Сплав на основе никеля для коррозионной защиты

 

Сущность: сплав на основе никеля содержит, мас.%: медь 0,2 - 0,4; бор 0,4 - 0,6; тетраборнокислый натрий 0,1 - 0,3; карбонат бария 0,1 - 0,3. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к сплавам системы никель-медь, используемым для защиты металлов от коррозии.

Широко известны в металлургии сплавы никеля с медью, используемые в качестве покрытия для защиты от коррозии, например, медных сплавов, применяемых в электросоединителях (ГОСТ 492-73. Никель, сплавы никелевые, медно-никелевые, обрабатываемые давлением).

Наиболее близким к заявляемому является сплав на основе никеля, содержащий ингредиенты в следующих количествах, мас. Медь 4-6 Бор 0,3-0,6 Тетраборнокислый натрий 0,3-0,6 Карбонат лития 0,1-0,3 Никель Остальное (а.с. СССР N 1782056, кл. С 22 С 19/03, 1990).

Этот сплав имеет приращение веса при нагреве на воздухе при 400^оС в течение 30 мин, равное 1,3-1,7 г/см^2.10^-6.

Однако при использовании этого сплава в качестве покрытия в ленточных материалах, из которых вырубают выводные рамки для интегральных схем, при разварке микропроволоки на вывода рамки (температура разварки около 400^оС) происходит окисление выводов и, как следствие, 15-20% приборов бракуют из-за низкого качества сварного соединения.

Цель изобретения повышение коррозионной стойкости сплава.

Для достижения указанной цели в состав на основе никеля содержащий медь, бор и тетраборнокислый натрий, вводят карбонат бария при следующем соотношении компонентов, мас. Медь 0,2-0,4 Бор 0,4-0,6 Тетраборнокислый натрий 0,1-0,3 Карбонат бария 0,1-0,3 Никель Остальное.

Введение карбоната бария вместо карбоната лития позволяет получать в никелевой матрице после спекания и термообработки устойчивые окислы бария, которые располагаются по границам зерен и способствуют диффузии бора в поверхностные слои, создавая тем самым защитные свойства против окисления. Введение бора совместно с тетрабоpнокислым натрием и карбонатом бария способствует восстановлению окислов на поверхности изделия из сплава при пайке.

Уменьшение содержание бора менее 0,4, тетраборнокислого натрия менее 0,1 и карбоната бария менее 0,1 мас. приводит к снижению интенсивности восстановления окислов никеля и, как следствие, снижению коррозионной стойкости при повышенных температурах. Увеличение содержания бора более 0,6, тетраборнокислого натрия более 0,3 и карбоната бария более 0,3 мас. приводит к снижению пластических свойств сплава за счет выделения на границах зерен никелевого сплава боридов и интерметаллидных соединений бария.

Для получения предлагаемого никелевого сплава было подготовлено пять смесей порошков с содержанием в, мас. медь 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; бор 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; тетраборнокислый натрий 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; карбонат бария 0,05; 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; никель до 100, а также готовили смесь сплава прототипа с содержанием, мас. медь 5; бор 0,4; тетраборнокислый натрий 0,4; карбонат лития 0,2; остальное никель.

Смеси порошков прокатывали в полосы сечением 1,2х60 мм на двухвалковом прокатном стане с диаметром валков 170 мм. Прокатанные полосы спекали в среде водорода в печи типа ЦЭП-272 по режиму: температура 1150^оС, время выдержки 30 мин. Спеченные полосы прокатывали на толщину 0,5 мм с двумя промежуточными отжигами в толщине 0,9 и 0,7 мм по режиму: температура 800^оС, время выдержки 30 мин, среда водород. Коррозионную стойкость определяли путем фиксирования приращения веса на образцах размером 0,5х50х50 мм. Образцы нагревали на воздухе до 400^оС и выдерживали при этой температуре в течение 30 мин. Взвешивание проводили на весах ВЛР-200 г с точностью до 5-го знака. Результаты замеров представлены в таблице.

Из таблицы видно, что предложенный состав сплава является оптимальным и имеет коррозионную стойкость по сравнению со сплавом прототипом в (1,8-2,6) раза лучшую.

Повышение коррозионной стойкости позволяет проводить разварку кристаллов на воздухе и исключить образование брака на этой операции.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ ДЛЯ КОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ, содержащий бор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит медь, тетраборнокислый натрий, карбонат бария при следующем соотношении компонентов, мас.%: Медь - 0,2 - 0,4 Бор - 0,4 - 0,6 Тетраборнокислый натрий - 0,1 - 0,3 Карбонат бария - 0,1 - 0,3 Никель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1