PROPERTIES OF DIFFUSION-HARDENING COMPOSITE SOLDER MODIFIED WITH VANADIUM POWDER

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article considers the effect of vanadium metal powder on the properties of diffusion-hardening solder based on a low-melting gallium-tin alloy and a solid component consisting of a copper-tin alloy powder. After the introduction of vanadium metal powder in the amount of 5, 10 and 15 wt.%, solder samples were subjected to heat treatment at two different temperatures - 125 and 600°C. The microhardness and thermal stability of composite diffusion-hardening solders are evaluated. It is shown that heat treatment at higher temperatures promotes the transition of solder to an equilibrium state, which leads to an increase in hardness due to the formation and distribution of intermetallic compounds, including nanoscale ones. The phases of vanadium intermetallides formed as a result of interaction with gallium were determined by X-ray phase analysis. Metallic vanadium is wetted by gallium, has limited solubility, and increases solder hardness due to precipitation strengthening.

About the authors

Vladimir M. Skachkov

The Institute of Solid State Chemistry of the Ural Branch of RAS

Email: skachkov@ihim.uran.RUS
Yekaterinburg, Russia

References

  1. Полежаева, Н.И. Паяльная паста для тонкопленочной технологии / Н.И. Полежаева, В.А. Вольф, Е.Р. Ламберг, Н.И. Логачев // Решетневские чтения, 10-12 ноября 2021, Красноярск: труды конференции. - Красноярск: ФГБОУ ВО "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2021. - С. 666-667.
  2. Новосельцева, М.М. Социально-экономические мероприятия в промышленности, направленные на охрану труда / М.М. Новосельцева // Заметки ученого. - 2020. - № 8. - С. 238-245.
  3. Яценко, С.П. Галлий: Технологии получения и применение жидких сплавов: Монография / С.П. Яценко, Л.А. Пасечник, В.М. Скачков, Г.М. Рубинштейн. - М.: РАН, 2020. - 344 с.
  4. Яценко, С.П. Композиционные припои на основе легкоплавких сплавов / С.П. Яценко, В.Г. Хаяк // Екатеринбург: УрО РАН, 1997. - 186 с.
  5. Гойда, Э.Ю. О микротвердости композита Ga-Cu-Sn, полученного мультивибрационной обработкой его жидкотвердой смеси / Э.Ю. Гойда, И.Э. Игнатьев, А.Б. Шубин // Бутлеровские сообщения. - 2018.- Т. 56. - № 10. - С. 112-117.
  6. Nagy, E. Investigation of intermetallic compounds in Sn-Cu-Ni lead-free solders / E. Nagy, F. Kristaly, A. Gyenes, Z. Gacsi // Archives of Metallurgy and Materials. - 2015. - V. 60. - I. 2b. - P. 1511-1515. doi: 10.1515/amm-2015-0163.
  7. Sokolov, E.G. The effect of tungsten nanoparticles on the hardness of sintered Sn-Cu-Co-W alloys / E.G. Sokolov, A.V. Ozolin, S.A. Arefieva // Materials Science Forum. - 2020. - V. 992. - P. 511-516. doi: 10.4028/ href='www.scientific.net/MSF.992.511' target='_blank'>www.scientific.net/MSF.992.511.
  8. Скачков, В.М. Композиционный припой на основе порошков металлов и галлиевого сплава / В.М. Скачков, Н.А. Шевырев, Л.А. Пасечник, С.П. Яценко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2017. - Вып. 9. - С. 455-464. doi: 10.26456/pcascnn/2017.9.455.
  9. Скачков, В.М. Диффузионно-твердеющий припой на основе сплава галлий-индий-олово и порошка металлов ПМОСФ5, упрочненный титаном / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, О.В. Скачкова, С.П. Яценко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2018. - Вып. 10.- С. 600-608. doi: 10.26456/pcascnn/2018.10.600.
  10. Скачков, В.М. Изучение свойств диффузионно-твердеющего композиционного припоя GaSn-CuSn-Mo / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, С.П. Яценко // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2020. - Вып. 12. - С. 722-730. doi: 10.26456/pcascnn/2020.12.722.
  11. Скачков, В.М. Свойства диффузионно-твердеющего композиционного припоя модифицированного порошками вольфрама / В.М. Скачков, Л.А. Пасечник, И.С. Медянкина, Н.А. Сабирзянов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2022. - Вып. 14. - С. 707-716. doi: 10.26456/pcascnn/2022.14.707
  12. Новожилов, И.С. Влияние микролегирования и горячей деформации на кинетику распада аустенита рельсовой стали / И.С. Новожилов, В.А. Чередников, Е.В. Полевой, В.Ю. Рубцов, К.А. Улегин // Калибровочное бюро. - 2022. - № 20. - С. 11-22.
  13. Рузиев, У.Н. Легирование ванадием и рением твердых сплавов / У.Н. Рузиев, В.П. Гуро, С.Н. Расулова, Х.Т. Шарипов, М.А. Ибрагимова, У.Р. Эрназаров // UNIVERSUM: химия и биология. 2022. - № 10 (100). - 5 с. doi: 10.32743/UniChem.2022.100.10.14303.
  14. Шевченко, В.Г. Исследование плотности сплавов системы Al-V для оптимизации режимов получения порошков для 3d печати / В.Г. Шевченко, Д.А. Еселевич, М.Н. Бакланов, В.Е. Сидоров, Б.А. Русанов // Расплавы. - 2021. -№ 5. - С. 460-468. doi: 10.31857/S0235010621050133.
  15. Порошок сплава медь-олово сферической формы. Технические условия: ТУ 48-1318-03-89. - Взамен ТУ 48-1318-03-84; введ. 25.05.1989. - М., 1989. - 9 с.
  16. Ванадий электролитический: ТУ 48-4-335-86. - Взамен ТУ48-4-335-75; введ. 01.01.1987. - М., 1987. - 19 с.
  17. Шубин, А.Б. Получение металлических композиций из смесей медь-содержащего порошка и галлиевого расплава: определение оптимальных параметров виброобработки / А.Б. Шубин, Е.В. Игнатьева, И.Э. Игнатьев // Бутлеровские сообщения. - 2016. - Т. 45. - № 3. - С. 116-121.
  18. Speyer, R.F. Thermal Analysis of Materials. - New York: Marcel Dekker, 1994. - 298 p.
  19. Powder Diffraction File JCPDS-ICDD PDF-2 (Set 1-47). (Release, 2016). - Режим доступа: www.url: https://www.icdd.com/pdf-2/. - 15.05.2023.
  20. Пасечник, Л.А. Интерметаллические соединения в жидком галлии / Л.А. Пасечник, В.М. Скачков, С.П. Яценко // Материалы V Российской научно-технической конференции "Физические свойства металлов и сплавов", 3-4 ноября 2009 года, Екатеринбург. - Екатеринбург: Уральский государственный технический университет - УПИ имени Б.Н. Ельцина, 2009. - С. 205-210.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).