DD153862A1 - Schichtloetfolie - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schichtloetfolie zum Hartloeten von Hartmetall auf Traegerwerkstoffe aus Stahl oder zum Loeten von sonstigen Metallen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten. Es ist das Ziel der Erfindung eine Loetfolie zum Hartloeten zu schaffen, die gegenueber den bekannten Loetmitteln eine wesentlich hoehere mechanische und thermische Belastbarkeit der Verbindung garantiert, die Spannungen im Bereich der Loetnaht mindert und im Loetprozess zu einer Senkung des Loetausschusses bzw. von Nachloetungen fuehrt. Die Erfindung betrifft eine Schichtloetfolie, deren Mittelschicht aus Fe-Ni bzw. Fe-Ni-Co und deren beidseitige Deckschichten aus Elektrolytkupfer bestehen. Die Fe-Ni-Schicht enthaelt bis 50 % Ni. Bei einer Fe-Ni-Co-Schicht liegt der Ni-Anteil bis 30 % und der Co-Gehalt bei 25 % von der Gesamtlegierung. Die Staerke der Mittelschicht betraegt zweckmaessigerweise 40 % und die der Deckschichten jeweils 30 % von der Gesamtstaerke der Loetfolie. Neben anderen Vorteilen wird vorzugsweise eine Erhoehung der Scherfestigkeit der Loetnaht gegenueber Loetungen mit Kupferlot oder Loetgittern um 50 % erreicht.

Description

Schichtlötfolie '

Die Erfindung betrifft eine Schichtlötfolie zum Hartlöten von Hartmetall auf Trägerwerkstoffe aus Stahl oder zum Löten von sonstigen Metallen mit stark, unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten«

Bs ist bekannt, zum Hartlöten von Werkstoffen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zur Minderung der Spannungen und Sicherung der angestrebten Scherfestigkeit hochwertige Lote aus Elektrolytkupfer, Messing, Silber oder verschiedenen Legierungen dieser Materialien in Ver~- bindung mit dem Lötprozeß günstig beeinflussenden Mitteln, wie Borax, zu verwenden.

Es. ist weiterhin bekannt, sogenannte Lötgitter, bestehend aus Drahtgeweben verschiedener Materialien, wie Kupfer und Stahl zu verwenden, die bei spezifischen Anwendungsfällen die Spannungen im Bereich der Lötnaht mindern und eine Erhöhung der Haft- bzw. Scherfestigkeit der Lötverbindung auch unter wechselnden Belastungen mechanischer und oder thermischer Art bewirken.

Die Einsatzgebiete von Hartmetallerzeugnissen innerhalb der Zerspanung, Schneid- und'Umformtechnik sind und v/erden., ständig erweitert-, nicht zuletzt durch eine intensive Erforschung neuer Hartmetallerzeugnisse mit wesentlich verbesserten Gebrauchseigenschaften! Diese höheren Gebrauchseigenschaften auch hinsichtlich der höheren thermischen Be-

22 4 8 7

lastbarkeit und mechanischen Leistungsfähigkeit kommen bei Anwendung der bekannten Hartlötverfahren wegen der relativ geringen Stabilität der Lötnaht nur im begrenzten Umfang zum Tragen.

Es. ist das Ziel der Erfindung, eine Lötfolie zum Hartlöten von Werkstoffen mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten zu schaffen, die gegenüber dea bekannten Lötmitteln eine wesentlich höhere mechanische und thermische Belastbarkeit der Verbindung, auch bei wechselnden Beanspruchungen, garantiert« Gleichzeitig ist die üblicherweise als Folge des Lötprozesses im Bereich der Lötnaht auftretende Spannung zu mindern, die Scherfestigkeit der Lötverbindung wesentlich zu erhöhen und der Anteil von liachlötungen oder Lötausschuß merklich zu senken.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schichtlot zu entwickeln, das in Zusammensetzung und Stärke die aufgezeigten Nachteile überwindet ο

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte Schichtlötfolie zum Einsatz kommt, die eine Mittelschicht mit der Zusammensetzung Ie-Hi oder Pe-M-Co und beiderseitigen Deckschichten aus Elektrolytkupfer aufweist«, Die Pe-Ni-Schicht enthält bis 50 % Ni, Bei einer Pe-M-Oo-Schicht beträgt zweckmäßigerweise der Ni-Anteil bis 30 % und der Co-Gehalt bis 25 % von der Gesamtlegierung* Zur Erzielung einer einwandfreien Lötung von Materialien mit stark unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, wie bspw. Hartmetall auf Stahl, ist die Schichtiötfolie so auszubilden, daß die Mittelschicht ca, 40 % und die beiden Deckschichten jeweils 30 % von der Gesamtstärke bilden·

Mit dem erfindungsgemäßen Lot wurden Hartmetallschneidplatten auf Stahlschäfte der Qualität C 60 nach einem üblichen Lötverfahren gelötet. Die' durchgeführten Versuche zeigten,

— 3 ~.

~³~ 22 4 8 74

daß diese Lötung gegenüber Lötungen mit bekannten Kupferloten oder den beschriebenen Lötgittern insbesondere eine um 50 % höhere Scherfestigkeit aufweisen. Außerdem läßt sich der Lötprozeß besser steuern, so daß die Nachlötungen oder der Lötausschuß erheblich gesenkt werden können« Gleichzeitig tritt eine Minderung der Spannungen im Bereich der Lötnaht ein. · * .

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lötfolie werden dadurch bewirkt, daß das Kupferlo.t während des Lötprozesses auch 'in die Korngrenzensubstanz der Pe-Ni- bzw. FeKi-Co-Mittelschicht eindringt und Kobalt eine höhere Affinität als Kupfer gegenüber dem gesinterten Wolframhartmetall besitzt_e

Claims (3)

Patentansprüche'

1·· Schichtlötfolie zum Hartlöten von Hartmetall auf Trägerwerkstoffe aus Stahl oder zum Löten von sonstigen'Materialien mit stark, unterschiedlichen Ausdehnungskoeffizienten, gekennzeichnet dadurch, daß die !B¹OUe aus einer Mittelschicht der Zusammensetzung FeHi oder FeiviCo und Deckschichten aus llektrolytkupfer gebildet ist.

2. Schicht leitfolie nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die FelTi-Schicht bis 50 % Ni bzw. die FeNiCo-Schicht bis 30 % l\i und bis 25 % Co enthält«

3. Schichtlötfolie nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Mittelschicht 0,4 Teile und die Deckschichten jeweils 0,3 Teile der Gesamtstärke'der Lötfolie sind.