Röntgenanalyse der Kupfer–Zinnlegierungen

Abstract

Ronlgmanalyse der Icupfer-Zinnlegierungen. 81 lungen bei hoherer Temperatur derjenigen Legierungen, die etwa 15--35O/, Sn enthalten, und drittens die Natur uud den Konzentrationsbereich derjenigen Phase, die bei einem Gehalt von etwa 60°/, Sn bei niedriger Temperatur gebildet wird. Dank der Untersuchungen einer groBen Anzahl von Forschern kennen wir jetzt das Zustandsdiagramm des Kupfer-Zinnsystemes mit einem verEaltnismaBig hohen Grade von Zuveryassigkeit. In dem in Fig. 1 wiedergegebenen Diagsamm sind die ErgebniEise von J. L. HAUGHTON l), 0. BAUER und 0. VOLLENBSUCE~), T. ISIEARA 9, D. STOCK DALE^), A. R. RAPER^) und T. MATSUDA~) beriicksichtigt worden. Nach den meisten der in der letzten Zeit vorgeschlagenen Cu-Sn-Diagrammen sollten die Legierungen mit etwas mehr als 40°/, Sn nach vollstindiger Erstarrung bei weiterer Abkuhlung ein Gebiet eines teilweisen Wiedererschmelzens durchlaufen. Wir halten das fur unwahrscheinlich und haben deswegen in diesem Punkt eine kleine Veranderung des Diagrammes eingefiihrt. Die von uns a,usgefuhrte Rontgenanalyse des Systems, uber die im folgenden berichtet werden 5011, hat das Diagramm nur bestatigt. Die Analyse hat indessen eine fruher wohl geahnte, aber bisher nicht bewiesene nahe Verwandtschaft des Bronzesystems mit dem Messingsysteme dargetan, so da8 wir es fiir angemessen halten, einige Phasen anders als ublich zu bezeichnen, und zwar werden den Kristallarten der Cu-Sn-Legierungen, die denen des Cu-Zn-Systems analog sind, die Bezeichnungen der letzteren gegeben. Die Legierungen wurden aus Elektrolytkupfer und Zinn (KAHL-BAUM) zusammengeschmolzen. Um Seigerungen moglichst zu vermeiden, wurden die Schmelzen in eiserne Kokillen gegossen; und damit die Konzentration gleichformig werden sollte, wurden die Legierungen bei einer Temperatur von 50-looo unterhalb des Schrnelzpunkts langere Zeit getempert. Die Zusammensetzung der Legierungen wurde durch chemische Analyse nachgepruft. Die Legierungspulver, von denen Rontgenogramme aufgenommen wurden, waren durch eine kurze Erhitzung im Vakuum rekristallisiert. Urn ein Zusammensintern der zinnreichen Legierungspulver zu verl) J. L. EAUGHTQN, Jourm.

Effects of Phosphorus on Microstructure and Fluidity of Sn-0.7Cu-0.05Ni Lead-Free Solder

“…The Sn rich Sn-Cu binary phase diagram, 10,11) shows that Cu 6 Sn 5 has two crystal structures, with an allotropic transformation at 186 C. For the compositions studied here, the high temperature hexagonalCu 6 Sn 5 phase is expected to form during solidification and to transform to the low temperature monoclinic 0 -(Cu,Ni) 6 Sn 5 0 phase on cooling. [11][12][13] The monoclinic Sn 49 Cu 49 Ni 2 intermetallic in Fig. 3 is consistent with the room temperature monoclinic 0 -(Cu,Ni) 6 Sn 5 0 phase.…”

“…3 is consistent with the room temperature monoclinic 0 -(Cu,Ni) 6 Sn 5 0 phase. [11][12][13] No phosphorus containing intermetallics were found in fluidity samples. Table 1 shows the melt composition as measured by ICP-AES.…”

The anisotropy of thermal expansion as a cause of deformation in metals and alloys

“…In such alloys the second phase consists of acicular particles of CuSn (Farnham 1934) which possess a hexagonal crystal structure (Westgren & Phragmen 1928). Again on cyclic thermal treatm ent, deformation occurred as distortions in the regions of the grain boundaries of the matrix.…”

Comments Concerning Some Features of Phase Diagrams and Phase Transformations

“…It was the subject of intense studies with the X-ray powder diffraction methods by Westgren and Phragmén in Sweden in the 1920's, and they were the first to draw attention to the electron concentration significance of the 'famous' 21/13 electron to atom ratio. 27) Also at about the same time, Hume-Rothery in England similarly emphasized the stabilizing electron concentration role in alloy phases and the value for the -brasses to be e=a ¼ 21=13 ¼ 1:615, characteristic of the two typical stoichiometric formulas in copper based alloys, Cu 5 Zn 8 and Cu 9 Al 4 , which he considered as being compound-like (for a more detailed historical account of these developments please see Ref. 28)).…”