摘要:解理断裂通常发生在体心立方金属和密排六方金属,面心立方的铝合金极少发现解理断裂。通过金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等分析方法和冲击试验研究了Si对铸态多组元AL-5Mg—Mn—Cr—Ti焊料断裂韧性损失,着重研究了Si致焊料解理断裂机制。研究发现,当Si含量大于0.5%时面心立方的铝镁焊料中有解理断裂。随焊料中Si含量的增加,Mg2Si金属间化合物相增加,Mg2Si在晶界析出。Mg2Si相室温延展率几乎为零,硬度达HV450,存在严重的室温脆性。焊料晶粒边界存在的Mg2si相在应力作用下开裂形成初生裂纹,初生裂纹形成后扩展到相邻α-Al晶粒,α-Al发生断裂,该断裂属于裂纹形核控制断裂。同时Si聚积在α-Al密排面(111)面上,弱化密排面原子结合力,断裂沿α-Al密排面扩展。Si含量从0.15%增加到0.8%时焊料的冲击韧性急剧劣化,冲击功从35J下降到14J。断裂特征由延性断裂转变为脆性解理断裂为主的混合型断裂。Si增加,焊料断裂韧性损失严重,Si等于0.5%为焊料韧脆转变的临界点。
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