Физико-химические процессы в технологии машиностроения. Стекольников Ю.А - 95 стр.

UptoLike

держащего (г/л): хлористого индия 20-40, хлористого натрия 30-60, же-
латины 2, тиомочевины 0,5, рН = 1,5-2,2, температура комнатная, i
K
— до 1,5 А/дм
2
.
Покрытия под пайку
К покрытиям под пайку предъявляются определенные требования: они
должны обеспечивать высокую коррозионную стойкость в жестких условиях
эксплуатации, химическую стойкость к воздействию агрессивных растворов,
сохранять паяемость длительное время.
Наибольшее применение в качестве покрытий под пайку нашли оловян-
ные покрытия из сплава свинец — олово, олово — висмут, никель — олово.
Оловянирование (лужение)
Олово в гальванической паре с железом является катодным покрытием,
его стандартный окислительно-восстановительный потенциал Е° = -0,136 В,
поэтому пористые покрытия оловом электрохимически не защищают железо
в атмосферных условиях. По отношению к меди и ее сплавам олово является
анодным покрытием.
Лишь в органических средах, в том числе и пищевых, олово образует
комплексные соединения, активность ионов олова уменьшается на много по-
рядков, а потенциал его настолько смещается в отрицательную сторону, что в
неагрессивных (пищевых) средах олово становится анодным покрытием и
надежно защищает железо даже при толщине оловянного покрытия, изме-
ряемого долями микрометра.
Олово имеет относительно невысокую температуру плавления 232°С,
и его допустимая рабочая температура до 160 °С. Покрытия оловом хоро-
шо выдерживают развальцовку, изгиб, вытяжку, в свежеосажденном состоя-
нии хорошо паяются, хорошо сохраняются при свинчивании. В атмосферных
условиях покрытие окисляется, желтеет, теряет способность паяться.
При температуре ниже -13°С олово претерпевает структурные измене-
ния (переходит в серую модификацию) и рассыпается в порошок. Это явле-
ние было названо "оловянной чумой". Введение в олово других металлов
(свинца, висмута, сурьмы) тормозит переход олова в серую модификацию.
Покрытие оловом осуществляется горячим, химическим и электрохими-
ческим методами.
Горячий способ заключается в погружении очищенных от жировых и
окисных загрязнений изделий в расплавленное олово через слой флюса. В
качестве флюса служит водный раствор хлористого цинка плотностью 1,45-
1,53 г/мл
3
. Проходя через кипящий слой флюса, изделия очищаются от окси-
дов (травятся) соляной кислотой, образующейся при гидролизе хлористого
цинка, и покрываются тонким (0,25—0,5 мкм) промежуточным слоем интер-
металлического соединения FeSn
2
. Это соединение образуется по реакции:
2SnCl
2
+ 3Fe →FeSn
2
+ 2FeCl
2
.
Благодаря тому, что химико-физические свойства промежуточного слоя
близки к свойствам металла покрытия, при погружении изделия в расплав
держащего (г/л): хлористого индия — 20-40, хлористого натрия — 30-60, же-
латины — 2, тиомочевины — 0,5, рН = 1,5-2,2, температура — комнатная, iK
— до 1,5 А/дм2.

                            Покрытия под пайку
    К покрытиям под пайку предъявляются определенные требования: они
должны обеспечивать высокую коррозионную стойкость в жестких условиях
эксплуатации, химическую стойкость к воздействию агрессивных растворов,
сохранять паяемость длительное время.
    Наибольшее применение в качестве покрытий под пайку нашли оловян-
ные покрытия из сплава свинец — олово, олово — висмут, никель — олово.

                           Оловянирование (лужение)
     Олово в гальванической паре с железом является катодным покрытием,
его стандартный окислительно-восстановительный потенциал Е° = -0,136 В,
поэтому пористые покрытия оловом электрохимически не защищают железо
в атмосферных условиях. По отношению к меди и ее сплавам олово является
анодным покрытием.
     Лишь в органических средах, в том числе и пищевых, олово образует
комплексные соединения, активность ионов олова уменьшается на много по-
рядков, а потенциал его настолько смещается в отрицательную сторону, что в
неагрессивных (пищевых) средах олово становится анодным покрытием и
надежно защищает железо даже при толщине оловянного покрытия, изме-
ряемого долями микрометра.
     Олово имеет относительно невысокую температуру плавления — 232°С,
и его допустимая рабочая температура — до 160 °С. Покрытия оловом хоро-
шо выдерживают развальцовку, изгиб, вытяжку, в свежеосажденном состоя-
нии хорошо паяются, хорошо сохраняются при свинчивании. В атмосферных
условиях покрытие окисляется, желтеет, теряет способность паяться.
     При температуре ниже -13°С олово претерпевает структурные измене-
ния (переходит в серую модификацию) и рассыпается в порошок. Это явле-
ние было названо "оловянной чумой". Введение в олово других металлов
(свинца, висмута, сурьмы) тормозит переход олова в серую модификацию.
     Покрытие оловом осуществляется горячим, химическим и электрохими-
ческим методами.
     Горячий способ заключается в погружении очищенных от жировых и
окисных загрязнений изделий в расплавленное олово через слой флюса. В
качестве флюса служит водный раствор хлористого цинка плотностью 1,45-
1,53 г/мл3. Проходя через кипящий слой флюса, изделия очищаются от окси-
дов (травятся) соляной кислотой, образующейся при гидролизе хлористого
цинка, и покрываются тонким (0,25—0,5 мкм) промежуточным слоем интер-
металлического соединения FeSn2. Это соединение образуется по реакции:
                          2SnCl2 + 3Fe →FeSn2 + 2FeCl2.
     Благодаря тому, что химико-физические свойства промежуточного слоя
близки к свойствам металла покрытия, при погружении изделия в расплав