стинния. Во втором процессе происходит образование трещин по границам зерен при контакте с жидким припоем (под влиянием растягивающих напряжений), в которые затекает (проникает) жидкий припой.

Межзсренная химическая эрозия паяемого материала связана с особым состоянием границ зерен и более интенсивным взаимодействием этих участков с жидким припоем. Возможны два условия межкристаллитной химической эрозии: 1) слабая химическая эрозия металла и сильная эрозия границ его зерен в жидком припое; 2) сильная эрозия металла и границ его зерен, причем эрозия последних значительно больше.

Особое дислокационное строение металла по границам зерен с повышенным энергетическим состоянием способствует относительно большей скорости диффузии элементов припоя (особенно образующих твердые растворы внедрения) но границам зерен и большей взаимной растворимости паяемого металла и припоя. При этом следует иметь в виду большое значение кинетического фактора, так как взаимодействие припоя с металлом по фронту контакта протекает при наличии большего количества жидкого припоя, чем взаимодействие по границам зерен.

Развитие локальной химической эрозии по границам зерен и блоков паяемых металлов и сплавов в контакте с жидким припоем, несомненно, связано с их особым мстастабнльным состоянием, обусловленным также и различной кристаллической ориентировкой (разориентировкой).

В работе [36] была выведена зависимость поверхностной энергии границ зерен и блоков от угла разориеитировки т} для дислокационной модели:

е = е06(Л — 1п6),(20)

где ео и А — постоянные.

Особое энергетическое состояние границ зерен и блоков является основным стимулом локального контактного плавления в начальной его стадии. Такой процесс термодинамически стимулирован. В результате изменения состояния сплава по границам разориеитированных кристаллитов метастабильный пограничный участок твердого тела сменяется жидким неиа-пряженпым. В процессе релаксации основное значение приобретает взаимодействие между твердой и жидкой фазами. Контактное плавление границ зерен и блоков происходит самопроизвольно и поэтому становится возможным установление термодинамического условия возникновения и развития такого плавления.

Результаты межзеренной и межблочной эрозии обнаруживаются при металлографическом анализе шлифов, перпендикулярных паяному шву. Угол т) входа жидкой фазы по границе находится обычно в пределах 0—30°.

С ограничением равновесной растворимости твердой фазы в жидкой облегчаются условия межзеренной химической эрозии, особенно если предельная растворимость жидкой фазы в твердой небольшая. Такие условия создаются при взаимодействии твердой и жидкой фаз в двойных системах элементов, образующих эвтектики или перитектики при температурах выше температур появления последних, и большом концентрационном интервале между солидусом и ликвидусом при температуре пайки.

Условия для межзеренной химической эрозии создаются также, если жидкая фаза является эвтектикой двухкомпонент-ной системы, а твердой фазой — одна из ее компонент, в которой слабо растворяется эвтектика (например, 1\11+'№3В в системе N1—В). При относительно большой растворимости жидкой фазы в твердой (особенно если в двойной системе образуется непрерывный ряд твердых растворов) химическая межзеренная эрозия маловероятна.

Межзеренная химическая эрозия не имеет места прн контакте твердого и жидкого металлов, образующих прослойки иптерметаллидов без трещин, нарушающих непосредственный контакт между ними и тормозящих контактное плавление твердого металла в жидком.

Благоприятные условия для межзеренной эрозии жидкого припоя в твердый сплав создаются, когда к границам его зерен диффундируют элементы, образующие совместно с жидкой двойной эвтектикой по границам зерен более легкоплавкую и более активную эвтектику.

Согласно данным работы [40], при проникновении двойной эвтектики Ге—КезВ по границам зерен в углеродистой стали углерод последней диффундирует к двойной эвтектике и образуется тройная эвтектика Ре—Ре3В—РезС. В диффузионной зоне вследствие ухода из нее углерода вместо перлита образуется прослойка феррита.

В рассмотренных выше случаях химической эрозии по границам зерен твердого металла предполагалось отсутствие остаточных растягивающих напряжений в паяемом металле. Во многих случаях проникание жидкого металла по границам зерен твердого происходит в две стадии по другому механизму:

1)в результате смачивания твердого тела жидкнм снижается поверхностное натяжение на его поверхности От-ж"с/т-г, а под действием внутренних нли внешних растягивающих напряжений образуется трещина по границам зерен;

2)жидкий металл проникает в капиллярную межзеренную трещину.

В первом приближении можно считать, что в изменении энергии системы при межзеренном проникании жидкой фазы существенную роль играют только поверхностные натяжения от-т и От-ж (где От-т — межзеренное поверхностное натяжение.