Металлы и сплавы с объемно-центрированной кубической решеткой склонны к хрупкому разрушению при пониженной температуре. К ним относятся углеродистые стали, молибден, ниобий и др. Ме­таллы и сплавы с гранецеитрированной кубической решеткой (медь, никель, алюминий, аустенитные стали, легированные никелем) не склонны к хрупкому разрушению при понижении температуры.

Среди металлов с гексагональной плотиоупакованиой решеткой при пониженной температуре охрупчивается циик, не охрупчивают - ся цирконий и чистый титаи.

Хладноломкость характеризуется критической температурой хрупкости, при которой резко снижается пластичность, и волокнис­тый излом переходит в кристаллическнй-

Механические свойства припоев и паяных соединений при по - ниженных, особенно при криогенных, температурах изучены недоста­точно.

Механические свойства при пониженных температурах соедине­ний из меди, медных сплавов и коррозионностойких сталей, паян­ных оловянно-свинцовыми, серебряными и медными припоями, приведены в табл. 57—60, а также в работах [6, 25, 63].

Для паяных изделий, применяемых в машиностроении и при­боростроении, во многих случаях существенной характеристикой является их механическая прочность при повышенных температурах и в условиях кратковременных н длительных испытаний (тепло­стойкость, жаропрочность, сопротивление ползучести).

Ниже приведены значения времени до разрушения при длитель­ных испытаниях при напряжении °в при 20 °С образцов из меди Ml, паянных внахлестку (с3=0,1 мм, нахлестка 6 мм):

Ов, МПа......................... 22 15 12 10 6 4 3

т, ч, припоев:

ПОССу50,5* .... — 9,8 6 25 211 877 —

ПСрОСу2,5** ... 1 — 72 628 2216 1550 2712

" тСр=381 МПа, св=120 кДж/мг. ** Хср“345 МПа. ав=180 кДж/м2.

В табл. 61—67 приведены некоторые механические характе­ристики различных паяемых материалов и припоев.

Оловянно-свинцовые и оловянно-кадмиевые припои не упроч­няются наклепом при 20 °С, так как температура их рекристалли­зации близка к комнатной. Такие припои и паяные ими соединения склонны к ползучести.

Аналогичное явление обнаружено и у припоев Ag—28% Си. Поэтому прочность этих припоев в деформированном состоянии ниже, чем в литом. С этим связана высокая склонность сплавов Sn—Pb к ползучести при 20 °С. Крупнозернистые припои обладают более высокой сопротивляемостью ползучести, чем мелкозернистые. Ползучесть соединений, паянных этими припоями, зависит также от состава основного материала. По степени возрастания сопротив­ления ползучести паяные соединения в зависимости от основного материала располагаются в следующий ряд: сталь, медь, латунь.

Циклическая прочность паяных соединений существенно зави­сит от влияния термического режима пайки на структуру основно­го материала. После нагрева меди до 800—850 °С ее циклическая прочность снижается приблизительно на 20%, что связано с интен­сивной рекристаллизацией меди и ростом зерна; при нагреве до 750 °G такое снижение еще незначительно. Поэтому для сохране­ния высокой циклической прочности соединений из меди темпера­тура пайки не должна превышать 700—750 °С. Для пайки меди и ее сплавов пригодны припои ПСр45, ПМФОЦР, ПМФОС6—0,5.

Существенным фактором при выборе припоев, содержащих значительное количество драгоценных металлов, является их высо­кая стоимость. Данные об относительной стоимости таких припоев, применяемых, например, для пайки авиационных газовых турбин, даны в табл. 68.

В связи с этим актуальна проблема замены припоев на основе драгоценных металлов припоями, не содержащими совсем или со­держащими золото, палладий, серебро в меньшем количестве.

* Разрушение по основному металлу.

Вместо, припоя Au—18% Ni предложен припой с пониженным содержанием золота состава 35—45% Au—0—31% Si—0,2—2»/о В— Ni — остальное. Исследования показали, что снижение серебра в припоях не всегда экономично из-за необходимости увеличения за­зоров и повышения температуры пайки. Припои системы Си—Ag—Sn с пониженным содержанием серебра вполне пригодны для пайки меди и сталей и значительно экономичнее припоя ПСр72.

- Припои — заменители серебряных приведены в табл. 69. При выборе припоев необходимо учитывать влияние облужеиного слоя на механические свойства конструкционного материала, поскольку такой слой может образовываться вблизи галтельного участка шва, при напайке,. оплавлении контактных покрытий, наносимых перед контактно-реактивной пайкой. До настоящего времени опубликовано немного данных о таком влиянии (таб. 70—72).