Сплав для пайки Советский патент 1976 года по МПК B23K35/30 C22C9/02 

(54) СПЛАВ ДЛЯ ПАЙКИ

Изобретение относится к пайке (креплению) режуп1,их элементов, преимущественно изготовленных из компактного кубического нитрида бора - эльбора-Р и алмаза. Кубический нитрид бора, как абразивный материал, находит в настоящее время широкое применение в промышленности. Увеличивается ассортимент изделий, изготовляемых из материалов на основе кубического нитрида бора - резцы, буровые коронки, шарошки, абразивные шлифовальные круги и др. При пайке эльбора-Р, алмаза или материалов на их основе к металлам возникают большие трудности из-за высокой хрупкости этих металлов, резкого различия коэффициентов термического расширения. Известно использование сплава для пайки алмазов и эльбора на основе меди с добавками олова 7-13%, титана 15-30% и тугоплавкого металла 2-10%. Однако известный сплав медь-олово-титан, используемый для пайки, обладает высоким коэффициентом термического расширения по сравнению с эльбором-Р или алмазом, что зачастую при адгезионной пайке их к металлам, например стали, с высоким коэффициентом термического расширения приводит к возникновению трещин в кристаллах эльбора или алмаза. С целью получения термически ненапряженного, прочного паяного соединения в состав сплава дополнительно введены неметаллический наполнитель из группы эльбор, корунд, карбид кремния, карбид бора и свинец при следующем соотношении компонентов, вес. %: Олово5-15 Титан,5-25 Тугоплавкий металл0,5-60 Неметаллический наполнитель0,5-20 Свинец2-15 МедьОстальное Титан введен в виде гидрида титана. Порошкообразные тугоплавкие металлы введены из группы молибден, вольфрам, тантал, практически мало растворимы в сплавах медь-олово-титан, имеют низкий коэффициент термического расширения, хорошо смачиваются медь-олово - титановыми расплавами и способствуют интенсивному жидкофазному спеканию. Неметаллический наполнитель в виде мелкодисперсного порошка из группы эльбор, корунд, карбид кремния, карбид бора обладают низким коэффициентом термического расширения, нерастворимы в сплавах медь-олово-титан и способствуют образованию в припое закрытой остаточной пористости, обеспечивающей пластичность сплава, и снятию термических напряжений в спае.

Свинец способствует увеличению пластичности и легкоплавкости сплава.

Припой из предложенного сплава может быть получен в виде смеси порошков крупностью 100 мкм методами порошковой металлургии либо предварительным сплавлением необходимых компонентов, при этом тугоплавкий металл и неметаллический наполнитель взяты в мелкодисперсной порошкообразной форме.

Увеличению пористости и уменьшению твердости сплава способствуют увеличение дисперсности порошка твердого наполнителя, низкая температура спекания, понижение смачиваемости наполнителя.

Предложенный сплав может быть использован для металлизации поверхности эльбора или алмаза.

Предложенный сплав обеспечивает высокое качество пайки, т. е. снижение брака, связанного с появлением трещин в теле режущего элемента (эльбор, карбонадо и др.), в 3-5 и

более раз по сравнению со сплавами медь- олово-титан, а также высокое качество металлизации порошков эльбора, способствующее повышению работоспособности абразивных шлифовальных кругов.

Формула изобретения

5-15 Тугоплавкий

металл0,5-60

Титан5-25

Неметаллический

наполнитель0,5-20

Свинец2-15

МедьОстальное

2. Сплав для пайки по п. 1, отличающийся тем, что титан введен в виде гидрида титана.