專利名稱：一種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于釬料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多組元無鎘銀釬料，尤其是一種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，可用于釬焊銀及銀合金、銅及銅合金、鋼等材料。
背景技術(shù)：
在銀基釬料中，含鎘銀釬料性能最為優(yōu)良，這主要是因?yàn)殒k元素能降低釬料的熔點(diǎn)，抑制脆性相的產(chǎn)生，使釬料具有優(yōu)異的使用性能和加工性能。含鎘銀釬料因?qū)θ梭w有害被禁止使用后，國內(nèi)外都積極研發(fā)無鎘銀釬料。該研究主要集中在兩個方面，第一，向銀基釬料中添加其他合金元素，研究其作用，找到鎘元素的替代元素；第二，在上述研究的基礎(chǔ)上，開發(fā)適合特定材料釬焊的新釬料。目前已公開的關(guān)于無鎘銀釬料的發(fā)明專利有20多項(xiàng)，其中包括用于硬質(zhì)合金、陶瓷釬焊的活性釬料5項(xiàng)和可通用的銀釬料19項(xiàng)，這19種釬料均可用來釬焊銅、銅合金、鋼等金屬材料，采用熔煉、澆鑄、擠壓、拉拔的工藝來進(jìn)行制備。為了提高釬料的性能，有16種釬料中添加了稀土元素，而稀土作為一種戰(zhàn)略資源，國家積極采取措施進(jìn)行保護(hù)，稀土釬料不利于推廣使用。含稀土釬料只有4種釬料的含銀量在30%以下，而其他釬料的含銀量均較高，成本相應(yīng)較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，該種釬料主組元為AgCuZn合金，并且添加兩種微量元素Sn和In。熔煉幾種成分不同的釬料，通過分析其熔化特性、潤濕性、電導(dǎo)率、釬縫抗剪強(qiáng)度、釬著率，最終確定釬料成分；從而實(shí)現(xiàn)一種原料來 源廣、成本低、性能優(yōu)的無鎘銀釬料本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的這種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，以質(zhì)量百分比計(jì)，包括25. 09Γ26. 0%的Ag, 36. 0% 37. 0% 的 Cu, 32. 0% 34. 0% 的 Zn,1. 0% 1. 2% 的 In,余量為 Sn。上述In和Sn的總量不超過釬料質(zhì)量的5. 0%。與目前廣泛使用的BAg30CuZn相比，本發(fā)明具有以下有益效果I)本發(fā)明銀含量降低5%，成本降低；2)本發(fā)明固相線溫度保持不變，為70f713°C，液相線溫度為72(T730°C，降低了50°C，固、液相線溫度間隔也因此降低了 50°C ；3)在紫銅上的潤濕比增大了 O. 5 ；4)顯微硬度降低50Hv，加工性能得到提高；5)紫銅-紫銅釬縫的抗剪強(qiáng)度提高80MPa。


圖1為本發(fā)明的釬料顯微組織圖2為本發(fā)明的釬料XRD分析圖譜。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料以質(zhì)量百分比計(jì)，包括25. 09Γ26. 0%的Ag, 36. 0% 37. 0% 的 Cu, 32. 0% 34. 0% 的 Zn,1. 0% 1· 2% 的 In,余量為 Sn。其中 In 和 Sn 的總量不超過釬料質(zhì)量的5. 0%。下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例1本實(shí)施例中釬料的質(zhì)量百分比成分為Ag 25. 02%, Cu :36. 18%，Zn :33. 84%，In 1.04%，余量為Sn。本實(shí)施例中的釬料固相線溫度為713°C，液相線溫度為730°C，固、液相線溫度間隔為17°C。在紫銅上潤濕比為2. 32，電導(dǎo)率為9.6MS/m，顯微硬度為228Hv，所釬焊的紫銅-紫銅釬縫的抗剪強(qiáng)度為225. 49MPa。實(shí)施例2本實(shí)施例中釬料的成分為Ag25. 74%，Cu :36. 65%，Zn :32. 83%，In :1. 20%，余量為Sn。本實(shí)施例中的釬料固相線溫度為701°C，液相線溫度為720°C，固、液相線溫度間隔為19°C。在紫銅上潤濕比為2. 63，電導(dǎo)率為9. 5MS/m,顯微硬度為215Hv，所釬焊的紫銅-紫銅釬縫的抗剪強(qiáng)度為224. 62MPa。實(shí)施例3本實(shí)施例中釬料的成分為-.Ag 25%, Cu 37%, Zn :34%，In :1%，余量為Sn。實(shí)施例4本實(shí)施例中釬料的成分為Ag 26%, Cu :36%，Zn :34%，In :1. 2%，余量為Sn。實(shí)施例5本實(shí)施例中釬料的成分為Ag 26%, Cu 37%, Zn :32%，In :1. 2%，余量為Sn。實(shí)施例6本實(shí)施例中釬料的成分為Ag 26%, Cu :37%，Zn :34%，In :1. 2%，余量為Sn。如圖1所示為本發(fā)明制備的釬料顯微組織圖，可以看出，釬料的顯微組織非常均勻，晶粒內(nèi)部的顆粒細(xì)小、分布彌散，沒有出現(xiàn)粗大連續(xù)的脆性組織。圖2為釬料XRD分析圖譜，可以看出，釬料主要由(Ag) + (Cu)+CuZn構(gòu)成，沒有形成脆性相。結(jié)合圖1和圖2分析可知，釬料中基體組織主要為(Cu)+CuZn，白色顆粒主要為(Ag)。在這種釬料體系中，In可固溶在Ag、Cu中，且在Ag中的固溶度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于Cu,而Sn也可固溶在Ag、Cu中，在兩者中的固溶度比較接近。
權(quán)利要求
1.一種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，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,余量為 Sn。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，其特征在于，所述In和Sn的總量不超過釬料質(zhì)量的5. 0%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含錫和銦的新型多組元無鎘銀釬料，其特征在于，以質(zhì)量百分比計(jì)，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，余量為Sn。本發(fā)明銀含量降低5%，成本降低；本發(fā)明固相線溫度保持不變，為701~713℃，液相線溫度為720~730℃，降低了50℃，固、液相線溫度間隔也因此降低了50℃；另外，本發(fā)明在紫銅上的潤濕比增大了0.5；顯微硬度降低50Hv，加工性能得到提高；紫銅-紫銅釬縫的抗剪強(qiáng)度提高80MPa。
文檔編號B23K35/30GK103056551SQ201310000839
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月4日
發(fā)明者潘希德, 陳迎, 謝小娟, 陳樂生, 顧章平 申請人:西安交通大學(xué)