Bezołowiowy lut ekologiczny ZnAl14Mg3Zr i jego właściwości

• Autorzy: Żak W. , Bartczak A. , Sawicki J. , Jakubiak P.

Warianty tytułu

EN

Pb-Free ecological solder ZnAl4Mg3Zr and his propriety

• Konferencja: Ogólnopolska Konferencja "Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni" (III; 3-6.10.2006; Łódź-Spała, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W chwili obecnej ze względu na dyrektywę unijną [1,2] zaistniała konieczność wyeliminowania ze składu chemicznego lutów składników uznanych w/w aktem za szkodliwe dla środowiska. W niniejszej pracy wytypowano możliwe do zastosowania w technice luty o temperaturze topnienia ok. 350°C. Na podstawie przeglądu literatury [3,4,5,6,7] wytypowano stopy zawierające eutektyki o temperaturach topnienia 300-400°C . Stopy te należą do następujących grup: Sn-Zn-Ag-Al, Zn-Al-Cu, Zn-Al, Zn-Al-Mg. Dla stopów tych przeprowadzono analizę DSC, zbadano ich twardości oraz określono struktury po odlaniu. Pozwoliło to określić optymalną grupę lutów, spełniających dyrektywy europejskie oraz mogących pracować w temperaturach do około 300°C. Po w/w badaniach, jako najbardziej przydatne uznano stopy z grupy Zn-Al-Mg. Stopy te ze względu na ich niekorzystną strukturę iglastą i wysoką twardość - 179HV10 przy bardzo niskich właściwościach plastycznych, wymagają dalszych badań nad ich modyfikacją w celu poprawy ich właściwości technologicznych. W oparciu o wcześniej prowadzone prace [8,9] jako modyfikatora użyto cyrkonu (Zr). Dla tak zmodyfikowanych stopów przeprowadzono analizę DSC, zbadano ich twardość oraz określono struktury po odlaniu Pozwoliło to określić optymalny skład chemiczny w/w stopów oraz opracować technologię ich przetwarzania do postaci drutów. Zastosowana metoda wyciskania na gorąco badanych materiałów pozwoliła na uzyskanie drutów o średnicach (j)l,4mm; (|>l,6mm;

EN

In present moment for the sake of EU directive [1,2], it appeared the necessity of elimination the components with chemical constitution of solders recognized as destructive for natural environment In presented paper the solders with possible engineering applications and melting point ca. 350°C have been selected. Based on literature review [3-7] alloys containing eutectics with melting point ranging from 300°C to 400°C have been selected. The alloys belong to Sn-Zn-Ag-Al, Zn-Al-Cu, Zn-Al and Zn-Al-Mg groups. For these alloys DSC analysis, hardness test and structure investigation after casting have been carried out. It allowed determining the optimal group of solders which meet the requirements above. After above-mentioned investigations as the most useful alloys were recognized from Zn-Al-Mg group. This alloys due to its needle-like structure, relatively high hardness (179HV10) and very low plasticity need further investigations. In result earlier made an investigation [8,9] a zirconium as modifier was used to improvement of their technological proprieties. DSC analysis, hardness test and structure investigation after casting have been carried out after their modification. It allowed determining the optimal chemical composition of solders as well as the optimal parameters for applied processing technology to the form of wires. I The applied method of hot squeezing out an investigated materials permitted on obtainment wires about diameters c1,4mm; c1,6mm;

Słowa kluczowe

PL

lut ekologiczny ZnAl4Mg3Zr; właściwości; analiza DSC; twardość; metoda wyciskania na gorąco

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. 27, nr 5
• Strony: 1278--1282
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Żak W.

autor

Bartczak A.

autor

Sawicki J.

autor

Jakubiak P.

• Żak, W. - Instytut Inżynierii Materiałowej, Politechnika Łódzka,

Bibliografia

• [1] Second European Lead-Free SOLDERING Technology Roadmap, February 2003, Soldertec. www.lead-free.org
• [2] National Institute of Standards and Technology & Colorado School of Mines "Detabase for Solder Properties with Emphasis on New Lead-Free Solders, Colorado, February 11, 2002
• [3] T. Radomski, A.Ciszewski: "Lutowanie", WNT, Warszawa 1979
• [4] http://www.ing.unitn.it/~colombo/7020albmir/A17020_HTM/App endice.htm
• [5] Shimizu T., Ishikawa H., Ohnuma L, Ishida K.: Zn-Al.-Mg-Ga alloys as Pb-free solder for die-attaching use. Jurnal odf electronic materials. Vol.328,No. 11,1999, pp. 1172.
• [6] Z. Górny „Odlewnicze stopy metali nieżelaznych", WNT, Warszawa 1992
• [7] P. Lambracht: Materialwissenschaftliche Aspecte bei der Entwicklung bleifreier Lotlegierungen. Darmstadt 2002.
• [8] W. Żak: „Wpływ V,Cr,Ti i Fe na zmiany struktury i własności wytrzymałościowych stopów Zn-Cu." Praca doktorska. Politechnika Łódzka. Łódź 1983 r.
• [9] A. Bartczak: „Wpływ przeróbki plastycznej i dodatków stopowych na własności plastyczne stopów eutektoidalnych Zn- Al" Praca doktorska. Politechnika Łódzka. Łódź 1983 r.