（２） Ｓｎ合金
（２－１） Ｓｎの主な２元系合金（状態図）
（２－１－１） Ｓｎと合金元素のの物理化学的性質の関係
はんだ金属の融解熱と共晶の反応熱
板垣
Ｓｎと合金元素の混合モル・エンタルピー
Ｖａｓｓｉｌｅｖ
Ｓｎと合金元素の原子半径と電気陰性度の関係
堀田
MassalskiとPopの表にあげられた元素のGoldschmidt半径
| Ａ | Ｂ | |||
| Ｃｕ １．２８ |
Ｚｎ １．３７ |
Ｇａ １．３５ |
Ｇｅ １．３９ |
Ａｓ ≒１．５ |
| Ａｇ １．４４ |
Ｃｄ １．５２ |
Ｉｎ １．５７ |
Ｓｎ １．５８ |
Ｓｂ １．６１ |
| Ａｕ １．４４ |
Ｈｇ １．５５ |
Ｔｌ １．７１ |
Ｐｂ １．７５ |
Ｔｅ ≒１．７５ |
MassalskiとPopの表にあげられた元素のPaulingとGordy-Thomas（括弧内）の電気陰性度
| Ａ | Ｂ | |||
| Ｃｕ １．９０（２．０） |
Ｚｎ １．６５（１．５） |
Ｇａ １．８１（１．５） |
Ｇｅ ２．０１（１．８） |
Ａｓ ２．１８（２．０） |
| Ａｇ １．９３（１．８） |
Ｃｄ １．６９（１．５） |
Ｉｎ １．７８（１．５） |
Ｓｎ １．９６（１．８） |
Ｓｂ ２．０５（１．８） |
| Ａｕ ２．５４（２．３） |
Ｈｇ ２．００（１．８） |
Ｔｌ ２．０５（１．５） |
Ｐｂ ２．３３（１．６） |
Ｔｅ ２．１（２．１） |
（２－１－２） Ｓｎ２元系合金の共晶点
Ｓｎ２元系合金の共晶点（一部は包晶）
| 元素 共晶点 （℃） 共晶組成 （ｗｔ％） 相 |
|||||||||||||||
| Li 222 1 Li2Sn5 |
Be 232 0.001 Be |
B 232 0.001 B |
|||||||||||||
| Na 220 1 NaSn6 |
Mg 203.5 2.13 Mg2Sn |
Al 228 0.6 Al |
Si 232 0.001 Si |
P 232 0.01 Sn4P3 |
S 231 0.05 SnS |
||||||||||
| K 232 0.01 KSn4 |
Ca 230 0.1 CaSn3 |
Sc | Ti 231 0.1 Ti6Sn5 |
V 232 0.01 V2Sn3 |
Cr 232 0.01 Cr |
Mn 231 0.1 MnSn2 |
Fe 232 0.01 FeSn2 |
Co 229 0.5 CoSn2 |
Ni 231 0.02 Ni3Sn4 |
Cu 227 0.7 Cu6Sn5 |
Zn 198 8.8 Zn |
Ga 20.5 86.3 Ga |
Ge 231 0.16 Ge |
As | Se 231 0.05 SnSe |
| Rb |
Ｓｒ 230 1 SnSr4 |
Y 229 1 Sn3Y |
Zr 232 0.01 ZrSn2 |
Nb 232 0.01 NbSn2 |
Mo 232 0.01 MoSn2 |
Tc | Ru | Rh | Pd 231 0.5 PdSn4 |
Ag 221 3.5 Ag3Sn |
Cd 176 33.45 Cd |
In 120 50.9 β+γ |
Sn (232) |
Sb(per) 250 6.7 Sn3Sb2→ |
Te 231.5 0.01 SnTe |
| Cs |
Ba 232 0.01 Sn5Ba |
＊ | Hf 230 1 HfSn2 |
Ta | W | Re 232 0.1 Re |
Os | Ir | Pt 228 0.8 PtSn4 |
Au 217 10 Sn4Au |
Hg | Tl 168 43 SnTl |
Pb 183 37 Pb |
Bi 139 57 Bi |
|
| La 235(per) 0.01 LaSn3→ |
Ce 230 2 CeSn3 |
Pr 235(per) 0.01 PrSn3→ |
Nd 235(per) 0.01 NdSn3→ |
Gd 232 0.01 GdSn3 |
Dy 215 2 DySn4 |
Yb 230 1 Sn3Yb |
Lu 232 0.01 LuSn3 |
共晶反応は
Ｌ→ＳｎＸ（あるいはＸ）＋Ｓｎ
包晶反応（per）は
Ｌ＋ＳｎＸ→Ｓｎ
（２－１－３） 高融点金属との２元合金系（高融点合金系）
高融点金属との２元合金系はＳｎリッチ領域は共晶型が多く、一般に、亜共晶領域が狭く、過共晶では
液相線が急峻となる。
Ｓｎ－Ｃｕ、Ｓｎ－Ａｇ、Ｓｎ－Ｃｏ、Ｓｎ－Ｎｉなどが典型。
ほとんどがＳｎと金属間化合物ＩＭＣを形成し、ＳｎとＩＭＣで共晶を形成する。
ＩＭＣとの共晶の場合、過共晶では巨大なファセット相のＩＭＣが初晶として晶出し、問題となる事が多い。
共晶組成でもβＳｎは過冷却が大きいためＩＭＣが初晶として晶出しやすい。
（Ａ）金属間化合物形成系
① 貴金属との２元系
Ｓｎ－Ｃｕ系
η相（Ｃｕ６Ｓｎ５）金属間化合物（ＩＭＣ）との間に共晶を形成し、共晶点は０．７Ｃｕで２２７℃とされる。
過共晶側の液相線が急峻でＣｕの溶解の影響を受けやすい。（固液共存範囲が広がる）。
Ｓｎ－Ａｇ系
ε相（Ａｇ３Ｓｎ）ＩＭＣとの間で共晶を形成し、共晶点は３．５Ａｇで２２１℃とされる。
Ｓｎ－Ａｕ系
低温ではＳｎ－１０Ａｕで２１７℃、高温ではＡｕ－２０Ｓｎ組成の２８０℃で３元共晶となる。
Ａｕ－２０Ｓｎは高融点Ｐｂフリーはんだとして、あるいはフラックスレスはんだとして良く利用される。
Ｓｎ－Ｐｔ系
Ｓｎ－Ｐｄ系
② 鉄族との２元系
Ｓｎ－Ｎｉ系
Ｓｎ－Ｃｏ系
ＣｏＳｎ２との間で共晶温度２２９℃となる。
Ｓｎ－Ｆｅ系
③ その他遷移金属、高融点金属との２元系
Ｓｎ－Ｍｎ系
Ｓｎ－Ｖ系
Ｓｎ－Ｔｉ系
Ｓｎ－Ｃｅ系
Ｓｎ－Ｄｙ系
Ｓｎ－Ｙ系
Ｓｎ－Ｙｂ系
Ｓｎ－Ｈｆ系
（Ｂ） 金属間化合物非形成系
Ｓｎ－Ｃｒ系
Ｓｎ－ＣｒにはＣｒＳｎ２のＩＭＣが報告されている。
（２－１－４） 低融点金属との２元合金系（低融点合金系）
（Ａ） 共晶系
Sn-Bi、Sn-Zn、Sn-PbなどではIMCを形成せず、共晶となる。
Ｓｎ－Ｂｉ系
共晶点は５８Ｂｉで１３９℃。
Ｓｎ－Ｚｎ系
共晶点は９Ｚｎで１９９℃。
Ｓｎ－Ｐｂ系
＊Ｓｎへの固溶 →固体Snへの固溶
Ｂｉ、Ｚｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｇａ、Ｃｄなどがある程度の固溶を示す。
（Ｂ） 特殊な状態図を示すもの
Ｓｎ－Ｉｎ系（広範囲な組成の中間相を形成）
中間相のβ相、γ相とも比較的広い組成範囲を示す。
Ｓｎ－Ｃｄ系
Ｃｄ合金はその毒性のため使用されることはないが参考に紹介する。
Ｓｎ－Ｓｂ系（包晶型）
Ｓｎ－Ｓｂ系は高Ｓｎ側で包晶を示し、融点上昇効果がある。
（２－１－５） その他
（Ａ） ＩＭＣ形成系
Ｓｎ－Ｍｇ系
（Ｂ） ＩＭＣ非形成系
Ｓｎ－Ａｌ系
Ｓｎ－Ｇａ系
Ｓｎ－Ｇｅ系
Ｓｎ－Ｓｉ系
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