金属学报  2011, Vol. 47 Issue (10): 1327-1334    DOI: 10.3724/SP.J.1037.2011.00201

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人工模拟海洋大气环境下Sn-0.7Cu无铅焊料的点蚀行为及微量Ga的影响

颜忠,冼爱平

中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家(联合)实验室, 沈阳 110016

PITTING CORROSION BEHAVIOR OF Sn–0.7Cu LEAD–FREE ALLOY IN SIMULATED MARINE ATMOSPHERIC ENVIROMENT AND THE EFFECT OF TRACE Ga

YAN Zhong, XIAN Aiping

Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy of Sciences, Shenyang 110016

颜忠 冼爱平. 人工模拟海洋大气环境下Sn-0.7Cu无铅焊料的点蚀行为及微量Ga的影响[J]. 金属学报, 2011, 47(10): 1327-1334.
, . PITTING CORROSION BEHAVIOR OF Sn–0.7Cu LEAD–FREE ALLOY IN SIMULATED MARINE ATMOSPHERIC ENVIROMENT AND THE EFFECT OF TRACE Ga[J]. Acta Metall Sin, 2011, 47(10): 1327-1334.

摘要 参考文献 相关文章 Metrics 全文: PDF(1417 KB)   摘要: 通过人工海水的盐雾干-湿实验模拟海洋大气环境, 研究了Sn-0.7Cu和Sn-0.7Cu-0.01Ga合金的腐蚀行为. 采用SEM和XPS分析了合金表面腐蚀形貌及腐蚀产物成分, 采用XRD分析了腐蚀产物的结构. 结果表明: Sn-0.7Cu合金腐蚀初期发生明显的点蚀, 点蚀易于在富Cu区萌生, 且以触须状向外扩展;腐蚀后期腐蚀产物分层, 龟裂且易于剥落, 此时腐蚀产物不具有保护性. XRD分析表明, 腐蚀产物主要为非晶态Sn的氧化物, 同时有少量的SnCl2•2H2O;微量元素Ga能显著提高Sn-0.7Cu合金的抗盐雾腐蚀性能. XPS分析表明, 微量元素Ga在表面存在明显的富集行为, 并形成一种致密的保护性氧化膜,它是提高Sn-0.7Cu合金抗盐雾腐蚀性能的主要原因. 关键词 ： Sn-0.7Cu,  点蚀,  盐雾腐蚀,  无铅焊料     Abstract：The corrosion behaviors of Sn–0.7Cu and Sn–0.7Cu–0.01Ga alloys have been investigated by salt spray dry–wet test with artificial seawater to simulate marine atmospheric environment. The surface corrosion products were analyzed by SEM, XPS and XRD. The results show that, at the early stage of corrosion process, the pits easily form at the Cu enrichment area on the surface of Sn–0.7Cu alloy, then the pits propagate by the way of the tentacles. Latter the corrosion product cracks, laminates and falls off, so that it does not give resistance to the future corrosion. XRD result shows that the corrosion products are mainly composed of amorphous oxide of Sn and a few SnCl2·2H2O. The addition of trace Ga in the Sn–0.7Cu alloy can significantly improve the corrosion resistance of the alloy in the salt spray test. XPS result shows that trace Ga segregated highly on surface and existed a protective oxide film that can improve the corrosion resistance of the Sn–0.7Cu alloy. Key words： Sn–0.7Cu    pitting corrosion    salt spray corrosion    lead–free solder 收稿日期: 2011-04-06      基金资助: 广东省-中国科学院全面战略合作项目2009B091300039和中国科学院金属研究所研究生创新基金项目119300290资助 作者简介: 颜忠, 男, 1986年生, 硕士生 服务 把本文推荐给朋友 加入引用管理器 E-mail Alert RSS 作者相关文章 颜忠 冼爱平 44.8K 链接本文: https://www.ams.org.cn/CN/10.3724/SP.J.1037.2011.00201      或      https://www.ams.org.cn/CN/Y2011/V47/I10/1327 [1] Abtew M, Selvaduray G. Mater Sci Eng, 2000; 27R: 95 [2] Rizvil M J, Bailey C, Chan Y C, Lu H. J Alloys Compd,2007; 438: 116 [3] Lin C H, Chen S W, Wang C H. J Electron Mater, 2002;31: 907 [4] Ning B, Chen X, Zhou F. J Electron Mater, 2008; 37: 1012 [5] Andersson C, Sun P, Liu J. J Alloys Compd, 2008; 457:97 [6] Ho C E, Yang S C, Kao C R. J Mater Sci: Mater Electron,2007; 18: 155 [7] Nishikawa H, Piao J Y, Takemoto T. J Electron Mater,2006; 35: 1127 [8] Jang J W, Ramanathan L N. J Appl Phys, 2008; 103:123506 [9] Hasiao Y H, Tseng H W, Liu C Y. J Electron Mater, 2009;38: 2573 [10] Liu M, Xian A P. J Electron Mater, 2009, 38: 2353 [11] Liang S W, Chen C, Han J K, Xu L H, Tu K N, Lai Y S.J Appl Phys, 2010; 107: 093715 [12] Xian A P, Gong G L. J Electron Mater, 2007; 36: 1669 [13] Gong G L, Xian A P. Acta Metall Sin, 2007; 43: 759 (贡国良, 冼爱平. 金属学报, 2007; 43: 759) [14] Wanees S A, Mohamed A E, Azeem M A, Fatah A N. Int J Electrochem Sci, 2008; 3: 1005 [15] Wu B Y, Chan Y C, Alam M O. J Mater Res, 2006; 21: 62 [16] Hassan H H, Fahmy K. Int J Electrochem Sci, 2008; 3: 29 [17] Li D Z, Conway P P, Liu C Q. Corros Sci, 2008; 50: 995 [18] Mohanty U S, Lin K L. Corros Sci, 2006; 48: 662 [19] Fazioa E, Neria F, Ruggeria R, Sabatinob G, Trussoc S, Manninod G. Appl Surf Sci, 2011; 257: 2520 [20] Morimoto H, Tatsumisago M, Minami T. Electrochem Solid–State Lett, 2001; 4A: 16 [21] Dolbec R, ElKhakani M A, Serventi A M, Trudeau M, Saint–Jacques R G. Thin Solid Films, 2002; 49: 230 [22] Fan H Y, Wang G N, Hu L L. Solid–State Sci, 2009; 11: 2065 [23] Chang H, Chen H T, Li M Y, Wang N, Fu Y G. J Electron Mater, 2009; 38: 2170 [24] Wagner C. J Chem Phys, 1950; 18: 62 [1] 张奇亮, 王玉超, 李光达, 李先军, 黄一, 徐云泽. EH36钢在不同粒径沙砾冲击下的冲刷腐蚀耦合损伤行为[J]. 金属学报, 2023, 59(7): 893-904. [2] 夏大海, 计元元, 毛英畅, 邓成满, 祝钰, 胡文彬. 2024铝合金在模拟动态海水/大气界面环境中的局部腐蚀机制[J]. 金属学报, 2023, 59(2): 297-308. [3] 孙阳庭, 李一唯, 吴文博, 蒋益明, 李劲. Ca、Mg掺杂下夹杂物对C70S6非调质钢点蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2022, 58(7): 895-904. [4] 吕晨曦, 孙阳庭, 陈斌, 蒋益明, 李劲. 恒电位脉冲技术对317L不锈钢点蚀行为及耐点蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2021, 57(12): 1607-1613. [5] 王力,董超芳,张达威,孙晓光,Thee Chowwanonthapunya,满成,肖葵,李晓刚. 合金元素对铝合金在泰国曼谷地区初期腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2020, 56(1): 119-128. [6] 李恺强, 杨璐嘉, 徐云泽, 王晓娜, 黄一. SO42-对模拟孔隙液中Q235B钢筋腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(4): 457-468. [7] 冯浩,李花兵,路鹏冲,杨纯田,姜周华,武晓雷. 铜绿假单胞菌对CrCoNi中熵合金微生物腐蚀行为的影响[J]. 金属学报, 2019, 55(11): 1457-1468. [8] 马歌, 左秀荣, 洪良, 姬颖伦, 董俊媛, 王慧慧. 深海用X70管线钢焊接接头腐蚀行为研究[J]. 金属学报, 2018, 54(4): 527-536. [9] 范林,丁康康,郭为民,张彭辉,许立坤. 静水压力和预应力对新型Ni-Cr-Mo-V高强钢腐蚀行为的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(6): 679-688. [10] 何岳,向嵩,石维,刘建敏,梁宇,陈朝轶. 冷拔珠光体钢的组织演变对其点蚀行为的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(12): 1536-1544. [11] 杨建海,张玉祥,葛利玲,陈家照,张鑫. 2A14铝合金混合表面纳米化对电化学腐蚀行为的影响*[J]. 金属学报, 2016, 52(11): 1413-1422. [12] 朴楠,陈吉,尹成江,孙成,张星航,武占文. 超细晶304L不锈钢在含Cl-溶液中点蚀行为的研究[J]. 金属学报, 2015, 51(9): 1077-1084. [13] 陈雨来,罗照银,李静媛. 固溶温度对S32760双相不锈钢组织与耐点蚀性能的影响[J]. 金属学报, 2015, 51(9): 1085-1091. [14] 黄海威, 王镇波, 刘莉, 雍兴平, 卢柯. 马氏体不锈钢上梯度纳米结构表层的形成及其对电化学腐蚀行为的影响*[J]. 金属学报, 2015, 51(5): 513-518. [15] 辛森森, 李谋成, 沈嘉年. 海水温度和浓缩度对316L不锈钢点蚀性能的影响*[J]. 金属学报, 2014, 50(3): 373-378. Viewed Full text Abstract Cited   Shared      Discussed