Obrabotka Metallov 2009 No. 2

присутствовал другой вид дефектов – пузыри в за- твердевшем после пайки стекле, которые, с одной стороны, ослабляют прочность сцепления стекла с металлом, а с другой – ухудшают оптические свойства стеклометаллических соединений. Об- разование пузырей в стекле объясняется тем, что степень дегазации сплава оказалась недостаточ- ной, и при нагреве под пайку проходит активная дегазация, удаляющиеся газы образуют пузыри на границе стекло–металл, которые вследствие высокой вязкости расплавленного стекла сохра- няются в нем при охлаждении спая. Таким образом, содержание водорода в сплаве на уровне 1,5…1,7 см 3 /100 г является избыточ- ным и необходимо для получения качественных соединений использовать дополнительную тер- мическую обработку. Причем термическая об- работка должна уменьшать газосодержащие за- готовки, повышать уровень прочности подложки и не увеличивать способность сплава к расшире- нию. С этой целью было изучено влияние закал- ки на линейное расширение и паяемость сплава системы Al–Si–Co. Закалка проводилась с темпе- ратур 500 °С и далее через 10 °С до 570 °С со вре- менем выдержки 1…5 ч и охлаждением в холод- ную воду, кипящую и масло. При всех режимах закалки в холодную воду на поверхности образ- цов появляется сетка мелких закалочных трещин. Использование более «мягких» сред охлаждения уменьшает размер и количество этих трещин, но полностью их не устраняет. Поэтому была ис- следована возможность использования отжига в качестве предварительной термообработки. Тем- пература отжига составляла 500, 560 °С, время выдержки – 1…7 ч. Результаты определения ме- ханических свойств и ТКЛР образцов из спла- ва Al-20%Si-20%Co-1,0%Pb после отжига при 560 °С приведены на рис. 2. Видно, что способ- ность сплава к расширению после отжига об- разцов остается на уровне литого металла, а временное сопротивление разрыву возрастает с увеличением времени выдержки до 5 ч. Сниже- ние прочности отожженных в течение 7 ч образ- цов объясняется наступлением ранних стадий пережога, что проявляется в укрупнении проме- жуточных фаз, наблюдаемом в микроструктуре сплава при металлографическом анализе. Известно [5], что с помощью использования сред, в которых проводят нагрев и выдержку об- разцов, можно интенсифицировать процессы, идущие при термической обработке. Поэтому для сокращения длительности выдержки отжиг проводили в среде кварцевого песка (SiO 2 ) при температуре 560 °С в течение 1…7 ч. Результаты определения временного сопротивления разрыву и ТКЛР после отжига в среде SiO 2 для образцов из сплава Al-20%Si-20%Co-1,0%Pb приведены на рис. 3. Видно, что максимум прочности достига- ется после отжига в среде SiO 2 в течение 2 ч. Уве- личение времени выдержки при отжиге в среде а б Рис. 2. Влияние времени выдержки при температуре отжига 560 °С на временное сопротивление разрыву ( а ) и ТКЛР ( б ) сплава Al-20%Si-20%Co-1%Pb 35 40 45 50 55 60 65 0 3 5 7 τ, ч σ В , МПа 10 12 14 16 18 20 50 100 150 200 250 300 350 400 Температура испытания, °С Коэффициент линейного расширения, α× 10 6 , град -1 Без нагрева; τ=3 ч; τ=5 ч; τ=7 ч ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ ТЕХНОЛОГИЯ № 2 (43) 2009 17