خزش و ويژگيهاي خزش-گسيختگي سرب خالص و آلياژ قلع70%- سرب 30%

Creep and Creep-Rupture Characteristics of Lead and Sn70%-30% Lead Alloy

مواد در دماهاي بالاتر از 40% دماي مطلق ذوب خود، از خود رفتار خزشي قابل توجهي نشان مي‌دهند. سرب، قلع و آلياژهاي آنها، از جمله موادي هستند كه در دماي محيط خزش قابل توجهي بروز مي‌دهند. از مهمترين موارد استفاده آلياژهاي قلع-سرب، لحيمكاري اتصالات در صنايع الكترونيك و از مهمترين كاربردهاي سرب خالص مي‌توان به ديواره‌هاي ايزوله و باتري‌هاي تَر اشاره نمود. دماي اتاق براي سرب نزديك به 50% و براي آلياژ قلع70%-سرب30%، در حدود 63% دماي مطلق ذوب آنهاست و آسيب خزش در طراحي سازه‌هاي شامل آنها بسيار اهميت مي‌يابد. در اين مقاله آزمايش‌هايي جهت بدست آوردن داده‌هاي خزش و خزش-گسيختگي اين دو ماده انجام شده است. نمودارهاي حاصل از آزمايش در قالب روابط كاربردي، جهت استفاده در شبيه سازي كامپيوتري و پيشبيني عمر اتصالات ارايه گرديده است. نمودارهاي خزش گسيختگي به فرم رابطه زمان سختي در مرحله اوليه خزش (رابطه كرنش-زمان) و خزش گسيختگي آنها در قالب پارامترهاي لارسن- ميلر و مونكام-گرانت ارايه شده است. همچنين رابطه نرخ كرنش پاياي خزش هر دو ماده به صورت تابع تنش نيز ارايه گرديده است.

Materials exhibit significant creep behavior at temperatures above 40% of their absolute melt temperature. Lead, tin and their alloys are such materials which experience significant creep behavior in room temperature. One of the most important applications of the tin-lead alloys is soldering electronic circuits in electronic industry, and for lead are isolation walls and wet batteries. Room temperature for lead is about 50% and for tin70%-lead30% is about 63% of their absolute melting temperature, and considering creep damage during their structural design is of prime importance. In this paper, creep and creep rupture data of these two materials are investigated experimentally. Diagrams obtained from experiment in the applied form, are presented for the application in computer simulation and forecasting connections life cycle. Creep rupture diagrams in the form of time hardening in the creep primary stage are presented to give strain-time relation and Larson-miller and Monkam-Grant parameters. The steady state creep rate relation for both materials in terms of stress function is also provided.