DE1264217B

DE1264217B - Metallische Hartloetmischung auf Nickel-Basis

Info

Publication number: DE1264217B
Application number: DEG36073A
Authority: DE
Inventors: George Sidney Hoppin; William Rollin Young
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1961-12-26
Filing date: 1962-10-04
Publication date: 1968-03-21

Description

Metallische Hartlötmischung auf Nickel-Basis Die Erfindung betrifft eine metallische Hartlötmischung mit üblicher Teilchengröße, insbesondere zum Verlöten -von Teilen mit weiten Lötspalten, die aus einem pulverisierten Hartlot aus 18 bis 20'% Chrom, 9,5 bis 10,511/o Silicium, Rest Nickel, sowie einem Metallpulver besteht.
Bei einer bekannten Hartlötmischung der vorgenannten Art besteht das in einer Menge von 20 bis 85 Gewichtsprozent vorliegende Metallpulver aus Chrom, Nickel, Kobalt, Eisen oder ihren Legierungen oder Mischungen. Die Löttemperatur dieser bekannten Hartlötmischung liegt bei 1220° C, d. h. oberhalb des von 1150 bis 1175° C reichenden Arbeitsbereiches von handelsüblichen Lötöfen.
Es ist auch bereits ein pulverisiertes Hartlot bekannt, das aus 1,5 bis 2,4% Silicium, 0,5 bis 1,8% Bor und im übrigen aus Nickel besteht und bei ungefähr 1080° C zu schmelzen beginnt. Um das pulverisierte Hartlot vollkommen zu erschmelzen, sind jedoch Temperaturen bis zu ungefähr 1250° C erforderlich, die jedoch auch wiederum nicht mit handelsüblichen Lötöfen erzielt werden können: Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Hartlötmischung der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß sie zwar in handelsüblichen Lötöfen verarbeitet werden kann, die hartgelöteten Teile jedoch bei Temperaturen bis zu 1200° C verwendet werden können. Darüber hinaus soll sich die zu schaffende Hartlötmischung insbesondere auch zum Verlöten von Metallteilen mit weiten Lötspalten eignen, d. h., die Hartlötmischung muß träge genug sein, um während des Hartlötvorganges in der weiten Lötspalte zu bleiben, und andererseits ausreichend gute Benetzungs- und Fließeigenschaften haben, um eine feste metallurgische Verbindung zu bilden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun bei der Hartlötmischung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als in einer Menge von 10 bis 401/o vorliegendes Metallpulver ein an sich bekanntes pulverisiertes Hartlot aus 1,5 bis 2,4% Silicium, 0,5 bis 1,8% Bor, Rest Nickel, verwendet wird. Die Hartlötmischung nach der Erfindung weist physikalische Eigenschaften auf, die sich von den physikalischen Eigenschaften der beiden pulverisierten Komponenten grundlegend unterscheiden. Beispielsweise wird die Löttemperatur der Nickel-Chrom-Silicium-Komponente von 1216° auf 1149 bis 1177° C herabgesetzt, während die Temperatur, bei der eine Hartlötung, die aus einer Hartlötmischung nach der Erfindung mit einem Anteil der Nickel-Chrom-Silicium-Komponente von 60% hergestellt ist, an der Luft wieder zu schmelzen beginnt, 1204° C beträgt. Die Hartlötmischung nach der Erfindung kann also im Bereich von 1149 bis 1177° C verlötet werden, d. h. unter Anwendung üblicher Lötöfen. Die entstehende Hartlötverbindung im ganzen beginnt jedoch erst bei Temperaturen von über 1204° C zu erweichen. Eine erfindnugsgemäße Hartlötmischung mit einem zwischen 30 und 40 0/0 liegenden Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente eignet sich besonders zum Verlöten von Metallteilen mit weiten Lötspalten. Eine Hartlötmischung mit einem zwischen 10 und 301/o liegenden Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente weist besonders günstige Fließeigenschaften auf, d. h. fließt wirksam in die Hohlräume zwischen den gesinterten Teilchen der höherschmelzenden Komponente und in enge Spalten.
Es wurden erfindungsgemäße Hartlötmischungen mit einem Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente von 10, 20, 30 und 401/o und eine nicht erfindungsgemäße mit einem Anteil an der Komponente von 45 % unter Verwendung von durch ein Sieb mit 80 Maschen pro Zentimeter hindurchgehenden Teilchen hergestellt. Unter Verwendung von Blech mit einer Stärke von 1,6 mm und einer Zusammensetzung von 1% Mangan, 20 % Chrom, 10 % Nickel, 15 0/0 Wolfram, Rest Kobalt, wurden T-Verbindungen hergestellt. Mit Hilfe von durch Punktschweißen an den Enden der- Blechteile befestigten Auflagen wurde ein Lötspalt mit einer einheitlichen Breite von 1,52 mm aufrechterhalten. Die Teile wurden vor dem Verlöten durch Absprühen gereinigt.
Die Hartlötmischungen wurden in einer Doppelkegehmischvorrichtung miteinander vermischt. Aufschwemmungen dieser Mischungen wurden unter Verwendung eines der üblichen, im Handel erhältlichen Acrylharz-Hartlotbindernittel hergestellt. Die Aufschwemmungen wurden auf die T-Verbindungen mit einem Spachtel aufgetragen, und die T-Verbindungen wurden nachfolgend in trockenem Wasserstoff auf 1177° C etwa 10 Minuten lang gehalten und gelötet. Alle Hartlötmischungen, außer der mit einem Anteil der Nickel-Silicium-Bor-Komponente von 45% löteten bei einer derartigen Temperatur gut, und die Mischungew mit einem Anteil von 10 und 20% der Nicke-Silicium-Bor-Komponenten zeigten etwas bessere Füllungen, da sie bei dieser Temperatur bessere Fließeigenschaften besitzen. Die Mischung mit einem Anteil von 45% an der Nickel-Silicium-Bor-Komponente zeigte keine Fließbarkeit, selbst nach Prüfung bei 1204° C.
Die Proben wurden auf ihre Widererweichungstemperatur geprüft, indem die T-Verbindungen in senkrechter Lage an der Luft erwärmt wurden. Die Proben wurden 30 Minuten lang auf Temperaturen zwischen 1122 und 1232° C gehalten, wobei die Temperatur jeweils um 10° C erhöht wurde. Erst bei 1232° C begannen die Lötverbindungen zu schmelzen, aber nicht bei den- niedrigeren Temperaturen.
Es wurde dabei festgestellt, daß die Hartlötmischungen nach der Erfindung mit einem Anteil von 10 und 20 a/o - an der Nickel-Silicium-Bor-Komp 'onente ausgezeichnete Käpillarflußeigenschaften aufwiesen, aber zum Verlöten weiter Spalten zu flüssig sind. Mit Mischungen mit einem Anteil zwischen 30 und 40 % an der Nickel-Silicium-Bor-Komponente werden bei 1177° C Metallteile mit weiten Lötspalten gut verlötet.

Claims

Patentanspruch: Metallische Hartlötmischung auf Nickel-Basis mit üblicher Teilchengröße, insbesondere zum Löten von Teilen mit weiten Lötspalten, bestehend aus einem pulverisierten Hartlot aus 18 bis 20 % Chrom, 9,5 bis 10,5% Silicium, Rest Nickel, und einem Metallpulver, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t, daß das in einer Menge von-10 bis 40% vorliegende Metallpulver aus einem an sich bekannten pulverisierten Hartlot aus 1,5 bis 2,40/a Silicium, 0,5 bis 1,81/o Bor, Rest Nickel, besteht. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 1218 005; britische Patentschrift Nr. 843 386.