DE1508306B1

DE1508306B1 - Hartlot

Info

Publication number: DE1508306B1
Application number: DE19621508306
Authority: DE
Inventors: Spaletta Howard William
Original assignee: Aerojet General Corp
Current assignee: Aerojet Rocketdyne Inc
Priority date: 1961-04-17
Filing date: 1962-03-22
Publication date: 1971-04-15
Also published as: NL277271A; GB953948A; CH428389A; BE615610A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Hartlot zur Her- einem Gehalt von 82% Gold und 18% Nickel (z. B. stellung von warmfesten, korrosionsbeständigen Hart- beschrieben in »Welding Journal«, 35 [1956], S. 441s) lötverbindungen. hinsichtlich ihrer Eigenschaften mit den Eigenschaften

Es ist bekannt, bei hohen Temperaturen hart zu des erfindungsgemäßen Hartlots, so ist festzustellen, löten, um zusammengesetzte Gegenstände aus Hoch- 5 daß die Zugabe von Palladium in dem erfindungstemperaturlegierungen herzustellen. Jedoch zeigen die gemäßen Hartlot insbesondere zu folgenden techderzeit verwendeten Hartlötverbindungen, die im nischen Vorzügen führt: (1) Bessere Fließeigenschaften wesentlichen NiB- oder NiBCr-Legierungen sind, wie des Hartlots; (2) höherer Schmelzpunkt des Hartlots; beispielsweise in der Zeitschrift »Metal Progress«, 74 dies ermöglicht die Herstellung von gelöteten Struk-(1958), Nr. 3, S. 99 bis 104, beschrieben, gewisse Nach- io türen, die zu einem Betrieb bei sehr hohen Temperateils, da sie ohne Fremdzusatz nur in Pulverform er- türen befähigt sind; (3) Schaffung einer neuartigen hältlich sind. Drähte kann man nur aus mit Binde- Gruppe von Hartloten, deren Solidus-Liquidus-Linien mittel gebundenem Pulver daraus herstellen. Binde- dieses Material äußerst geeignet für die Stufenvermittelzusatz ist bei Hartlöten unerwünscht, da da- lötung machen; (4) Schaffung eines neuartigen Hartdurch die Lötverbindungen nachteilig beeinflußt 15 lots, dessen Schmelztemperaturen dicht mit den werden können. Bei Verwendung des Lotes in Pulver- empfohlenen Anlaßtemperaturen verschiedener neuer form ist es schwierig und nicht immer möglich, die Hochtemperatur-Grundmaterialien zusammenfallen, erforderlichen engen Toleranzen hinsichtlich ehe- Da das erfindungsgemäße Hartlot eine Schmelzmischer Zusammensetzung und anteiligem Verhältnis temperatur besitzt, die nahe bei der empfohlenen der Einzelbestandteile von Ansatz zu Ansatz einzu- 20 Anlaßtemperatur der Grundmaterialien liegt, gestattet halten. Demzufolge wird die Reproduzierbarkeit der das erfindungsgemäße Hartlot eine Kombination der Ergebnisse von einer Behandlung zu einer anderen Wärmebehandlung und der Verlötung in einem einzigen schwierig. Es sind auch schon, wie beispielsweise in Arbeitsgang. Es können die Teile aus dem Grund- m der genannten Literaturstelle auf S. 104 beschrieben, material in einen Ofen eingesetzt und auf die Anlaß-Au-Cr-Ni-Legierungen zur Herstellung von Hartlot- 25 temperatur gebracht werden; während sie sich bei verbindungen an Hochtemperaturwerkstoffen bekannt; dieser Temperatur befinden, werden sie gleichzeitig diese sind jedoch deswegen relativ schwierig anzu- zusammengelötet. Beim Kühlen wird eine zusammenwenden, weil sie die Grundmaterialien nicht gut gesetzte Struktur erhalten, die bereits angelassen oder benetzen und so hohe Dampfdrücke haben, daß der wärmebehandelt ist. Dies führt zu dem technisch sehr Lötvorgang nicht in einem Vakuumofen durchgeführt 30 wünschenswerten Ergebnis, in den Grundmaterialien werden kann. keine unerwünschte Kornvergrößerung und Schwäche

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ver- infolge des Verlötvorgangs einzuführen,
fcessertes Hartlot zu schaffen, welches gute Benetzungs- Das erfindungsgemäße Hartlot ist besonders brauch-

und Fließeigenschaften hat und auch in Form von bar für das Zusammenfügen von Hochtemperatur-Metalldraht verarbeitet werden kann. 35 metallen und -legierungen, beispielsweise rostfreien

Gegenstand der Erfindung ist Hartlot zur Her- Stählen, Nickel, Kobalt, Zirkonium, Tantal, Titan, stellung von warmfesten, korrosionsbeständigen Hart- Chrom, Vanadium und deren Hochtemperaturlötverbindungen, welches dadurch gekennzeichnet ist, legierungen, gering-, mittel- und hochgekohlten Stähdaß es aus 1 bis 96% Gold, 1 bis 72% Palladium, len, legierten Werkzeugstählen, gesinterten Karbiden Rest 2 bis 61 % Nickel und/oder Chrom besteht. 40 oder für elektronische Einrichtungen benötigtes Rohr-

Die erfindungsgemäßen Hartlote unterscheiden sich material, wie solches aus Wolfram, Molybdän oder technisch in wesentlichem Maße von bekannten Cadmium. Das erfindungsgemäße Hartlot läßt sich ternären Legierungen, die Gold und Palladium und parktisch überall dort anwenden, wo Hochtemperaturweniger als 20% Nickel oder Chrom enthalten. Der- legierungen miteinander verbunden werden sollen. ä artige z. B. aus der Auslegeschrift 1 099 177 bekannte 45 Außerdem kann es verwendet werden beim Zusammen- ^ Legierungen besitzen nicht den engen Schmelzbereich, fügen von Turbinen- und Wärmeaustauscherteilen aus der die Hartlote gemäß der Erfindung besonders Hochtemperaturlegierungen. Mit dem erfindungsgeeignet für einen Stufenlötvorgang macht. Darüber gemäßen Hartlot verbundene Teile dieser Art können hinaus haben ternäre Legierungen, die weniger als in herkömmlichen Hochtemperaturturbinen eingesetzt 20% Nickel oder Chrom aufweisen, die Neigung, 50 werden, die bei Temperaturen über 955°C mit Gesich beträchtlich mit dem Grundmetall zu legieren schwindigkeiten bis zu 26000 U/min und mehr oder zu vermischen. Demgemäß sind Legierungen arbeiten.

dieser Art nicht geeignet zum Verlöten dünner Teile, Gewünschtenfalls kann zusammen mit dem er-

da sie dazu neigen, das Grundmaterial aufzulösen findungsgemäßen Hartlot eines der bekannten Fluß- und hierdurch die dünnen Teile zu erodieren. 55 mittel verwendet werden.

Gegenüber palladiumfreien Legierungen aus Gold, Es ist zweckmäßig, vor der Anwendung des erNickel und Chrom, wie sie z. B. aus »Metal Progress«, findungsgemäßen Hartlots die damit zu lötenden 74 (1958), Nr. 3, S. 104, linke Spalte, Absatz 3, be- Grundmaterialien in an sich bekannter Weise mittels kannt sind, führt die Gegenwart von Palladium in dem physikalischer oder chemischer Methoden zu reinigen, erfindungsgemäßen Hartlot zu wesentlichen tech- 60 Es ist nicht erforderlich, die Grundmaterialien vordem nischen Vorteilen. Selbst geringe Prozentsätze an Löten zu plattieren, da mit dem erfindungsgemäßen Palladium führen zu einer beträchtlichen Verbesserung Hartlot ausgezeichnete Verbindungen ohne diesen der Benetzungsfähigkeit und der Fließeigenschaften zusätzlichen Arbeitsgang erzeugt werden können. Eine des geschmolzenen Hartlots. Durch Verbesserung vorherige Plattierung hindert jedoch nicht die erfolgdieser Eigenschaften erzeugt die Anwesenheit des 65 reiche Anwendung des erfindungsgemäßen Hartlots. Palladiums ein technisch überlegenes Hartlot. Erfindungsgemäßes Hartlot in Folienform ist für

Vergleicht man ein für den Stand der Technik eine Verwendung im Vakuumofen, in inerter oder typisches ternäres Gold-Palladium-Nickel-Lot mit reduzierender Atmosphäre geeignet. Da alle drei

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Komponenten des Hartlots verhältnismäßig tiefe gen oder korrosive Flüssigkeiten. Der lineare thermi-Dampfdrücke haben, kann ohne Bedenken im Va- sehe Ausdehnungskoeffizient liegt bei 15,5· 10~^{6 0}C^-1, kuum gelötet werden. Dabei kann unter Anwendung also nahe bei dem der meisten Hochtemperatureines beliebigen herkömmlichen Lötverfahrens, wie Grundmetalle; diese haben einen Koeffizienten von Gas-, Lichtbogen-, Ofen-, Induktions-, Widerstands-, S 12,6 bis 16,2 · 10~^{e 0}C-¹. Dadurch ist die Gefahr von Tauch-, Block- oder Fließlötung gearbeitet werden. Brüchen in der Fuge oder dem angrenzenden Grund-Das erfindungsgemäße Hartlot ist genügend dehn- metall im Verlauf von Temperaturzyklen verringert,
und streckbar, um in Form einer Folie, eines Dtahtes In der Zeichnung ist das ternäre System Au-Pd-Ni

oder in sonstwie gestalteter Form eingesetzt zu werden; in Dreiecksdarstellung veranschaulicht, und darin ist gewünschtenfalls kann man es auch in Pulverform io das erfindungsgemäße Hartlot und einige seiner für anwenden. bestimmte Zwecke besonders vorteilhaften Zusammen-

Die mit dem erfindungsgemäßen Hartlot her- Setzungen abgegrenzt. Das von dem Fünfeck a, b, c, d, gestellten Lötfugen können ohne nachteilige Folgen e, a, umschlossene Gebiet gibt die allgemeine Legiedauernden Betriebstemperaturen bis etwa 1040⁰C rungszusammensetzung für das erfindungsgemäße und höher unterworfen werden. Die Lötfugen sind 15 Hartlot an; besonders vorteilhaft haben sich Hartlote über ihren gesamten Querschnitt verhältnismäßig einer Zusammensetzung erwiesen, die in dem Bereich homogen. Es lassen sich von einem Ansatz zu einem A, B, C, D, E, F, G, A dieses ternären Diagramms liegt, anderen reproduzierbare Ergebnisse erzielen, da der durch die Eckpunkte A, B, C, D, E, F und G mit geringe Änderungen der Zusammensetzung des er- der jeweiligen Zusammensetzung:
findungsgemäßen Hartlots die physikalischen Eigen- so

schäften der Legierung nicht wesentlich beeinflussen. Λ = 96% Gold, 2% Palladium, 2% Nickel,

Ein wesentlicher technischer Vorteil des erfindungs- B — 83°/₀ Gold, 15% Palladium, 2% Nickel,

gemäßen Hartlots besteht in der durch den Zusatz c= 3 % Gold, 72 % Palladium, 25 % Nickel,

an Palladium erreichten beträchtlichen Verbesserung _{D= 1} _{0/ Gold 59} 0/ p_ali_{adiuni) 40} o/ _Nickel,

der Benetzungsfahigkeit und der Fheßeigenschaften 25 '" '" '"

der geschmolzenen Lötlegierung. Das Lot hat eine ^E = ⁵°/o ^Gold' ³⁵% Palladium, 60% Nickel,

gegenüber den bekannten Gold-Nickel-Loten höheren F = 34 % Gold, 5 % Palladium, 61 % Nickel und

Schmelzpunkt; dies ermöglicht die Herstellung von G = 77% Gold, 1 % Palladium, 22% Nickel

gelöteten Strukturen, die zu einem Betrieb bei sehr
hohen Temperaturen befähigt sind. Es schmilzt über 30 bestimmt ist.

einen engen Temperaturbereich und hat eine Solidus- Eine erfindungsgemäße Hartlotzusammensetzung

Liquidus-Linie, die es äußerst geeignet für die Stufen- zum Hartlöten von dünnen Teilen ist von dem Bereich verlötung macht. Außerdem fällt die Schmelztempe- D, E, F, G, D des ternären Diagramms umgrenzt, der ratur des erfindungsgemäßen Hartlots dicht mit den durch die Eckpunkte D, E, F und G mit der jeweiligen empfohlenen Anlaßtemperaturen verschiedener Hoch- 35 zuvor angegebenen Zusammensetzung bestimmt ist.
temperatur-Grundmaterialien zusammen, und dadurch Der Bereich A, B, C, D, G, A dieses ternären Diagestattet das erfindungsgemäße Hartlot eine Kombi- gramms, der durch die Eckpunkte A, B, C, D und G nation dar Wärmebehandlung und der Verlötung in mit der jeweiligen zuvor angegebenen Zusamm^neinem einzigen Arbeitsgang. Dies ist deswegen be- setzung bestimmt ist, umschließt eine solche Zusonders vorteilhaft, weil man die zu verlötenden Teile 40 sammensetzung des erfindungsgemäßen Hartlotes, die beim Anlassen auf Anlaßtemperatur gleichzeitig zu- sich insbesondere zum Hartlöten von dicken Teilen sammenlöten kann und beim Kühlen dann eine zu- eignet. Zum Stufenlöten ist eine Ausführungsform der sammengesetzte Struktur erhält, die bereits wärme- Erfindung speziell geeignet, deren Zusammensetzung behandelt ist, wodurch unerwünschte Kornvergröße- in dem Bereich D, J, G, H, D des veranschaulichten rung und Schwächung des Grundmaterials infolge des 45 Diagramms liegt, welcher durch die Eckpunkte D, J, G Lötvorgangs sicher vermieden wird. und H mit der jeweiligen Zusammensetzung

Man kann beim Löten mit dem erfindungsgemäßen

Lot jede gewünschte Erhitzungsgeschwindigkeit oder D — 1% Gold, 59% Palladium, 40% Nickel,

Querschnittsgröße verwenden. Der Zwischenraum, G = 77% Gold, 1% Palladium, 22% Nickel,

der vor dem Löten zwischen den zu verlötenden 50 _{H =} _4Οο/ _{Gold 400/ Pa}ii_{adiurn) 2}0% Nickel und Flächen vorhanden ist, braucht nicht sorgfaltig kon- _{r inn}, „ ,, ,.„, _ „ ,. «„, _XT. , ,

trollisrt zu werden, da das erfindungsgemäße Hartlot ^J = ¹⁰°/« ^Gold> ³⁵°/" Palladium, 55% Nickel

sich während des Lötvorgangs einen Weg durch die
gesamte Verbindungsstelle zu bahnen vermag. bestimmt ist.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß mit dem 55 Das erfindungsgemäße Hartlot kann zusätzlich erfindungsgemäßen Hartlot verbundene Teile in ein- noch bis 10% Chrom enthalten, wenn Wert auf eine fächer Weise mittels Röntgenstahlen auf mögliche Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und der Risse geprüft werden können. Diese sind in der Löt- an sich schon guten Hochtemperatureigenschaften des fuge besonders gut zu erkennen, da das erfindungs- erfindungsgemäßen Hartlots gelegt wird. Durch das gemäße Hartlot eine vergleichsweise hohe Dichte im 60 Chrom läßt sich die Festigkeit bei hohen Temperaturen Bereich von 12 bis 15 g/cm³ hat. Die Dichte der verbessern, ohne daß eine nennenswerte Änderung meisten Hochtemperaturwerkstoffe beträgt 7,5 bis in den Solidus- oder Liquidus-Temperaturen des Hart-8,5 g/cm³. Die mit dem erfindungsgemäßen Hartlot lots erfolgt. Da Chrom einen höheren Dampfdruck als hergestellte dichte Verbindungsfuge tritt demzufolge Nickel hat, ist es in der Regel nicht zweckmäßig, zuin der Röntgenuntersuchung klar hervor und läßt 65 sätzlich Chrom zu verwenden, wenn der Lötvorgang darin vorhandene Risse deutlich erkennen. in einem Vakuum-Hartlötofen erfolgt.

Das erfindungsgemäße Hartlot ist äußerst beständig Die kurvenförmigen Temperaturlinien 982, 1038,

gegen Korrosion durch heiße Gase, feuchte Bedingun- 1093, 1148,1204, 1259, 1315, 1371, 1426 und 1492° C,

die in dem dargestellten Diagramm eingezeichnet sind, zeigen den Liquiduspunkt des erfindungsgemäßen Hartlots an. Dabei ist für jeden Punkt in dem Diagramm die Temperatur vermerkt, bei der die Zusammensetzung, die dieser Punkt wiedergibt, gerade flüssig wird.

Die erfindungsgemäßen Hartlote enthalten stets die üblichen Spurenverunreinigungen, wie etwa Kohlenstoff, Mangan, Silizium, da solche sich auch bei Einsatz von reinsten Ausgangsmaterialien und bei Beachtung bester Arbeitsmethoden nicht quantitativ vermeiden lassen.

Beispiel 1 Korrosionsbeständigkeit von Hartloten *5

Ein Hartlot mit der Zusammensetzung 50% Gold, 25% Palladium und 25% Nickel in Form eines Drahtes mit 1,02 mm Durchmesser wurde 48 Stunden lang bei 38 ⁰C N₂O₄ (H₂O 0,1%) und N₂O₄ plus ao 0,5% H₂O ausgesetzt. Die Versuche wurden bei 66⁰C wiederholt. Bei 38 ⁰C war eine Korrosion nicht meßbar. Korrosion mit N₂O₄ (H₂O 0,1%) ^war nicht meßbar bei 66⁰C. Mit N₂O₄, welches 0,5% H₂O enthielt, war die Korrosionsgeschwindigkeit geringer als 0,5 ml as Eindringung pro Jahr. Eine gleiche Drahtprobe wurde 52 Stunden lang bei einer mittleren Temperatur von 154° C wasserfreiem N₂O₄ ausgesetzt. Die Probe verlor während der Behandlung 3 % ihres Gewichtes.

Ein Rohr aus rostfreiem Stahl mit der Zusammen-Setzung 18% Chrom, 11% Nickel, 0,08% Kohlenstoff, 0,8% Niob und dem Rest Eisen wurde unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Hartlots an einem Kopfstück der gleichen Zusammensetzung angelötet. Die hart verlötete Anordnung wurde 60 Stunden lang bei einer mittleren Temperatur von 154° C der Einwirkung von N₂O₄ (H₂O 0,1%) ausgesetzt; es trat kein nennenswerter Verlust an Verbindungsmaterial ein.

Gleiche Drahtproben wie die oben beschriebenen Proben wurden 48 Stunden lang bei 38 bzw. 66° C der Einwirkung von unsymmetrischen Dimethylhydrazin ausgesetzt. Bei keiner der beiden Behandlungen trat eine Korrosion auf.

45 Beispiel 2

Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient des Hartlots

Es wurde der lineare thermische Ausdehnungskoeffizient der Legierung 50% Gold, 25% Palladium und 25% Nickel gemessen, dabei ergaben sich die in Tabelle I zusammengestellten Werte. Die Messungen wurden unter Verwendung eines handelsüblichen Dilatometers erhalten.

Beispiel 3
Oxydationsbeständigkeit

Ein nichtrostender Stahldraht mit 1,02 mm Durchmesser und ein Draht, der dem im Beispiel 1 beschriebenen Draht entsprach, wurden 25 Stunden lang bei 927⁰C ± 6⁰C der Einwirkung von Luft ausgesetzt. Es wurde kein nennenswerter Unterschied bezüglich der Oxydationsbeständigkeit der beiden Drähte beobachtet.

Beispiel 4
Vertikalfließeigenschaften des Hartlots

Zwei nichtrostende Stahlblöcke wurden aneinander angrenzend so angeordnet, daß der Raum zwischen den beiden miteinander zu verbindenden Stirnflächen der Blöcke ein Spiel von 0,635 mm hatte. Ein Stück Hartlot-Folie wurde am Kopf des Raumes zwischen den beiden Blöcken angeordnet. Die Anordnung wurde in einen Hartlötofen mit Wasserstoffatmosphäre eingesetzt, auf die Hartlöttemperatur erhitzt und darauf 5 Minuten lang gehalten wurde. Diese Behandlung wurde, wie in Tabelle II angegeben, mit verschiedenen Hartloten und bei verschiedenen Temperaturen wiederholt. Nach Kühlung wurden die gelöteten Anordnungen untersucht; in jedem Fall wurde gefunden, daß das Hartlot das Grundmaterial benetzt hatte und so geflossen war, daß es den vertikalen Raum zwischen den Blöcken vollständig erfüllte, ohne am Boden des Raumes auszufließen oder im Oberabschnitt des Raumes zu hängen. Alle Verbindungsstellen zeigten eine überall gute gleichmäßige Qualität.

Tabelle II
Vertikalfließbedingungen

Legierungszusammensetzung	Hartlöttemperatur
entsprechend den angegebenen	⁰C
numerierten Punkten im
Diagramm der Zeichnung	1127
Punkt 1	1135
Punkt 2	1154
Punkt 3	1166
Punkt 4

Thermischer	Tabelle I Ausdehnungskoeffizient
Temperaturbereich °C
23—927 23—818 23—691
Linearer thermischer Ausdehnungskoeffizient ⁰C-¹
15,62 · 10-⁶ 15,43 · ΙΟ"⁶ 15,52 · 10-⁶

Beispiel 5
Zugfestigkeit von hart gelöteten Proben

Die Zugfestigkeiten von verschiedenen Grundmaterialien, welche mit Hartlot folgender Zusammensetzung:

(1) 50% Gold, 25% Nickel und 25% Palladium,

(2) 33% Gold, 28% Nickel, 33% Palladium und

6% Chrom,

hergestellte hart verlötete Verbindungen enthielten, wurden gemäß der Arbeitsweise bestimmt, wie sie in Federal Test Method Standard Nr. 151a vom 6. Mai festgelegt ist. Bei allen Zugfestigkeitsproben handelte es sich um 6,35 mm starke runde Standard-Zerreißproben. Die Prüfungen wurden unter Verwendung einer handelsüblichen Maschine durchgeführt. Die gefundenen Werte entsprachen den ausgerechneten.

Beispiel 6
Härte der Lötverbindung

Ein Grundmetallblock (i) mit der Zusammensetzung:

0,25% bis 1,25% Titan,
5,5% bis 6,5% Aluminium,
3,5% bis 5,5% Molybdän,
11% bis 14% Chrom,
1% bis 3% Niob plus Tantal,
und zum Rest Nickel,

wurde an einen anderen Grundmetallblock (ü) angelötet, der folgende Zusammensetzung hatte:

12% bis 15% Kobalt,
3,5 bis 5% Molybdän,
2,60% bis 3,25% Titan,
1,0% bis 1,5% Aluminium,
0,05% bis 0,12% Zirkonium,
0,003% bis 0,01% Bor,
18% bis 21% Chrom
und der Rest Nickel.

Dabei wurde ein Hartlot mit der durch Punkt 1 im Diagramm der Zeichnung gekennzeichneten Zusammensetzung verwendet. Die Grundmetalle waren unplattiert; es wurde kein Flußmittel verwendet. Das Verlöten wurde in einem Vakuumofen bei einer Temperatur von 1135⁰C 15 Minuten lang durchgeführt.

Bei Ätzung mit Kaliumjodid und Jod wurde gefunden, daß die Lötverbindung über ihren gesamten Querschnitt eine gleichmäßige dendritische Struktur hatte.

Die Härte der verbundenen Materialien wurde an verschiedenen Punkten in und nahe der Verbindungsstelle mit einem Mikro-Härteprüfer unter Anwendung einer Belastung von 1000 g gemessen. Es wurde gefunden, daß die Härte über die gesamte Verbindungszone im wesentlichen gleich war. In Tabelle III sind die gemessenen Ergebnisse zusammengestellt.

Tabelle III
Härte der Lötverbindung

Abstand vom	Härte	Art des Metalls
Zentrum der	(Rockwell C)	am untersuchten Punkt
Lötstelle
mm	34	Block (2) (ii)
3,04 links	34	Block (ii)
2,28 links	35	Block (ii)
1,52 links	37	Block (ii)
0,76 links	36,5	Zwischenschicht
0,66 links		zwischen Block (ii)
		und Verbindung
	38	hartgelötete Verbindung
0,51 links	38	hartgelötete Verbindung
Zentrum	38	hartgelötete Verbindung
0,51 rechts	33,5	Zwischenschicht
0,69 rechts		zwischen Block (i)
		und Verbindung
	35	Block (i)
0,79 rechts	35	Block (i)
1,52 rechts	38	Block (i)
2,28 rechts	30	Block (i)
3,04 rechts

Beispiel 7
Stufenhartverlötung

Unter Verwendung eines Hartlotes der Zusammen-Setzung gemäß Punkt 6 in dem Diagramm wurden zwei Werkstücke bei einer hohen Temperatur von 1204⁰C hart zusammengelötet. Der Soliduspunkt, bei dem das Hartlot zu schmelzen beginnt, betrug für dieses Hartlot 1177⁰C, während der Liquiduspunkt

ίο bei 1191⁰C lag. Das zusammengesetzte Werkstück wurde dann aus dem Ofen, in dem der Lötvorgang vorgenommen worden war, entfernt, anschließend wurde ein drittes Werkstück und Hartlot einer Zusammensetzung gemäß Punkt 4 auf dem Diagramm nächst den beiden bereits verlöteten Stücken angeordnet. Danach wurde das so kombinierte Werkstück wieder in den Ofen eingesetzt und bei einer tieferen Temperatur von 1177°C hart gelötet. Der Soliduspunkt betrug 1138 ⁰C, und der Liquiduspunkt lag bei 1163⁰C. Da die zweite Hartlötstufe bei einer Temperatur unterhalb des Liquiduspunktes des in der ersten Lötstufe eingesetzten Hartlots durchgeführt wurde, konnte die erste Hartlötstelle nicht wieder aufschmelzen. Anschließend wurde der soweit behandelte Gegenstand noch ein weiteres Mal aus dem Ofen entfernt, und der Vorgang des Anlötens eines weiteren Teilstückes wurde unter Verwendung eines erfindungsgemäßen Hartlots mit der durch Punkt 2 auf dem Diagramm wiedergegebenen Zusammensetzung wiederholt. Dieses Hartlot hatte einen Soliduspunkt von 1102⁰C und einen Liquiduspunkt von 1138° C. Danach wurde ein viertes Teilstück an die in den ersten drei Lötstufen zusammengesetzte Struktur angebracht, wozu Hartlot der durch Punkt 5 auf dem Diagramm wiedergegebenen Zusammensetzung verwendet wurde. Zum Löten wurde eine Temperatur von 1079⁰C benutzt. Der Soliduspunkt des Lotes betrug 1024⁰C, der Liquiduspunkt 1066⁰C. Es wurden dabei die zuvor hergestellten drei Lötverbindungen nicht wieder aufgeschmolzen. Diese Arbeitsweise der Stufenhartverlötung empfiehlt sich dort, wo es schwierig oder unmöglich ist, alle Teilstücke einer Anordnung gleichzeitig in der richtigen Lage zueinander zu halten.

Claims

Patentansprüche:

1. Hartlot zur Herstellung von warmfesten, korrosionsbeständigen Hartlötverbindungen, d a durch gekennzeichnet, daß es aus 1 bis 96% Gold, 1 bis 72% Palladium, Rest 2 bis 61% Nickel und/oder Chrom besteht.

2. Hartlot nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Zusammensetzung in dem Bereich ABCDEFGA des ternären Diagramms Gold—Palladium—Nickel liegt, der durch die Eckpunkte A, B, C, D, E, F und G mit der jeweiligen Zusammensetzung

A = 96% Gold, 2% Palladium, 2% Nickel,
5 = 83 % Gold, 15 % Palladium, 2 % Nickel,
C = 3 % Gold, 72 % Palladium, 25 % Nickel,
D = 1 % Gold, 59 % Palladium, 40 % Nickel,
E = 5 % Gold, 35 % Palladium, 60 % Nickel,
F =34% Gold, 5% Palladium, 61% Nickel und G = 77 % Gold, 1 % Palladium, 22 % Nickel
bestimmt ist.

3. Hartlot nach Anspruch 2 zum Hartlöten von dünnen Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß seine

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Zusammensetzung in dem Bereich DEFGD des ternären Diagramms Gold—Palladium—Nickel liegt, der durch die Eckpunkte D, E, F und G mit der jeweiligen in Anspruch 2 angegebenen Zusammensetzung bestimmt ist.

4. Hartlot nach Anspruch 2 zum Hartlöten von dicken Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß seine Zusammensetzung in dem Bereich A B C D G A des ternären Diagramms Gold—Palladium—Nickel liegt, der durch die Eckpunkte A, B, C, D und G mit der jeweiligen im Anspruch 2 angegebenen Zusammensetzung bestimmt ist.

5. Hartlot nach Anspruch 2 zum Stufenlöten,

dadurch gekennzeichnet, daß seine Zusammensetzung in dem Bereich DJGHD des ternären Diagramms Gold—Palladium—Nickel liegt, der durch die Eckpunkte D, J, G und H mit der jeweiligen Zusammensetzung
D= 1 % Gold, 59 % Palladium, 40 % Nickel,
G = 77 % Gold, 1 % Palladium, 22% Nickel,
H = 40 % Gold, 40 % Palladium, 20 % Nickel und / = 10 % Gold, 35 % Palladium, 55 % Nickel
bestimmt ist.

6. Hartlot nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich noch bis 10% Chrom enthält.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen