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本文将对锡铋合金的制备进行创新探索,首次采用半固态成形技术制备综合性能优异的锡铋合金。本论文主要研究如下:自行设计并研制出半固态机械搅拌设备,利用半固态成形技术制备出半固态Sn-Bi合金,通过挤压成形的方式将半固态Sn-Bi合金制备成Sn-Bi温度保险丝。通过金相分析、DSC分析、力学性能测试及浸润性能测试等手段对半固态Sn-52Bi合金、Sn-58Bi合金的显微组织和性能进行了研究;并研究了环境温度对Sn-Bi温度保险丝性能的影响。研究分析表明:研制开发的半固态金属制备装置是使金属熔体中产生剪切应力的原理来制备半固态浆料,试验结果证明了该设备能制备出固相颗粒细小、均匀的半固态锡铋合金浆料。对于Sn-52Bi亚共晶合金,搅拌速度为320转/min、搅拌时间为10min,固定不变时,搅拌温度145℃时合金的搅拌效果最好,得到了近球形的半固态Sn-52Bi合金显微组织,固相颗粒的尺寸较小,分布均匀。半固态成形工艺制备温度保险丝的抗拉强度和延伸率与一般普通铸造法相比分别提高了23%和28%,弹性模量也有一定程度的提高。温度保险丝浸润性良好,达到使用要求。对于Sn-58Bi共晶合金,经过半固态搅拌后Sn-58Bi合金的显微组织得到了改善,树枝晶都有不同程度的破碎,晶粒尺寸有所减小,还得到了近球形晶粒,但未得到接近等轴晶、圆整、分布均匀的固相颗粒。半固态成形工艺制备温度保险丝的抗拉强度和延伸率与一般普通铸造法相比,抗拉强度、延伸率和弹性模量有所提高,但未呈现出一定的规则性。Sn-58Bi温度保险丝浸润性良好,达到使用要求。在环境温度为-10℃下放置10天后,可以观察到样品温度保险丝的显微组织没有明显的改变,试验结果表明温度保险丝的抗拉强度和延伸率有一定的降低;在环境温度为10℃下放置10天后,温度保险丝的显微组织和力学性能没有明显的改变。在环境温度为10℃和-10℃下放置10天后,温度保险丝的焊接性能基本达到使用要求。