Легирующие элементы что это: Что такое Легирующие элементы: виды, описание

alexxlab | 28.12.2022 | 0 | Разное

Легирующие элементы и примеси в сталях

1. ЛЕГИРОВАНИЕ СТАЛЕЙ

1.1. Легирующие элементы и примеси в сталях

1.1.1. Основные понятия и определения

Углеродистые стали часто не удовлетворяют повышенным требованиям, которые предъявляются развивающимися отраслями промышленности к материалам. Они имеют недостаточную прочность, вязкость, сопротивление хрупкому разрушению, низкую теплостойкость, прокаливаемость, коррозионную стойкость. Кроме того, углеродистые стали не обладают рядом физико-химических свойств: немагнитностью, жаростойкостью, особыми магнитными, электрическими и тепловыми свойствами и т.д.

Эти недостатки углеродистых сталей можно исправить легированием – введением в сталь легирующих элементов.

Легирующими элементами называют химические элементы, специально введенные в сталь для получения требуемых строения, структуры, физико-химических и механических свойств.

Основными легирующими элементами в сталях являются Мn, Si, Сг, Ni, Мо W, Со, Сu, Тi, V, Zr, Nb, Аl, В. В некоторых сталях легирующими элементами могут быть также Р, S, N, Se, Те, Рb, Се, Lа и др.

Легированные стали – это сплавы на основе железа, в химический состав которых специально введены легирующие элементы, обеспечивающие при определенных способах производства и обработки требуемую структуру и свойства.

Некоторые легирующие элементы (V, Nb, Тi, Zr, В) могут оказывать существенное влияние на структуру и свойства стали при содержании их в сотых долях процента (В – в тысячных долях процента). Такие стали иногда называют микролегированными.

1.1.2. Классификация легирующих элементов

Согласно общепринятой классификации железо и сплавы на его основе относятся к черным металлам, а все остальные металлы и сплавы на их основе – к цветным. Легирующие элементы – металлы можно условно разделить на следующие группы:

металлы железной группы – к ним относятся металлы кобальт, никель, а также близкий к ним по свойствам марганец;

тугоплавкие металлы – к ним относятся металлы, имеющие температуру плавления выше, чем у железа, т. е. выше 1539°С. Из тугоплавких металлов, наиболее часто используемых в качестве легирующих элементов в стали, можно отметить вольфрам, молибден, ниобий, а также ванадий и хром;

легкие металлы – из этой группы легирующих элементов наиболее часто применяют титан и алюминий;

редкоземельные металлы (РЗМ) – к этой группе относятся лантан, церий, неодим, а также близкие к ним по свойствам иттрий и скандий. Редкоземельные металлы часто используют в виде так называемого мишметалла, содержащего 40-45% церия и 45-50% всех других редкоземельных металлов.

В сплавах железо – углерод классификацию легирующих элементов можно проводить по степени сродства легирующих элементов к углероду по сравнению со сродством к нему железа. По этому признаку различают карбидообразующие и некарбидообразующие легирующие элементы. Карбидообразующие легирующие элементы (Тi, Zr, V, Nb, Та, Сr, Мо, W, Мn), а также железо могут образовывать в стали карбиды. Некарбидообразующие элементы (Сu, Ni, Со, Si, Аl) карбидов в стали не образуют. Склонность к карбидообразованию у легирующих элементов тем сильнее, чем менее достроена d-оболочка у металлического атома.

Ранее была принята буквенно-цифровая система обозначения марок сталей и сплавов.

Углеродистые конструкционные качественные стали обозначают двухзначным числом, указывающим среднее содержание углерода в сотых долях процента (например, 05; 08; 10; 15; 20; 25…80; 85).

Для сталей, полностью не раскисленных (при С<0,20 %), в обозначение добавляются индексы: кп – кипящая сталь (£0,07% Si) – 15кп, пс – полуспокойная сталь, например, 20пс (0,05- 0,17% Si). Для спокойных сталей индекс не указывается (0,12-0,30% Si). Углеродистые инструментальные стали обозначают буквой «У» и следующей за ней цифрой, указывающей среднее содержание углерода и десятых долях процента (например, У7; У8; У9; У10; У11; У12; У13).

В легированных сталях основные легирующие элементы обозначаются буквами: А (в середине марки) – N, К – Co, Т – Ti, Б – Nb, В – W, Г – Mn, Д – Cu, Е – Se, М – Mo, Н – Ni, П – P, Р – B, С – Si, Ф – V, Х – Cr, Ц – Zr, Ю – Al, Ч- РЗМ (La, Pr, Ce и др. ).

Цифры после буквы в обозначении марки стали показывают примерное количество того или иного элемента, округленное до целого числа. При среднем содержании легирующего элемента до 1,5 % цифру за буквенным индексом не приводят. Содержание углерода указывается в начале марки в сотых (конструкционные стали) или десятых (инструментальные стали) долях процента.

Так, конструкционная сталь, содержащая 0,42- 0,50% С; 0,5-0,8% Мn; 0,8-1,0% Сr; 1,3-1,8,% Ni; 0,2-0,3%Мо и 0,10-0,18%V, обозначается маркой 45ХН2МФ. Инструментальная сталь (штамповая) состава: 0,32-0,40% С; 0,80-1,20 % Si; 0,15-0,40 % Мn; 4,5- 5,5 % Сr; 1,20-1,50 % Мо и 0,3-0,5 % V обозначается 4Х5МФС.

Если содержание углерода в инструментальных легированных сталях 1 % и более, то цифру в начале марки иногда вообще не ставят (например, X, ХВГ).

Буква «А» в конце марки указывает, что сталь относится к категории высококачественной (ЗОХГСА), если та же буква в середине марки – то сталь легирована азотом (16Г2АФ), а в начале марки буква «А» указывает на то, что сталь автоматная повышенной обрабатываемости (А35Г2). Индекс «АС» в начале марки указывает, что сталь автоматная со свинцом (АС35Г2).

Особовысококачественная сталь обозначается добавлением через дефис в конце марки буквы «Ш» (ЗОХГС-Ш или ЗОХГСА-Ш).

Сталь, не содержащая в конце марки букв «А» или «Ш», относится к категории качественных (ЗОХГС).

В марках быстрорежущих сталей вначале приводят букву «Р», за ней следует цифра, указывающая содержание вольфрама. Во всех быстрорежущих сталях содержится около 4% Сг, поэтому в обозначении марки буквы «X» нет. Ванадий, содержание которого в различных марках колеблется в пределах от 1 до 5 %, указывается в марке, если его среднее содержание 2,0 % и более. Так как содержание углерода в быстрорежущих сталях пропорционально количеству ванадия, то содержание углерода в маркировке стали не указывается. Если в быстрорежущих сталях содержится молибден или кобальт, количество указывается в марке. Например, сталь состава: 0,7-0,8 % С; 3,8-4,4 % Сr; 17,0-18,5 % W; 1,0-1,4 % V обозначается маркой Р18, а сталь: 0,95-1,05% С; 3,8-4,4% Сr; 5,5-6% W; 4,6- 5,2 % Мо; 1,8-2,4 % V и 7,5-8,5 % Со обозначается Р6М5Ф2К8.

Высоколегированные стали сложного состава иногда обозначают упрощенно по порядковому номеру разработки и освоения стали на металлургическом заводе. Перед номером стали ставят индексы «ЭИ» (исследовательская), «ЭП» (пробная) – завод «Электросталь».

Например, упомянутая быстрорежущая сталь Р6М5Ф2К8 упрощенно обозначается ЭП658, а жаропрочная 37Х12Н8Г8МФБ – ЭИ481.

Маркировка марок жаропрочных и жаростойких сплавов на железоникелевой и никелевой основах состоит только из буквенных обозначений элементов, за исключением никеля, после которого указывается цифра, обозначающая его среднее содержание в процентах (ХН77ТЮР, ХН62ВМКЮ и др.).

Примесями называют химические элементы, перешедшие в состав стали в процеесе ее производства как технологические добавки или как составляющие шихтовых материалов.

Примеси в стали по классификации Н.Т. Гудцова подразделяют на постоянные (обыкновенные), случайные и скрытые (вредные).

Постоянными примесями являются элементы, которые вводятся в сталь по технологическим соображениям (технологические добавки).

Постоянными примесями в стали являются марганец и кремний, которые как примеси имеются практически во всех промышленных сталях. Содержание марганца в конструкционных сталях обычно находится в пределах 0,3-0,8 % (если марганец не является легирующим элементом), в инструментальных сталях его содержание несколько меньше (0,15-0,40 %). Введение марганца как технологической добавки в таких количествах необходимо для перевода серы из сульфида железа в сульфид марганца. Кремний в хорошо раскисленных (спокойных) сталях обычно содержится в пределах 0,17-0,37 %. В неполной мере раскисленных низкоуглеродистых (£0,2% С) сталях его содержится меньше: в полуспокойных 0,05-0,017 %, в кипящих <0,07 %. В нержавеющих и жаропрочных, нелегированных кремнием сталях его может содержаться до 0,8 %.

Случайными примесями в стали могут быть практически любые элементы, случайно попавшие в сталь из скрапа, природно-легированной руды или раскислителей. Чаще всего это Сr, Ni, Сu, Мо, W, А1, Т1 и др. в количествах, ограниченных для примесей.

Скрытыми примесями в стали являются сера, фосфор, мышьяк и газы: водород, азот и кислород. Однако в последнее время азот, серу, фосфор иногда используют в качестве легирующих добавок для обеспечения ряда особых свойств сталей.

По марочному химическому составу стали можно определить, какие элементы являются легирующими добавками, а какие – примесями. Если в марочном химическом составе стали устанавливают нижний (не менее) и верхний (не более) пределы содержания в стали данного элемента, то он будет легирующим. Как правило, для примесей устанавливается только верхний предел содержания. Исключение составляют лишь марганец и кремний, количество которых регламентируется нижним и верхним пределом, как для примесей, так и для легирующих добавок.

Содержание примесей в стали обычно ограничивается следующими пределами:
Mn £ 0,8%, Si £ 0,4%, Сr £ 0,3%, Ni £ 0,3%, Сu £ 0,3%, Мо £ 0,1%, W £ 0,2%, P £ 0,025%,
S £ 0,015-0,05%.

Вредные примеси сера, фосфор и газы присутствуют практически во всех сталях и в зависимости от типа стали они могут оказывать на свойства различное влияние.

В настоящее время в металлургии широко используют различные технологические процессы и способы производства стали, в результате которых достигается существенное уменьшение загрязненности металла неметаллическими включениями, и становится возможным регулирование их состава, размера и характера распределения. К таким процессам и способам относятся: рафинирующие переплавы (электрошлаковый, вакуумно-дуговой), вакуумная индукционная плавка, внепечная обработка стали синтетическими шлаками, вакуумирование в ковше и др.

Сера

При комнатной температуре растворимость серы в α-железе практически отсутствует. Поэтому вся сера в стали связана в сульфиды железа и марганца и частично в сульфиды легирующих элементов. С повышением температуры сера растворяется в α- и γ-железе, хотя и незначительно, но до вполне определенных концентраций (0,02 % в α-железе при 913 °С и 0,05 % S в γ-железе при 1365 °С). Поэтому сернистые включения могут видоизменяться при термической обработке стали.

Если сера связана в сульфид железа FeS, то при относительно низких температурах горячей деформации стали вследствие расплавления эвтектики сульфида железа (896 °С), с температурой плавления 988 °С, наблюдается красноломкость стали. При более высоких температурах горячей пластической деформации возможна горячеломкость стали, обусловленная расплавлением находящегося по границам первичных зерен аустенита, собственно сульфида железа (1188°С). Введение в сталь марганца в отношении Mn: S>8-10 приводит практически к полному связыванию серы в тугоплавкий сульфид марганца MnS (Тпл=1620 °С) и исключает образование легкоплавкой сульфидной эвтектики. Это позволяет избежать красноломкости и горячеломкости сталей при их горячей обработке давлением.

Увеличение содержания серы в стали мало влияет на прочностные свойства, но существенно изменяет вязкость стали и ее анизотропию в направлениях поперек и вдоль прокатки. Особенно сильно анизотропия выражена при высоких содержаниях серы.

В жаропрочных аустенитных сталях повышение содержания серы заметно уменьшает пределы ползучести и длительной прочности, т. е. сера снижает жаропрочные свойства.

Фосфор

Растворимость фосфора в α- и γ-железе значительно выше, чем содержание фосфора в стали как примеси. Поэтому фосфор в стали целиком находится в твердом растворе, и его влияние на свойства сказывается через изменения свойств феррита и аустенита. Вредное действие фосфора на свойства может усугубляться из-за сильной склонности его к ликвации (степень ликвации достигает 2-3).

Действие фосфора на свойства феррита проявляется в его упрочняющем влиянии и особенно в усилении хладноломкости стали, т.е. повышении температуры перехода из вязкого в хрупкое состояние.

Фосфор относится к сильным упрочнителям. Несмотря на то, что содержание его в стали обычно не превышает 0,030-0,040 %, он увеличивает предел текучести феррита на 20…30 МПа. В то же время увеличение содержания фосфора в пределах сотых долей процента может вызывать повышение порога хладноломкости на несколько десятков градусов (~20-25°С на 0,01 % Р) благодаря сильному уменьшению работы распространения трещины (рис. 1).

Рекомендуем посмотреть лекцию “Психопрофилактика”.

Рисунок 1 – Влияние фосфора на σ_в и σ_т и ударную вязкость KCU низкоуглеродистой феррито-перлитной стали (0,2 % С, 1 % Мn).

В конструкционных улучшаемых сталях содержание фосфора оказывает основное влияние на явление обратимой отпускной хрупкости. В этом случае влияние его на порог хладноломкости особенно сильно (0,010 % Р повышает температуру перехода на ~ 40 °С).

В сталях, выплавленных на базе керченских руд, содержится мышьяк. Его влияние на свойства стали аналогично фосфору, но вредное действие мышьяка значительно слабее, чем фосфора. Поэтому в качественной стали такого производства допускается до 0,08 % As.

Газы в стали

В сталях в определенных количествах обычно присутствуют водород, кислород, азот. Содержание их в сталях зависит прежде всего от способа выплавки. Водород может входить в состав твердого раствора стали и выделяться в газообразном состоянии, скапливаясь в порах металла, при этом в стали образуются флокены. Кислород обычно связан в неметаллические включения. Азот отрицательно влияет на свойства стали, если он находится в твердом растворе или образует нитриды железа, вызывая старение стали. Положительное влияние азота на свойства стали проявляется при связывании его в прочные нитриды A1N, VN, NbN или карбонириды V(C, N), Nb(C, N) и др., что используется в сталях с карбонитридным упрочнением. Кроме того, азот широко применяется в качестве аустенитообразующего элемента в коррозионностойких и жаропрочных сталях.

В заключение необходимо отметить, что борьбу с вредными примесями в стали в основном проводят при выплавке стали. Уменьшение содержания вредных примесей в стали требует немалых затрат для осуществления определенных технологических приемов и применения специальных методов выплавки.

Легирующие элементы в стали. Наиболее известные добавки.

Полином Чебышева с свободным членом Создать вектор(диофант) по матрице Египетские дроби. Часть вторая Египетские (аликвотные) дроби По сегменту определить радиус окружности Круг и площадь, отсекаемая перпендикулярами Деление треугольника на равные площади параллельными Определение основных параметров целого числа Свойства обратных тригонометрических функций Разделить шар на равные объемы параллельными плоскостями Взаимосвязь между организмами с различными типами обмена веществ Аутотрофные и миксотрофные организмы Рассечение круга прямыми на равные площади Период нечетной дроби онлайн. Первые полторы тысяч разложений. Представить дробь, как сумму её множителей Решение системы из двух однородных диофантовых уравнений Расчет основных параметров четырехполюсника Цепочка остатков от деления в кольце целого числа Система счисления на базе ряда Фибоначчи онлайн Уравнение пятой степени. Частное решение. Рассчитать площадь треугольника по трем сторонам онлайн Общее решение линейного диофантового неоднородного уравнения Частное решение диофантового уравнения с несколькими неизвестными Онлайн разложение дробно рациональной функции Корни характеристического уравнения

Легированные стали — это углеродистые стали, содержащие менее 1% углерода, однако с добавками других металлов в количествах достаточных, чтобы существенио изменить свойства стали. Наиболее важные легирующие элементы   Алюминий Вплоть до 1% алюминия в легированных сталях позволяет им, в  процессе азотирования образовать более твердый, износоустойчивый наружный слой.   Хром. Присутствие небольшого количества хрома стабилизирует структуру твердых карбидов. Это улучшает отклик стали на термообработку. Присутствие большого количества хрома улучшает коррозионную стойкость и термостойкость стали (например, нержавеющая сталь). К сожалению, присутствие хрома в стали приводит к росту зернистости (см. никель).   Кобальт. Кобальт повышает критическую скорость закалки стали при tермобработке. Это позволяет инструментальным сталям работать при высоких температурах без разупрочнения (смягчающего отпуска). Кобальт — важный легирующий элемент в некоторых быстрорежущих (инструментальных) сталях   Медь. Вплоть до 0,5 % содержания меди улучшает коррозионную стойкость легированных сталей.   Свинец. Присутствие вплоть до 0,2 % свинца улучшает обрабатываемость сталей, однако за счет уменьшения прочности и вязкости.   Марганец. Этот легирующий элемент всегда присутствует в сталях до максимального содержания 1,5 % для нейтрализации вредного влияния примесей, остающихся после процессов её удаления. Он также способствует формированию устойчивых карбидов в подвергающихся закалке сталях. В больши количествах (вплоть до 12,5 %) марганец улучшает износоустойчивость сталей самопроизвольно формируя твердый наружный слой под воздействием истирания (самозакалка).   Молибден. Этот легирующий элемент поднимает сопротивление ползучести сталей при высоких температурах; стабилизирует в них карбиды; улучшает характеристики режущих инструментов при высоких температурах и уменьшает восприимчивость хромоникелевых сталей к «отпускной хрупкости».   Никель. Присутствие никеля в легированных сталях способствует увеличению прочности и улучшению структуры. Он также улучшает коррознонную стойкость стали. К сожалению, никель имеет склонность разупрочнять сталь графитизируя любые присутсвующие карбиды. Так как никель и хром обладают противоположными свойствами, их часто используют в сочетании (хромо-никелевые стали). Их преимущества дополняют друг друга, в то время как их нежелательные воздействия взаимно уравновешиваются.   Фосфор. Это остаточный элемент после процессов удаления. Он может стать причиной непрочности стали, и обычно стремятся уменьшить его присутствие до уровня ниже 0,05 %. Тем не менее фосфор способен улучшить обрабатываемость, действуя как внутренняя смазка. В больших количествах он также улучшает текучесть литых сталей и чугуна.   Кремний. Присутствие кремния вплоть до 0,3 % улучшает текучесть литых сталей и чугунов, причем в отличие от фосфора без снижения прочности. Вплоть до 1% кремния улучшает термостойкость сталей. К сожалению, как и никель, фосфор — сильный графитизирующий элемент, и его никогда не добавляют в больших количествах в высокоуглеродистые стали. Кремний используется для улучшения магнитных свойств магнитно-мягких материалов, тех, которые используются для пластин трансформаторов и штампованных листов для изготовления статоров и роторов электромотора.   Сера. Сера также является остаточным элементом после процессов удаления. Ее присутствие сильно ослабляет сталь, и используются все возможности для ее удаления; кроме того, марганец всегда присутствует в сталях, чтобы сводить к нулю влияние остаточной серы. Однако сера иногда преднамеренно добавляется в низкоуглеродистые стали для улучшения их обрабатываемости, в тех случаях, когда допустимо уменьшение прочности компоненты (сульфидированные легкообрабатываемые (автоматные) стали).   Вольфрам. Присутствие вольфрама в легированных сталях способствует формированию очень твердых карбидов и, так же как и присутствие кобальта, повышает критическую скорость закалки стали при термообработке. Это позволяет вольфрамовым сталям (быстрорежущим сталям) сохранять свою твердость при высоких температурах. Вольфрамовые сплавы составляют основу высокопроизводительных инструментов и штамповой стали.   Ванадий. Этот элемент усиливает влияние других присутствующих легирующих элементов и сам оказывает на легированные стали множество самых разнообразных воздействий:   1. Его присутствие способствует формированию твердых карбидов. 2. Он стабилизирует мартенсит в закаленных сталях и таким образом улучшает прокаливаемость и увеличивает предельное критическое сечение стали. 3. Он уменьшает рост зернистости при термообработке и процессах горячей обработки. 4. Он увеличивает «твердость при высоких температурах» инструментальных сталей и игтамповой стали. 5. Он улучшает усталостную прочность сталей   Модификация AD атрибутов >> Поиск по сайту

Русский и английский алфавит в одну строку Часовая и минутная стрелка онлайн. Угол между ними. Массовая доля химического вещества онлайн Универсальный калькулятор комплексных чисел онлайн Перемешать буквы в тексте онлайн Декoдировать текст \u0xxx онлайн Частотный анализ текста онлайн Поворот точек на произвольный угол онлайн Обратный и дополнительный код числа онлайн Площадь многоугольника по координатам онлайн Остаток числа в степени по модулю Расчет процентов онлайн Как перевести градусы в минуты и секунды Расчет пропорций и соотношений Поиск объекта по географическим координатам Время восхода и захода Солнца и Луны для местности DameWare Mini Control. Настройка. Растворимость металлов в различных жидкостях Калькулятор географических координат Расчет значения функции Эйлера Перевод числа в код Грея и обратно Теория графов. Матрица смежности онлайн Географические координаты любых городов мира Произвольный треугольник по заданным параметрам НОД двух многочленов. Greatest Common Factor (GCF) Онлайн определение эквивалентного сопротивления Площадь пересечения окружностей на плоскости Непрерывные, цепные дроби онлайн Калькулятор онлайн расчета количества рабочих дней Расчет заряда и разряда конденсатора через сопротивление Сообщество животных. Кто как называется? Проекция точки на плоскость онлайн Из показательной в алгебраическую. Подробно Построить ненаправленный граф по матрице Система комплексных линейных уравнений Месторождения золота и его спутники Расчет понижающего конденсатора Дата выхода на работу из отпуска, декрета онлайн Определение формулы касательной к окружности Каноническое уравнение гиперболы по двум точкам Онлайн расчеты Подписаться письмом

Легирующие элементы | Как они влияют на свойства материала

Различают легирующие элементы, образуют ли они карбид, аустенит или феррит в стали и какой эффект достигается за счет добавления. Сила воздействия также может быть разной.

Примеры

Это становится очевидным, например, с легирующими элементами вольфрамом и кремнием и их влиянием на сталь:

Группа 5 CopyCreated with Sketch. Вольфрам

• Сильное улучшение износостойкости
• Не влияет на эластичность

Группа 5 CopyCreated with Sketch. Кремний

• Сильное снижение износостойкости
• Сильное увеличение эластичности

Этот пример впечатляющим образом показывает, насколько сложным может быть влияние легирующих элементов. Увеличение одного свойства может привести к уменьшению другого свойства.

В процессе производства стали добавляются элементы для улучшения свойств стали для ее последующего использования. Таким образом, существуют износостойкие, солеустойчивые и кислотостойкие стали, а также марки стали, способные противостоять ядерному излучению. Все зависит от различных элементов, добавленных в сплав.

Добавление легирующих элементов создает только предварительное условие для изменения свойства. Только дальнейшие этапы обработки, такие как термическая обработка, приводят к желаемым изменениям в структуре стали и, следовательно, к желаемому результату.

Наиболее важными легирующими элементами, помимо углерода, являются:

Твердая медь

Минерал вольфрама Шеелит

Минерал кобальта Эттрингит

См.

также

Сопутствующие элементы

Сталь состоит не только из железа и углерода. Другие элементы могут влиять на свойства стали.

Подробнее

Бокситы

Здесь вы можете узнать, почему алюминий был открыт так поздно и как его можно производить.

Подробнее

Углерод

Концентрация углерода влияет на твердость сталей. Таким образом, для каждого применения можно найти подходящую сталь.

Подробнее

Характеристики легирующих элементов

Присоединяйтесь к нам, поскольку наша техническая группа описывает основные элементы, используемые при пайке присадочных металлов, а также наиболее важные характеристики каждого элемента. Чем больше вы понимаете об этих элементах, тем лучше вы подготовлены к выбору и использованию правильных продуктов для вашей операции пайки.

Ниже приведены наиболее часто используемые легирующие металлы с их основными характеристиками:

Серебро (Ag) – температура плавления 1761°F/961°C 

• Благородный металл
• Отличная электрическая и теплопроводность
• Отличное проникновение в швы
• Пластичность металл

Медь (Cu) – температура плавления 1981°F/1083°C

• Более низкая стоимость, чем Ag
• Отличная электро- и теплопроводность
• Отличное проникновение в швы
• Ковкий металл
• Сплавы/смачиваемость Fe

Медь образует сплавы с железом, кобальтом и никелем гораздо легче, чем серебро. Кроме того, медь удовлетворительно смачивает многие из этих металлов и их сплавов, а серебро — нет. Отсюда следует, что смачиваемость серебряно-медных присадочных металлов – по отношению к стали, нержавеющей стали, никель-хромовым сплавам – снижается по мере увеличения содержания серебра.

Цинк (Zn) – температура плавления 787°F/419°C 

• Снижает температуру плавления сплавов меди и серебра
• Улучшает смачивание
• Высокое давление паров
• Хрупкий металл

Из элементов, обычно используемых для снижения температуры плавления и текучести медно-серебряных присадочных металлов, цинк является наиболее полезным смачивающим агентом при соединении сплавов, состоящих из железа, кобальта или никеля.

Кадмий (Cd) – температура плавления 610°F/321°C 

• Понижает температуру плавления
• Улучшает смачивание
• Высокое давление паров
• Лучшая коррозионная стойкость, чем Zn
• Канцерогенный – вызывает рак
Примечание. Пары кадмия токсичны, поэтому эти материалы следует использовать только в хорошо проветриваемых помещениях.

Фосфор (P) – температура плавления 111°F/44°C 

• Химически активен (предохраняет Cu от оксида)
• Понижает температуру плавления
• Хрупкий элемент

Этот присадочный металл широко используется для обработки меди и меди сплавов, а иногда и на молибденовых и высокомолибденовых сплавах. Мы не рекомендуем его для стали или никеля, так как образуются хрупкие фосфиды. Вы можете использовать Sil-Fos без флюса на меди даже без контролируемой атмосферы. Часть фосфора окисляет и восстанавливает оксиды меди, а образующийся P2O5 действует как флюс для растворения оксида меди, поэтому присадочный металл является самофлюсующимся.

Никель (Ni) – температура плавления 2651°F/1455°C 

• Добавляет прочность и ударную вязкость сплавам серебра
• Улучшает смачивание
• Повышенная коррозионная стойкость

Никель, марганец и (нечасто) кобальт служат твердые припои для соединения стеллитов, цементированных карбидов и других тугоплавких сплавов с высоким содержанием молибдена или вольфрама. Мы особенно рекомендуем присадочные металлы, содержащие небольшое количество никеля, когда соединения из нержавеющей стали будут подвергаться коррозии в соленой воде.
Примечание: При пайке нержавеющих сталей и других сплавов, образующих тугоплавкие оксиды в восстановительной или инертной атмосфере без флюса, серебряные припои, содержащие литий в качестве смачивающего агента, весьма эффективны.

Марганец (Mn) – температура плавления 2273°F/1245°C 

• Улучшает смачивание и сцепление с никель-хромовыми сплавами и карбидами
• Высокая прочность при повышенных температурах

Олово (Sn) – температура плавления 440°F/ 227°C 

• Снижает температуру плавления
• Повышает текучесть
• Хорошее смачивание и проникновение в швы
• Повышает хрупкость

Используйте индий или олово в серебряных припоях вместо цинка или кадмия для атмосферных или вакуумных печей или когда вы впоследствии будете использовать сборки в высоком вакууме при промежуточные температуры. Добавление индия или олова оказывает практически такое же влияние на характеристики пайки припоев, хотя припои с индием обладают большей пластичностью. Обратите внимание, что присадочные металлы, содержащие цинк, смачивают черные металлы более эффективно, чем присадочные металлы, содержащие олово; там, где цинк допустим, предпочтительнее олово.

Пластичность присадочных металлов в зависимости от низких температур текучести

При увеличении общего содержания цинка и кадмия более чем на 40% пластичность снижается.