はんだ（共晶組織）のin-situ加熱SEM観察

概要

複数の金属を混ぜ合わせた合金では、二種類以上の結晶相に相分離した共晶組織を形成する。共晶構造を持つ合金は、低融点かつ流動性に優れることが知られており、鋳物、溶接、ロウ付けなどの分野で重宝されている。
本技術資料では、代表的な共晶合金であるはんだの共晶組織を、in-situ加熱SEMで観察した。

分析事例の紹介

試料 : はんだ

はんだはPbとSnの合金であり、Pbリッチなα相とSnリッチなβ相から成る共晶組織を有している。
実際に反射電子検出器（重元素ほど明るく観察される検出器）を用いてはんだを観察すると、α相（明部）とβ相（暗部）から成る共晶組織が認められた【図1】。

a)昇温過程

25℃から300℃まで10℃/minで昇温しながらSEM観察を行った。230℃付近で各相が溶融し、均一相を形成した【図1】。

b)降温過程

300℃から150℃まで10℃/minで降温しながらSEM観察を行った。186℃で急激に相分離し、共晶組織を形成した。
その後、降温に伴い、共晶組織が粗大化した【図3】。