СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ЛЕГКОПЛАВКИХПРИПОЕВ Советский патент 1971 года по МПК B23K35/26 

Изобретение относится к области пайки.

Известен способ повышения прочности легкогтлавких припоев на основе олова или свинца путем введения в них металлических добавок.

Для повышения стойкости припоя в условиях знакопеременных нагрузок припои армируют высокопрочными частицами других металлов, нерастворимых в олове или свинце. Кроме того, в качестве армирующих металлических частиц брать частицы железа размером 40-100 мк в количестве 5-15%. В качестве армируюишх металлических частиц можно брать также частицы никеля.

Комиозиция припоя представляет собой двухфазную структуру, в которой деформация матрицы используется для передачи напряжений высокопрочным частицам за счет сил сцепления на границе раздела частица - матрица. При определенном размере частиц их деформация будет равна деформации матрицы.

Железо и никель обладают достаточной прочностью и имеют минимальную растворимость в свицце и олове.

Как пример можно рассмотреть три состава циклостойких легкоплавких припоев:

за пли никеля. Размер частиц составляет 40- 100 мк. Для обеспечения необходимой прочности сцеиления частиц со свинцом в припой вводится олово в количестве 3-4%, которое

в процессе приготовления припоя образует с железом и никелем тонкие переходные слои химических соединений FeSnj и М1з5п4 на каждой частице, предотвращающие образование резкой границы раздела свинец-железо

и свинец - никель. Количество олова выбрано таким, чтобы оно иолностью входило в твердый раствор на основе свинца и в припое не образовывалось бы легкоплавкой эвтектики свинец - олово.

Состав припоя, вес. %: 3-4 олова, 5-15 железа (или никеля), остальное - свинец.

2. Па основе о.това. Припой пмеет температуру плавления 234°С. В качестве упрочняющей фазы в нрипой вводятся частицы железа

размером от 40-100 мк в количестве 5-10%. Использовать никелевые частицы в качестве упрочняющей фазы в данном случае не представляется возможным, так как он полностью взаимодействует с оловом, образуя хрупкие

интерметаллидпые включения N138114, которые повыщают температуру плавления припоя, делают его вязким в жидком состоянии и хрупким в твердом состоянии. С целью предупреждения возможности аллотропических превраскисляемости в припой вводится сурьма в количестве 1-2%.

Состав припоя, вес. %: 5-10 железа, 1-2 сурьмы, остальное - олово.

3. Припой представляет эвтектический сплав олово--свинец, в который для улучи:епия механически.х свойств вводится 5-15% лселеза или никеля. Размер частиц 40-100 мк. Температура плавления припоя 183°С.

Состав припоя, вес. %: 61 олова, 49 свинца, 5-15 ЛСелеза (или никеля).

Предмет изобретения

1. Способ повышения прочности легкоплавких припоев на основа олова или свинца путе.м введения в них металлических дооавок, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости припоя в условиях знакопере.мениых нагрузок, припои ар.мируют высокопрочными частицами металлов, нерастворимых з олове или свинце.

2.Способ по и. 1, отличающийся тем, Mlo в качестве армирующих металлических частиц берут частицы железа размером 40- 100 мк в количестве 5-15%.

3.Сцособ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве армирующих металлических частиц берут частицы никеля.