Экологически чистые бессвинцовые материалы для пайки на основе быстрозатвердевшей фольги Al-Sn (микроструктура и стабильность)

Abstract

Изложены результаты исследования микроструктуры фольги сплавов системы Al-Sn с содержанием алюминия до 10 ат. %, полученных методом сверхбыстрой закалки из расплава при скорости охлаждения расплава 105 К/с. Исследуемые сплавы являются перспективными для замены свинец-содержащих припоев при переходе на экологически чистую бессвинцовую пайку. Фольга сплавов эвтектического и около эвтектического составов затвердевает с образованием пересыщенного алюминием твердого раствора на основе олова. При комнатной температуре в результате непрерывного распада твердого раствора на границах и в объеме зерен выделяются частицы алюминия, размер которых не превышает 200 нм. Микроструктуры фольги сплавов Al – 94,2 ат. % Sn и Al – 90,7 ат. % Sn, кроме наноразмерных включений Al, содержат крупные включения, размер которых растет по мере удаления от поверхности фольги, прилегающей к кристаллизатору. Быстрозатвердевшая фольга имеет микрокристаллическую структуру. В фольге сплавов Al – 97,8 ат. % Sn и Al – 96,7 ат. % Sn наблюдается образование двойников. С ростом концентрации Al средний размер зерен уменьшается, а количество двойников растет. Старение фольги при комнатной температуре приводит к увеличению концентрации Al на границах зерен в эвтектических и около эвтектических сплавах и образованию усов в фольге сплавов с концентрацией Al, превышающей 3 ат. %.