PL208194B1 - Bezkadmowe twarde lutowie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bezkadmowe twarde lutowie na bazie Ag, zawierające w swym składzie Cu, Zn, Mn i In, o obniżonej temperaturze topnienia i z ograniczoną do 40% zawartością srebra, przeznaczone do twardego łączenia metali lub elementów z metali, zwłaszcza do łączenia stali nierdzewnych i kwasoodpornych oraz metali spiekanych.

Twarde lutowia stosowane są w przypadku gdy od połączenia lutowanego jest oczekiwana wysoka wytrzymałość.

Do połączeń pracujących w podwyższonych temperaturach, odpornych na korozję oraz w wyrobach precyzyjnych stosuje się twarde lutowia srebrowe, zazwyczaj zawierające rakotwórczy Cd.

Z polskiego opisu patentowego nr 179 234 jest znany stop lutowniczy zawierający wagowo: 20 - 70% Ag, 10 - 34% Cu, 0 - 30% Zn, 0 - 35% Sn oraz 0-60% rakotwórczego Cd, przy czym skład poszczególnych stopów jest wybrany z zakresu eutektyk potrójnych dla AgCuCd 20 - 40% Ag, 15 - 34% Cu i 0 - 60% Cd, a dla AgCuZn 50 - 65% Ag, 12 - 34% Cu i 20 - 30% Zn, pseudopodwójnych AgCuSn 35 - 50% Ag, 15 - 35% Cu i 10 - 35% Sn oraz poczwórnych: AgCuZnCd 25 - 50% Ag, 10 - 20% Cu, 5 - 20% Zn i 10 - 40% Cd, a także AgCuSnZn 40 - 70% Ag, 10 - 20% Cu, 5 - 15% Zn i 5 - 15% Sn.

W ostatnich latach opracowano twarde lutowia, które w swoim sk ł adzie chemicznym nie zawierają Cd, a mogą być stosowane do lutowania twardych metali.

Z opisu patentowego DE 4315190 znany jest stop zawierają cy wagowo: 45 - 80% Ag, 5 - 25% Cu, 0,1 - 5% In i/lub Sn oraz 10 - 25% Ga.

Z opisu patentowego DE 4315189 znany jest stop zawierający wagowo: 45 - 80% Ag, 14 - 25% Cu, 1 - 7% Zn, 0 - 5% In i/lub Sn oraz 10 - 25% Ga.

W opisie patentowym DE 4323227 jest ujawniony stop zawierają cy wagowo: 30 - 80% Ag, 10 - 36% Cu, 15 - 32% Zn, 0,5 - 7% Sn, 0 - 5% In i 0,5 - 7% Ga.

Z opisu patentowego DE 19940115 jest znane bezkadmowe twarde lutowie zawierają ce wagowo : 45 - 75% Ag, 10 - 30% Cu, do 20% Ga, 1 - 25% Zn, do 6% Sr i/lub In, 0,1 - 8% Mn lub 0,1 - 3% Si i/lub Ge, i ewentualnie łącznie do 5% dalszych składników takich jak Co i Ni.

Przedstawione bezkadmowe lutowia posiadają na tyle dobrą zwilżalność, że mogą być stosowane do twardego łączenia metali, jednak zawartość w nich Ga nie wpływa dobrze na zwilżalność i na ich temperatury pracy, przez co proces lutowania jest utrudniony. Ponadto, lutowia te charakteryzują się niską plastycznością w stanie po odlaniu, co utrudnia ich przeróbkę plastyczną w celu uzyskania wyrobu w postaci handlowej.

Celem wynalazku było opracowanie twardego lutowia o obniżonej temperaturze topnienia i z ograniczoną do 40% zawartością srebra. Lutowie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo:

- 40% Ag, 24 - 40% Cu, 7 - 9% Mn, a także 10 - 12% Zn i 16 - 18%.

Dzięki swoistej kompozycji składu, lutowie to posiada bardzo dobrą zwilżalność i niską temperaturę lutowania w porównaniu do konwencjonalnych lutowi twardych. Można go stosować do lutowania drobnych części, zwłaszcza gdy jest wymagana niska temperatura lutowania i gdy tworzywo jest wrażliwe na pęknięcia w podwyższonych temperaturach. Lutowie według wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania.

P r z y k ł a d 1

Bezkadmowe twarde lutowie zawiera wagowo: 38% Ag, 10% Zn, 9% Mn 18% In i 25% Cu. Lutowie to charakteryzuje się temperaturą topnienia poniżej 650°C, przy zawartości Ag poniżej 40%.

P r z y k ł a d 2

Bezkadmowe twarde lutowie zawiera wagowo: 39% Ag, 11% Zn, 8% Mn 17% In i 25% Cu. Lutowie to charakteryzuje się temperaturą topnienia poniżej 650°C, przy zawartości Ag poniżej 40%.

P r z y k ł a d 3

Bezkadmowe twarde lutowie zawiera wagowo: 40% Ag, 12% Zn, 7% Mn, 16% In i 25% Cu. Lutowie to charakteryzuje się temperaturą topnienia poniżej 650°C, przy zawartości Ag 40%.

Claims (1)

1. Bezkadmowe twarde lutowie zawierające Ag, In oraz wagowo:

   10 - 12% Zn, co najmniej 24% Cu, co najmniej 7% Mn, znamienne tym, że zawiera wagowo

   38 - 40% Ag, 16 - 18% In, nie więcej niż 40% wagowych Cu i nie więcej niż 9% wagowych Mn.