梁 斌，胡 鹏，聂 源，冯高鹏，周婕群，拜云山，牛公杰，牛 伟，周燕良

(1. 中国工程物理研究院 总体工程研究所,四川 绵阳 621900；2.火箭军装备部驻绵阳第一军代室,四川 绵阳 621900)

0 引 言

由于铅具有毒性并对环境造成不可逆污染，世界各国相继立法(如RoHS和WEEE协议)限制含铅材料的使用[1-2]，极大推动了电子封装材料向无铅化发展。鉴于此，Sn-Ag、Sn-Zn、Sn-Cu、Sn-Bi等无铅合金焊料相继开发[3-4]，以替代Sn-Pb焊料。由于Sn-Bi合金相对较窄的熔程和较低的熔化温度(如Sn-58%(质量分数)Bi熔点为138 ℃)、优良的铺展润湿性、相对较高的强度、优异的抗蠕变性[5-6]等特点，在低温钎料领域具有广阔的应用前景[7-9]。同时在低温模具、储能工程等领域也有广泛的应用。特别是Sn-Bi合金熔化温度高于弹药服役温度并低于典型高能炸药的热点火温度，将合金的该特性用于弹药力热缓解结构设计[10-11]，探索通过力热载荷下缓解结构熔断泄压的方式，进一步提升弹药的本质安全[10-11]。

无论是电子封装领域的焊接钎料，还是弹药泄压释能的缓解结构，在电子产品和弹药装备服役过程中焊点和缓释装置均存在不同温度载荷和力载荷，为准确评估含Sn-Bi合金焊点电子产品及缓释装置的可靠性，需要获取在服役温度范围(-50～100 ℃)内合金的力学性能。

目前，关于Sn基低温合金在常温下的静态力学性能已进行较多的研究[12-15]，由于低温合金特性的独特性，且缺乏统一的试验标准，现有低温Sn基合金力学性能数据存在较大的分散性，难以从已有测试条件下的低温合金材料性能数据中找到明显的规律[16-17]。……