Общее время изотермического контактного плавления паяемого металла в жидком припое и растворения в нем до предельной растворимости (Сж) может быть рассчитано в первом приближении по формуле г=Хг1(20Т) и происходит в течение нескольких секунд. Возможную степень химической эрозии паяемого металла в более легкоплавком жидком металле можно в первом приближении определить по Сж на их двойной диаграмме состояния. . Наличие на границе паяемого металла и припоя прослойки химического соединения, нарушающего их непосредственный контакт, уменьшает скорость развития химической эрозии или прекращает ее развитие. Установлены три типа зависимости развития общей химической эрозин от температуры [25] (рис. 15): а) непрерывное развитие; б) повышение химической эрознн, затем торможение ее развития, в некотором интервале температур и снова повышение; в) возрастание скорости химической эрознн с последующим, ее замедлением. Первый тнп зависимости имеет место при пайке металлов припоями, основы которых образуют с ними диаграммы состояния с непрерывным рядом твердых растворов или ограниченными твердыми, растворами. Развитие химической эрознн по второму типу наблюдается прн большом количестве жидкого припоя, образующем в контакте с паяемым металлом прослойки химических соединений. Третий этап зависимости имеет место при контакте Мк с ограниченным количеством припоя независимо от характера нх взаимодействия, когда процесс химической эрозии при повышении температуры замедляется. Избирательная (селективная) химическая эрозия корррзионно-стойких сталей в жидких металлах наблюдалась при использовании жидких металлов лития, натрия, калия в качестве теплоносителей; при этом происходил интенсивный переход хрома нз стали в жидкий расплав с последующим образованием в нем окислов хрома [26]. Локальная поверхностная химическая эрозия Мк в виде «ручь-ев наблюдалась прн взаимодействии хромоникелевой стали 12Х18Н9Т с припоем системы N1—Сг—Мп прн 1250°С в течете 2,5 ч [25]. Межзерепиая и межблочная эрознн связаны с особым энергетическим состоянием границ зерен. Особое дислокационное строение металлов и наличие разорнентировкн способствуют повышению энергетического состояния по границам зерен и скорости диффузии вдоль них компонентов припоя, особенно компонентов, образующих твердые растворы внедрения (углерод, бор и др.). Особое энергетическое состояние границ зерен и блоков служит основным стимулом локального контактного твердожидкого плавлення в начальной его стадии и происходит самопроизвольно вследствие термодинамического стимулирования. Развитие межзеренной эрознн облегчается лрн условии, если предельная растворимость жидкой фазы в твердой достаточно мала, а прн температуре пайкн на диаграмме состояния Мк—Мп имеет место большой концентрацио1й Рис. 15. Зависимость скорости развития химической эрозии паяемого металла в жидком припое от температуры 67
Карта
|