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微合金化元素Ga对CuSnTi钎料组织演变和力学性能的影响
陈继 徐东 崔冰 严佩佩 王朋波
安徽工业大学，材料科学与工程学院
摘 要：金刚石是一种特殊的碳材料，其微观结构呈现sp3 杂化状态，属于等轴面心立方晶系，C原子间结合力大，稳定性很好，在自然界材料中具有较大硬度，以及优良的耐磨性和化学稳定性。决定了它是制造陶瓷、玻璃、岩土矿石等生产工具最合适的磨料，具有其特殊的优势。而铜及铜合金很难润湿金刚石，但添加 Ti、Cr、V、Ga 等活性元素，可以提高其对金刚石的润湿性和结合力。所以Cu-Sn-Ti就成为钎焊金刚石理想的三元活性钎料，而添加微量Ga元素对合金熔点具有很大影响，因此我们通过能谱(EDS)、x射线衍射(XRD)和差热分析(DSC)等方法对CuSnTi-xGa钎料的力学性能和组织进行了系统研究。研究结果表明，添加微量Ga元素可以显著提高焊料的熔点和力学性能。添加1% Ga的钎料的抗剪强度比不添加Ga的钎料高160%。此外，还观察到少量Ga可细化CuSnTi钎料的基体结构。与Sn固溶体相比，Ga倾向于与Cu形成固溶体。当Ga含量为2 wt.%时，由于在韧窝底部出现粗晶，使得钎料的抗剪强度降低。
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