Ag-Sn-Cu diagrama de Fase para formular la homogeneización de la temperatura / duración

Question

Estoy trabajando en la Ag-Sn aleación de Cu-diagrama de fase para averiguar la mejor temperatura / duración para homogeneizar la aleación (recocido). El %edad de los elementos de la aleación

1. Ag - 40 %
2. Cu - 27.8%
3. Sn - 32.2 %

(Composición puede variar si es necesario, pero no más de 5%)

Ahora el objetivo principal es:

1. Averiguar la temperatura / tiempo de duración en el que el lingote de lo anterior, la aleación debe ser recocido para obtener el máximo Ag3Sn en la fase final de lingote. Ag3Sn es el más deseado fase con Cu3Sn la segunda fase deseada. De todos modos, el objetivo principal es hacer como mucho Ag3Sn como sea posible.
2. El tiempo de duración para que el lingote debe ser colocado a la temperatura deseada. (El total de lingote es generalmente de 6 a 7 Kg)
3. [Pregunta complementaria] si la temperatura se reduce gradualmente hasta el nivel deseado de máxima Ag3Sn rendimiento (o aumenta gradualmente).

El diagrama de fase de la Ag-Sn-Cu es la siguiente:

Answer 1

Gran parte de esta respuesta se basa en un documento de NIST en Propiedades de Ternaria de Cobre-Plata de Sistemas [originalmente J. Phys. Chem. Ref. Datos, 6(3) 621-673 (1977)] - esto tiene un equivalente en el diagrama de la pregunta (que es sólo la superficie de la liquidus). Ahora, ya que estás hablando de los equilibrios de fases sólidas, también es digno de mirar en el binario diagramas para discutir los.

Para Ag-Sn, se obtiene:

Para Cu-Sn no es:

Ahora me voy a tirar un par de observaciones: Ag$_{3}$Sn es una línea de compuestos, que en el sistema binario no es estable por encima de 480C. En el NIST informe de esta fase es la que se hace referencia como $\theta$, pero se llama Ag$_{3}$Sn($\epsilon$), causando una gran confusión ya que el $\zeta$ Ag-Sn fase es designado $\epsilon_{2}$, y Cu$_{3}$Sn($\epsilon$) es designado $\epsilon_{1}$. Por lo tanto, ver...

El Cu$_{3}$Sn línea compuesto convierte a la fcc ($\gamma$ fase en torno a 676C. El $\gamma$ fase a veces también se conoce como Cu$_{3}$Sn (aún más confusión posible). El Cu$_{3}$Sn y Ag$_{3}$Sn línea de compuestos son diferentes estructuras cristalinas, y no forman una solución sólida a través de la ternario.

Por tanto Ag-Sn y Cu-Sn, otra cosa a tener en cuenta es las diferentes fases por las que están en estrecha proximidad a la Ag$_{3}$Sn y Cu$_{3}$Sn línea de compuestos. Entrar en el sistema ternario, se hacen preguntas como: ¿cómo la adición de Cu en $\zeta$Ag-Sn impactos de la energía libre.

Así que, ¿y ahora qué? En el NIST informe, en la página 664 es una pseudo-diagrama binario donde el Sn wt% se mantiene en el 20%, y Cu% en peso varía de 0 a 80 (balance Ag). Personalmente, me odio por ciento de peso, pero... Al punto de que, eventualmente, puede escoger es que el Ag$_{3}$Sn fase, designado $\theta$ aparece casi de la nada - no es sólo una pequeña astilla de manera más cerca de 0% en peso de Cu y en virtud de 250C. Parece que con la adición de Cu, el $\zeta$Ag-Sn fase rápidamente reemplaza el Ag$_{3}$Sn fase.

Así, como lo que puedo decir, no estoy seguro de que la cinética incluso la materia aquí. Es, básicamente, no puede conseguir mucho de Ag$_{3}$Sn que se forma dentro de la ternario parámetros que ha elegido - $\zeta$Ag-Sn lugar.