بررسي ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ لحيم نرم بدون سرب كامپوزيتي حاوي ميكرو ذرات كبالت توليد شده به روش اتصال نورد انباشتي

روند كوچك سازي و فشرده سازي تجهيزات الكترونيكي و حذف عنصر سرب از آلياژهاي لحيم كاري به دليل ملاحظات زيست‌محيطي، چالش بزرگي را در زمينه طراحي و توسعه لحيم هاي جديد ايجاد كرده است. لذا اخيراً كامپوزيت سازي با بهره‌گيري از ذرات تقويت‌كننده به‌منظور بهبود كارآيي لحيم‌هاي بدون سرب مدنظر پژوهشگران قرارگرفته است. در اين پژوهش آلياژ لحيم SAC0307 (99 درصد وزني قلع، 3/0 درصد وزني نقره و 7/0 درصد وزني مس) با درصد هاي مختلف ميكرو ذرات كبالت، به روش اتصال نورد انباشتي ساخته شد؛ سپس به بررسي تأثير كامپورزيت سازي بر مشخصه هاي ترشوندگي، ريزساختاري و مكانيكي آلياژ لحيم پرداخته شد. كمترين زاويه تماس در نمونه 2/0 درصد كبالت به مقدار 23 درجه به دست آمد. با اضافه كردن كبالت به زمينه آلياژ، اندازه تركيبات بين فلزي Cu6Sn5 و Ag3Sn كاهش پيداكرد و درصد فازهاي يوتكتيكي افزايش‌يافت. همچنين شكل تركيبات بين فلزي فصل مشتركي با اضافه كردن كبالت از حالت حلزوني به لايه اي تغيير كرده و متوسط ضخامت آن ها حدود 13 تا 73 درصد در نمونه هاي كامپوزيتي افزايش‌يافته است. استحكام برشي لحيم ها با افزايش ميكرو ذرات كبالت تا 28% در آلياژ حاوي 4/0 درصد كبالت افزايش يافت؛ درحالي‌كه در لحيم كامپوزيتي حاوي 1 درصد كبالت، كاهش استحكام برشي به دليل آگلومره شدن ميكرو ذرات كبالت مشاهده شد. سطوح شكست برشي نشان داد، ماهيت شكست با افزايش درصد ميكرو ذرات كبالت در لحيم كامپوزيتي از شكست نرم به‌صورت حفرات كشيده شده به شكست ترد به‌صورت تورقي تبديل‌شده است. نتايج نشان داد آلياژ كامپوزيتي حاوي 2/0 تا 4/0 درصد كبالت بهترين خواص ترشوندگي و استحكام كشش برشي را دارند.