Способ лужения изделий

 

Изобрепепие относится к нанесению олоияниых покрытий из расплава и может otiiTj, использопаио в производгтпс инструментов, предназначенных для ниг котемпературной, пайки. 11с,ть изобре 1М1ия - повышение износостойкости и смачиваемости оловянными припоями луженой поверхности. Способ включает нлиесение слоя олова на предварительно железненное медное изделие и последующую )ти(}lфyяиoнIlyю обработку п неокисляю.цой среде при температуре изотермической выдержки ,800-880°С, скоростях нагрерл и охляждения не более 1, в течение времени , определяемого по формуле VT k -1,8510 /fl/vr 7 I / V, ) (t -780 ) 6440 I/10-- exp (0,01145 t), где f - время изотермической вьцер кки, с; толщина интерметаллидного слоя (9-18) -10- см: t. температура изотермической вьщержки, С; V - скорость нагрева изделия, С/с; V - скорость охлаждения изделия , С/с . При таких условиях термообработки на границе раздела образуется имтерметаллидная фаза P ejSn, которая обеспечивает повышение смачиваемости поверхности и ее износостойкости. Изобретение позволяет увеличить к тличество паек одним наконечником до 86000 при использовании спирто-канифольного флюса и оловянных припоев. 1 табл. с ;Р сл со 4 о го Ob

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО((ИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ф Ь фм,", +.-+ (51) 5 23 С 2/08 2/?8

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУД4РСТВЕННЬ(Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛ 1i ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 30. 04. 92. ((юл. (" 16

<2!) 3930291/О? (22) 05.05.85 (72) С.(1."шлков, В.((.Штенников и С,(1.CT(плнов (53) 6?1.793.06 (088.8) (56) Плт., т С(ПА М 4177326, ь . С 23 Г. 1/06, !979. (!лтент 01((А (t 4015950, кл . С ? l С 1/04, 1977, Хря и н Е3.Е.Справочник пляльп(ика. (1.: (11шин .строение, 1981, с.184.

3лявкл (повии М 59-12740, кл. <; ??3 (. 1/04, 1984. ()4) (((О! pl(: ЛЛ(((((ИЯ ИЗЛ(.ЛИЙ (57) (!зс.бреч ение относится к нанесению оловяннг«х покрытий из расплава и мсжет быть использовано в производ -твс инс i рументов, предназначенных для низкотемпературной пайки, ((ель иэобрет ния — повышение иэносостойкости и смачиваемости оловянными припоями луженой поверхности. Способ включает нанесение слоя олова на предварительно железненное медное из„ЛО„„И40216 А 1 делие и последукпяую термодиффуэионную обработку в неокисляю«(й с .раде при температуре изотермической выдержки ,800-880 С, скоростях нагре ва и охл;гждения не более 1,7"С/с в течение времени, определяемого пп формуле Pi — 1,85 t0 (1/V„+ 1/VÄ ) (г— — 780) 3 6440 )/1О ехр (0,01! t ), где — время и-,отермичес кой вьпержки, с; с — толщина и нтерметлллид но го слоя (9- t8) ° 10 4 см; t. — темперлтурл изотермичес кой выдержлн, "С; U „- скорость нлгревл иэделия, С/c; V0 — .:прость охлаждения изделия, C;Ie. (.ри таких условиях термообработки на границе раздела обрлэуется интерметлллидная фаза Ге,8п, которая обеспечивает повьппение смачивлемости поверхности и ее износсстойкости. Изобретение позволяет увеличить количество паек одним наконечником до 86000 при использовании спирто-канифольного флюса и оловянных припоев. 1 табл.

1 («(J 2

И.>ОГ»pe 1<» >(<» (Eii)i и Г(rt >r. 11««(с:(ник? инструм нт н, Ilj)(цнлзнлченных цля

5)

)lи 3кОт(.»мflс (> 1тУP Ilой Г)ай!<и, ЦЕЛ},IO И ЗОГ)Р< тенин ЯвляетСя ПОВЬН«Р10

?() )

? .>

q ° "Г, 0, (> ! « ()Х<)ДИМ<> i!i))E «" )ХР.> «< НИЯ r) T ОКИСи j>;1 <(> vil;(.,Ili f,+ r п .< и< гr> ((окрыгия

3(1 i(:.;»i о. Io«r); р!< «i, < .» >tх т<:мп< (лтуII р и м ((i 1?р )«i)1)i (и i> ó)«<н>з<

Ei !1 iii ПНИ>:, !! П,)НП «ПИКОВ > И.}Г<>Т<»i I РНМ<,П< !1 )<)М. (О>3

1г>

40 гии взаимодеигт«ия между этим слоем 45

И ОЛОВОМ3 ЧТО О(>< С)>Еr(f >>Л<>Т С Гilfittrl>.J>(itr> смачинаемость рабr) >< 11 Itoне;>х li;)(! и If 1:.i ) i> -l Я J E! J) (ii > 3 I ) 1 С ;) < i >i I.i 1 „ i 1,, J,l Г < Ы

T; O O fJ Oi t IJ > E f (> Т 1.,? Ч 1«, 3 O i, С ; Л И < 3 1 <

??

o(т ITE Jно! о цл«л< ния 5 1!) h!.1 рт. ст. и

>>I(>>Jr»Jr«>I>(н, грен. Jjëãðå« o(i(>o <и >В пр<— с n,. i ! <-;(1!Ни < .о < .коp<)< Тью 1, i С,r (i - 1(}()

/ми)(. ), темп(р "iтуру нлк< н< !«Ико«контРОПИРОВЛЛИ <: П(МО(яl Ю Г<. РM<»! IР! 1> З 1 Ч С

}< i< f1P Í t>()й В O()Р 3З < 1(— Г )i«il C 1 E <1 1), и; >< К>ПВI>l С>ЦИНЛЬОНЫЕ Раз)te»Ð} Г < (Р, »17Ы«,1

Рмы) (и н 3 ь<)неч)}11> 1 ми . (I()it I!i»i > ii (! i,,с гем:)«рлтуры о0! (.1) т< рм. н;>р<, <л >

h 1>((Н Н !! ОГ») < « if < ) >

;l)1 )); )! ЗО1 r Jiiii((< .Ii с)) I )),;) f>>> r . ° )((<) >> >(>— делий, в час тногти Itc>},o}te«f>E».,1, оловом и пи OIIOIJOCO!Jep)K;i!i(>IM I>pill(i>(м ttpl3 пайке с канифольным фпюсом. Темперл- rfj тура термоди<(>фъ" <ионной <>бр;>б )тки >(Р может быть ниже ЙО(((:, тлк клк прн более низкой тсмперлтуре не II(>oH(ходит обрачовлния на поверхног Ги к леча прочного слоя интерметаллилнои флчы

Fe+Sf3>, которая обегпечивлет <млчи«лемость раГ)очей по«ерхн зсти. Т(м(>срл— тура термолиффучис нн< и обрл(i ки ВР мож .т быть Вь»()Р 880 С, тлк >,3К при

ОЭ(О>ЗЯ ((п<)l<р((1>frt lt < J>;le!IÍÂÂ;> и МО

ЖРТ (>I)IГ} 11 п()rl> >оf?лН() В (lpnlf )Н<)((С TIÇ< ние износогтойкогти и смачиваемогти

ЛУ>КЕНОй НОВ< j>X}IOO тн Oil< «>t tt>!>>Ihtн ПРИпаями, Согпл но lt.)c>()peтению гпогс б пужения изделий, прс.имущеcò«r нио медных с железным покр ITfleì, ВК7>ючает нанесение гноя c«ic»l, нл по Зерхногть издРлий и последующую термодиффузионную обрлботку В >tcotçò Vpr И 3() T! р}В(ЧЕСКОй ))ЬС)3< ржКИ

800-880 С, ск!р< с тлх нчгрс Вл и Охлаждения не б<)лес 1,7 /с в течение Времени, опрс(3е> .Век<о> о )(< формул(где (— Время tt inò< рл(и >< (ко. (В!.>7>(ржКИ г

С)< — TO!IIII>t!17 И Нт Р р М(т л:1<111!I «OI слон (<>-1В) 10 3 с(t;

T E м и < Р;! T » (< ) i i ) J i P! <1! I с (к о Й

tl> tE P+:};>t.>, <. ;

V — с ко(>(>г I ь ii, it J)!!:;) !1 ),(Ji«>I > .

><

С/(;

37 — < >, >pi>i 1!, r)»;. <(>жц< н <н >(),)(< Jl!! Jt > (° /

Тс)рмс)риффу 3)ti>!II(rю <)бр()С)о).ку 1! )<>fi()— дят flpH ) с . » IE p;Iт";i)i НГ >III 3<< i (!1} С,, FTHM 0f>eC:Il< ЧИ>).;3< T(:я ()f))p1 )r»>!>)1>f< межфаз ной зс»>с,It<11)ó.)JEO>1>t >г<) н <л»модействия интерметл.п.»(дной ф;>зы 1 Р",и с

В ре Зульта1 е ii «мен< нин кри< т;).!Н>1 )« — кой структурьi ttr»ioj»(i!<)(17 >J<>1 OJ!!»E происходит у«сличение мс жф(>:l«<)H J>ie р() о 1<»(33> >< О к их теMfl(p«Г p p(3 > it> lV 3 ил (! >I (? f? Л Н il< С >C. . 3 O ИДС 1 f1(> I P I Ii <111, I М 3 С .1) С Н ж< JI E 3(3 л и >IT(р метл 1 >ил I < ) н ll 1хс>< дитгя и Виде ))п(ночных В((д(,п< ни!> нл границах 3< рен, чт< дс.пает >(pупким желе зное 1>о(;рытис и 1 Р,t< Г к его р;) <руШР lift!o flplf ) IC< IEJI 111. Гi) 1>«(1 Н 1 If}IT<»p

«Н Т I >11(И(\!IО(О СJ>ОЯ НР ДОI)Ж>((I f)Ы Г>- МР н(E () мкм> т ? к как t>!) 1< c 1 Онкий (10JI и.toс Г малую с т(;йкогть 1 б(к. (p<> ИЗ«ляи) лс тся Itp>f . Кспп,лтлц>>н «>l(>(«(дуюtllE. й»отерей гMEJC>llf)лс ln(т:I. ((>Jlli(it«л

И НТ(рМЕ 1 EÇJI(1)li) >1<>1 Г ri)>Я it<)JI)>i!IË f»t )Tf» нг более 1(> мкм, тi) >(к,> к >i Голее тс)лс I ом ("л() е rj)c>j> ми () уют): ч 3 и > tl(1 E . 11 >lble

i< Н yT t> < НEfИE» Н 31(РЯЖР НИ Я > Bf )1ЫВ>3><)(1)ИЕ

Р 1 С 1 1> С? (К И В») I l (i E И О Е Р Ч Т>1 Я И Н Л j) V Ill E НИ L»»

E го >(сл >стногт,(. 1(лl p(Ei и r)x. I:)ждс пие .> .."EE >(1» 1 .>(:Код>>мо il!)r >ir>!i>17 . < n с>спн-т(;Jo >!E (n!tc 100 (, ; (»(н 1(ill> 1, 7 Г;/с

i):! я i JT <до. (р I >I!. В>lл (Г !, Ir Гp < (i.l («1 ни я

>!!<1 (J>Mi Г;3JI(J»!(>!)>E О П() !> ЖЕЛРЧ НОГО !

li>!< I>t>t « Ic!1! I)r>>tt>3}te>3TE pMIiifi < J(r. 1 о р(>сi!il!()irii>1>1 iri! (.рлв и< 1!f1!ri с it< д>I<<>3 r)c:Etc)}J(rt> It i;(v tiií. (1роfi(iI . f(!f(()f)J.,I(>n1 КИ J! II< о! 1(r:!IJIIO!i С ri < Pi—

iYf it < 3 >)) > < <» П <>! (>Ы-, 11 >i <,)<- );> f? )I )I! I ),0-.1(J(J л>км, I{!11;n«E»i!ill(I ll lii>ãp!:.fi;3!IH (« li С; tr)l рс:>;1 ll(«i) фпюг (>;.< Тг«>р

" »>с 1(г(> пинка) t) lip(!i«;lpHTC пьн >!! ;)»Jr(i>>«I!I}I (П<>РМ ОПОВЛ ПЛЧ»щу.<) IIO«E рХт> н;i>(i>i(c )1<ика. TI! дг))т(»i:Ic I пы

».(<М Ot)P()«i>М ((>КОНЕЧНИЬИ и< 1< ЩЛПИ

1 tin »! <)!I(It() ri Vi() ПОД(ТЛ>i К y ТЛ> (Т OE>f)>

«<)и опона не c oïðèl<;>< .E>itñÿ с м1т< ри;?П(>м IIOJJC Гаl)КИ И ДРУ! ИМ)! Нь)К()НС Чflfl

1(од< i > >it > IIO 1(E IJUEII Ii E>С ч),, ловиях, 25»/-.

»0 р,р (0,0»445 1) где 7

VH

V о

13

> муле опрелеляли ллительность изотермнческой в»держк»», которая составляJIB 45 мц»», что соответствовало образованию интерметяллидного слоя топ»циной 9 мкм. После иэотермической выдержки проводили режим охлажде»»ия образцов со скоростью 0,51 С/с (30 С/мин). По постижении 300 С печь откр»>»вали, наконечники извлекали иэ печи и Лап» нейщее их охлаждение пронолили на воздухе, Конкретные режим»» осущсствления процесса и свойства покрытий приведены в таблице, Для получения сравнитель»»bfx лянных параллельно»»роводили л ужение паяльных наконечникон по известным способам. Сохранение смачиняемости и износостойкость обработан»н»х преллагаемым способом няколеч»»икон устанавлинали по колич» тву паек, выполненных наконечниками на полуавтомате »»айки микросхем ло разрушения железного покрытия или потери способности смачиваться припоем марки ПОС61, ПОСК50-18 со спирто †канифол»»м флюсом ФКСП по ОСТ4ГО 033200, Кяк iлсцует из таблицы, изобретение обе< пе>»ивяет пон»»»»»ение смач»»наемости и износостойкости поверхности при пайке олон содержащими припоями со спирто-канифольн»»м флюсом маркм

ФКС11 лс сравнению с изнест»»»и способом, который »»е обеспечивает получе»iHR слон интерметяллиля состава

402! Ь п3 H слелонятгл»»»о смя »I»F»ll мости поверхности н я»»ялогич»»»»х ус5

Ф о р м у л а и з о б р е -. е н и я

Способ лужения изделий, преимущественно медн»»х, имеющих ня понорхности покр»»тие из железа, включающий нянесени» слоя олова ня понерхность иэделий и пос »eely»n»»»v гермоциффузионную обработку, о т л и ч я ю щ и йс я тем, т»», с целью поньинения из1 посостойкости и смячиня(мости лужеH o H II o B p p x» i o c T»» о»» о в я н»<»»м»»»1 p»»»» o»» M»» > термоциффуэионную обработку проводят н неокисляющей среде при температуре изотермической н»держки 800-880 0, скоростях »»агрева и охлаждения не более 1, 2 С/с в течение времени, определяемого по формуле

/ < Р5 4»» + — . (<- ÄÎ) 144»»

- Г4 (»!

"Н время изотермической в»держки, с; толщина интерметяллидного слоя (9-18) 10 с м, температура изотермической в»держ» »» > скорость нагрева иэделия, С,/с; скорость охлаждения изделия, r./e, 1340216

Скорость

Толщи:иособ умения

Количество паек

Примечание иа слоя, мкм держки, мин

Иэвестныд !3) 800

Потеря смачиваемости

40000

Раэрушеиие

noкpытvs

800 45

100 30 9

58000

Разрушение покрытия

Режимы оптимальные

850 15

880 г

86000

То ше и

59000

Предлагаемыя

90 30 15

790 210

НеT cHà÷èíàå- Режимы лужения, мости и,шипящие эа гра личные услович

900

60 30 18

Раэрушение покрытия

800 15

850 Ь5

60 90 Ь

60 30 24

12000 То же

18000

120 30

850

850 15

60 120 ж

Разрушение покрытия и самого паяльного наконечника

Нет смачннання покрытия припоем с Флюсом ФКСП

Составитель Л.Казакова

Редактор Т.Куркова Техред M.Moðãåíòàï Корректор Г.Решетник

Заказ 2314

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

11роиэводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул.11роек гная,4

Температура ohработкИ, С

Время нэотермической вынагрева, С/мнн охл вк двния, С/мин

100 13

30 18

Причина прекращеинн пайки

Раэрушение покрытия при нагреве

Разрушение покрытия при охлаждении

Периодическое лерелужннаиие с

7пС!, после каклого случая потери смачиваиия