СПЛАВ ПРИПОЙНЫЙ НА ОСНОВЕ ПАЛЛАДИЯ 850 ПРОБЫ
SOLDER ALLOY BASED ON PALLADIUM 850 SAMPLE

Настоящее изобретение относится к металлургии припойных сплавов на основе палладия 850 пробы, используемых при изготовлении ювелирных изделий.
Известен сплав на основе палладия, содержащий, мас. %: палладий - 85,0÷85,5; серебро - 0,01÷15,0; медь - 0,01÷43,0; золото - 0,01÷2; молибден - 0,01÷1,0 и родий - 0,01÷1,0 (Пат. RU 2352660, МПК С22С 5/04. Сплав на основе палладия / С.Б. Сидельников, И.В. Тихов, Н.Н. Довженко и др., з-ке №2007101010/02; заявл. 09.01.2007; опубл. 20.04.2009, бюл. №11). Сплав обладает необходимым уровнем механических свойств для производства ювелирных изделий, однако, как припойный, имеет неудовлетворительные свойства в связи с сравнительно высокой температурой плавления и твердостью, а также низкой жидкотекучестью.
Наиболее близким к изобретению по составу является сплав на основе палладия, содержащий, мас. %: палладий - 85,0÷85,5; бор - 2,0÷3,2, медь - остальное (Пат. RU 2447170, МПК С22С 5/04, B23K 35/32. Припой для пайки ювелирных изделий из сплава палладия 850 пробы / С.Б. Сидельников, Н.Н. Довженко, С.В. Беляев и др., з-ке №2010135069/02; заявл. 20.08.2010; опубл. 10.04.2012, бюл. №10). Однако известный сплав обладает достаточно высокой температурой плавления.
Основной задачей изобретения является создание припойного сплава для пайки палладиевых сплавов 850 пробы, используемых преимущественно при изготовлении ювелирных изделий, имеющего пониженную температуру плавления и хорошей растекаемостью по паяемым поверхностям.
Для достижения поставленной цели был разработан припойный сплав для пайки ювелирных изделий на основе палладия 850 пробы, содержащий медь и бор, отличающийся тем, что он содержит указанные компоненты при их следующем соотношении, мас. %:
палладий
85,0-85,5
медь
11,0-12,0
бор
3,4-3,6
Медь в качестве легирующего компонента в заявленных пределах выбрана в связи с образованием с палладием непрерывной системы твердых и жидких растворов. Ее содержание в заявляемых пределах является оптимальным для замещения в известных сплавах золота и серебра, обеспечивает снижение температуры плавления на 50-100°С и твердости до уровня, не превышающего данные свойства у паяемого сплава палладия 850 пробы. Бор выступает в качестве модификатора, измельчая зерно сплава, повышая жидкотекучесть и прочность паяного соединения в готовом ювелирном изделии. Содержание бора в количестве 3,5% мас.% обеспечивает протекание эвтектической реакции, превышение заявленных пределов значительно снижает его растворимости в палладии, а также повышает температуру плавления сплава. Введение бора в состав сплава в количестве менее 3,2 мас.% приводит к образованию низкотемпературных интерметаллидов.
Приготовление сплавов осуществлялось следующим образом. Порошкообразный палладий и бор перемешивали и спрессовывали в таблетки на прессе. Плавку сплава вели в индукционной печи в атмосфере инертного газа (аргона). На дно тигля загружали медь, которая во время плавки образовывала стартовое болото, куда порционно вводили брикетированную смесь палладий-бор.
Из данного сплава получали отливки в виде тонких пластинок методом высокоскоростной кристаллизации. После литья сплав подвергался гомогенизационному отжигу в атмосфере инертного газа (аргона). Для исследования технологических свойств отливок из предлагаемого сплава определялись температура плавления и микротвердость.
В таблицах 1 и 2 приведены составы и физико-химические свойства заявляемого сплава в сравнении с известным и сплавом с запредельным содержанием бора. Содержание меди и бора в заявляемом соотношении обеспечивает снижение температуры плавления сплава.
Испытания полученных в процессе кристаллизации тонких пластинок металла показали высокие результаты при пайке за счет хорошей растекаемости по паяемым поверхностям и их смачиваемости.
Таким образом, предлагаемый припойный сплав обладает требуемым уровнем свойств, пониженной температурой плавления и пригоден для применения в качестве припоя для изготовления ювелирных изделий из сплавов палладия 850 пробы. Заявляемый сплав целесообразно разливать или прокатывать в тончайшие непрерывные ленты, что обеспечит возможность использовать припой при автоматической сварке.