Impact of tin and nickel on the brazing properties of silver filler metals and on the strength of brazed joints made of stainless steels

• Autorzy: Winiowski A. , Różański M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2013-0118

Warianty tytułu

PL

Wpływ cyny i niklu na właściwości lutownicze spoiw srebrnych i wytrzymałość połączeń lutowanych ze stali nierdzewnych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The research involved vacuum tests of brazing properties of silver filler metals, containing tin as well as tin and nickel, and used in brazing of chromium X6Cr17 and chromium-nickel X6CrNiTi18-10 stainless steels. The research also involved testing the strength and structural properties of brazed joints made of these steels. The tests were conducted on filler metals (silver brazing alloys) B-Ag68CuSn-730/755 (Ag68Cu28Sn4) and B-Ag65CuSnNi-740/767 (Ag65Cu28Sn5Ni2) and also, for comparative purposes, on the filler metal B-Ag72Cu-780 (Ag 272 according to PN-EN ISO 17672), most commonly applied in the vacuum brazing of high alloyed stainless steels. The brazing properties of the filler metals were tested by determining their wettability by means of the spreadability method. The strength of brazed joints made of the stainless steels was examined in a shear test. Research-related structural tests involved light and electron microscopy with an energy dispersive spectrometer (EDS). The comparative analysis of the properties of the filler metals revealed the positive impact of tin and nickel on the spreadability and wettability of the silver brazing alloys as well as on the quality and the shear strength of brazed joints.

PL

Przeprowadzono badania właściwości lutowniczych w próżni spoiw srebrnych do lutowania twardego zawierających cynę oraz cynę i nikiel dla stali nierdzewnych - chromowej X6Crl7 oraz chromowo-niklowej X6CrNiTi 18-10 oraz wytrzymałości i właściwości strukturalnych połączeń lutowanych tych stali. Badaniom poddane zostały spoiwa B-Ag68CuSn-73Q/755 (Ag68Cu28Sn4) i B-Ag65CuSn Ni-740/767 (Ag65Cu28Sn5Ni2) oraz w celu porównawczym, najczęściej stosowane dotychczas w procesach próżniowego lutowania wysokostopowych stali nierdzewnych spoiwo B-Ag72Cu-780 (Ag 272) [18]. Właściwości lutownicze spoiw badano określając ich zwilżalność metodą rozpływności. Wytrzymałość połączeń lutowanych ze stali nierdzewnych badana była w próbie ścinania W badaniach strukturalnych zastosowano mikroskopy świetlny i elektronowy - skaningowy z spektrometrem dyspersji energii (EDS). Analiza porównawcza wykazała korzystny wpływ cyny i niklu na rozpływność i zwilżalność spoiw oraz na jakość i wytrzymałość na ścinanie połączeń lutowanych.

Słowa kluczowe

EN

brazing; silver brazing alloys with tin and nickel; brazing properties; strength of brazed joints; stainless steel

PL

lutowanie; stopy srebrne z cyną i niklem; właściwości lutownicze; wytrzymałość połączeń lutowanych; stal nierdzewna

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 58, iss. 4
• Strony: 1007--1011
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Winiowski A.

• Institute of Welding, 16-18 Bl. Czeslawa Street, 44-100 Gliwice, Poland

autor

Różański M.

• Institute of Welding, 16-18 Bl. Czeslawa Street, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] L. A. Dobrzański, Fundamentals of material science. WNT, Warszawa (2002) (in Polish).
• [2] M. Schwarz, Brazing. Ed. 2, ASM International, Materials Park, Ohio (2003).
• [3] Joint publication, Brazing Handbook, AWS, Miami (2007).
• [4] W. Muller, J. U. Müller, Lottechnik. DVS, D¨useldorf (1995) (in German).
• [5] Joint publication, Spravocnik po pajkie. Masinostrojenie, Moskva (2003) (in Russian).
• [6] Joint publication, Poradnik Inżyniera. Spawalnictwo. T. 1i2 WNT, Warszawa (2004/2005) ( in Polish).
• [7] Z. Mirski, Spajanie węglików spiekanych ze stalą. O.W P.W. Wrocław (2011) (in Polish).
• [8] W. F. Horunov, Osnovy pajki tonkostiennyh konstrukcij iz vysokolegirowannych stalej. Naukovaja Dumka, Kijev (2008) (in Russian).
• [9] J. Nowacki, M. Chudzinski, P. Zmitrowicz, Lutowaniewbudowie maszyn. WNT, Warszawa (2007) (in Polish).
• [10] Y. Arata, A. Ohmori, H. H. Cal, Studies on vacuum brazing (report II) - Removal of oxide film from stainless steel surface and brazing alloy spreading mechanism. Transaction of JWRI 1, 12-17 (1983).
• [11] O. Kozlova, R. Vojtowyc h, N. Deviseme s, N. Eustathopulo s, Wetting and brazing stainless steels by copper - silver eutectic. Materials Science and Enginering. A 405, 35-41 (2008).
• [12] B. Kempf, New brazing solders for the joining of chrome - nickel steels. Welding and Cutting 53, 1, 21-25 (2001).
• [13] A. Winiowski, Mechanical and structural properties of joint of stainless steel and titanium brazed with silver filler metals containing tin. Archives of Metallurgy and Materials 55, 4, 991-1000 (2010).
• [14] W. Gąsior, A. Winiowski, Properties of silver brazing alloys containing lithium. Archives of Metallurgy and Materials 57, 4, 1087-1093 (2012).
• [15] Z. Mirski, T. Piwowarczyk, Wettability of hardmetal surfaces prepared for brazing with various methods. Archives of Civil and Mechanical Engineering 11, 2, 407-416 (2011).
• [16] A. Winiowski, Lutowność w lutowaniu twardym - definicje i przykłady jej badania. Przegląd Spawalnictwa 9, 58-62 (2010) (in Polish).
• [17] A. Winiowski, M. Różański, The Final Report of Statutory R&D Activity. Gh-16, Institute of Welding, Gliwice (2010) (in Polish).
• [18] PN-EN ISO 17672:2010: Lutowanie twarde - Spoiwa.