ОХРУПЧИВАНИЕ ПАЯЕМОГО МЕТАЛЛА В КОНТАКТЕ С ЖИДКИМ ПРИПОЕМ. МЕТОДЫ ОЦЕНКИ
При наличии в паяемом металле растягивающих напряжений, возникающих при его наклепе, образовании неравновесных структур или концентрационных изменений в них, температурном градиенте в контакте паяемым металлом жидким припоем, может наступить охрупчивание Мк и образование в нем трещин.
Многие авторы связывают самопроизвольное хрупкое разрушение твердых металлов при контакте их с жидкими только с поверхностным фактором — уменьшением поверхностного натяжения твердого тела (эффект адсорбционного понижения прочности и пластичности, эффект Ребнндера). Вместе с тем некоторые авторы [27, 28] указывают иа возможность решающего значения объемного фактора и фактора, связанного с напряженным состоянием и растворением твердого металла в жидком. Полагают, что прн этом в процессе образования трещин происходит спонтанная релаксация напряжений растяжения.
Наиболее сильное охрупчивание и понижение прочности имеют место при контакте твердых материалов с жидкими с аналогичной химической связью (металлы с металлическими расплавами, ионные кристаллы с расплавами солей). Потеря прочности или пластичности особенно резко проявляется при контактно-реактивном плавлении металлов, находящихся под действием растягивающих напряжений. Оказалось, что многие случаи самопроизвольного разрушения твердых металлов в контакте с жидкими сопровождаются химической эрозией по границам твердых зерен, хотя наблюдались разрушения и без видимого проникновения жидких металлов по границам твердых, а также в монокристаллах.
Опыт показал,, что остаточные растягивающие напряжения в Мк могут быть устранены в процессе пайки при применении припоев с температурой плавления выше температуры снятия остаточных напряжений при достаточной длительности нагрева изделия.
Развитие хрупкого разрушения происходит только в условиях непрерывного поступления жидкой фазы к вершине трещины со скоростью не меньше скорости ее раскрытия.
Анализ данных по охрупчиванию твердых металлов в контакте с жидкими дает основание считать, что причины самопроизвольного и вынужденного хрупкого разрушения весьма разнообразны.
Метод оценки склонности паяемого материала к охрупчиванию в контакте с жидким припоем дан в ГОСТ 20487—75 (рис. 17). Экспериментальные данные показывают, что охрупчивание Мк в контакте с жидким Мп в условиях растягивающих напряжений
имеет место при пайке: никеля припоем ПСр15, фосфористых, кремниевых, никелевых бронз и латуней легкоплавкими припоями. По данным Н. А. Еарескова и др. [29], наименьшей чувствительностью к охрупчиванию прн пайке медными припоями обладают двухфазные аустенито-ферритные стали с содержанием 20—60% 6-феррита.
Сталь 12ХІ8Н10Т содержит до 20% б-феррита. Наиболее склонны к хрупкому разрушению в контакте с медными припоямв в условиях действия растягивающих напряжений, в том числе в местах, подвергнутых пластической деформации или наклепу, стали марок
Рис. 17. Форма и размеры образца для оценки влияния жидкого припоя на механические свойства паяемого металла (ГОСТ 20487—75) |
12Х18НЮТ (содержание 6-феррита <20%) и 09Х16Н4Е. При пайке припоем ПСр72 трубок нз стали 12Х18Н9Т в местах их изгиба или сборки «взамок» со значительной пластической деформацией кромок или при контактно-реактивной пайке гальванически посеребренных поверхностей сталей с медным листом происходит растрескивание стали с заполнением трещин припоем.
Комментарии закрыты.