fbpx

Физико-механические свойства и химический состав припоев ПОС 40

Припой ПОС 40 – универсальный расходный материал для спайки деталей из различных металлов и сплавов. Изготавливается на основе смеси олова, свинца и дополнительных материалов, улучшающих качественные характеристики соединения.

Описание

Припои оловянно-свинцовые бессурьмянистые  марки ПОС 40 относят к категории легкоплавких материалов. Как следует из названия, в составе отсутствует сурьма, что выделяет его из линейки родственных присадочных элементов.

Уникальное сочетание основных компонентов позволяет применять припой не только в промышленности, но и в быту. С его помощью можно паять материалы кабельно-проводниковой продукции, различные электронные схемы и даже оцинкованную сталь.

Припой обладает массой достоинств, среди которых:

  • низкая температура плавления;
  • высокая текучесть расплавленного материала;
  • отличная смачиваемость, что обеспечивает прочность соединения;
  • отсутствие опасных для здоровья соединений в составе;
  • после кристаллизации соединение обладает хорошей устойчивостью к коррозии;
  • простые правила применение;
  • возможность использования маломощных бытовых паяльников;
  • широкий выбор форм выпуска.

Характеристики материала

Рассмотрим основные физико-механические свойства припоя 40:

  • Плотность материала – 9,3 г/см2;
  • Удельное электрическое сопротивление – 0,159 Ом*м;
  • Временное сопротивление механическому воздействию на разрыв – 32 МПа;
  • Относительное удлинение при разрыве – 60 %;
  • Ударная вязкость – 4,0 кгс/см2;
  • Твердость по Бриннелю – 12,5 НВ.
Данные свойства получены при температуре 20 Сº.

Химический состав

Основным отличием рассматриваемого материала является практически полное отсутствие сурьмы в составе. Согласно требованиям межгосударственных стандартов, ее массовая доля не превышает 1,0 %. Это придает составу высокую пластичность, ввиду отсутствия соединений олова и сурьмы. Кроме того, бессурьмянистым припоем можно соединять детали из цинка и сплавов на его основе.

Основными элементами припоя являются:

  1. Свинец. Массовая доля в составе составляет 59-61%.
  2. Олово. Массовая доля в составе составляет 39-41%.

От соотношения основных материалов зависит, при какой температуре плавится олово для пайки. Температурные характеристики данного материала будут рассмотрены ниже.

Точное количество вышеуказанных химических элементов зависит от производителя и наличия вспомогательных компонентов, призванных улучшить качество шва и облегчить пайку сложных металлов и сплавов. Процентное содержание добавочных элементов:

  • железо – до 0,02 %;
  • никель – до 0,02 %;
  • сера – до 0,02 %;
  • алюминий – до 0,002 %;
  • медь – до 0,05 %;
  • мышьяк – до 0,02 %;
  • цинк – до 0,002 %;
  • висмут – до 0,2 %.

Температура плавления

Рассмотрим температурные показатели материала:

  • Припой начинает плавиться при температуре 183 Сº;
  • Переход в жидкое агрегатное состояние происходит при 238 Сº;
  • Интервал полной кристаллизации составляет 69 Сº.

Обращаем внимание, что температура плавления припоев ПОС 40 и ПОС 60 практически не отличаются друг от друга. При равном температурном пороге начала плавления, ПОС 60, за счет большего содержания олова в составе, становится жидким быстрее – при 193Сº. У ПОС 40 более длительный интервал кристаллизации, что негативно вливает на производительность работ.

Важным параметром является процент растворимости олова в свинце. При нормальной температуре этот показатель составит 2 %, тогда как по достижении эвтектической планки в свинце растворится приблизительно пятая часть всего олова.

Расшифровка

В аббревиатуре материала указаны сведения о составе:

  • «П» указывает на назначение материала – припой.
  • «О» — в составе содержится олово;
  • «С» в составе содержится свинец;
  • «40» — массовая доля олова составляет 40 %.

Разновидности

Производство припоя оловянно-свинцового бессурмянистого марки ПОС 40 подчиняется требованиям межгосударственных стандартов. Согласно указаниям нормативной документации, для состава предусмотрены следующие формы выпуска:

  • проволока;
  • пруток;
  • лента;
  • трубки;
  • чушки;
  • паста;
  • жидкий флюс;
Рассматриваемый материал в виде пасты и жидкого флюса практически не производится.

Наиболее распространенной формой выпуска, для использования в домашних условиях, является проволока. Минимальная величина сечения составляет 0,5 мм, при погрешности 0,05 мм. Такой припой используют для пайки самых мелких деталей. Максимальный диаметр проволоки – 7 мм, при погрешности в размерах 0,2 мм.

Для работы в промышленных масштабах удобнее использовать припой в виде прутков или чушек. Максимальный диаметр прутка составляет 8 мм – это самый большой показатель среди всех выпускаемых форм. Самой массивной разновидностью припоя является литая заготовка, вес которой может достигать 20 кг.

Применение в быту и на производстве

Безсурьмянистые припои с низким содержанием олова нашли свое применение в области низкотемпературной пайки. Эта технология отличается более экономной себестоимостью производственного процесса, при высоких качественных характеристиках.

ПОС 40 применяют при следующих работах:

  • Создание неразъемных соединений металлических деталей.
  • Ремонт радиоэлектроники и прочих изделий, которые плохо переносят высокотемпературное воздействие.
  • Устранение дефектов в сосудах и емкостях, которые эксплуатируются без давления и не подвергаются воздействию высоких температур.

На предприятиях серийного производства рассматриваемый материал используют при сборке электронных схем, печатных плат и прочих управляющих устройств. После кристаллизации припой демонстрирует высокие показатели электрической проводимости, что является основным критерием подбора, поскольку данные элементы в процессе эксплуатации не подвергаются ударам, вибрации и иным механическим воздействиям. Таким образом, ПОС 40 отлично зарекомендовал себя в качестве средства соединения различных полупроводников.

Другая область применения припоя – герметизация различных металлических сосудов и емкостей. Низкая температура изменения агрегатного состояния позволяет использовать состав в качестве средства для лужения металла.

Особенности работы с припоем не имеют отличий от использования прочих составов свинцово-оловянной группы. Обрабатываемая поверхность должна пройти подготовительную обработку – это залог качественного соединения. Главное условий пайки – температура плавления базовой поверхности должна быть ниже температуры припоя. Для припоя ПОС 40 температура полного расплавления материала составляет 238 Сº. Этого достаточно для получения качественного соединения за счет высоких эксплуатационных параметров.

Помимо высокого качества соединения, несомненным преимуществом припоя является простота использования. Для работы подойдет любой паяльный аппарат, включая приборы бытового назначения.

Технические характеристики подразумевают использование всех видов флюса. Активные составы, такие как соляная кислота, хлорид цинка или хлористый аммоний, эффективно очищают обрабатываемые заготовки от следов коррозии.

Их применение требует осторожности – чрезмерное воздействие на заготовку приводит к удалению поверхностного слоя материала. Нейтральные флюсы предупреждают негативные процессы, поэтому их использование лишено риска повреждения поверхности металла.

Нормативная номенклатура

Как и основной конкурент – припой ПОС 61, ПОС 40 изготавливается с соблюдением требований и указаний, включая условия производства и методы испытания, межгосударственного стандарта для припоев ГОСТ 21930-76.

Популярные фирмы производители

Рассматриваемый материал является продуктом отечественного производства. Его изготовлением занимаются следующие предприятия:

  • Завод металлов и сплавов;
  • СКАТ;
  • Укрнихром;
  • Завод припоев;
  • Регетон;
  • Технологические линии.

Заключение

Рассматриваемый материал обладает высокими качественными характеристиками, схожими на припой ПОС 61. Однозначного ответа на вопрос: «Какой припой лучше ПОС 40 или ПОС 61?», нет. Все зависит от условий выполнения работ и свойства обрабатываемой поверхности.

Электромонтер 6-го разряда Зыков Андрей Станиславович. Опыт – 15 лет: «За время работы я перепробовал множество расходных материалов для пайки. В качестве средства для обработки скруток лучше использовать ПОС-40 – он создает более прочный шов, по сравнению с ПОС-61. Кроме того, у ПОС-40 температура плавления составляет 230 Сº, тогда как у ПОС-61 наблюдаются изменения в структуре уже при 130 Сº».

Оставить комментарий

Оцените статью*