DE19938229C1 - Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen II - Google Patents
Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen IIInfo
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- C22C—ALLOYS
- C22C5/00—Alloys based on noble metals
- C22C5/06—Alloys based on silver
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
Die Erfindung betrifft hochsilberhaltige Hartlotlegierungen der Zusammensetzung DOLLAR A 81-95 Gew.-% Ag DOLLAR A 4-12 Gew.-% Sn und/oder In DOLLAR A 0,1-10 Gew.-% Mn DOLLAR A 0,1-4 Gew.-% Ni DOLLAR A 0-3 Gew.-% Cu DOLLAR A 0-4 Gew.-% Co oder Fe. DOLLAR A Aufgrund ihrer niedrigliegenden Schmelzintervalle, ihrer vorzüglichen Benetzungsfähigkeit und ihrer Korrosionsbeständigkeit sind diese Lote im besonderen Maß für das Löten von Edelstahl geeignet.
Description
Die Erfindung betrifft hochsilberhaltige, niedrig schmel
zende Hartlotlegierungen mit guter Benetzungsfähigkeit auf
Edelstahl und hoher Korrosionsbeständigkeit.
Löten ist ein besonders werkstoffschonendes, wirtschaftli
ches Fügeverfahren und hat sowohl in der Serienfertigung
als auch beim Fügen von Einzelteilen eine hohe technische
Bedeutung. Ein großer Vorteil des Lötens liegt darin, daß
bei relativ niedrigen Temperaturen Werkstoffe stoffschlüs
sig miteinander verbunden werden können. Seit einigen Jah
ren sind Silber-Hartlote bekannt, die durch Zusätze von
Gallium besonders niedrige Löttemperaturen von unter 630°C
erreichen. Derartige Legierungen sind z. B. in den Patent
schriften DE 43 15 190, DE 43 15 189 und DE 43 23 227 be
schrieben. Diese Legierungen sind speziell als Ersatz für
die niedrig schmelzenden Cadmium-haltigen Lote konzipiert.
Diese Lote enthalten maximal 80 Gew.-% Silber und Mindestge
halte von 10 Gew.-% Kupfer.
In FR 94 9063 wird eine Lotlegierung beschrieben, die über
75% Silber, 5-20% Mangan und im Rest Zinn enthält und die
zum Löten von austenitischen Stählen unter oxidierenden Be
dingungen vorgesehen ist.
Beim Löten von Edelstahl sind auch an den Lotverbund und
das Lotmaterial selbst hohe Ansprüche bezüglich der Korro
sionsbeständigkeit zu stellen, um die hohe Korrosionsbe
ständigkeit des Edelstahls gegenüber vielen Medien auch bei
gelöteten Konstruktionen nutzbar zu erhalten.
Aufgrund der Problematik von FCKW-haltigen Kühlmitteln kom
men zunehmend Kälteanlagen zum Einsatz, die Ammoniak als
Kühlmittel enthalten. Da Kupfer und Legierungen mit höheren
Cu-Gehalt gegenüber Ammoniak nicht korrosionsbeständig
sind, können Ammoniak-führende Anlagenteile nicht aus oder
mit solchen Werkstoffen gefertigt werden. Geeignet ist
stattdessen der Einsatz von Edelstahl. Edelstahlrohrverbin
dungen können entweder nur geschweißt oder mit Cu-freien
Hartloten gelötet werden. Hierzu grundsätzlich geeignete
Cu-freie Hartlote basieren auf Ag-Mn-Legierungen. Ein typi
sches derartiges Hartlot ist das Lot Ag85Mn15 ("Degussa
8500") Lote dieses Typs sind jedoch relativ hochschmelzend
und führen daher beim Löten zu einer starken thermischen
Belastung des Edelstahls. Außerdem ist die Verarbeitbarkeit
durch die hohe Löttemperatur schwierig. Daneben ist die
produktionstechnische Herstellung dieser Lote aufgrund des
hohen Mn-Gehaltes aufgrund erschwerter Gieß- und Verform
barkeit sehr aufwendig.
Generell ist beim Löten von Edelstahl das Benetzungsverhal
ten des Lotes ein kritischer Faktor. Eine gute Benetzung
durch das Lot ist unabdingbar.
Es war daher Aufgabe der Erfindung, Hartlote zu entwickeln,
die eine ähnliche gute Korrosionsbeständigkeit wie die Cu
freien Lote auf Basis Ag-Mn-Legierungen haben, die einen
niedrigeren Schmelzbereich aufweisen und die auf Edelstahl
ein gutes Benetzungsverhalten besitzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch hochsilber
haltige Hartlotlegierungen der Zusammensetzung
81-95 Gew.-% Ag
4-12 Gew.-% Sn und/oder In
0,1-10 Gew.-% Mn
0,1-4 Gew.-% Ni
0-3 Gew.-% Cu
0-4 Gew.-% Co oder Fe.
81-95 Gew.-% Ag
4-12 Gew.-% Sn und/oder In
0,1-10 Gew.-% Mn
0,1-4 Gew.-% Ni
0-3 Gew.-% Cu
0-4 Gew.-% Co oder Fe.
Besonders bevorzugt sind Legierungen der Zusammensetzung
85-90 Gew.-% Ag
5-11 Gew.-% Sn und/oder In
0,2-7 Gew.-% Mn
0,5-3 Gew.-% Ni
0-2 Gew.-% Cu.
85-90 Gew.-% Ag
5-11 Gew.-% Sn und/oder In
0,2-7 Gew.-% Mn
0,5-3 Gew.-% Ni
0-2 Gew.-% Cu.
Die erfindungsgemäßen hochsilberhaltigen Hartlotlegierungen
können besonders vorteilhaft für das Hartlöten von Edel
stahl eingesetzt werden.
So weisen die erfindungsgemäßen Hartlote deutlich niedrige
re Schmelzintervalle auf als konventionelle Hartlote auf
Basis von Ag/Mn.
Insbesondere liegen die Solidustemperaturen (Ts) um ca.
60-200°C und die Liquidustemperaturen (T1) um ca. 45-115°C un
ter den entsprechenden Werten für beispielsweise die Lotle
gierung Ag85Mn15.
In der weiter unten folgenden Tabelle 1 sind die Zusammen
setzungen einiger erfindungsgemäßer Legierungen (Nr. 1-5)
im Vergleich zu Ag85Mn15 (Nr. 6) aufgeführt (Zusammenset
zung in Gew.-%) und deren Schmelzbereiche (Ts-T1) angege
ben.
Aufgrund des geringen Anteils an Mn als Legierungsbestand
teil sind die erfindungsgemäßen Lote sehr gut gießbar und
verformbar und damit im Herstellungsprozess problemlos ver-
und bearbeitbar.
Eine besonders überraschende und unerwartete Eigenschaft
der erfindungsgemäßen Hartlote ist deren vorzügliches Be
netzungsverhalten auf Edelstahl.
Zur Beurteilung der Benetzungsfähigkeit der Lote auf Edel
stahl werden von verschiedenen Lotlegierungen ausgestanzte
runde Lotplättchen definierter Dicke (0,2 mm) und Größe
(5 mm ∅) auf Edelstahlplättchen gelegt, Flußmittel appli
ziert und diese Proben an Luft unter anwendungstypischer
Aufheizrate im Ofen auf Löttemperatur gebracht. Nach dem
Abkühlen wird die mit Lot benetzte Fläche des Edelstahls
bestimmt und mit der Ausgangsfläche der Lötplättchen ins
Verhältnis gesetzt. Das Ergebnis ist in Tabelle 1 unter der
Spalte "Benetzungsindex" aufgeführt. Es zeigt sich dabei
überraschenderweise, daß die erfindungsgemäßen Lote eine
erheblich bessere Benetzungsfähigkeit auf Edelstahl aufwei
sen als das Lot Ag85Mn15.
Ein weiterer praxisrelevanter Vorzug der erfindungsgemäßen
Hartlote ist die vorzügliche Korrosionsbeständigkeit der
Lote und der damit hergestellten Lotverbunde.
Für entsprechende Testreihen können vergleichende Korrosi
onsuntersuchungen in chloridischem Medium und in Ammoniak
durchgeführt werden. Die Untersuchungen in chloridischem
Medium erfolgten nach DIN 50 021. Die Untersuchungen zur Be
ständigkeit gegenüber Ammoniak erfolgen in einem Autoklaven
in flüssigem Ammoniak. Zur Beurteilung des Korrosionsan
griffs können Schliffuntersuchungen, Analyse der Korrosi
onslösungen auf Korrosionsprodukte sowie Bestimmungen zu
eventuellen Gewichtsverlusten von Lot- bzw. Lötverbindungs
proben herangezogen werden. In allen Fällen zeigen die er
findungsgemäßen Lote einen geringeren oder einen allenfalls
gleichstarken Korrosionsangriff wie etwa das Lot Ag85Mn15.
Aufgrund des vorstehend dargelegten Eigenschaftsprofiles
sind die erfindungsgemäßen hochsilberhaltigen Hartlotlegie
rungen im besonderen Maße für das Löten von Edelstahl ge
eignet. Wegen ihrer hohen Korrosionsbeständigkeit gegenüber
aggressiven Medien wie insbesondere Ammoniak sind sie die
Lote der Wahl zur Herstellung von Lotverbindungen an Edel
stahl in ammoniakführenden Anlagen.
Claims (3)
1. Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen,
gekennzeichnet durch die Zusammensetzung:
81-95 Gew.-% Ag
4-12 Gew.-% Sn und/oder In
0,1-10 Gew.-% Mn
0,1-4 Gew.-% Ni
0-3 Gew.-% Cu
0-4 Gew.-% Co oder Fe.
81-95 Gew.-% Ag
4-12 Gew.-% Sn und/oder In
0,1-10 Gew.-% Mn
0,1-4 Gew.-% Ni
0-3 Gew.-% Cu
0-4 Gew.-% Co oder Fe.
2. Hartlotlegierungen nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch die Zusammensetzung:
85-90 Gew.-% Ag
5-11 Gew.-% Sn und/oder In
0,2-7 Gew.-% Mn
0,5-3 Gew.-% Ni
0-2 Gew.-% Cu.
85-90 Gew.-% Ag
5-11 Gew.-% Sn und/oder In
0,2-7 Gew.-% Mn
0,5-3 Gew.-% Ni
0-2 Gew.-% Cu.
3. Verwendung der hochsilberhaltigen Hartlotlegierungen
gemäß den Ansprüchen 1 und 2 zur Herstellung von Lot
verbindungen an Edelstahl in Ammoniak-führenden Anla
gen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999138229 DE19938229C1 (de) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen II |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999138229 DE19938229C1 (de) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen II |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19938229C1 true DE19938229C1 (de) | 2001-02-01 |
Family
ID=7918169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999138229 Expired - Fee Related DE19938229C1 (de) | 1999-08-12 | 1999-08-12 | Hochsilberhaltige Hartlotlegierungen II |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19938229C1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004040778A1 (de) * | 2004-08-23 | 2006-03-02 | Umicore Ag & Co. Kg | Silberhartlotlegierungen |
DE102004040779A1 (de) * | 2004-08-23 | 2006-03-09 | Umicore Ag & Co. Kg | Silberhartlotlegierungen |
CN115635212A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-01-24 | 广州汉源微电子封装材料有限公司 | 一种银焊膏及其制备方法与应用 |
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FR949063A (fr) * | 1946-07-08 | 1949-08-19 | Philips Nv | Alliage approprié à la soudure |
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-
1999
- 1999-08-12 DE DE1999138229 patent/DE19938229C1/de not_active Expired - Fee Related
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DE102004040778B4 (de) * | 2004-08-23 | 2011-11-24 | Umicore Ag & Co. Kg | Silberhartlotlegierungen |
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Legal Events
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