Требсмая малая толщина ннтерметаллидов паяемого металла и жидкого барьерного покрытия может быть получена при достаточно быстром нанесении или путем выбора его состава, при котором интермсталлилкые слои при температуре пайки растут достаточно медленно.

Примером легкоплавких барьерных покрытий при пайке стали алюминиевыми припоями могут служить покрытия из кадмия, олова, цинка, наносимые иа сталь методом погружения или гальванически. Как известно, кадмий образует с алюминием мо-иотектнку, а с цинком и оловом — эвтектики, бедные алюминием. Кадмий не взаимодействует с железом и до 700°С почти не растворяет его. Олово и цинк образуют с железом ряд неконгруэнтных ннтерметаллидов, устойчивых до 780 н 782°С соответственно; интерметаллид Ре5п2 весьма медленно растет прн погружении стали в олово до 300°С. При достаточно малой толщине покрытий оловом или цинком иитерметаллидиые прослойки могут быть очень тонкими.

Особенности контактных процессов при напайке, металлокерамической пайке и контактно-реактивной резке

Контактно-релаксационные разрушения основного металла прн контакте с жидким припоем и газовой фазой

Спонтанно протекающие процессы разрушения (без участия приложенных напряжений) стимулируются при условии, что термодинамическая функция Г системы в результате изменений в последней уменьшается при переходе неравновесных состояний в равновесные или от менее равновесных в более равновесные.

В общем случае спонтанных разрушений в системе в результате контакта твердого тела с твердым, жидким или газообразным происходят возможные изменения в локальном объеме в результате диффузионных процессов взаимодействия в области контакта, что можно представить в виде —ДУ*- Образование поверхности раздела 5 контактирующих тел связано с избыточной энергией ^-ДFs• Образующееся при контакте поле напряжений представляется также избыточной энергией упругой деформации Л/-

Общее изменение термодинамической функции системы можно представить в виде:

Д5 = —Д^ + Д^ + Д^е.(45)

Постулируется, как обычно, аддитивность трех частных термодинамических функций.

Для пайки характерны контакты паяемого твердого тела с жидким (припоем нлн флюсом) или с газообразной средой н взаимодействие их между собой. Жидкая фаза вносится меж-ду паяемыми материалами при пайке, или наносится на твердый материал (при напайке), или образуется в контакте твердых тст при контактно-реактивном плавлении.

Паяное соединение в зависимости от характера протекающих контактных процессов при пайке может быть упрочнено или разупрочнеио, охрупчено или пластифицировано самопроизвольно (спонтанно), может сохранить монолитность или разрушиться с образованием трещин.

Довольно подробно изучено образование трещин п соединениях, выполненных сваркой плавлением прн последующем нагреве по режимам старения, протекающим одновременно с интенсивной релаксацией остаточных напряжений.

Хорошо известны контактные явления между паяемыми материалами и жидкими припоями, сопровождающиеся образованием трещин (чаще всего по границам зерси) прн наличии в твердом теле растягивающих напряжений, образующихся при пластической деформации (наклепе) или в результате неравновесных структурных или концентрационных изменений, температурного градиента и др.

Известны также спонтанные разрушения твердых наклепанных тел в контакте с газами (например, латунных гильз в атмосфере, содержащей аммиак и т. д.).

Спонтаниые разрушения твердых материалов могут быть термодинамически обусловлены преимущественно только одним (объемным, поверхностным или напряженным) фактором или сочетанием одновременно двух нли трех факторов прн условии Д/г0 в контактных процессах.

В ряде обобщающих монографий, посвященных самопроизвольному разрушению при контакте твердых металлов с жидким, образование трещин связывают только с поверхностным фактором (Д/^) — с уменьшением только поверхностного натяжения твердого тела (эффект адсорбционного понижения* прочности, эффект Ребиндера).

В работах (Найднч Ю. В., Колнспиченко Г. А. [2, с. 564— 566], Родякин В. В., Скрыпнюк В. М., Клюшкяи В. П. [2, с. 634—636], [3]) указано на возможность решающего значения в явлении спонтанного разрушения также объемного фактора и фактора, связанного с напряженным состоянием, в частности — иа возможность спонтанного образования трещин в участках твердого тела при контакте с жидкой фазой, растворяю-