DE2745409B2

DE2745409B2 - Kupfer und Zink enthaltende Hartlot-Legierung

Info

Publication number: DE2745409B2
Application number: DE19772745409
Authority: DE
Inventors: Elke 6450 Hanau Biberbach; Nils Dipl.-Phys. Dr. 6454 Bruchkoebel Harmsen
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1977-10-08
Filing date: 1977-10-08
Publication date: 1981-02-12
Also published as: DE2745409A1; DE2745409C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupfer und Zink enthaltende Hartlot-Legierung auf Silber-Basis.

Unter Hartlöten von Schwermetallen wird das Verbinden dieser Metalle mit Hilfe von Loten, deren Arbeitstemperatur oberhalb von 450°C liegt, verstanden. Die in der Praxis verwendeten Hartlote besitzen jedoch in der Regel eine oberhalb von 600°C liegende Arbeitstemperatur. Hartlote mit einer relativ niedrigen Arbeitstemperatur, durch deren Anwendung keine nennenswerte Veränderung im Gefüge der miteinander zu verbindenden metallischen Teile durch Wärmeeinwirkung zu befürchten ist, sind solche auf Silber-Basis. Sie enthalten neben Silber noch Kupfer und Zink und können zum Beispiel aus 43 - 45% Silber, bis 32% Kupfer, Rest Zink bestehen. Als Zusatz zum Herabsetzen der Arbeitstemperatur enthalten sie häufig noch Cadmium. Wegen der toxischen Wirkung des Cadmiums und der damit verbundenen gesundheitlichen Gefährdung aber werden in zunehmendem Maße cadmiumfreie Lote bevorzugt.

Bekannt sind z.B. aus der DE 20 59 359 eine Lötmittellegierung aus 56% Silber, 22% Kupfer, 17% Zink und 5% Zinn und aus der DE 24 17 060 Hartlot-Legierungen aus 40 - 50 Gewichts-% Silber, 15 - 38 Gewichts-% Kupfer, 22 - 32 Gewichts-% Zink, 1 - 6 Gewichts-% Zinn und 0,5 - 3 Gewichts-% Indium mit einer Arbeitstemperatur von 630°C und darüber und aus der US 21 92 456 Lot-Legierungen aus 48 - 56% Silber, 20 - 22% Kupfer, 16 - 22% Zink und 1 - 7% Zinn.

Diese bekannten Lot-Legierungen besitzen relativ niedrige und damit günstige Arbeitstemperaturen, sie sind aber nur in geringem Maße beziehungsweise praktisch gar nicht kaltverformbar.

Aus der US 40 52 531 sind Lot-Legierungen bekannt, die aus 30 - 70% Silber, 3 - 20% Indium, 3 - 20% Zink, bis zu 0,5% Silicium und Kupfer als Rest bestehen und Arbeitstemperaturen von 650 bis 810°C aufweisen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kupfer und Zink enthaltende Hartlot-Legierung auf Silber-Basis zu finden, die eine günstige Arbeitstemperatur und gute Kaltverformbarkeit besitzt und cadmiumfrei ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Hartlot-Legierung, die aus 50 bis 70% Silber, 15 bis 30% Kupfer, 8 bis 20% Zink und 0,1 bis 3% Gallium, wobei 0,1 bis 2% des Galliums durch Indium ersetzt werden können, besteht.

Bevorzugt weist die erfindungsgemäße Hartlot-Legierung folgende Zusammensetzung auf:

a) 57 bis 64% Silber, 18 bis 25% Kupfer,

15 bis 17% Zink und 2 bis 3% Gallium;

b) 57 bis 62% Silber, 18 bis 25% Kupfer,

15 bis 17% Zink und 2% Indium;

c) 61% Silber, 20% Kupfer, 16% Zink,

2% Gallium und 1% Indium.

Überraschend zeigte sich, dass Hartlot-Legierungen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung neben einem günstigen Bereich der Arbeitstemperaturen eine ausgezeichnete Kaltverformbarkeit, zum Teil über 90%, besitzen.

Bedingt durch ihre ausgezeichnete Kaltverformbarkeit lassen sich die erfindungsgemäßen Hartlot-Legierungen gut durch Walzplattieren verarbeiten und können so mit besonderem Vorteil bei der Herstellung von mit Lötschichten versehenem Halbzeug eingesetzt werden.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen cadmiumfreien Hartlot-Legierung sind ihre guten Fließeigenschaften und ihr feinkörniges Gußgefüge.

In der Tabelle sind Schmelzintervall (Bereich zwischen Solidustemperatur und Liquidustemperatur), Arbeitstemperatur, Kaltverformbarkeit und Dichte einiger erfindungsgemäßer, mit den Nummern von 1 bis 5 bezeichneter Hartlot-Legierungen und - im Vergleich dazu - die entsprechenden Werte von drei bekannten Hartloten (Nr. 6, 7 und 8) angegeben.

Ein Vergleich der erfindungsgemäßen Legierung 1 und 2 zeigt, dass durch den gleichzeitigen Zusatz von Gallium und Indium gegenüber der nur Gallium enthaltenden Legierung eine Erniedrigung der Liquidustemperatur erreicht wird.

Tabelle

Fortsetzung

Claims

1. Kupfer und Zink enthaltende Hartlot-Legierung auf Silber-Basis, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 50 bis 70% Silber, 15 bis 30% Kupfer, 8 bis 20% Zink und 0,1 bis 3% Gallium, wobei 0,1 bis 2% des Galliums durch Indium ersetzt werden können, besteht.

2. Hartlot-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 57 bis 64% Silber, 18 bis 25% Kupfer, 15 bis 17% Zink und 2 bis 3% Gallium besteht.

3. Hartlot-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 57 bis 62% Silber, 18 bis 25% Kupfer, 15 bis 17% Zink und 2% Indium besteht.

4. Hartlot-Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 61% Silber, 20% Kupfer, 16% Zink, 2% Gallium und 1% Indium besteht.