Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Петрунин И.Е. -> "Физико-химические процессы при пайке" -> 78

Физико-химические процессы при пайке - Петрунин И.Е.

Петрунин И.Е. Физико-химические процессы при пайке — М.: Высшая школа, 1972. — 280 c.
Скачать (прямая ссылка): fizhimprocespripayke1972.djvu
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 86 >> Следующая

Щ
образующейся решетки. Деформация с увеличением толщины слоя растущего кристалла постепенно снижается. При определенной толщине слоя, контактирующего с подложкой, кристалл приобретает обычный для него параметр решетки.
При наличии ориентированной кристаллизации структура металла зоны сплавления образуется в результате развития трех последовательных стадий процесса. На первой стадии ориентировка формирующихся кристаллов
Рис. 88. Ориентированная кристаллизация при контактно-реакционной
пайке:
а —никеля марганцем в среде водорода при температуре 1150° С с выдержкой \ мин, X15Q (шов); б — кобальта с ниобием в среде водорода при температуре 1235° С с выдержкой 1 мин, хЮОО (спай с кобальтом)
целиком определяется подложкой. Следующая стадия характеризуется появлением структурных несовершенств, в связи с уменьшением ориентирующего влияния подложки. На третьей стадии наблюдается или поликри-сталлическая структура, или возникает текстура роста. При пайке поверхность основного металла, очищенная растворами или расплавами веществ в результате флюсования или под действием искусственных газовых сред, проявляет сильное ориентирующее воздействие на расплавленный припой в процессе кристаллизации. Ориентированную кристаллизацию при контактно-реакционной пайке можно видеть на рис. 88. В контакте основной металл — зона сплавления при ориентированной кристаллизации и наличии разницы между кристаллами подложки и кристаллами, образующимися из расплава, существует промежуточный слой, в котором решетки как обра-
255
зовавшегося кристалла, так и кристалла подложки, находятся в напряженном состоянии.
При пайке железа медью (несмотря на то что металлографическая картина эпитаксии осложнена наличием полиморфного превращения в железе) рентгеновским методом установлено, что отдельные зерна железа находятся в определенном ориентационном соотношении с соответствующими зернами меди. Более четко эпитаксию меди можно наблюдать при пайке углеродистой стали. В этом случае границы бывших аустенитных зерен, обозначенные выделениями феррита в доэвтектоидной стали и сеткой цементита в заэвтектоидной, совпадают с границами зерен меди.
При ориентированной кристаллизации параметры решетки кристаллизующегося металла могут как уменьшаться, так и увеличиваться, приближаясь возможно точно к параметрам кристаллической решетки основного металла, что в той или иной степени создает направленность в кристаллизации металла зоны сплавления.
При наличии на поверхности основного металла окисной пленки ориентирующее воздействие основного металла на расплав припоя практически не проявляется. Однако следует иметь в виду, что на структуру расплава влияет не только периодическое силовое поле поверхности подложки, но и электронная структура пленки. Наличие на подложке тонкой поверхностно-активной жировой пленки может привести к полной потере ориентирующего действия, в то время как более толстые слои менее активной пленки могут не препятствовать процессу эпитаксии.
Наряду с эпитаксией образующаяся в шве структура может иметь ориентировку зерен, связанную с возникновением определенным образом ориентированных зародышей или с ростом кристаллов в определенных кристаллографических направлениях.
Ориентационное соответствие в плоскости спая при высокой активности растворно-диффузионных процессов между основным металлом и расплавом припоя в отдельных случаях перерастает в образование непрерывной структурной связи между основным металлом и зоной сплавления. На рис. ,89 изображены микроструктуры соединения при пайке армко-железа бериллием, из которых видно, что в зоне спая происходит образова-
256
ние общих зерен. В центральной части зоны сплавления образовалась граница стыка зерен, росших навстречу друг другу, от соединяемых поверхностей основного металла.
Рис. 89. Микроструктура соединения при пайке армко-железа бериллием в вакууме 5-10~4 мм рт. ст. при температуре 1350° С:
а — выдержка 1 мин, Х200; б — после дополнительной выдержки при 1250° С в течение часа, X125; / — армко-железо;
2 — зона сплавления
Ликвация. Особенностью кристаллизации металла в паяных швах является выраженная ликвация. Кристаллизация в условиях пайки приводит к увеличению степени ликвации по сравнению со сплавом того же состава,
257
но кристаллизующимся в большем объеме. Это увеличение в системе железо — медь по данным А. С. Екатовой составляет 20%, в системе медь — серебро 9%, в системе алюминий — цинк 10%. При рассмотрении ликвации в каком-то объеме металла различают зональную неоднородность, проявляющуюся в виде скоплений отдельных компонентов в макроскопических зонах, и внутри-кристаллическую или микроскопическую ликвацию, характеризующуюся химической неоднородностью в пределах кристаллита. Зональная ликвация в паяных швах систем, обладающих взаимной растворимостью, прежде всего связана с кристаллизацией на поверхности основного металла твердого раствора и оттеснением более легкоплавкой составляющей зоны сплавления к центральной части шва. На поверхности основного металла кристаллизуются дендритные образования, по составу соответствующие солидусу системы при температуре затвердевания.
Предыдущая << 1 .. 72 73 74 75 76 77 < 78 > 79 80 81 82 83 84 .. 86 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed