Припой для пайки кубического нитрида бора
Патент 550261
Авторы
Припой для пайки кубического нитрида бора
Иллюстрации
Реферат
Оп ИСА НИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()() 550261
Сок)а Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.11.74 (21) 2075953/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 15 03.77. Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 27.04.77 (51) М. Кл 2 В 23К 35/30
С 22С 9/02
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.3 (088.8) (72) Авторы изобретения
Ю. В. Найдич, Г. А. Колесниченко, H. С. Зюкин, Б. Д. Костюк, А. С. Каменкович, Я. А. Музыкант, Л. Ф. Беньковская, М. С. Друй и А. А. Лавринович
Ордена Ленина институт проблем материаловедения
АН Украинской ССР, Всесоюзный научно-исследовательский инструментальный институт и Всесоюзный научно-исследовательский институт абразивов и шлифования (71) Заявители (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
Изобретение относится к ооласти пайки, в частности к составу припоя для пайки кубического нитрида бора.
Известен припой, содержащий 10 — 90 /о металла группы железа (никель, кобальт) и остальное олово и медь (1).
Однако, известный припой при адгезионной пайке кубического нитрида бора или алмаза с металлами, например стали, приводит к возникновению трещин в кристаллах кубического нитрида бора или алмаза из-за резкого различия КТР кристалл — припой — державка.
Для повышения прочности паяного соединения в его состав введены металл, выбранный нз группы свинец — висмут, титан или гидрид титана, при следующем соотношении компонентов припоя, вес. /о..
Металл группы келеза 20 — 80
Металл, выбранный из группы свинец — висмут 0,3 — 13
Олово 1,5 — 15
Титан или гидрид титана 2 — 16
Медь Остальное
Порошкообразное железо при 900 С практически малорастворимо в сплавах на медной основе (сплавы медь — олово — титан) хорошо смачивается ими и способствует интенсивному жпдкофазному спеканию.
Свинец спосооствует увеличению пластичности и легкоплавкости сплава. Металлы группы железа в припое выполняют функции твердого порошкообразного металлического
5 наполнителя и выбираются в таком соотношении, чтобы в припое оставалась закрытая остаточная пористость, обеспечивающая пластичность сплава и снятие термических напряжений в спае. Применение пластичного на10 полнителя определяет хорошую прессуемосгь припойной шихты при формировании изделия — державки и резца под пайку. Сплав же лезо — никель (64 вес. /о железа — 36 вес. / никеля), а также сплавы железо — кобальт—
15 никель имеют низкий коэффициент терморасширения, что даже при неполной гомогенизации порошковой смеси в припое при пайке способствует уменьшению термических напряжений (приближение коэффициента термическо20 го расширения эльбора или алмаза к коэффициенту термического расширения припоя).
Припой может быть получен в виде смеси порошков крупностью 40 — 100 мкм необходимых количеств составляющих — методами
25 порошковой металлургии, либо предварительным сплавлениеъ(необходимых компонентов, при этом металлы группы железа (железо, никель, кобальт) выбраны в мелкодисперсной порошкообразной форме.
550261
Состав сплава, вес. %
Твердость
1. 72 Cu+18 Sn+10 Ti
2. 2 $п -2 РЬ1-2 Ti+14 Си-1-51,2 Ге -28,8 Ni
3. 5 Sn+5 РЬ+5 Т1+35 Gu+32 Ре+18 Ni
4. 8 Sn+8 РЬ+8 Ti+56 Си+18 Ре 1-2 Со
5. 1,5 Sn+0,5 И+14 Ti+36 Cu+32 Ге+16 Ni
6. 2 Sn+2 РЬ+3 Ti+14 Cu+80 Fe
52
53
55 ческую стальную державку сплавом состава, 5 Вес. % .
1,5Sn+0,5Â 1+14Т1+36Сп+32Fe+16Ni
Припой для пайки кубического нитрида бора, содержащий медь, металл из группы железа, олово, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности паяного соединения, в его состав введены металл, выбранный из
45 группы свинец — висмут, титан или гидрид титана, при следующем соотношении компонентов припоя, вес. о/о.
Металл группы железа 20 — 80
Металл, выбранный из группы свинец — висмут 0,3 — 13
В таблице приведены составы припоя и сравнительные данные при испытаниях тверПример 1. Заготовку эльбора — P диаметpOVI 4 RIM H BbICOTOH 46 MM nBH10T B IIHJIHHpрическую державку сплавом состава, вес. %, 2Sn+2Pb+2Ti+14Cu+51,2Fe+28,8Ni
Спай получается с равномерным затеканием припоя, без раковин, трещин в режущем элементе эльбора — Р и др. дефектов пайки и хорошей адгезией припоя к эльбору.
После пайки резцы затачивают под проходные и подрезные резцы. Процент брака резцов после пайки сплавами по трещинам в теле режущего элемента и неприпоям составляет не оолее 5 — 10 /О.
Пример 2. Заготовку эльбора — P диаметром 4 мм и высотой 4,6 мм паяют в цилиндрическую стальную державку сплавом состава, вес. %.
5Sb+5Pb+5Ti+35Cu+32Fe+18Ni
Спай получается с равномерным затеканием припоя, без раковин, трещин в режущем элементе эльбора — Р и др. дефектов пайки, хорошей адгезией припоя к эльбору.
После пайки резцы затачивают под проходные и подрезные резцы. Процент брака резцов после пайки сплавами по трещинам в теле режущего элемента и неприпоям составляет не более 5 — 10 .
Пример 3. Заготовку эльбора — P диаметром 4 мм и высотой 4,6 мм паяют в цилиндрическую стальную державку сплавом состава, вес. .
8Sn+8P b+8Ti+56Cu+18Fe+2Cо.
Спай получается с равномерным затеканием припоя, без раковин, трещин в режущем элементе эльбора — Р и др. дефектов пайки, хорошей адгезией припоя к эльбору.
После пайки резцы затачивают под проходные и подрезные резцы. Процент брака резцов после пайки сплавами по трещинам в теле режущего элемента и припоям составляет не более 5 — 10О/о.
Пример 4. Заготовку эльбора — P диаметром 4 мм и высотой 4,6 мм паяют в цилиндридости сплавов, отожженных в вакууме 1—
5 10 — мм рт. ст. при 950 С в течение 5—
10 мин.
Спай получается с равномерным затеканием припоя, без раковин, трещин в режущем элементе эльбора — P и др. дефектов пайки, хорошей адгезией припоя к эльбору.
После пайки резцы затачивают под проходные и подрезные резцы. Процент брака резцов после пайки сплавами по трещинам в теле режущего элемента и припоям составляет не более 5 — 10%.
Пример 5. Заготовку карбонадо диаметром 4 и высотой 4,6 мм паяют в цилиндрическую стальную державку сплавом состава, вес. с.
2Sn+2Pb+3Ti+14Cu+80Fe
Спай получается с равномерным затеканием припоя, без раковин, трещин в режущем элементе — эльбора — P и др. дефектов пайки, хорошей адгезией припоя к эльбору.
После пайки резцы затачивают под проходные и подрезные резцы. Процент брака резцов после пайки сплавами по трещинам в теле режущего элемента и неприпоям составляет не более 5 — 10 .
Припой применим для пайки эльбора и алмаза практически к любым металлам, в том числе и стали.
Формула изобретения
550261
Составитель В. Плахтий
Техред И. Карандашова
Редактор И. Селищева
Корректор Л. Брахнина
Заказ 776/7 Изд. Кз 346 Тираж 1229 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 5Ê-35, Раушская наб., д. 4/5
Типографии, пу. Сапунова, 2
Олово
Титан или гидрид титана
Медь
1,5 — 15
2 — 16
Остальное
Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:
1. Патент ФРГ № 15О8331, кл. 49Н 35/24, 1972.