Published January 1, 2017 | Version v1
Publication Open

Complex eutectic growth and Bi precipitation in ternary Sn-Bi-Cu and Sn-Bi-Ag alloys

Creators

  • 1. Universidade Federal de São Carlos
  • 2. Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)

Description

Sn-34 wt%Bi, Sn-34 wt%Bi-2wt%Ag and Sn-34 wt%Bi-0.7 wt%Cu alloys have been directionally solidified (DS) under a broad range of solidification cooling rates. Microstructures have been characterized with emphasis on both eutectic growth and precipitation of Bi within the β-Sn dendritic matrix. The eutectic growth, for all alloys examined, is shown to be associated with the coexistence of coarse and fine lamellar structures with different length-scale of lamellar spacing (λ). Experimental growth relations of λ vs. the cooling rate have been proposed. The length-scale of the lamellae in the fine eutectic ranges from 0.8 to 2.5 μm while in the coarse eutectic from 1.8 to 4.0 μm. Taking as reference the Sn-Bi alloy, both the spacing between Bi precipitates (λp) and the fine eutectic spacing (λfine) increase with Cu and Ag additions, whereas λcoarse remains roughly unaltered. Both ternary Sn-Bi-Ag and Sn-Bi-Cu alloys are shown to have worse distributions of both lamellae in the fine eutectic and of precipitates within Sn-rich dendrites, which resulted in decrease in hardness.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

Sn -34 ٪ بالوزنBi، Sn -34 ٪ بالوزن Bi -2 ٪ بالوزن Ag و Sn -34 ٪ بالوزن Bi -0.7 ٪ بالوزن من سبائك النحاس تم تصلبها بشكل اتجاهي (DS) تحت مجموعة واسعة من معدلات تبريد التصلب. وقد تميزت الهياكل المجهرية مع التركيز على كل من النمو الانصهاري وهطول الأمطار من ثنائي داخل المصفوفة التغصنية β - SN. يظهر النمو الانصهاري، لجميع السبائك التي تم فحصها، مرتبطًا بالتعايش بين الهياكل الخشنة والصفائحية الدقيقة مع مقياس طول مختلف للمسافات الصفائحية (λ). تم اقتراح علاقات نمو تجريبية لـ λ مقابل معدل التبريد. يتراوح مقياس طول الصفائح في الصفائح الانصهارية الدقيقة من 0.8 إلى 2.5 ميكرومتر بينما في الصفائح الانصهارية الخشنة من 1.8 إلى 4.0 ميكرومتر. عند أخذ سبيكة Sn - Bi كمرجع، يزداد كل من التباعد بين الرواسب ثنائية (λp) والتباعد الانصهاري الدقيق (λfine) مع إضافات النحاس والألياف الزجاجية، في حين يظل λcoarse دون تغيير تقريبًا. يظهر أن كلا السبائك الثلاثية Sn - Bi - Ag و Sn - Bi - Cu لها توزيعات أسوأ لكل من الصفائح في الانصهار الدقيق والرواسب داخل التغصنات الغنية بالسن، مما أدى إلى انخفاض في الصلابة.

Translated Description (French)

Les alliages Sn-34 % en poids Bi, Sn-34 %en poids Bi-2 % en poids Ag et Sn-34 % en poidsBi-0,7 % en poids Cu ont été solidifiés directionnellement (DS) dans une large gamme de vitesses de refroidissement de solidification. Les microstructures ont été caractérisées en mettant l'accent sur la croissance eutectique et la précipitation de Bi au sein de la matrice dendritique β-Sn. La croissance eutectique, pour tous les alliages examinés, est associée à la coexistence de structures lamellaires grossières et fines avec différentes échelles de longueur d'espacement lamellaire (λ). Des relations expérimentales de croissance de λ en fonction de la vitesse de refroidissement ont été proposées. L'échelle de longueur des lamelles dans l'eutectique fin varie de 0,8 à 2,5 μm tandis que dans l'eutectique grossier de 1,8 à 4,0 μm. En prenant comme référence l'alliage Sn-Bi, l'espacement entre les précipités de Bi (λp) et l'espacement eutectique fin (λfine) augmentent avec les ajouts de Cu et d'Ag, tandis que λcoarse reste à peu près inchangé. Il a été démontré que les alliages ternaires Sn-Bi-Ag et Sn-Bi-Cu ont des distributions plus mauvaises des lamelles dans l'eutectique fin et des précipités dans les dendrites riches en Sn, ce qui a entraîné une diminution de la dureté.

Translated Description (Spanish)

Las aleaciones de Sn-34% en peso de Bi, Sn-34%en peso de Bi-2% en peso de Ag y Sn-34% en peso de Bi-0,7% en peso de Cu se han solidificado direccionalmente (DS) en un amplio intervalo de velocidades de enfriamiento de solidificación. Las microestructuras se han caracterizado con énfasis tanto en el crecimiento eutéctico como en la precipitación de Bi dentro de la matriz dendrítica β-Sn. Se muestra que el crecimiento eutéctico, para todas las aleaciones examinadas, está asociado con la coexistencia de estructuras laminares gruesas y finas con diferente escala de longitud de espaciamiento laminar (λ). Se han propuesto relaciones de crecimiento experimentales de λ frente a la velocidad de enfriamiento. La escala de longitud de las laminillas en el eutéctico fino oscila entre 0,8 y 2,5 μm mientras que en el eutéctico grueso oscila entre 1,8 y 4,0 μm. Tomando como referencia la aleación de Sn-Bi, tanto el espaciado entre los precipitados de Bi (λp) como el espaciado eutéctico fino (λfino) aumentan con las adiciones de Cu y Ag, mientras que λgrueso permanece aproximadamente inalterado. Se muestra que tanto las aleaciones ternarias de Sn-Bi-Ag como de Sn-Bi-Cu tienen peores distribuciones de ambas laminillas en el eutéctico fino y de precipitados dentro de las dendritas ricas en Sn, lo que resultó en una disminución de la dureza.

Files

ComplexEutecticGrowth_SILVA_2017.pdf.pdf

Files (2.1 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:428ec8af1578980309145b0ed767c07f
2.1 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
النمو الانصهاري المعقد والترسيب الثنائي في سبائك Sn - Bi - Cu و Sn - Bi - Ag الثلاثية
Translated title (French)
Croissance eutectique complexe et précipitation de Bi dans les alliages ternaires Sn-Bi-Cu et Sn-Bi-Ag
Translated title (Spanish)
Crecimiento eutéctico complejo y precipitación de Bi en aleaciones ternarias de Sn-Bi-Cu y Sn-Bi-Ag

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2516415479
DOI
10.1016/j.jallcom.2016.09.003

Is supplement to
https://openalex.org/W4385605790 (Other)
https://openalex.org/W4252322295 (Other)
https://openalex.org/W3142529653 (Other)
https://openalex.org/W2374112768 (Other)
https://openalex.org/W2371900625 (Other)
https://openalex.org/W2370452239 (Other)
https://openalex.org/W2369997237 (Other)
https://openalex.org/W2086885100 (Other)
https://openalex.org/W2013585627 (Other)
https://openalex.org/W1975311439 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1989737343
  • https://openalex.org/W2008362973
  • https://openalex.org/W2012554017
  • https://openalex.org/W2029127858
  • https://openalex.org/W2030223161
  • https://openalex.org/W2034019649
  • https://openalex.org/W2056907045
  • https://openalex.org/W2058476011
  • https://openalex.org/W2059248913
  • https://openalex.org/W2063492399
  • https://openalex.org/W2078683704
  • https://openalex.org/W2079385591
  • https://openalex.org/W2083506823
  • https://openalex.org/W2089022591
  • https://openalex.org/W2157743688
  • https://openalex.org/W2188595241
  • https://openalex.org/W2261947731
  • https://openalex.org/W609487905
  • https://openalex.org/W848606769
  • https://openalex.org/W95154100