[发明专利]一种细化Sn‑Bi合金共晶组织的方法

摘要

本发明公开了一种细化Sn‑Bi合金共晶组织的方法，特别涉及一种简洁、低成本的制备方法。本发明的特点是采用稀土合金（Sn‑La或Sn‑La‑Ce）作为变质剂和细化剂，除稀土元素的表面活化作用促进合金凝固过程中的形核，对钎料合金起变质均匀化作用外；凝固过程中原位析出的化合物（LaBi2，CeBi2）也可作为Bi相的异质形核核心，提高Bi相的形核率；原位析出的稀土单相（La，Ce）也可有效阻碍晶粒的长大，抑制了服役过程中晶粒的粗化，提高焊接头的时效服役强度，延长接头使用寿命。本发明的制备工艺简单可行，成本较低，细化效果显著，易制得具有细小共晶组织的Sn‑Bi铸态合金，适宜工业化批量生产。

主权项

一种细化Sn‑Bi合金共晶组织的方法，其特征是由以下原子配比的材料组成：54.1~56.9 at.%锡，40.8~43.0 at.%铋，0~5.0at.%稀土（La或Ce）及不可避免的杂质；其特征在于制备过程如下：（1）将金属锡（Sn）及铋（Bi）完全熔化，并在200℃~400℃保温至少10min，确保熔体为均匀单一液相；（2）加入稀土添加剂（Sn‑La或Sn‑La‑Ce），在400℃~750℃保温至少20min，确保稀土元素的充分熔解和熔体中的元素均匀分布；（3）将合金熔体浇注到模具中，制得具有细小共晶组织的Sn‑Bi铸态合金。