凝固過程中外場對流動(dòng)控制的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、低熔點(diǎn)合金由于其性能優(yōu)勢廣泛地應(yīng)用于電子等工業(yè)領(lǐng)域,特別是低熔點(diǎn)共晶如傳統(tǒng)的焊料Pb-Sn合金更是備受重視。但隨著環(huán)保意識的增強(qiáng),人們對無鉛產(chǎn)品的研究正逐漸增多,Sn-Bi、Bi-In、Sn-Zn等合金由于熔點(diǎn)低且性能接近或優(yōu)于Pb-Sn合金成為了可能替代品,但上述合金在常規(guī)條件下凝固組織粗大、偏析嚴(yán)重,不能滿足工業(yè)要求。另一方面,研究表明:熔體內(nèi)流動(dòng)對枝晶的生長具有很大的影響,這種影響對合金組織及性能起著決定性的作用,但目前對其在凝固

2、過程中的作用機(jī)制的研究還處于探索階段,很多問題尚待解決。 針對這一現(xiàn)象,本文使用磁場強(qiáng)度為450mT旋轉(zhuǎn)磁場實(shí)驗(yàn)裝置,在磁場條件下和常規(guī)條件下對Pb-Sn及鉛替代合金Sn-Bi、Bi-In、Sn-Zn進(jìn)行了熔化和凝固實(shí)驗(yàn)。此外嘗試了在合金中添加稀土元素Ce(鈰),研究了結(jié)合磁場及Ce的作用對結(jié)晶組織以及對合金潤濕性能的影響。主要研究工作和研究結(jié)果如下: 1.分析了旋轉(zhuǎn)磁場下Pb-48﹪Sn亞共晶和Pb-67﹪Sn、Pb-

3、80﹪Sn過共晶以及摻入Ce后合金的凝固組織,發(fā)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)磁場能消除宏觀偏析,碎斷和細(xì)化枝晶,摻入第三元素Ce能進(jìn)一步細(xì)化并得到均勻組織。 2.研究了旋轉(zhuǎn)磁場及Ce(鈰)對sn-50﹪Bi、Sn-55﹪Bi過共晶及Sn-65﹪Bi、Sn-59﹪Bi過共晶凝固過程的影響。結(jié)果表明:對亞共晶,旋轉(zhuǎn)磁場能顯著的細(xì)化晶粒,抑制初生相Sn的生長,改善組織,但對過共晶初生相Bi的細(xì)化作用不大;在過共晶中摻入Ce后施加旋轉(zhuǎn)磁場,明顯抑制了初生相的

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