egyes keményforrasztók trifoilok, laminált fóliák formájában érkeznek, mindkét oldalon egy réteggel bevont hordozó fémből. A középső fém gyakran réz; az a szerepe, hogy a törvény, mint a fuvarozó a ötvözet, hogy felszívja a mechanikai igénybevételek miatt pl. differenciál hőtágulási különböző anyagok (pl. egy keményfém tipp, acél jogosultja), majd cselekedni, mint egy diffúziós gát (pl. hogy ne diffúziós az alumínium alumínium-bronz, acél, amikor keményforrasztási ezek a kettő).
Braze familiesEdit
a Keményforrasztó ötvözetek több különböző csoportot alkotnak; az azonos csoportba tartozó ötvözetek hasonló tulajdonságokkal és felhasználásokkal rendelkeznek.
- tiszta fémek
ötvözetlen. Gyakran nemesfémek-ezüst, arany, palládium.
- Ag-Cu
ezüst-réz. Jó olvadási tulajdonságok. Az ezüst fokozza az áramlást. Eutektikus ötvözet használt kemence forrasztás. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek hajlamosak a stressz repedésére ammóniával.
- Ag-Zn
ezüst-cink. Hasonlóan a Cu-Zn-hez, amelyet ékszerekben használnak magas ezüsttartalma miatt, így a termék megfelel a fémjelzésnek. A szín megfelel az ezüstnek, ellenáll az ammóniát tartalmazó ezüst tisztító folyadékoknak.
- Cu – Zn (brass)
réz-cink. Általános célú, acél és öntöttvas összekapcsolására használják. Korrózióállóság általában nem megfelelő réz, szilícium bronz, réz-nikkel, rozsdamentes acél. Ésszerűen képlékeny. Magas gőznyomás az illékony cink miatt, amely nem alkalmas a kemence keményforrasztására. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek hajlamosak a stressz repedésére ammóniával.
- Ag-Cu-Zn
ezüst-réz-cink. Alacsonyabb olvadáspont, mint az Ag-Cu azonos Ag-tartalom esetén. Az Ag-Cu és a Cu-Zn előnyeit ötvözi. 40% Zn felett a hajlékonyság és a szilárdság csökken, így csak az ilyen típusú alacsonyabb cink ötvözeteket használják. 25% felett a cink kevésbé gömbgrafitos réz-cink és ezüst-cink fázisok jelennek meg. A 60% feletti réztartalom csökkenti a szilárdságot, a liquidus pedig 900 °C felett.a 85% feletti ezüsttartalom csökkentett szilárdságot, magas liquidust és magas költségeket eredményez. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek hajlamosak a stressz repedésére ammóniával. Az ezüstben gazdag braces (67,5% Ag felett) fémjelezhető és ékszerekben használatos; az alacsonyabb ezüsttartalmú ötvözeteket mérnöki célokra használják. Réz-cink arányú ötvözetek körülbelül 60:40 tartalmaz azonos fázisokat, mint a sárgaréz, és egyezik a színe; ezeket használják összekötő sárgaréz. A kis mennyiségű nikkel javítja a szilárdságot és a korrózióállóságot, és elősegíti a keményfémek nedvesítését. Hozzáadása mangán együtt nikkel növeli törés szívósság. A kadmium hozzáadása AG-Cu-Zn-Cd ötvözeteket eredményez, amelyek folyékonysága és nedvesedése javul, valamint alacsonyabb olvadáspontja van; azonban a kadmium mérgező. Az ón hozzáadása többnyire ugyanazt a szerepet játszhatja.
- Cu-P
réz-foszfor. Széles körben használják réz és réz ötvözetek. Nem igényel fluxust a réz számára. Használható Ezüst, volfrám és molibdén is. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek hajlamosak a stressz repedésére ammóniával.
- Ag-Cu-P
mint a CU-P, jobb áramlással. Jobb a nagyobb résekhez. Rugalmasabb, jobb elektromos vezetőképesség. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek hajlamosak a stressz repedésére ammóniával.
- AU-Ag
arany-ezüst. Nemesfémek. Ékszerekben használják.
- AU-Cu
arany-réz. Folyamatos sorozat szilárd megoldások. Könnyen nedves sok fém, beleértve a tűzálló is. Keskeny olvadási tartományok, jó folyékonyság. Gyakran használják ékszerekben. Ötvözetek 40-90% – os arany megkeményedik hűtés, de marad gömbgrafitos. A nikkel javítja a rugalmasságot. Az ezüst csökkenti az olvadáspontot, de rontja a korrózióállóságot. A korrózióállóság fenntartása érdekében az aranyat 60% felett kell tartani. A magas hőmérsékletű szilárdság és korrózióállóság további ötvözéssel javítható, pl. krómmal, palládiummal, mangánnal és molibdénnel. A hozzáadott vanádium lehetővé teszi a kerámia nedvesítését. Az arany-réz alacsony gőznyomással rendelkezik.
- AU-Ni
arany-nikkel. Folyamatos sorozat szilárd megoldások. Szélesebb olvadási tartomány, mint az au-Cu ötvözetek, de jobb korrózióállóság és jobb nedvesítés. Gyakran ötvözött más fémekkel, hogy csökkentse az arany arányát a tulajdonságok fenntartása mellett. A réz hozzáadható az alacsonyabb arany arányhoz, a króm a korrózióállóság elvesztésének kompenzálására, a bór pedig a króm által károsodott nedvesítés javítására. Általában legfeljebb 35% Ni-t használnak, mivel a magasabb Ni/Au arányok túl széles olvadási tartományban vannak. Alacsony gőznyomás.
- AU-Pd
arany-palládium. Jobb korrózióállóság az Au-Cu és Au-Ni ötvözeteknél. Szuperötvözetek és tűzálló fémek magas hőmérsékletű alkalmazásokhoz, például sugárhajtóművekhez való csatlakoztatására szolgál. Drága. Lehet helyettesíteni kobalt alapú brazes. Alacsony gőznyomás.
- Pd
Palládium. Jó magas hőmérsékletű teljesítmény, magas korrózióállóság (kevesebb, mint arany), nagy szilárdság (több, mint arany). általában ötvözött nikkel, réz vagy ezüst. Szilárd oldatokat képez a legtöbb fémmel, nem képez törékeny intermetallikát. Alacsony gőznyomás.
- Ni
nikkelötvözetek, még több, mint ezüstötvözetek. Nagy szilárdság. Alacsonyabb költség, mint az ezüstötvözetek. Jó magas hőmérsékletű teljesítmény, jó korrózióállóság mérsékelten agresszív környezetben. Gyakran használják rozsdamentes acélok, hőálló ötvözetek. Kénnel és néhány alacsonyabb olvadáspontú fémmel, például cinkkel keverve. Bór, foszfor, szilícium és szén olvadáspontja alacsonyabb, és gyorsan diffúz a nem nemesfémek. Ez lehetővé teszi a diffúziós keményforrasztást, valamint lehetővé teszi a kötés használatát a keményforrasztási hőmérséklet felett. A boridok és foszfidok törékeny fázisokat alkotnak. Az amorf előformák gyors megszilárdulással készíthetők.
- Co
Kobaltötvözetek. Jó magas hőmérsékletű korrózióállóság, az au-Pd brazes lehetséges alternatívája. Alacsony munkaképesség alacsony hőmérsékleten, gyors megszilárdulással készített előformák.
- Al-Si
alumínium-szilícium. Keményforrasztáshoz alumínium.
- aktív ötvözetek
aktív fémeket, például titánt vagy vanádiumot tartalmaznak. Nemfémes anyagok, például grafit vagy kerámia keményforrasztására használják.
Szerepe elementsEdit
| elem | szerepet | volatilitás | korrózió ellenállás | költség | összeférhetetlenség | leírás | ||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Ezüst | strukturális, nedvesítő | illékony | drága | Javítja a kapilláris áramlását, javítja a korrózió ellenállás kisebb-nemes ötvözetet, romlik korrózió ellenállás arany, palládium. Viszonylag drága. Nagy gőznyomás, problémás a vákuumforrasztásban. Wets copper. Nem nedves nikkel és vas. Csökkenti olvadáspontja sok ötvözetek, beleértve az arany-réz. | ||||
| réz | szerkezeti | ammónia | jó mechanikai tulajdonságok. Gyakran használják ezüsttel. Feloldódik, és nikkel. Kissé feloldódik, vasat vet. Rézben gazdag ötvözetek, amelyek érzékenyek a stressz repedésére ammónia jelenlétében. | |||||
| cink | szerkezeti, olvadási, nedvesítési | Illékony | alacsony | ni | csökkenti az olvadáspontot. Gyakran használják rézzel. Korrózióra érzékeny. Javítja a vasfémek és a nikkelötvözetek nedvesítését. Alumíniummal kompatibilis. Magas gőzfeszültség, termel kissé mérgező füst, szellőzést igényel; erősen illékony felett 500 °C-on magas hőmérsékleten forrni, és hozzon létre üregek. Hajlamos a szelektív kimosódásra bizonyos környezetekben, ami közös meghibásodást okozhat. A bizmut és a berillium nyomai az alumínium alapú braze-ban lévő ónnal vagy cinkkel együtt oxidfóliát destabilizálnak az alumíniumon, megkönnyítve annak nedvesedését. Nagy affinitás az oxigénhez, elősegíti a réz nedvesítését a levegőben a réz-oxid felületi film csökkentésével. Kevesebb ilyen előny a szabályozott atmoszférájú kemence keményforrasztásában. A nikkel átöleli. A magas cink-szint törékeny ötvözetet eredményezhet. Nedves és nedves környezetben rozsdamentes acéllal érintkező felületes korrózióra hajlamos. Nem alkalmas a kemence forrasztására a volatilitás miatt. | |||
| alumínium | szerkezeti, aktív | az alumínium és ötvözeteinek forrasztására szolgáló szokásos alap. Magában foglalja a vasötvözeteket. | ||||||
| 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. A nikkel, molibdén vagy volfrám ötvözeteinek keményforrasztásakor a kötés kevésbé hajlamos a meghibásodásra. Növeli az arany alapú ötvözetek magas hőmérsékleti szilárdságát. Javítja az arany-réz ötvözetek magas hőmérsékleti szilárdságát és korrózióállóságát. Szilárd megoldásokat képez a legtöbb mérnöki fémmel, nem képez törékeny intermetallikát. Magas oxidációs ellenállás magas hőmérsékleten, különösen Pd-ni ötvözetek. | ||||
| kadmium | szerkezeti, nedvesítő, olvadó | Illékony | csökkenti az olvadáspontot, javítja a folyékonyságot. Mérgező. Mérgező füstöket termel, szellőzést igényel. Nagy affinitás az oxigénhez, elősegíti a réz nedvesítését a levegőben a réz-oxid felületi film csökkentésével. Kevesebb ilyen előny a szabályozott atmoszférájú kemence keményforrasztásában. Lehetővé teszi az Ag-Cu-Zn ötvözetek ezüsttartalmának csökkentését. Helyébe ón modern ötvözetek. Az EU-ban 2011 decembere óta csak repülőgép-és katonai felhasználásra engedélyezett. | |||||
| ólom | szerkezeti, olvadási | csökkenti az olvadáspontot. Mérgező. Mérgező füstöket termel, szellőzést igényel. | ||||||
| Tin | szerkezeti, olvadási, nedvesítési | csökkenti az olvadáspontot, javítja a folyékonyságot. Szélesíti az olvadási tartományt. Használható rézzel, amellyel bronzot képez. Javítja a nedvesedést számos nehezen nedvesíthető fém, például rozsdamentes acél és volfrámkarbid esetében. A bizmut és a berillium nyomai az alumínium alapú braze-ban lévő ónnal vagy cinkkel együtt oxidfóliát destabilizálnak az alumíniumon, megkönnyítve annak nedvesedését. Alacsony oldhatóság a cinkben, ami korlátozza a cink tartalmú ötvözetek tartalmát. | ||||||
| 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. | |||||
| nikkel | szerkezeti, nedvesítő | magas | Zn, S | erős, korrózióálló. Akadályozza az olvadék áramlását. Amellett, hogy az arany-réz ötvözetek javítja a hajlékonyság és ellenállás kúszás magas hőmérsékleten. Amellett, hogy ezüst lehetővé nedvesítő ezüst-volfrám ötvözetek, javítja a kötés szilárdságát. Javítja a réz alapú zsákok nedvesítését. Javítja az arany-réz zsákok rugalmasságát. Javítja az ezüst-réz-cink keményítők mechanikai tulajdonságait és korrózióállóságát. A nikkeltartalom ellensúlyozza az alumínium diffúziója által kiváltott törékenységet az alumíniumtartalmú ötvözetek, például az alumínium bronzok keményforrasztásakor. Egyes ötvözetek növeli a mechanikai tulajdonságok és korrózióállóság, kombinálásával szilárd oldat erősítése, gabona finomítás, és szegregáció filé felületén és a gabona határok, ahol képez korrózióálló réteg. Kiterjedt intersolubility vas, króm, mangán, stb; súlyosan rontja az ilyen ötvözetek. Cinkkel, sok más alacsony olvadáspontú fémmel és kénnel keverve. | ||||
| króm | szerkezeti | magas | korrózióálló. Növeli a magas hőmérsékletű korrózióállóságot és az arany alapú ötvözetek szilárdságát. Hozzáadott réz és nikkel, hogy növelje a korrózióállóság őket, és azok ötvözetek. Wets oxidok, karbidok, grafit; gyakran a fő ötvözet összetevője a magas hőmérsékletű forrasztás az ilyen anyagok. Rontja az arany-nikkel ötvözetek nedvesítését, amelyet bór hozzáadásával kompenzálhatunk. | |||||
| mangán | szerkezeti | Illékony | jó | olcsó | magas gőznyomás, vákuumforrasztásra alkalmatlan. Az arany alapú ötvözetek növeli a rugalmasságot. Növeli a réz és nikkel ötvözetek korrózióállóságát. Javítja az arany-réz ötvözetek magas hőmérsékleti szilárdságát és korrózióállóságát. A magasabb mangántartalom súlyosbíthatja a liquation tendenciát. Egyes ötvözetekben a mangán porozitást okozhat a filékben. Grafitformákkal és befőttekkel reagál. Könnyen oxidálódik, fluxust igényel. Csökkenti a magas rézforrasztók olvadáspontját. Javítja az ezüst-réz-cink keményítők mechanikai tulajdonságait és korrózióállóságát. Olcsó, még olcsóbb, mint a cink. A Cu-Zn-Mn rendszer egy része törékeny,egyes arányok nem használhatók. Egyes ötvözetek növeli a mechanikai tulajdonságok és korrózióállóság, kombinálásával szilárd oldat erősítése, gabona finomítás, és szegregáció filé felületén és a gabona határok, ahol képez korrózióálló réteg. Megkönnyíti az öntöttvas nedvesítését, mivel képes feloldani a szenet. Javítja a keményfémek keményforrasztásának feltételeit. | |||
| molibdén | szerkezeti | |||||||
| Cobalt | szerkezeti | good | jó magas hőmérsékletű tulajdonságok és korrózióállóság. A nukleáris alkalmazások képes elnyelni neutronok és felépíteni kobalt-60, egy erős gamma-sugárzás kibocsátó. | |||||
| magnézium | Illékony O2 getter | Illékony | ||||||
| Indium | olvadás, nedvesítés | csökkenti az olvadáspontot. Javítja a vasötvözetek nedvesítését réz-ezüst ötvözetekkel. Alkalmas olyan alkatrészek összekapcsolására, amelyeket később titán-nitrid von be. | ||||||
| Carbon | csökkenti az olvadáspontot. Karbidokat képezhet. Diffúz lehet az alapfémre, ami magasabb újragondolt hőmérsékletet eredményez, ami potenciálisan lehetővé teszi az azonos ötvözettel történő lépcsős keményforrasztást. 0,1% felett rontja a nikkelötvözetek korrózióállóságát. A rozsdamentes acélban lévő nyomelemek megkönnyíthetik a felületi króm(III) – oxid vákuumos redukcióját, és lehetővé tehetik a fluxus nélküli keményforrasztást. A braze-tól való diffúzió növeli az újraelt hőmérsékletét; kihasználva a diffúziós forrasztásban. | |||||||
| Szilícium | olvadás, nedvesítés | ni | csökkenti az olvadáspontot. Szilikidokat képezhet. Javítja a réz alapú zsákok nedvesítését. Elősegíti az áramlást. A nikkelötvözetek szemcsés átölelését okozza. Gyorsan diffundál az alapfémekbe. A braze-tól való diffúzió növeli az újraelt hőmérsékletét; kihasználva a diffúziós forrasztásban. | |||||
| Germanium | szerkezeti, olvadási | csökkenti az olvadáspontot. Drága. Speciális alkalmazásokhoz. Törékeny fázisokat hozhat létre. | ||||||
| bór | olvadás, nedvesítés | ni | csökkenti az olvadáspontot. Kemény és törékeny boridokat képezhet. Nem alkalmas atomreaktorokra, mivel a bór erős neutron abszorber, ezért neutronméregként működik. Gyors diffúzió az alapfémekhez. Diffúz lehet az alapfémre, ami magasabb újragondolt hőmérsékletet eredményez, ami potenciálisan lehetővé teszi az azonos ötvözettel történő lépcsős keményforrasztást. Bizonyos alapanyagokat erodálhat, vagy behatolhat számos hőálló szerkezeti ötvözet szemcsehatárai közé, mechanikai tulajdonságaikat lebontva. A nikkelötvözetek szemcsés átölelését okozza. Javítja nedvesítő / egyes ötvözetek, lehet adni AU-Ni-Cr ötvözet kompenzálására nedvesítő veszteség króm hozzáadásával. Alacsony koncentrációban javítja a nedvesedést és csökkenti a nikkelforrasztók olvadáspontját. Gyorsan diffundál az alapanyagok, csökkentheti az olvadáspont; különösen aggodalomra ad okot a vékony anyagok keményforrasztásakor. A braze-tól való diffúzió növeli az újraelt hőmérsékletét; kihasználva a diffúziós forrasztásban. | |||||
| Mischmetal | nyom adalékanyag | az összeg mintegy 0.08%, használható helyettesítő bór, ahol bór káros következményei lennének. | ||||||
| cérium | nyomelemadalék | nyomokban javítja a brazes folyékonyságát. Különösen hasznos négy vagy több összetevőből álló ötvözeteknél, ahol a többi adalékanyag veszélyezteti az áramlást és a szétterjedést. | ||||||
| stroncium | nyomelemadalék | nyomokban finomítja az alumínium alapú ötvözetek szemcseszerkezetét. | ||||||
| foszfor | deoxidizer | H2S, SO2, Ni, Fe, Co | csökkenti az olvadáspontot. Deoxidáló, bomlik réz-oxid; foszfor-hordozó ötvözetek lehet használni a réz fluxus nélkül. Nem bomlik a cink-oxid, ezért a sárgarézhez fluxus szükséges. Törékeny foszfidokat képez egyes fémekkel, például nikkel (Ni3P) és vas, foszfor ötvözetek, amelyek nem alkalmasak vas, nikkel vagy kobalt tartalmú ötvözetek keményforrasztására 3% – nál nagyobb mennyiségben. A foszfidok elkülönülnek a gabonahatárokon, és egymásba olvadnak. (Néha a törékeny ízület valóban kívánatos. Fragmentációs gránátok lehet forrasztani foszfor csapágy ötvözet előállításához ízületek, hogy összetörik könnyen detonáció.) Kén-dioxid (pl. papírmalmok) és hidrogén-szulfid (pl. szennyvízcsatornák vagy vulkánok közelében)jelenlétében kerülendő; a foszforban gazdag fázis gyorsan korrodálódik kén jelenlétében, az ízület meghibásodik. A foszfor szennyeződésként is jelen lehet, amelyet például galvanizáló fürdőkből vezetnek be. Alacsony koncentrációban javítja a nedvesedést és csökkenti a nikkelforrasztók olvadáspontját. A braze-tól való diffúzió növeli az újraelt hőmérsékletét; kihasználva a diffúziós forrasztásban. | |||||
| lítium | deoxidizer | Deoxidizer. Kiküszöböli a fluxus szükségességét bizonyos anyagokkal. A felületi oxidok reakciójával képződött lítium-oxidot olvadt braze ötvözet könnyen elmozdítja. | ||||||
| titán | szerkezeti, aktív | leggyakrabban használt aktív fém. Az Ag-Cu ötvözetekhez hozzáadott néhány százalék megkönnyíti a kerámiák, például a szilícium-nitrid nedvesítését. A legtöbb Fémek, kivéve néhány (azaz ezüst, réz, arany), alkotnak törékeny fázisok titán. A kerámiák forrasztásakor, mint más aktív fémek, a titán reagál velük, összetett réteget képez a felületükön, amelyet viszont az ezüst-réz braze nedvesít. Wets oxidok, karbidok, grafit; gyakran a fő ötvözet összetevője a magas hőmérsékletű forrasztás az ilyen anyagok. | ||||||
| Cirkónium | strukturális, aktív | Nedvesíti-oxidok, karbidok, valamint grafit; gyakran jelentős alufelni eleme a magas hőmérsékletű környezetben az ilyen anyagok. | ||||||
| Hafnium | aktív | |||||||
| Vanádium | strukturális, aktív | Elősegíti a nedvesítő alumínium-oxid kerámia arany alapú ötvözetek. | ||||||
| Kén | szennyeződés | Veszélyezteti épségét nikkel ötvözetek. Beléphet az ízületekbe kenőanyagok, zsír vagy festék maradványaiból. Törékeny nikkel-szulfidot (Ni3S2) képez, amely elválasztja a szemcsehatárokat, és a szemcsék közötti meghibásodást okozza. |
egyes adalékanyagok és szennyeződések nagyon alacsony szinten hatnak. Mind pozitív, mind negatív hatások figyelhetők meg. A 0,01% – os stroncium finomítja az alumínium szemcseszerkezetét. A hasonló szintű berillium és bizmut segít megzavarni az alumínium-oxid passziváló rétegét, és elősegíti a nedvesedést. A 0,1% – os szén rontja a nikkelötvözetek korrózióállóságát. Az alumínium az enyhe acélt 0,001% – on, a foszfort 0,01% – on képes befogadni.
bizonyos esetekben, különösen vákuumforrasztáshoz, nagy tisztaságú fémeket és ötvözeteket használnak. 99,99% és 99.A 999% – os tisztaság a kereskedelemben kapható.
ügyelni kell arra, hogy a keményforrasztás során ne vezessenek be káros szennyeződéseket az ízületi szennyeződésből vagy a nemesfémek feloldódásából.
olvadási viselkedés
a solidus/liquidus hőmérsékletének nagyobb tartományával rendelkező ötvözetek általában “pépes” állapotban olvadnak át, amelynek során az ötvözet szilárd és folyékony anyag keveréke. Egyes ötvözetek hajlamosak a liquációra, a folyadék elválasztására a szilárd részről; ezekhez az olvadási tartományon keresztüli melegítésnek elég gyorsnak kell lennie ahhoz, hogy elkerülje ezt a hatást. Egyes ötvözetek kiterjesztett műanyagtartományt mutatnak, amikor az ötvözetnek csak egy kis része folyékony, és az anyag nagy része megolvad a felső hőmérsékleti tartományban; ezek alkalmasak nagy rések áthidalására és filé alakítására. A nagyon folyékony ötvözetek alkalmasak a szűk résekbe való mély behatolásra, szűk tűréshatárokkal rendelkező szűk ízületek keményforrasztására, de nem alkalmasak nagyobb rések kitöltésére. A szélesebb olvadási tartományú ötvözetek kevésbé érzékenyek a nem egyenletes távolságokra.
Ha a forrasztási hőmérséklet megfelelően magas, a forrasztást és a hőkezelést egyszerre lehet elvégezni egyetlen műveletben.
az eutektikus ötvözetek egyetlen hőmérsékleten olvadnak, pépes régió nélkül. Az eutektikus ötvözetek kiváló elterjedéssel rendelkeznek; a pépes régióban a nem-eutektikumok nagy viszkozitással rendelkeznek, ugyanakkor megtámadják az alapfémt, ennek megfelelően alacsonyabb szóróerővel. A finom szemcseméret eutektikát ad mind a megnövekedett szilárdság, mind a megnövekedett hajlékonyság szempontjából. A rendkívül pontos olvadási hőmérséklet lehetővé teszi, hogy a csatlakozási folyamatot csak kissé az ötvözet olvadáspontja felett végezzük. A megszilárduláskor nincs olyan pépes állapot, ahol az ötvözet szilárdnak tűnik, de még nem; az ilyen állapotban történő manipulációval az ízület megzavarásának esélye csökken (feltételezve, hogy az ötvözet nem változtatta meg jelentősen tulajdonságait az alapfém feloldásával). Az eutektikus viselkedés különösen előnyös a forrasztók számára.
az olvadás előtt finom szemcsés szerkezetű fémek kiváló nedvesítést biztosítanak a nagy szemcsékkel rendelkező fémekhez. Ötvöző adalékok (pl. stroncium-alumínium) adhatók a szemcseszerkezet finomításához, az előformákat vagy fóliákat pedig gyors kioltással lehet előállítani. A nagyon gyors kioltás amorf fémszerkezetet eredményezhet, amelynek további előnyei vannak.
Kölcsönhatás bázis metalsEdit
A sikeres nedvesítő, a nemesfémből legalább részben oldódik, legalább egy eleme a bronz ötvözet. Az olvadt ötvözet ezért hajlamos megtámadni az alapfémt, feloldani, kissé megváltoztatva összetételét a folyamat során. A kompozíció változása tükröződik az ötvözet olvadáspontjának változásában, valamint a folyékonyság megfelelő változásában. Például egyes ötvözetek oldják mind az ezüstöt, mind a rézet; az oldott ezüst csökkenti olvadáspontjukat, és növeli a folyékonyságot, a réz ellentétes hatást fejt ki.
az olvadáspont változása kihasználható. Mivel az átdolgozott hőmérséklet növelhető az ötvözet oldott nem nemesfémmel való gazdagításával, ugyanolyan braze-val történő keményforrasztás lehetséges.
az ötvözetek, amelyek nem támadják meg jelentősen az alapfémeket, alkalmasabbak a vékony szakaszok forrasztására.
a braze nemhomogén mikrostruktúrája nem egyenletes olvadást és lokalizált eróziót okozhat a nem nemesfémben.
a nem nemesfémek nedvesítése javítható egy megfelelő fém hozzáadásával az ötvözethez. Az ón megkönnyíti a vas, a nikkel és sok más ötvözet nedvesítését. Réz wets vasfémek, hogy az ezüst nem támad, réz-ezüst ötvözetek ezért braze acélok ezüst önmagában nem nedves. A cink javítja a vasfémek nedvesítését, indium is. Az alumínium javítja az alumíniumötvözetek nedvesítését. Kerámia nedvesítéséhez olyan reaktív fémek, amelyek kémiai vegyületeket képezhetnek a kerámiával (például titán, vanádium, cirkónium…) hozzá lehet adni a braze-hoz.
a nemesfémek oldódása káros változásokat okozhat a Keményforrasztó ötvözetben. Például az alumínium bronzból oldott alumínium fel tudja venni a braze-t; a nikkel hozzáadása a braze-hoz ellensúlyozhatja ezt.
a hatás mindkét irányban működik; káros kölcsönhatások lehetnek a braze ötvözet és a nem nemesfém között. A foszfor jelenléte a braze ötvözetben vas és nikkel törékeny foszfidjainak képződéséhez vezet, ezért a foszfortartalmú ötvözetek nem alkalmasak nikkel és vasötvözetek keményforrasztására. Bór hajlamos diffúz a nemesfémek, különösen a gabona határok mentén, és törékeny bórokat képezhet. A szén negatívan befolyásolhatja egyes acélokat.
ügyelni kell arra, hogy elkerüljük a galvánkorróziót a braze és a nemnemesfémek között, különösen a különböző nem nemesfémek együttes forrasztása között. A törékeny intermetallikus vegyületek kialakulása az ötvözet interfészén közös meghibásodást okozhat. Ezt részletesebben tárgyaljuk a forrasztókkal.
a potenciálisan káros fázisok egyenletesen eloszthatók az ötvözet térfogatán keresztül, vagy koncentrálhatók a braze-base interfészre. Az interfacial intermetallics vastag rétegét általában károsnak tekintik az általánosan alacsony törésállóság és más al-par mechanikai tulajdonságok miatt. Bizonyos helyzetekben, például a szerszám rögzítésekor, ez azonban nem számít, mivel a szilícium chipeket általában nem mechanikai visszaélésnek vetik alá.
nedvesítéskor a keményforrasztók elemeket szabadíthatnak fel a nem nemesfémből. Például az alumínium-szilícium bronz nedvesíti szilícium-nitrid, dissociates a felület így tud reagálni a szilícium, de felszabadítja a nitrogén, ami hozhat létre üregek egymással a közös felület, illetve alacsonyabb az erejét. Titán-tartalmú nikkel-arany bronz nedvesíti szilícium-nitrid, illetve reagál a felület, amely titán-nitrid pedig felszabadító szilícium; szilícium akkor formák törékeny nikkel szilicidek, valamint eutektikus arany-szilícium szakasz; a keletkező közös gyenge, olvadáspontja jóval alacsonyabb hőmérsékleten is várható.
A fémek az egyik alapötvözetből a másikba diffundálhatnak, ami átterjedést vagy korróziót okozhat. Példa erre az alumínium alumínium bronzból vasötvözetbe történő diffúziója, amikor ezeket összekapcsolják. Diffúziós gát, például egy rézréteg (például egy trimetszalagban) használható.
a nemesfém áldozati rétege oxigéngátként használható az alapfémen, megakadályozva az oxidok képződését és megkönnyítve a fluxus nélküli keményforrasztást. A keményforrasztás során a nemesfémréteg feloldódik a töltőanyagban. A rozsdamentes acélok réz vagy nikkelezése ugyanazt a funkciót látja el.
rézforrasztásnál a redukáló atmoszféra (vagy akár redukáló láng) reakcióba léphet a fémben lévő oxigénmaradványokkal, amelyek réz-oxid zárványként vannak jelen, és hidrogént ölelhetnek fel. A lángban vagy a légkörben magas hőmérsékleten jelen lévő hidrogén reakcióba lép az oxiddal, így fémes réz és vízgőz, gőz keletkezik. A gőzbuborékok nagy nyomást gyakorolnak a fémszerkezetre, ami repedésekhez és ízületi porozitáshoz vezet. Az oxigénmentes réz nem érzékeny erre a hatásra, azonban a legkönnyebben elérhető fokozatok, például elektrolitikus réz vagy nagy vezetőképességű réz. Az átfogó ízület katasztrofálisan meghibásodhat, anélkül, hogy a deformáció vagy a romlás korábbi jele lenne.
PreformEdit
a Keményforrasztó előforma egy kiváló minőségű, precíziós fémbélyegzés, amelyet különféle csatlakozóalkalmazásokhoz használnak az elektronikus eszközök és rendszerek gyártásában. A tipikus forrasztási előformák közé tartozik az elektronikus áramkörök csatlakoztatása, az elektronikus eszközök csomagolása, a jó hő-és elektromos vezetőképesség biztosítása, valamint az elektronikus csatlakozások interfészének biztosítása. Négyzet, téglalap alakú, korong alakú, kemény preformok általánosan használt csatolni elektronikus alkatrészeket tartalmazó szilícium meghal egy anyaghoz, mint egy nyomtatott áramköri lap.
Téglalap alakú keret preformok gyakran szükséges az építési elektronikus csomagok, míg mosó alakú, kemény preformok jellemzően használt csatolni vezető vezetékek, valamint hermetikus takarmány bevezetésére elektronikus áramkörök csomagok. Egyes előformákat diódákban, egyenirányítókban, optoelektronikai eszközökben és alkatrészek csomagolásában is használnak.
* a forrasztás és a forrasztás közötti különbség
a forrasztás magában foglalja az anyagok ~450 °C alá olvadó fémmel való összekapcsolását. A forrasztási kötések általában gyengébbek a forrasztóanyagok alacsonyabb szilárdsága miatt.
a forrasztás a ~450 °C feletti olvadáspontú töltőanyagokat használ.a felületkezelés általában kevésbé kritikus, a braze ízületek pedig erősebbek.