Рис 7е Влияние темлервтури контпх та стили Ст 3 с припаем .Ч«РЗ на толщину О прослойки химического сое-лииеиия Р*,Р и число пор N и лнффу-ио! ной ^и11г стглн идоль ее границы с пап инны слоем ыа длину - !№ ыкм (вреыи контакта I и)

с™,» к"н_шт напаянные образцы подвергали

микроисследованню иа металлографическом микроскопе МИМ8, стереоскопической бинокуляре МБС1 и приборе ПМТЗ. Взвешивание образцов производили на аналитических весах, рентгено-структурный анализ интерметаллидиых фаз осуществляли по методу Дебая.

Механические свойства паяных соединений определяли на специально приготовленных тавровых образцах

На поверхности растекшейся каплн припоя после охлаждения были обнаружены многочисленные лунки, по-видимому, следы кипения припоя прн испарении фосфора. Наибольшее число лунок было обнаружено после растекания прн 900°С; диаметр нх возрастал по мере роста температуры пайки н достигал максимальных размеров при 980°С. Цвет растекшейся каплн по мере повышения температуры на периферии из стального, характерного для припоя МФЗ, становился все более близким к цвету меди. Ширина периферийных участков со временем выдержки при температуре 980°С возрастала, что, по-видимому, было связано с более быстрым испарением с поверхности фосфора. Судя по количеству и диаметру лунок испарение фосфора снижалось при 1020°С и прекращалось полностью спустя примерно час. По данным взвешивания, в растекшейся капле при этом оставалось около 5%, т. е. менее 0,5% Р от первоначального содержания его в припое. Этот фосфор мог находиться в твердом растворе железа, в эвтектике пли входить в фосфид железа. Увеличение времени выдержки при 900°С до 5 ч приводило к испарению фосфора в количестве менее 35% от первоначального его содержания в припое.

Микро- и рентгеноструктурное исследование показало, что после растекания припоя при 900°С в стали рядом с растекшимся припоем возникает и растет область твердого раствора фосфора в стали, а от 800°С, и выше — прослойка фосфида железа. Прослойка 6 фосфида железа за 30 мин роста при 900°С достигает ~20 мкм и по ней легко отслаивается напаянный припой при изготовлении шлифа.

На рис. 76 приведена зависимость толщины прослойки фосфида и числа пор в диффузионной зоне стали на длине 100 мкм от температуры после выдержки в течение 30 мин, а на рис. 77— микроструктура в месте контакта СтЗ с растекшимся припоем МФЗ.

В образцах под растекшейся каплей припоя, особенно после нагрева при 900°С, в зоне твердого раствора фосфора в стали около шва появляются крупные поры удлиненной формы, а после нагрева при 980°С — формы квадрата или многоугольника. Число пор достигает максимума прн 980°С, а их максимальный размер прн 900°С. По-видимому, испарение фосфора обусловливает нестационарность условий процесса диффузии его в железо. Поэтому при более низкой температуре (900Х), когда в припое фосфора еще много, образуются округлые, сравнительно крупные поры. При 980°С, когда в припое остается значительно меньше фосфора, образуются более мелкие поры многоугольной формы. После растекания припоя при 900°С поры, как правило, имеют вытянутую форму, вероятно, вследствие их слияния. После растекания каплн припоя при 1020°С в диффузионной зоне в стали поры образуются по границам зерен. Оторочка интерметаллида образуется вдоль эпитаксиального слон твердого раствора, выросшего, вероятно, прн охлаждении образца

Характерно, что в паяных швах пахлесточных соединений развитие диффузионной пористости в твердом растворе железа имеет место не только при 900 и 980°С, но локально и при 1020СС, вероятно, вследствие трудности испарения фосфора из горизонтальных капиллярных зазоров по сравнению с открытой поверхностью каплн и галтели таврового соединения; преимущественный отвод фосфора происходит в сталь.