Untersuchungen zum löttechnischen und metallurgischen Potential galvanisch vernickelter AgCu-Basislote für das Hartlöten

Vorhabenbeschreibung:

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist durch die Erschließung einer prozesssicheren Hartlötbarkeit diverser Grundwerkstoffe unter der Einhaltung werkstoffspezifischer Wärmebehandlungsvorgaben im Prozesstemperaturbereich von 800-900 °C charakterisiert. Dazu bietet das Lotsystem AgCu+Ni ein hohes Potential die Fügeverbundqualität durch eine verbesserte Benetzbarkeit, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit zu steigern. Durch die diffusionsgesteuerte Wechselwirkung zwischen konventionellen AgCu-Lotlegierungen und zusätzlich eingebrachtem Nickel können die Prozessparameter, in Abhängigkeit des Cu/Ni-Massenverhältnisses im Lotsystem, exakt eingestellt werden. Es können naheutektische AgCu-Basislote wie z. B. (AgCu28,1Ni0,75, TS/L=780-795 °C) verwendet werden, sodass das Lötnahtgefüge mit zunehmendem Ni-Anteil im Lotsystem von eutektisch-lamellar in einen AgCu- und einen CuNi-Mischkristall überführt wird und gleichzeitig das Benetzungs- und Fließverhalten über den gesamten Prozesstemperaturbereich über die Prozessparameter zweckgemäß beeinflusst werden kann. Durch den diffusionsbasierten Prozess bietet das Lotsystem darüber hinaus ein hohes Potential beim Hartlöten diffusionskritischer, artungleicher Verbunde als gezielt auflösbare Diffusionsbarriere eine Vermeidung kritischer Phasen zu unterbinden und gleichzeitig die Fügeverbundeigenschaften über die o.g. Umwandlung des Lötnahtgefüges zu verbessern. Anhand der Verbunde 1.2767/1.2767 und Ti Grade 2/1.4301 wird ein tiefgreifendes Verständnis des Lotsystems erarbeitet. Dazu wird die Lotfolie AgCu28,1Ni0,75 galvanisch in unterschiedlichen Schichtstärken beidseitig vernickelt und für die gelöteten Verbunde in Bezug auf das resultierende Lötnahtgefüge, die Zugfestigkeit, die Mikrohärte und die Korrosionsbeständigkeit analysiert. Eine prozesssichere Einhaltung der Wärmebehandlungsvorgaben, eine Minimierung der Ausfallquote und des finanziellen Risikos sowie eine Erweiterung der Geschäftsfelder gelten als Nutzen für KMU.