IMG87

lem A eutektykę. W odróżnieniu od pierwszego wariantu (rys. 6.94a) ilość powstającej ciekłej fazy ograniczona jest tutaj grubością przekładki. Udział metalu łączonego w utworzonej fazie ciekłej zależy od składu eutektyki. W tym wariancie spajania najczęściej przebiega proces tzw. krystalizacji izotermicznej, która zachodzi podczas wytrzymywania w stałej temperaturze. Zjawisko to można wyjaśnić w następujący sposób. Jeśli między łączone elementy z metalu A wstawimy wkładkę z metalu B i nagrzejemy do temperatury r_min > T_E (rys. 6.93a), na powierzchni styku łączonych elementów pojawi się ciekła eutektyka początkowo o składzie C_E (rys. 6.93a, 6.95b). Podczas wytrzymywania w temperaturze T_mn ustalą się warunki równowagi między składem fazy ciekłej C_M i roztworu stałego a C_0A (rys. 6.95c). Ograniczona ilość fazy ciekłej i dyfuzja do niej składnika A powodują wzrost ilości roztworu stałego a o składzie C_0A (rys. 6.95d, e). Końcowym efektem wyżarzania w stałej temperaturze jest zanik fazy ciekłej i pojawienie się roztworu stałego a. Krystalizacja przebiega, więc w stałej temperaturze i stąd jej nazwa: krystalizacja izotermiczna.

a)

b)

Rys. 6.95. Kolejne etapy procesu krystalizacji izotermicznej: a) elementy przed spajaniem, b) pojawienie się fazy ciekłej o składzie eutektycznym w czasie nagrzewania powyżej temperatury T_E, c) powstanie roztworu stałego a o składzie C_0A, d). e) przemieszczanie się granicy międzyfazowej i wzrost ilości roztworu a, f) zanik fazy ciekłej i koniec procesu krystalizacji izotermicznej

Jeśli udział łączonego metalu w fazie ciekłej nie może być duży, na przykład w procesie łączenia cienkościennych elementów, można zastosować trzeci wariant, którego schemat pokazano na rysunku 6.94c. W tym wypadku oprócz metalu B między łączone elementy dodajemy metal A w ilości mniejszej, niż jest to niezbędne do utworzenia eutektyki z metalem B. Brak metalu A jest uzupełniany w wyniku rozpuszczania się łączonych powierzchni. W ten sposób możliwe jest regulowanie ilości rozpuszczonego łączonego metalu A. Jako przykład łączenia materiałów z wykorzystaniem schematów spajania pokazanych na rysunku 6.94b i c może służyć łączenie miedzi lub mosiądzu przez warstwę srebra oraz aluminium lub miedzi przez warstwę proszku Al + Cu o składzie eutektycznym.

Schemat pokazany na rysunku 6.94d ilustruje proces „wytwarzania spoiwa” w procesie lutowania. W tym wypadku łączony metal C nie uczestniczy w tworzeniu eutektyki. Wariant ten nie różni się od zwykłego procesu lutowania, jego zastosowanie ułatwia jedynie uzyskanie dobrych jakościowo połączeń w elementach o skomplikowanym kształcie.

297