梯度三明治银基钎料复合界面组织及生长动力学研究

摘要

针对梯度钎料轧制过程中易出现撕裂的问题,借助扫描电镜、EDS能谱仪、万能力学试验机等手段研究气保护热压复合BAg40CuZnNi/CuMn2/BAg40CuZnNiMnCo梯度三明治复合钎料均匀化退火工艺对界面扩散组织和性能的影响规律,探明复合界面生长行为,为优化退火工艺提供技术参考。研究结果表明:热压复合界面扩散层主要为富铜相、富银相;随均匀化退火时间的延长,界面两侧元素不断发生互扩散,界面结合强度有所下降,当保温时间在5~18 h时强度稳定在180 MPa左右。继续延长时间,界面扩散层厚度超过20μm,脆性的AgZn;相尺寸不断粗化增大,强度由初始态的260 MPa下降到100 MPa左右,导致复合钎料在轧制过程中出现开裂。退火不同时间后,界面扩散层厚度逐渐增加,其趋势符合抛物线法则;当退火温度达823 K,保温18 h时,扩散层厚度由原来的12.5μm增加到22.4μm;运用Arrhenius方程计算得出界面扩散层生长激活能为20.8108 kJ/mol,并获得其生长动力学模型,通过此模型可对扩散层厚度进行初步计算。