Припои для мягкой пайки

Категория:
Пайка


Припои для мягкой пайки

Для лучшего понимания свойств припоев и правильного выбора их в конкретных случаях необходимо рассмотреть характер плавления применяемых металлов и сплавов. Процесс плавления чистого металла легче поддается описанию, так как чистый металл переходит из твердого состояния в жидкое при постоянной температуре. Процесс плавления сплавов более сложен, так как они плавятся в некотором интервале температур. Характеристики плавления какой-либо группы сплавов удобно изучать по так называемой диаграмме состояния, где эти свойства даны в зависимости от их химического состава.

Для построения диаграммы состояния берется серия сплавов, охватывающая исследуемый интервал химических составов. После тщательного химического анализа для каждого сплава строят кривую охлаждения, по которой определяют температуру начала затвердевания и температуру, при которой весь сплав полностью затвердевает.

Рис. 1. Типичные кривые охлаждения припоев, содержащих: а—63% олова и 37% свинца (эвтектический сплав), 6—32% олова и 68% свинца. 1 — первые кристаллы эвтектики, 2 — полное затвердевание, 3 — первые кристаллы свинца, 4 — последние кристаллы свинца и первые кристаллы эвтектики, 5 — полное затвердевание

Обращает на себя внимание резкое нарушение плавности кривой для эвтектического сплавай Горизонтальный участок этой кривой точно определяет температуру затвердевания. В течение всего времени затвердевания металла происходит выделение тепла. Количества выделяющегося тепла (теплоты затвердевания) достаточно, чтобы приостановить понижение температуры частично затвердевшего сплава. Когда затвердевание закончено, выделение тепла прекращается и продолжается охлаждение металла. Таким образом по кривой охлаждения устанавливается точка затвердевания эвтектического сплава. Характер кривой охлаждения сплава, содержащего 32% олова и 68% свинца, указывает, что тепло выделяется в некотором интервале температур. Таким образом кривые охлаждения выявляют температурный интервал кристаллизации.

Полученные точки начала и конца кристаллизации наносятся на диаграмму, на которой по горизонтальной оси откладывается концентрация компонентов сплава, а по вертикальном — температура, и соединяются линиями, образуя в результате диаграмму состояния. Более сложные системы сплавов требуют других способов построения диаграмм состояния.

Диаграмма состояния системы олово — свинец.

Рассмотрим диаграмму состояния системы олово—свинец, приведенную на рис. 2.

На диаграмме применены следующие термины:
Солидус — наивысшая температура, при которой металл или сплав полностью затвердевает (кривая ACEDB).
Ликвидус — самая низкая температура, при которой металл или сплав остается еще полностью жидким (кривая АЕВ).

Рис. 2. Диаграмма состояния системы олово-свинец

Часто применяются такие термины, как точка плавления и точка растекания, но так как они имеют не одно и то же значение, то это приводит к некоторой путанице. Во избежание этого в данной книге применяются термины солидус и ликвидус, которые более четко определяют эти понятия.

Эвтектический сплав — сплав, который полностью расплавляется при какой-либо определенной температуре, а не в интервале температур. В этом отношении эвтектические сплавы ведут себя подобно чистым металлам. Из рис. 2.2 или на диаграмме с эвтектикой для любой другой бинарной системы видно, что эвтектический состав соответствует точке пересечения двух нисходящих кривых ликвидуса, и что этот сплав имеет температуру ликвидуса ниже, чем соседние сплавы.

Как показано на рис. 2, чистый свинец (точка А) имеет температуру плавления 327 °С, а чистое олово (точка В) имеет температуру плавления 232 °С.

По диаграмме видим, что оловянносвинцовые припои, содержащие от 19,5% олова (точка С) до 97,5% олова (точка D), имеют одинаковую температуру солидуса 183 °С. Из диаграммы следует, что состав эвтектики — примерно около 63% олова и 37% свинца (точка Е). При плавлении этот состав становится полностью жидким при температуре 183 °С. Сплавы, состав которых отличен от эвтектического, становятся полностью жидкими при более высокой температуре. Например, припой, содержащий 50% олова и 50% свинца, имеет температуру солидуса 183 °С, а температуру ликвидуса 214 °С. Другими словами, этот сплав начинает плавиться при температуре 183 °С и полностью превращается в жидкость при температуре 214 °С.

В интервале температур между линиями солидуса и ликвидуса одни составляющие припоя находятся в жидкой фазе, а другие в твердой. Интервал температур между линиями солидуса (кривая ACEDB) и ликвидуса (кривая ЛЕВ) называется интервалом кристаллизации.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум