Einige Hartlöte liegen in Form von Trifolien vor, laminierten Folien aus einem Trägermetall, die auf jeder Seite mit einer Hartlötschicht überzogen sind. Das Mittelmetall ist häufig Kupfer; Seine Rolle besteht darin, als Träger für die Legierung zu fungieren, mechanische Spannungen aufgrund z. B. unterschiedlicher Wärmeausdehnung unterschiedlicher Materialien (z. B. einer Hartmetallspitze und eines Stahlhalters) aufzunehmen und als Diffusionsbarriere zu wirken (z. B. um die Diffusion von Aluminium von Aluminiumbronze zu Stahl beim Löten dieser beiden zu stoppen).

Hartlot-Familien

Hartlot-Legierungen bilden mehrere verschiedene Gruppen; die Legierungen in der gleichen Gruppe haben ähnliche Eigenschaften und Verwendungen.

• Reine Metalle

Unlegiert. Oft Edelmetalle – Silber, Gold, Palladium.

• Ag-Cu

Silber-Kupfer. Gute Schmelzeigenschaften. Silber verbessert den Fluss. Eutektische Legierung zum Löten im Ofen. Kupferreiche Legierungen anfällig für Spannungsrisse durch Ammoniak.

• Ag-Zn

Silber-Zink. Ähnlich wie Cu-Zn, das aufgrund seines hohen Silbergehalts in Schmuck verwendet wird, so dass das Produkt der Punzierung entspricht. Die Farbe passt zu Silber und ist beständig gegen ammoniakhaltige Silberreinigungsflüssigkeiten.

• Cu-Zn (Messing)

Kupfer-Zink. Allzweck, zum Verbinden von Stahl und Gusseisen. Korrosionsbeständigkeit normalerweise unzulänglich für Kupfer, Silikonbronze, Kupfernickel und Edelstahl. Einigermaßen duktil. Hoher Dampfdruck durch flüchtiges Zink, ungeeignet zum Ofenlöten. Kupferreiche Legierungen anfällig für Spannungsrisse durch Ammoniak.

• Ag-Cu-Zn

Silber-Kupfer-Zink. Niedrigerer Schmelzpunkt als Ag-Cu bei gleichem Ag-Gehalt. Kombiniert Vorteile von Ag-Cu und Cu-Zn. Bei über 40% Zn sinkt die Duktilität und Festigkeit, so dass nur Niedrigzinklegierungen dieses Typs verwendet werden. Bei über 25% Zink treten weniger duktile Kupfer-Zink- und Silber-Zink-Phasen auf. Kupfergehalt über 60% ergibt reduzierte Festigkeit und Liquidus über 900 ° C. Silbergehalt über 85% ergibt reduzierte Festigkeit, hohe Liquidus und hohe Kosten. Kupferreiche Legierungen anfällig für Spannungsrisse durch Ammoniak. Silberreiche Hartlöte (über 67,5% Ag) sind punzierbar und werden in Schmuck verwendet; Legierungen mit niedrigerem Silbergehalt werden für technische Zwecke verwendet. Legierungen mit Kupfer-Zink-Verhältnis von etwa 60:40 enthalten die gleichen Phasen wie Messing und passen zu seiner Farbe; Sie werden zum Verbinden von Messing verwendet. Geringe Menge an Nickel verbessert die Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit und fördert die Benetzung von Karbiden. Die Zugabe von Mangan zusammen mit Nickel erhöht die Bruchzähigkeit. Die Zugabe von Cadmium ergibt Ag-Cu-Zn-Cd-Legierungen mit verbesserter Fließfähigkeit und Benetzung und niedrigerem Schmelzpunkt; Cadmium ist jedoch toxisch. Zugabe von Zinn kann meist die gleiche Rolle spielen.

• Cu-P

Kupfer-Phosphor. Weit verbreitet für Kupfer und Kupferlegierungen. Erfordert kein Flussmittel für Kupfer. Kann auch mit Silber, Wolfram und Molybdän verwendet werden. Kupferreiche Legierungen anfällig für Spannungsrisse durch Ammoniak.

• Ag-Cu-P

Wie Cu-P, mit verbessertem Durchfluss. Besser für größere Lücken. Duktiler, bessere elektrische Leitfähigkeit. Kupferreiche Legierungen anfällig für Spannungsrisse durch Ammoniak.

• Au-Ag

Gold-Silber. Edelmetalle. Verwendet in Schmuck.

• Au-Cu

Gold-Kupfer. Kontinuierliche Reihe von festen Lösungen. Benetzen Sie leicht viele Metalle, einschließlich feuerfester Metalle. Enge Schmelzbereiche, gute Fließfähigkeit. Häufig in Schmuck verwendet. Legierungen mit 40-90% Gold härten beim Abkühlen aus, bleiben aber duktil. Nickel verbessert die Duktilität. Silber senkt den Schmelzpunkt, verschlechtert aber die Korrosionsbeständigkeit. Um die Korrosionsbeständigkeit zu erhalten, muss Gold über 60% gehalten werden. Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit können durch weitere Legierungen, z.B. mit Chrom, Palladium, Mangan und Molybdän, verbessert werden. Zugesetztes Vanadium ermöglicht die Benetzung von Keramik. Gold-Kupfer hat einen niedrigen Dampfdruck.

• Au-Ni

Gold-Nickel. Kontinuierliche Reihe von festen Lösungen. Breiterer Schmelzbereich als Au-Cu-Legierungen, aber bessere Korrosionsbeständigkeit und verbesserte Benetzung. Häufig legiert mit anderen Metallen, um Anteil des Goldes beim Beibehalten von Eigenschaften zu verringern. Kupfer kann hinzugefügt werden, um den Goldanteil zu senken, Chrom, um den Verlust der Korrosionsbeständigkeit auszugleichen, und Bor, um die durch das Chrom beeinträchtigte Benetzung zu verbessern. Im Allgemeinen werden nicht mehr als 35% Ni verwendet, da höhere Ni/Au-Verhältnisse einen zu großen Schmelzbereich aufweisen. Niedriger Dampfdruck.

• Au-Pd

Gold-Palladium. Verbesserte Korrosionsbeständigkeit gegenüber Au-Cu- und Au-Ni-Legierungen. Wird zum Verbinden von Superlegierungen und Refraktärmetallen für Hochtemperaturanwendungen, z. B. Strahltriebwerke, verwendet. Teuer. Kann durch Hartlöte auf Kobaltbasis ersetzt werden. Niedriger Dampfdruck.

• Pd

Palladium. Gute Hochtemperaturleistung, hohe Korrosionsbeständigkeit (weniger als Gold), hohe Festigkeit (mehr als Gold). normalerweise legiert mit Nickel, Kupfer oder Silber. Bildet feste Lösungen mit den meisten Metallen, bildet keine spröden intermetallischen Verbindungen. Niedriger Dampfdruck.

• Ni

Nickellegierungen, noch zahlreicher als Silberlegierungen. Hochfest. Niedrigere Kosten als Silberlegierungen. Gute Hochtemperatur-Leistung, gute Korrosionsbeständigkeit in mäßig aggressiven Umgebungen. Wird häufig für rostfreie Stähle und hitzebeständige Legierungen verwendet. Versprödet mit Schwefel und einigen Metallen mit niedrigerem Schmelzpunkt, z.B. Zink. Bor, Phosphor, Silizium und Kohlenstoff senken den Schmelzpunkt und diffundieren schnell zu unedlen Metallen. Dies ermöglicht das Diffusionslöten und ermöglicht den Einsatz der Verbindung oberhalb der Löttemperatur. Boride und Phosphide bilden spröde Phasen. Amorphe Vorformlinge können durch schnelles Erstarren hergestellt werden.

• Co

Kobaltlegierungen. Gute Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit, mögliche Alternative zu Au-Pd-Hartlöten. Geringe Verarbeitbarkeit bei niedrigen Temperaturen, durch schnelles Erstarren hergestellte Vorformlinge.

• Al-Si

Aluminium-Silizium. Zum Löten von Aluminium.

• Aktive Legierungen

Enthaltend aktive Metalle, z.B. Titan oder Vanadium. Zum Löten von nichtmetallischen Werkstoffen, z.B. Graphit oder Keramik.

Rolle der Elementebearbeiten

Ammoniak

Fördert die Benetzung von Aluminiumoxidkeramik durch Goldbasislegierungen.

Element	Rolle	Flüchtigkeit	Korrosionsbeständigkeit	Kosten	Inkompatibilität	Beschreibung
Silber	strukturell, benetzend	flüchtig		teuer		Verbessert den Kapillarfluss, verbessert die Korrosionsbeständigkeit von weniger edlen Legierungen, verschlechtert die Korrosionsbeständigkeit von Gold und Palladium. Relativ teuer. Hoher Dampfdruck, problematisch beim Vakuumlöten. Benetzt Kupfer. Benetzt Nickel und Eisen nicht. Reduziert den Schmelzpunkt vieler Legierungen, einschließlich Gold-Kupfer.
Kupfer	strukturell				Gute mechanische Eigenschaften. Oft mit Silber verwendet. Löst und benetzt Nickel. Etwas löst sich auf und benetzt Eisen. Kupferreiche Legierungen empfindlich gegen Spannungsrisse in Gegenwart von Ammoniak.
Zink	strukturell, schmelzend, benetzend	flüchtig	niedrig	billig	Ni	Senkt den Schmelzpunkt. Oft mit Kupfer verwendet. Anfällig für Korrosion. Verbessert die Benetzung von Eisenmetallen und Nickellegierungen. Kompatibel mit Aluminium. Hohe Dampfspannung, erzeugt etwas giftige Dämpfe, erfordert Belüftung; hochflüchtig über 500 ° C. Bei hohen Temperaturen kann kochen und Hohlräume bilden. In einigen Umgebungen anfällig für selektives Auslaugen, was zu Gelenkversagen führen kann. Spuren von Wismut und Beryllium zusammen mit Zinn oder Zink in Hartlöten auf Aluminiumbasis destabilisieren den Oxidfilm auf Aluminium und erleichtern dessen Benetzung. Hohe affinität zu sauerstoff, fördert benetzung von kupfer in luft durch reduktion der kupferoxid oberfläche film. Weniger solcher Nutzen im Ofen, der mit kontrollierter Atmosphäre bronziert. Versprödet Nickel. Ein hoher Zinkgehalt kann zu einer spröden Legierung führen. Anfällig für Grenzflächenkorrosion in Kontakt mit Edelstahl in nassen und feuchten Umgebungen. Ungeeignet für Ofenlöten wegen Flüchtigkeit.
Aluminium	strukturell, aktiv				Fe	Übliche Basis zum Löten von Aluminium und seinen Legierungen. Versprödet Eisenlegierungen.
Gold	structural, wetting		excellent	very expensive		Excellent corrosion resistance. Very expensive. Wets most metals.
Palladium	structural		excellent	very expensive		Excellent corrosion resistance, though less than gold. Higher mechanical strength than gold. Good high-temperature strength. Very expensive, though less than gold. Macht die Verbindung weniger anfällig für Versagen aufgrund von interkristallinem Eindringen beim Löten von Legierungen aus Nickel, Molybdän oder Wolfram. Erhöht die Hochtemperaturfestigkeit von Goldbasislegierungen. Verbessert die Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Gold-Kupfer-Legierungen. Bildet feste Lösungen mit den meisten technischen Metallen, bildet keine spröden Intermetalle. Hohe Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen, insbesondere Pd-Ni-Legierungen.Cadmium	strukturell, benetzend, schmelzend	flüchtig			toxisch	Senkt den Schmelzpunkt, verbessert die Fließfähigkeit. Giftig. Produziert giftige Dämpfe, erfordert Belüftung. Hohe affinität zu sauerstoff, fördert benetzung von kupfer in luft durch reduktion der kupferoxid oberfläche film. Weniger solcher Nutzen im Ofen, der mit kontrollierter Atmosphäre bronziert. Ermöglicht die Reduzierung des Silbergehalts von Ag-Cu-Zn-Legierungen. Ersetzt durch Zinn in moderneren Legierungen. In der EU seit Dezember 2011 nur für Luft- und Raumfahrt und militärische Zwecke erlaubt.
Blei	strukturell, schmelzend				Senkt den Schmelzpunkt. Giftig. Produziert giftige Dämpfe, erfordert Belüftung.
Zinn	strukturell, schmelzend, benetzend				Senkt den Schmelzpunkt, verbessert die Fließfähigkeit. Erweitert Schmelzbereich. Kann mit Kupfer verwendet werden, mit dem es Bronze bildet. Verbessert die Benetzung vieler schwer zu benetzender Metalle, z. B. rostfreier Stähle und Wolframkarbid. Spuren von Wismut und Beryllium zusammen mit Zinn oder Zink in Hartlöten auf Aluminiumbasis destabilisieren den Oxidfilm auf Aluminium und erleichtern dessen Benetzung. Geringe Löslichkeit in Zink, was seinen Gehalt in zinkhaltigen Legierungen begrenzt.
Bismuth	trace additive					Lowers melting point. May disrupt surface oxides. Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting.
Beryllium	trace additive				toxic	Traces of bismuth and beryllium together with tin or zinc in aluminium-based braze destabilize oxide film on aluminium, facilitating its wetting.
Nickel	strukturell, benetzend		hoch		Zn, S	Stark, korrosionsbeständig. Behindert das Fließen der Schmelze. Die Zugabe von Gold-Kupfer-Legierungen verbessert die Duktilität und Kriechfestigkeit bei hohen Temperaturen. Die Zugabe von Silber ermöglicht die Benetzung von Silber-Wolfram-Legierungen und verbessert die Haftfestigkeit. Verbessert die Benetzung von Hartlöten auf Kupferbasis. Verbessert die Duktilität von Gold-Kupfer-Hartlöten. Verbessert die mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit von Silber-Kupfer-Zink-Lot. Der Nickelgehalt gleicht die durch Diffusion von Aluminium induzierte Sprödigkeit beim Löten von aluminiumhaltigen Legierungen, z. B. Aluminiumbronzen, aus. In einigen Legierungen erhöht mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit, durch eine Kombination der festen Lösungsverstärkung, der Kornverfeinerung und der Trennung auf Filetoberfläche und in den Korngrenzen, in denen sie eine korrosionsbeständige Schicht bildet. Umfangreiche intersolubility mit Eisen, Chrom, Mangan und anderen; kann solche Legierungen stark erodieren. Versprödet durch Zink, viele andere niedrigschmelzende Metalle und Schwefel.
Chrom	strukturell		hoch			Korrosionsbeständig. Erhöht die Hochtemperaturkorrosionsbeständigkeit und Festigkeit von Goldbasislegierungen. Zu Kupfer und Nickel hinzugefügt, um die Korrosionsbeständigkeit von ihnen und ihren Legierungen zu erhöhen. Benetzt Oxide, Carbide und Graphit; häufig eine wichtige Legierungskomponente für das Hochtemperaturlöten solcher Materialien. Beeinträchtigt die Benetzung durch Gold-Nickel-Legierungen, was durch Zugabe von Bor kompensiert werden kann.
Mangan	strukturell	flüchtig	gut	billig		Hoher Dampfdruck, ungeeignet zum Vakuumlöten. In goldbasierten Legierungen erhöht sich die Duktilität. Erhöht die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer- und Nickellegierungen. Verbessert die Hochtemperaturfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit von Gold-Kupfer-Legierungen. Ein höherer Mangangehalt kann die Tendenz zur Liquation verstärken. Mangan in einigen Legierungen kann dazu neigen, Porosität in Filets zu verursachen. Neigt dazu, mit Graphitformen und Vorrichtungen zu reagieren. Oxidiert leicht, erfordert Flussmittel. Senkt schmelzpunkt von high-kupfer löten. Verbessert die mechanischen Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit von Silber-Kupfer-Zink-Lot. Billig, sogar billiger als Zink. Ein Teil des Cu-Zn-Mn-Systems ist spröde, einige Verhältnisse können nicht verwendet werden. In einigen Legierungen erhöht mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit, durch eine Kombination der festen Lösungsverstärkung, der Kornverfeinerung und der Trennung auf Filetoberfläche und in den Korngrenzen, in denen sie eine korrosionsbeständige Schicht bildet. Erleichtert die Benetzung von Gusseisen aufgrund seiner Fähigkeit, Kohlenstoff aufzulösen. Verbessert die Bedingungen für das Hartlöten von Karbiden.
Molybdän	strukturell		gut		Erhöht die Hochtemperaturkorrosion und Festigkeit von Goldbasislegierungen. Erhöht die Duktilität von Goldbasislegierungen, fördert deren Benetzung von feuerfesten Materialien, nämlich Carbiden und Graphit. Wenn es in Legierungen vorhanden ist, die verbunden werden, kann es die Oberflächenoxidschicht destabilisieren (durch Oxidation und dann verflüchtigen) und die Benetzung erleichtern.
Kobalt	strukturell		gut			Gute Hochtemperatureigenschaften und Korrosionsbeständigkeit. In nuklearen Anwendungen können Neutronen absorbieren und Kobalt-60, einen starken Gammastrahlungsemitter, aufbauen.
Magnesium	flüchtiger O2-Getter	flüchtiger			Zusätzlich zu Aluminium ist die Legierung für das Vakuumlöten geeignet. Flüchtig, wenn auch weniger als Zink. Die Verdampfung fördert die Benetzung durch Entfernen von Oxiden von der Oberfläche, Dämpfe wirken als Getter für Sauerstoff in der Ofenatmosphäre.
Indium	Schmelzen, Benetzen			teuer		Senkt den Schmelzpunkt. Verbessert die Benetzung von Eisenlegierungen durch Kupfer-Silber-Legierungen. Geeignet zum Verbinden von Teilen, die später mit Titannitrid beschichtet werden.
Kohlenstoff	Schmelzen				Senkt den Schmelzpunkt. Kann Karbide bilden. Kann zum Grundmetall diffundieren, was zu einer höheren Umschmelztemperatur führt und möglicherweise ein Stufenlöten mit derselben Legierung ermöglicht. Bei über 0,1% verschlechtert sich die Korrosionsbeständigkeit von Nickellegierungen. Spuren in Edelstahl können die Reduktion von Oberflächenchrom (III) -oxid im Vakuum erleichtern und flussmittelfreies Löten ermöglichen. Die Diffusion vom Hartlot weg erhöht seine Umschmelztemperatur; Dies wird beim Diffusionslöten ausgenutzt.
Silizium	Schmelzen, Benetzen				Ni	Senkt den Schmelzpunkt. Kann Silizide bilden. Verbessert die Benetzung von Hartlöten auf Kupferbasis. Fördert den Fluss. Verursacht interkristalline Versprödung von Nickellegierungen. Diffundiert schnell in die unedlen Metalle. Die Diffusion vom Hartlot weg erhöht seine Umschmelztemperatur; Dies wird beim Diffusionslöten ausgenutzt.
Germanium	strukturell, schmelzend			teuer		Senkt den Schmelzpunkt. Teuer. Für spezielle Anwendungen. Kann spröde Phasen erzeugen.
Bor	Schmelzen, Benetzen			Ni	Senkt den Schmelzpunkt. Kann harte und spröde Boride bilden. Ungeeignet für Kernreaktoren, da Bor ein starker Neutronenabsorber ist und daher als Neutronengift wirkt. Schnelle Diffusion zu den unedlen Metallen. Kann zum Grundmetall diffundieren, was zu einer höheren Umschmelztemperatur führt und möglicherweise ein Stufenlöten mit derselben Legierung ermöglicht. Kann einige Grundmaterialien erodieren oder zwischen Korngrenzen vieler hitzebeständiger struktureller Legierungen eindringen und ihre mechanischen Eigenschaften verschlechtern. Verursacht interkristalline Versprödung von Nickellegierungen. Verbessert die Benetzung von / durch einige Legierungen, kann der Au-Ni-Cr-Legierung zugesetzt werden, um den Benetzungsverlust durch Chromzugabe auszugleichen. In niedrigen konzentrationen verbessert benetzung und senkt schmelzpunkt von nickel löten. Diffundiert schnell zu den Grundmaterialien, senkt möglicherweise ihren Schmelzpunkt; besonders ein Problem beim Löten dünner Materialien. Die Diffusion vom Hartlot weg erhöht seine Umschmelztemperatur; Dies wird beim Diffusionslöten ausgenutzt.
Mischmetall	Spurenadditiv				in einer Menge von etwa 0,08% kann verwendet werden, um Bor zu ersetzen, wo Bor nachteilige Auswirkungen haben würde.
Cer	Spurenadditiv				in Spuren verbessert die Fließfähigkeit von Hartlöten. Besonders nützlich für Legierungen aus vier oder mehr Komponenten, bei denen die anderen Additive das Fließen und Verteilen beeinträchtigen.
Strontium	Spurenadditiv				in Spuren verfeinert die Kornstruktur von Aluminiumlegierungen.
Phosphor	Desoxidationsmittel				H2S, SO2, Ni, Fe, Co	Senkt den Schmelzpunkt. Desoxidationsmittel, zersetzt Kupferoxid; Phosphorhaltige Legierungen können auf Kupfer ohne Flussmittel verwendet werden. Zersetzt Zinkoxid nicht, daher wird Flussmittel für Messing benötigt. Bildet spröde Phosphide mit einigen Metallen, z. B. Nickel (Ni3P) und Eisen, Phosphorlegierungen, die für Lötlegierungen mit Eisen, Nickel oder Kobalt in Mengen über 3% ungeeignet sind. Die Phosphide segregieren an Korngrenzen und verursachen interkristalline Versprödung. (Manchmal ist die spröde Verbindung jedoch tatsächlich erwünscht. Splittergranaten können mit einer phosphorhaltigen Legierung gelötet werden, um Verbindungen herzustellen, die bei Detonation leicht zerbrechen.) In Umgebungen mit Schwefeldioxid (z. B. Papierfabriken) und Schwefelwasserstoff (z. B. Abwasserkanäle oder in der Nähe von Vulkanen) vermeiden; die phosphorreiche Phase korrodiert in Gegenwart von Schwefel schnell und die Verbindung versagt. Phosphor kann auch als aus z.B. galvanischen Bädern eingebrachte Verunreinigung vorliegen. In niedrigen konzentrationen verbessert benetzung und senkt schmelzpunkt von nickel löten. Die Diffusion vom Hartlot weg erhöht seine Umschmelztemperatur; Dies wird beim Diffusionslöten ausgenutzt.Es wird empfohlen, dass Sie sich an die E-Mail-Adresse des Anbieters wenden, um die E-Mail-Adresse des Anbieters zu überprüfen. Beseitigt die Notwendigkeit für Flussmittel mit einigen Materialien. Lithiumoxid, das durch Reaktion mit den Oberflächenoxiden gebildet wird, wird leicht durch geschmolzene Lotlegierung verdrängt.
Titan	strukturell, aktiv				Am häufigsten verwendetes aktives Metall. Wenige Prozente, die Ag-Cu-Legierungen zugesetzt werden, erleichtern die Benetzung von Keramiken, z. B. Siliziumnitrid. Die meisten Metalle, außer wenigen (nämlich Silber, Kupfer und Gold), bilden mit Titan spröde Phasen. Beim Hartlöten von Keramiken reagiert Titan wie andere Aktivmetalle mit ihnen und bildet auf ihrer Oberfläche eine komplexe Schicht, die wiederum durch das Silber-Kupfer-Lot benetzbar ist. Benetzt Oxide, Carbide und Graphit; häufig eine wichtige Legierungskomponente für das Hochtemperaturlöten solcher Materialien.
Zirkonium	strukturell, aktiv				Benetzt Oxide, Carbide und Graphit; häufig eine wichtige Legierungskomponente für das Hochtemperaturlöten solcher Materialien. Hafnium	aktiv
Vanadium	strukturell, aktiv
Schwefel	Verunreinigung				Beeinträchtigt die Integrität von Nickellegierungen. Kann durch Rückstände von Schmiermitteln, Fett oder Farbe in die Fugen gelangen. Bildet sprödes Nickelsulfid (Ni3S2), das an Korngrenzen segregiert und interkristallines Versagen verursacht.

Einige Additive und Verunreinigungen wirken in sehr geringen Mengen. Sowohl positive als auch negative Effekte können beobachtet werden. Strontium mit einem Gehalt von 0,01% verfeinert die Kornstruktur von Aluminium. Beryllium und Wismut tragen in ähnlichen Konzentrationen dazu bei, die Passivierungsschicht von Aluminiumoxid zu stören und die Benetzung zu fördern. Kohlenstoff bei 0,1% beeinträchtigt die Korrosionsbeständigkeit von Nickellegierungen. Aluminium kann Flussstahl bei 0,001%, Phosphor bei 0,01% verspröden.

In einigen Fällen, insbesondere zum Vakuumlöten, werden hochreine Metalle und Legierungen verwendet. 99,99% und 99.999% Reinheitsgrade sind im Handel erhältlich.

Es ist darauf zu achten, dass keine schädlichen Verunreinigungen durch Fugenkontamination oder durch Auflösung der unedlen Metalle beim Löten eingebracht werden.

Schmelzverhaltensbearbeiten

Legierungen mit einer größeren Spanne von Solidus / Liquidus-Temperaturen neigen dazu, durch einen „matschigen“ Zustand zu schmelzen, in dem die Legierung eine Mischung aus festem und flüssigem Material ist. Einige Legierungen zeigen Tendenz zur Liquation, Trennung der Flüssigkeit vom festen Teil; Für diese muss die Erwärmung durch den Schmelzbereich ausreichend schnell sein, um diesen Effekt zu vermeiden. Einige Legierungen zeigen einen erweiterten plastischen Bereich, wenn nur ein kleiner Teil der Legierung flüssig ist und der größte Teil des Materials im oberen Temperaturbereich schmilzt; Diese eignen sich zum Überbrücken großer Lücken und zum Bilden von Filets. Hochflüssige Legierungen eignen sich zum tiefen Eindringen in enge Spalte und zum Löten enger Verbindungen mit engen Toleranzen, sind jedoch nicht zum Füllen größerer Lücken geeignet. Legierungen mit breiterem Schmelzbereich sind weniger empfindlich gegenüber ungleichmäßigen Abständen.

Wenn die Löttemperatur entsprechend hoch ist, können Löten und Wärmebehandlung in einem einzigen Arbeitsgang gleichzeitig durchgeführt werden.

Eutektische Legierungen schmelzen bei einfacher Temperatur, ohne matschigen Bereich. Eutektische Legierungen haben eine überlegene Spreizung; Nicht-eutektische Legierungen im matschigen Bereich haben eine hohe Viskosität und greifen gleichzeitig das unedle Metall mit entsprechend geringerer Spreizkraft an. Die feine Korngröße verleiht Eutectics sowohl eine erhöhte Festigkeit als auch eine erhöhte Duktilität. Die hochgenaue Schmelztemperatur ermöglicht es, den Fügeprozess nur geringfügig über dem Schmelzpunkt der Legierung durchzuführen. Beim Erstarren gibt es keinen matschigen Zustand, in dem die Legierung fest erscheint, aber noch nicht; die Wahrscheinlichkeit, die Verbindung durch Manipulation in einem solchen Zustand zu stören, ist verringert (vorausgesetzt, die Legierung hat ihre Eigenschaften durch Auflösen des Grundmetalls nicht signifikant verändert). Eutektisches Verhalten ist besonders vorteilhaft für Lote.

Metalle mit feiner Kornstruktur vor dem Schmelzen sorgen für eine überlegene Benetzung von Metallen mit großen Körnern. Legierungszusätze (z.B. Strontium zu Aluminium) können hinzugefügt werden, um Kornstruktur zu verfeinern, und die Vorformlinge oder Folien können durch schnelles Abschrecken hergestellt werden. Ein sehr schnelles Abschrecken kann eine amorphe Metallstruktur ergeben, die weitere Vorteile besitzt.

Wechselwirkung mit Basismetallenbearbeiten

Für eine erfolgreiche Benetzung muss das Basismetall in mindestens einer Komponente der Hartlotlegierung zumindest teilweise löslich sein. Die geschmolzene Legierung neigt daher dazu, das Basismetall anzugreifen und aufzulösen, wodurch sich ihre Zusammensetzung geringfügig ändert. Die Änderung der Zusammensetzung spiegelt sich in der Änderung des Schmelzpunkts der Legierung und der entsprechenden Änderung der Fließfähigkeit wider. Zum Beispiel lösen einige Legierungen sowohl Silber als auch Kupfer auf; Gelöstes Silber senkt ihren Schmelzpunkt und erhöht die Fließfähigkeit, Kupfer hat den gegenteiligen Effekt.

Die Schmelzpunktänderung kann ausgenutzt werden. Da die Umschmelztemperatur durch Anreicherung der Legierung mit gelöstem Basismetall erhöht werden kann, kann ein schrittweises Löten mit demselben Lot möglich sein.

Legierungen, die die unedlen Metalle nicht wesentlich angreifen, eignen sich besser zum Löten von Dünnschnitten.

Nichthomogene Mikrostruktur des Lotes kann ungleichmäßiges Schmelzen und lokalisierte Erosionen des Grundmetalls verursachen.

Die Benetzung von unedlen Metallen kann durch Zugabe eines geeigneten Metalls zur Legierung verbessert werden. Zinn erleichtert die Benetzung von Eisen, Nickel und vielen anderen Legierungen. Kupfer benetzt Eisenmetalle, die Silber nicht angreift, Kupfer-Silber-Legierungen können daher Stähle löten Silber allein wird nicht nass. Zink verbessert die Benetzung von Eisenmetallen, Indium sowie. Aluminium verbessert die Benetzung von Aluminiumlegierungen. Zur Benetzung von Keramiken reaktive Metalle, die mit der Keramik chemische Verbindungen bilden können (z.B. Titan, Vanadium, Zirkonium…) kann dem Lot hinzugefügt werden.

Die Auflösung von unedlen Metallen kann nachteilige Veränderungen in der Hartlotlegierung verursachen. Beispielsweise kann aus Aluminiumbronzen gelöstes Aluminium das Lot verspröden; Die Zugabe von Nickel zum Lot kann dies ausgleichen.

Der Effekt funktioniert in beide Richtungen; es kann zu schädlichen Wechselwirkungen zwischen der Lotlegierung und dem Grundmetall kommen. Die Anwesenheit von Phosphor in der Lotlegierung führt zur Bildung von spröden Phosphiden von Eisen und Nickel, phosphorhaltige Legierungen sind daher für das Löten von Nickel und Eisenlegierungen ungeeignet. Bor neigt dazu, in die unedlen Metalle zu diffundieren, insbesondere entlang der Korngrenzen, und kann spröde Boride bilden. Kohlenstoff kann einige Stähle negativ beeinflussen.

Es ist darauf zu achten, dass galvanische Korrosion zwischen dem Lot und dem unedlen Metall und insbesondere zwischen unterschiedlichen unedlen Metallen, die miteinander verlötet werden, vermieden wird. Die Bildung spröder intermetallischer Verbindungen an der Legierungsgrenzfläche kann zu Gelenkversagen führen. Dies wird ausführlicher mit Loten besprochen.

Die potenziell schädlichen Phasen können gleichmäßig über das Volumen der Legierung verteilt sein oder sich auf die Lot-Basis-Grenzfläche konzentrieren. Eine dicke Schicht aus intermetallischen Grenzflächen wird aufgrund ihrer üblicherweise geringen Bruchzähigkeit und anderer unterdurchschnittlicher mechanischer Eigenschaften üblicherweise als schädlich angesehen. In einigen Situationen, z. B. beim Anbringen von Matrizen, spielt dies jedoch keine große Rolle, da Siliziumchips typischerweise keinem mechanischen Missbrauch ausgesetzt sind.

Beim Benetzen können Hartlöte Elemente vom Grundmetall befreien. Zum Beispiel benetzt Aluminium-Silizium-Lot Siliziumnitrid, dissoziiert die Oberfläche, so dass es mit Silizium reagieren kann, und setzt Stickstoff frei, der Hohlräume entlang der Verbindungsgrenzfläche erzeugen und seine Festigkeit verringern kann. Titanhaltiges Nickel-Gold-Lot benetzt Siliziumnitrid und reagiert mit seiner Oberfläche unter Bildung von Titannitrid und Freisetzung von Silizium; Silizium bildet dann spröde Nickelsilizide und eutektische Gold-Silizium-Phase; Die resultierende Verbindung ist schwach und schmilzt bei viel niedrigerer Temperatur als erwartet.

Metalle können von einer Basislegierung zur anderen diffundieren und Versprödung oder Korrosion verursachen. Ein Beispiel ist die Diffusion von Aluminium aus Aluminiumbronze zu einer Eisenlegierung beim Verbinden dieser. Es kann eine Diffusionsbarriere, z.B. eine Kupferschicht (z.B. in einem Trimet-Band), verwendet werden.

Eine Opferschicht eines Edelmetalls kann auf dem Grundmetall als Sauerstoffbarriere verwendet werden, die die Bildung von Oxiden verhindert und das flussmittelfreie Löten erleichtert. Beim Löten löst sich die Edelmetallschicht im Füllmetall auf. Die Kupfer- oder Vernickelung von rostfreien Stählen erfüllt die gleiche Funktion.

Beim Löten von Kupfer kann eine reduzierende Atmosphäre (oder sogar eine reduzierende Flamme) mit den Sauerstoffresten im Metall, die als Kupferoxideinschlüsse vorliegen, reagieren und Wasserstoffversprödung verursachen. Der Wasserstoff, der in der Flamme oder in der Atmosphäre bei hoher Temperatur vorhanden ist, reagiert mit dem Oxid und ergibt metallisches Kupfer und Wasserdampf, Dampf. Die Dampfblasen üben einen hohen Druck in der Metallstruktur aus, was zu Rissen und Fugenporosität führt. Sauerstofffreies Kupfer ist gegenüber diesem Effekt nicht empfindlich, jedoch sind die am leichtesten verfügbaren Typen, z.B. elektrolytkupfer oder hochleitfähiges Kupfer, sind. Die versprödete Verbindung kann dann ohne vorherige Anzeichen von Verformung oder Verschlechterung katastrophal versagen.

PreformEdit

Ein Hartlötvorformling ist ein hochwertiges Präzisionsmetall, das für eine Vielzahl von Fügeanwendungen bei der Herstellung elektronischer Geräte und Systeme verwendet wird. Typische Anwendungen für das Löten von Vorformlingen umfassen das Anbringen elektronischer Schaltkreise, das Verpacken elektronischer Geräte, das Bereitstellen einer guten thermischen und elektrischen Leitfähigkeit und das Bereitstellen einer Schnittstelle für elektronische Verbindungen. Quadratische, rechteckige und scheibenförmige Lötvorformlinge werden üblicherweise verwendet, um elektronische Komponenten, die Siliziumdüsen enthalten, auf einem Substrat wie einer Leiterplatte zu befestigen.Rechteckige rahmenförmige Vorformlinge werden häufig für den Bau von elektronischen Gehäusen benötigt, während scheibenförmige Lötvorformlinge typischerweise verwendet werden, um Leitungsdrähte und hermetische Durchführungen an elektronischen Schaltungen und Gehäusen zu befestigen. Einige Vorformlinge werden auch in Dioden, Gleichrichtern, optoelektronischen Bauelementen und Bauteilverpackungen verwendet.

•Unterschied zwischen Löten und Löten

Beim Löten werden Materialien mit einem Zusatzmetall verbunden, das unter ~ 450 ° C schmilzt. Die Lötstellen sind aufgrund der geringeren Festigkeit der Lötmaterialien tendenziell schwächer.

Beim Löten werden Füllstoffe mit einer Schmelztemperatur über ~ 450 ° C verwendet.