Влияние никеля и марганца на структуру сплавов системы Ag–Cu–Zn–Sn и прочность паяных соединений

Abstract

Известно, что сплавы системы Ag–Cu–Zn–Sn являются хорошей базой для создания бескадмиевых припоев для пайки различных материалов. Однако, как следует из работ различных авторов, припои этой системы недостаточно активны при пайке твердосплавных материалов. В данной работе сделана попытка устранить эти недостатки. С использованием метода планирования эксперимента изучено влияние легирования никелем и марганцем в интервале 1…4 мас. % Ni и 2…6 мас. % Mn. Исследованы интервалы плавления сплавов, площади растекания и углы смачивания на различных подложках, прочностные свойства соединений при пайке нержавеющих сталей и твердых сплавов. Проведено исследование структуры опытных сплавов методами оптической, электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа. Показано, что легирование сплавов системы Ag–Cu–Zn–Sn марганцем и никелем позволило получить припои, которые обеспечивают хорошее смачивание твердосплавных материалов на уровне припоев системы Ag–Cu–Zn–Cd при соотношении присадок приблизительно (1,5…2,0) Mn:(1,0) Ni. При соотношении (1,0)Mn:(1,5…2,0)Ni технологические свойства припоя ухудшаются. Разработка экологически чистых припоев системы Ag–Cu–Zn–Sn–Ni–Mn для пайки породоразрушающего и металлорежущего инструмента позволяет отказаться от применения вредных для здоровья припоев системы Ag–Cu–Zn–Cd и существенно (на 20…50 %) повысить прочность паяных соединений.