23. Припои. Общая характеристика.

Припои представляют собой специальные сплавы, применяемые при пайке. Пайка осуществляется или с целью создания механически прочного (иногда герметичного) шва. При пайке места соединения и припой нагреваются. Так как припой имеет температуру плавления значительно меньшую, чем у соединяемых металлов, то он плавится, в то время как спаиваемые металлы остаются твердыми. На границе соприкосновения расплавленного припоя и твердого металла происходят сложные физико-химические процессы. Припой смачивает металл, растекается по нему и заполняет зазоры между соединяемыми деталями. При этом припой диффундирует в основной металл, основной металл растворяется в припое, в результате чего образуется промежуточная прослойка, которая после застывания соединяет детали в одно целое.

   Припои принято делить на две группы: мягкие и твердые. К мягким относятся припои с температурой плавления до 400С, а к твердым — припои с температурой плавления свыше 500С. Кроме температуры плавления, припои существенно различаются и по механическим свойствам. Мягкие припои имеют предел прочности при растяжении σp не выше 50-70 МПа, а твердые — до 500 МПа.

      Мягкими припоями в основном являются припои оловянно-свинцовые с содержанием олова от 18% до 90% (ПОС-90). Удельная проводимость этих припоев составляет 9-13% удельной проводимости стандартной меди, а температурный коэффициент линейного расширения αl — (26-27)·10 6К-1. Существуют также мягкие припои с добавками алюминия, серебра. Ещё более легкоплавки припои, в состав которых входят висмут и кадмий. Они применяются там, где требуется пониженная температура пайки: механическая прочность их очень незначительна. Висмутовые припои обладают большой хрупкостью.

   Наиболее распространенные твердые припои — медно-цинковые (ПМЦ) и серебрянные (ПСр)

24. Легкоплавкие сплавы и принципы их создания.

К легкоплавким сплавам относят сплавы с температурой плавления 230 С. Основными элементами будут яв-ся: Pb, Sn, Sb, Bi, Hg, In.

Cостав таких сплавов подбирается таким образом, чтобы обеспечить образование многофазной, многокомпонентной эвтектики.

Zn Цинк. Не дорогой и не дефицитный металл. ГЦК решетка. Пластичен в горячем состоянии. Полиморфизмом не обладает. Чистый Zn сопротивляется коррозии, но незначительное количество примеси резко понижает коррозионную стойкость. Zn в чистом виде не применяется как конструкционный материал.

Область применения:

1. Цинкование стали

2. Цинк используется как легированный элемент для получения сплава.

Свинец Pb. Низкая температура плавления. Не обладает полиморфизмом. Характеризуется высокой кислотной стойкостью, а также высокой коррозионной стойкостью, тк на поверхности образуется плотный защитный слой с хорошей аргезией с основным металлом. Однако мало устойчив против соляной кислоты.

Область применения:

1. Изготовление свинцовых оболочек для защиты

2. Изготовление элементов защиты от гентген. и других видов ионизированного излучения.

3. Получение конструкционных сплавов на основе свинца.

4. Легированные элем. цветных сплавов.

5. Изготовление элементов аккумулятора.

Олово Sn. Дорогой металл, в 25 раз дороже Zn. Имеет высокую пластичную и высокую стойкость к коррозии. Обладает полиморфизмом.

Область применения:

1. Покрытие стали для повышения коррозионной стойкостью.

2. Пищевая промышленность.

3. Производства сплавов с добавлением Sn.

4. Легированные элементы.

В настоящее время кроме сплавов четверной системы Sn – Pb – Cd – Bi, разработаны сплавы с такими элементами, как: галлий, индий, ртуть, таллий, калий, натрий и др.

Некоторые области применения ртути и сплавов на ее основе:

1. Чистый Hg используется во взрывчатых снарядах.

2. Ртуть можно использовать для извлечения остатков золота и золотоносных пород. Для этого породу обрабатывают жидкой ртутью, она растворяет золото, которое можно извлечь испарением.

3. Для производства зеркал (Sn-Hg).

4. Раньше Hg использовался для зубного протезирования.

25. Цинковые конструкционные сплавы.

Для изготовлении мелких не ответственных деталей полученных методом литья под давлением (обычно легируются Al или Al+Cu)

Отливки изготавливаются методом литья под давлением не подвергаясь дальнейшей механической обработке, т.к. они имеют точные размеры и гладкую блестящую поверхность, хотя характеризуются повышенной пористостью.

Деформированные Zn сплавы легируют Al или Al+Cu

Такие сплавы прокатывают в листы, обрабатывают глубокой вытяжкой и присуют в горячем состоянии.

Цинковые сплавы часто используют взамен латуни.