بررسی ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ لحیم نرم بدون سرب کامپوزیتی حاوی میکرو ذرات کبالت تولیدشده به روش اتصال نورد انباشتی

روند کوچک سازی و فشرده سازی تجهیزات الکترونیکی و حذف عنصر سرب از آلیاژهای لحیم کاری به دلیل ملاحظات زیست محیطی، چالشبزرگی را در زمینه طراحی و توسعه لحیم های جدید ایجاد کرده است. لذا اخیرا کامپوزیت سازی با بهره گیری از ذرات تقویت کننده به منظور بهبود کارآیی لحیم های بدون سرب مدنظر پژوهشگران قرارگرفته است. در این پژوهش آلیاژ لحیم SAC۰۳۰۷ (۹۹ درصد وزنی قلع، ۰/۳ درصد وزنی نقره و ۰/۷ درصد وزنی مس) با درصدهای مختلف میکرو ذرات کبالت، به روش اتصال نورد انباشتی ساخته شد؛ سپس به بررسی تاثیر کامپورزیت سازی بر مشخصه های ترشوندگی، ریزساختاری و مکانیکی آلیاژ لحیم پرداخته شد. کمترین زاویه تماس در نمونه ۰/۲ درصد کبالت به مقدار ۲۳ درجه به دست آمد. با اضافه کردن کبالت به زمینه آلیاژ، اندازه ترکیبات بین فلزی Ag۳Sn و Cu۶Sn۵ کاهش پیداکرد و درصد فازهای یوتکتیکی افزایش یافت. همچنین شکل ترکیبات بین فلزی فصل مشترکی با اضافه کردن کبالت از حالت حلزونی به لایه ای تغییر کرده و متوسط ضخامت آنها حدود ۱۳ تا ۷۳ درصد در نمونه های کامپوزیتی افزایشیافته است. استحکام برشی لحیم ها با افزایش میکرو ذرات کبالت تا ۲۲۲۸ % در آلیاژ حاوی ۰/۴ درصد کبالت افزایش یافت؛ درحالیکه در لحیم کامپوزیتی حاوی ۱ درصد کبالت، کاهش استحکام برشی به دلیل آگلومره شدن میکرو ذرات کبالت مشاهده شد. سطوح شکست برشی نشان داد، ماهیت شکست با افزایش درصد میکرو ذرات کبالت در لحیمکامپوزیتی از شکست نرم به صورت حفرات کشیده شده به شکست ترد به صورت تورقی تبدیل شده است. نتایج نشان داد آلیاژ کامپوزیتی حاوی ۰/۲ تا ۰/۴ درصد کبالت بهترین خواص ترشوندگی و استحکام کشش برشی را دارند

Keywords:

لحیم های نرم بدون سرب , نانوکامپوزیت ها , لحیم کاری , کامپوزیت های زمینه فلزی , ترکیبات بین فلزی , اتصال نوردانباشتی