PL208162B1 - Bezkadmowe twarde lutowie - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest bezkadmowe twarde lutowie na osnowie Ag, zawierające w swym składzie Cu, Zn, Mn, Sn i Sb, o obniżonej temperaturze topnienia i z ograniczoną zawartością srebra do 40%, przeznaczone zwłaszcza do łączenia miedzi i mosiądzu w elektrotechnice.

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.

Przykładowo, z polskiego opisu patentowego nr 179234 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 twardego lutowania metali.

Z opisu patentowego DE 4315190 jest 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 przedstawiony jest stop zawierający 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 znane jest bezkadmowe twarde lutowie zawierające 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.

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, a jednocześnie nie zawierającego szkodliwego kadmu.

Lutowie według wynalazku charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 38-40% Ag, 23-40% Cu oraz dodatkowo 4-5% Sb, a także 19-20% Zn, 7-8% Mn i 4,5-5,5% Sn.

Dzięki swoistej kompozycji składu, lutowie to posiada bardzo dobrą zwilżalność i niską temperaturę lutowania w porównaniu do konwencjonalnych lutowi twardych. Lutowia takie można stosować do lutowania drobnych części, zwłaszcza gdy wymagana jest 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: 40% Ag, 5% Sb, 20% Zn, 7% Mn, 5% Sn i 23% Cu.

Lutowie to charakteryzuje się temperaturą topnienia poniżej 650°C, przy zawartości Ag 40%.

P r z y k ł a d 2

Bezkadmowe twarde lutowie zawiera wagowo: 39% Ag, 5% Sb, 19,5% Zn, 7,5% Mn, 5% Sn i 24% 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: 38% Ag, 5% Sb, 19% Zn, 7,5% Mn, 5% Sn i 25,5% Cu.

Lutowie to charakteryzuje się temperaturą topnienia poniżej 650°C, przy zawartości Ag poniżej 40%.

Claims (1)

1. Bezkadmowe twarde lutowie zawierające Ag oraz wagowo: 19-20% Zn, 7-8% Mn, 4,5-5,5% Sn i co najmniej 23% Cu, znamienne tym, ż e dodatkowo zawiera 4-5% wagowych Sb, natomiast wagowa zawartość Ag wynosi 38-40%, a Cu nie więcej niż 40% wagowych.