CN103056551A

CN103056551A - 一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料

Info

Publication number: CN103056551A
Application number: CN2013100008390A
Authority: CN
Inventors: 潘希德; 陈迎; 谢小娟; 陈乐生; 顾章平
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2013-01-04
Filing date: 2013-01-04
Publication date: 2013-04-24
Anticipated expiration: 2033-01-04
Also published as: CN103056551B

Abstract

本发明公开了一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，其特征在于，以质量百分比计，包括25.0%~26.0%的Ag，36.0%~37.0%的Cu，32.0%~34.0%的Zn，1.0%~1.2%的In，余量为Sn。本发明银含量降低5%，成本降低；本发明固相线温度保持不变，为701~713℃，液相线温度为720~730℃，降低了50℃，固、液相线温度间隔也因此降低了50℃；另外，本发明在紫铜上的润湿比增大了0.5；显微硬度降低50Hv，加工性能得到提高；紫铜-紫铜钎缝的抗剪强度提高80MPa。

Description

一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料

技术领域

本发明属于钎料制备技术领域，涉及一种多组元无镉银钎料，尤其是一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，可用于钎焊银及银合金、铜及铜合金、钢等材料。

背景技术

在银基钎料中，含镉银钎料性能最为优良，这主要是因为镉元素能降低钎料的熔点，抑制脆性相的产生，使钎料具有优异的使用性能和加工性能。含镉银钎料因对人体有害被禁止使用后，国内外都积极研发无镉银钎料。该研究主要集中在两个方面，第一，向银基钎料中添加其他合金元素，研究其作用，找到镉元素的替代元素；第二，在上述研究的基础上，开发适合特定材料钎焊的新钎料。

目前已公开的关于无镉银钎料的发明专利有20多项，其中包括用于硬质合金、陶瓷钎焊的活性钎料5项和可通用的银钎料19项，这19种钎料均可用来钎焊铜、铜合金、钢等金属材料，采用熔炼、浇铸、挤压、拉拔的工艺来进行制备。

为了提高钎料的性能，有16种钎料中添加了稀土元素，而稀土作为一种战略资源，国家积极采取措施进行保护，稀土钎料不利于推广使用。含稀土钎料只有4种钎料的含银量在30%以下，而其他钎料的含银量均较高，成本相应较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，该种钎料主组元为AgCuZn合金，并且添加两种微量元素Sn和In。熔炼几种成分不同的钎料，通过分析其熔化特性、润湿性、电导率、钎缝抗剪强度、钎着率，最终确定钎料成分；从而实现一种原料来源广、成本低、性能优的无镉银钎料

本发明的目的是通过以下技术方案来解决的：

这种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，以质量百分比计，包括25.0%~26.0%的Ag，36.0%~37.0%的Cu，32.0%~34.0%的Zn，1.0%~1.2%的In，余量为Sn。

上述In和Sn的总量不超过钎料质量的5.0%。

与目前广泛使用的BAg30CuZn相比，本发明具有以下有益效果：

1）本发明银含量降低5%，成本降低；

2）本发明固相线温度保持不变，为701~713℃，液相线温度为720~730℃，降低了50℃，固、液相线温度间隔也因此降低了50℃；

3）在紫铜上的润湿比增大了0.5；

4）显微硬度降低50Hv，加工性能得到提高；

5）紫铜-紫铜钎缝的抗剪强度提高80MPa。

附图说明

图1为本发明的钎料显微组织图；

图2为本发明的钎料XRD分析图谱。

具体实施方式

本发明含锡和铟的新型多组元无镉银钎料以质量百分比计，包括25.0%~26.0%的Ag，36.0%~37.0%的Cu，32.0%~34.0%的Zn，1.0%~1.2%的In，余量为Sn。其中In和Sn的总量不超过钎料质量的5.0%。

下面结合实施例对本发明做进一步详细描述：

实施例1

本实施例中钎料的质量百分比成分为：Ag：25.02%，Cu：36.18%，Zn：33.84%，In：1.04%，余量为Sn。

本实施例中的钎料固相线温度为713℃，液相线温度为730℃，固、液相线温度间隔为17℃。在紫铜上润湿比为2.32，电导率为9.6MS/m，显微硬度为228Hv，所钎焊的紫铜-紫铜钎缝的抗剪强度为225.49MPa。

实施例2

本实施例中钎料的成分为：Ag：25.74%，Cu：36.65%，Zn：32.83%，In：1.20%，余量为Sn。

本实施例中的钎料固相线温度为701℃，液相线温度为720℃，固、液相线温度间隔为19℃。在紫铜上润湿比为2.63，电导率为9.5MS/m,显微硬度为215Hv，所钎焊的紫铜-紫铜钎缝的抗剪强度为224.62MPa。

实施例3

本实施例中钎料的成分为：Ag：25%，Cu：37%，Zn：34%，In：1%，余量为Sn。

实施例4

本实施例中钎料的成分为：Ag：26%，Cu：36%，Zn：34%，In：1.2%，余量为Sn。

实施例5

本实施例中钎料的成分为：Ag：26%，Cu：37%，Zn：32%，In：1.2%，余量为Sn。

实施例6

本实施例中钎料的成分为：Ag：26%，Cu：37%，Zn：34%，In：1.2%，余量为Sn。

如图1所示为本发明制备的钎料显微组织图，可以看出，钎料的显微组织非常均匀，晶粒内部的颗粒细小、分布弥散，没有出现粗大连续的脆性组织。图2为钎料XRD分析图谱，可以看出，钎料主要由(Ag)+(Cu)+CuZn构成，没有形成脆性相。

结合图1和图2分析可知，钎料中基体组织主要为（Cu）+CuZn，白色颗粒主要为(Ag)。在这种钎料体系中，In可固溶在Ag、Cu中，且在Ag中的固溶度远远高于Cu，而Sn也可固溶在Ag、Cu中，在两者中的固溶度比较接近。

Claims

1.一种含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，其特征在于，以质量百分比计，包括25.0%~26.0%的Ag，36.0%~37.0%的Cu，32.0%~34.0%的Zn，1.0%~1.2%的In，余量为Sn。

2.根据权利要求1所述的含锡和铟的新型多组元无镉银钎料，其特征在于，所述In和Sn的总量不超过钎料质量的5.0%。