CH251706A - Elektrisches Widerstandsmaterial aus einer verformbaren Kupferlegierung und Verfahren zu dessen Herstellung. - Google Patents

Description

  Elektrisches Widerstandsmaterial aus einer verformbaren Kupferlegierung  und Verfahren zu dessen Herstellung.    Die Erfindung betrifft ein elektrisches       Widerstandsmaterial    aus einer verformbaren  Kupferlegierung und ein Verfahren zu des  sen Herstellung.  



  Die weiter unten näher zu erläuternden  Legierungen können im Hinblick auf den  durch die Anwesenheit von Mangan bewirk  ten, erhöhten spezifischen elektrischen Wi  derstand und wegen der durch das Alumi  nium hervorgerufenen     Glühspanwiderstands-.          fähigkeit    mit Vorteil für elektrische Wider  stände verwendet werden. So sind die elektri  schen Eigenschaften von 0 bis<B>10%</B> Alumi  nium und 4 bis 16 % Mangan     enthaltenden     Legierungen bereits geprüft worden, und ge  wisse Legierungen dieser Art wurden als       lelektrisches        Widerstandsmaterial    im Handel  verwendet.  



  Es     wurde    nun festgestellt, dass die Eigen  schaften solcher Legierungen, und zwar ins  besondere deren     Widerstandsfähigkeit    bei  Temperaturen     im    Bereiche von 400 bis 500  C  durch Hemmen des     Kornwachstums,    verbes  sert werden können, was durch     Einschluss    ge  i     eigneter    Zusätze in den Legierungen erreicht  werden kann. Dadurch wird eine wesentlich  längere Lebensdauer des Materials und ein  verbessertes     Widerstandsvermögen    gegen     Vi-          brationen    gewährleistet.  



  Das     erfindungsgemässe        WiderGtandsmate-          rial    ist dadurch gekennzeichnet, dass es aus  einer verformbaren, höchstens 0,2 % Silicium    aufweisenden     Kupferlegierung    besteht, die  0,1 bis 3 %     Aluminium,    5 bis 15 % Mangan,  ein das     Kornwachstum    bei erhöhten Tem  peraturen     hemmendes    Mittel und mindestens  80 % Kupfer enthält.  



       Dieses    elektrische     Widerstandsmaterial     kann erhalten werden, indem eine durch Zu  sammenschmelzen von 0,1 bis 3 % Alumi  nium, 5 bis 15 % Mangan von     mindestens     <B>98%</B>     Reinheit,    0,05 bis 1 % eines das Korn  wachstum bei erhöhten     Temperaturen    hem  menden Mittels und     mindestens    80 % Kupfer  erhaltene,     höchsfens,    0,2 %     Silicium    aufwei  sende Legierung erstarren     gelassen    und ver  formt wird.  



  Das das     Kornwachstum.        hemmende    Mittel  kann ein geeignetes Element, wie z. B. Chrom  oder Titan, oder     eine    Verbindung sein, wie  beispielsweise Aluminiumoxyd, Magnesium  oxyd,     Ceroxyd    oder     Eisensilicid,    und soll  zweckmässig in Mengen von 0,05 bis 1,0  zugegen sein.  



  In den     Legierungen        kann    bis     0,2.%    Sili  cium vorhanden sein, doch ist die Abwesen  heit dieses Elementes vorzuziehen. Um die       Entoxydierung    und das Reinigen der  Schmelze sicherzustellen, können bis zu 0,5  Phosphor, bis zu 0,5 % Zink oder     Cadmium     oder bis zu     0,21%        Magnesium    zugesetzt wer  den. Zinn kann ebenfalls als Verunreinigung  bis zu 0,2 % zugegen sein.

   Verwendet man  ein     anderes    das     Kornwachstum    hemmendes           Mittel    als     Eisensilicid,    so kann auch Eisen  als Verunreinigung bis zu<B>0',5%</B> zugegen  sein.  



  Die     Legierungen    lassen sich in bekannter  Weise herstellen, und das     Chrom,    oder Titan       kann    als     Vorlegierung    mit Kupfer zugesetzt  werden, während die     Verbindungen    in Pul  verform in die Schmelze eingetragen werden  können.  



  Die Legierungen können in bekannter  Weise zu Draht, Bändern,     Stangen    oder  Streifen verarbeitet werden, wobei man je  doch bei deren Herstellung und Verarbeitung  zweckmässig     gewisse        Vorsichtsmassnahmen.     ergreifen wird.     So    ist es     vorteilhaft,        Mangan     von mindestens<B>98%</B> Reinheit,     Cupromangan     von hohem     Reinheitsgrad    oder elektrolyti  sches Mangan zu verwenden,     um    den     Sili-          ciumgehalt    der Legierung innerhalb der oben  erwähnten erlaubten Grenzen zu halten.

   Es  wurde nämlich     festgestellt,    dass bei einem  0,2,% übersteigenden     Siliciumgehalt    nachtei  lige Wirkungen sowohl auf den     Fabrika-          tionsprozess    des Widerstandsmaterials, bei  spielsweise     Verursachung    von     Rissen    an den  Kanten eines     Streifens    beim Heisswalzen, als  auch auf dessen thermische Beständigkeit,  z. B. Verursachung von Veränderungen im    elektrischen Widerstand und dessen Tem  peraturkoeffizienten nach Einwirkung von  Arbeitstemperaturen von mehr als     300     C,  ausgeübt werden. Ferner ist darauf zu ach  ten,     .dass    die.

   Bildung von Kupfer- und     Kup-          feroxydausscheidungen    an der Oberfläche  während des     Herstellungsprozesses    verhin  dert wird, da derartige     Ausscheidungen    den  elektrischen Widerstand und den Tempera  turkoeffizienten des Widerstandes beein  trächtigen und ausserdem bei den Ziehopera  tionen, durch rasche Beschädigung der Zieh  eisen, Schwierigkeiten zur Folge haben.

   Aus  diesem Grunde werden das Reinigen und das  Beizen mit Säure     mit        äusserster    Sorgfalt  durchgeführt, indem man vorzugsweise     wäss-          rige    Lösungen von     Dichromat    und verdünnte  Schwefelsäure oder     wässrige    Lösungen von       Natriumbifluorid    und Schwefelsäure hierzu  verwendet.  



  Die vorzügliche Wirkung, welche durch  Zugabe von das Kornwachstum hemmenden  Mitteln erzielt wird, wird in der folgenden  Tabelle     gezeigt,    aus welcher die Verringerung  des Kornwachstums dank der Anwesenheit  von Chrom während der Herstellung und bei  Einwirkung einer hohen Temperatur deut  lich hervorgeht.

    
EMI0002.0040     
  
    <I>Tabelle</I>
<tb>  Legierung <SEP> Zusammensetzung <SEP> Korngrösse <SEP> in <SEP> mm <SEP> nach <SEP> 50 <SEP> %
<tb>  Nr. <SEP> - <SEP> Kaltverformen <SEP> und <SEP> Ausglühen
<tb>  Cu <SEP> I <SEP> Mn <SEP> I <SEP> A1 <SEP> I <SEP> Gr <SEP> bei <SEP> <B>750-0</B> <SEP> während <SEP> 1 <SEP> Stde.
<tb>  1 <SEP> 88 <SEP> <B>10</B> <SEP> 2 <SEP> - <SEP> 0,10
<tb>  2 <SEP> 87,6 <SEP> 10 <SEP> 2 <SEP> 0,4 <SEP> U,025       Elektrische Widerstandsmaterialien gemäss       Erfindung    eignen sich besonders für solche  Fälle, wo ein längeres Arbeiten bei 200 bis  400  C und     ein        sehr    niedriger     Widerstands-          temperaturkoeffizient    erforderlich sind.

   Die  Zugabe des das Kornwachstum     hemmenden     Mittels hat     keine    schädliche Einwirkung auf  die thermische Beständigkeit der Legierun  gen, und in manchen Fällen     wird    sogar eine    günstige Wirkung auf das Aufrechterhalten  von     konstanten    elektrischen Eigenschaften  nach einer längeren Bearbeitung bei höheren       Temperaturen    erzielt. So können diese Mate  rialien für die Spannungsregulierung in allen  Arten von elektrischen     Instrumenten,    Appa  raten, Schaltgeräten,     Shuntinstrumenten    und  dergleichen dienen.

   Sie eignen sich ferner für  alle Arten von Widerständen, deren Eigen-           schaften    während ihrer     Lebensdauer    konstant  bleiben sollen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Elektrisches Widerstandsmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es aus einer verform baren, höchstens 0,2 % Silicium aufweisenden Kupferlegierung besteht, die 0,1 bis 3 % Alu minium, 5 bis 15 % Mangan, ein das Korn wachstum bei erhöhten Temperaturen hem mendes Mittel und mindestens 80% Kupfer enthält. UNTERANSPRÜCHE: 1. Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Chrom ist.

   2. Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Titan ist. 3. Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Aluminiumoxyd ist. 4. Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Magnesiumoxyd ist. 5.

   Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Ceroxyd ist. 6. Elektrisches Widerstandsmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel Eisensilicid ist. 7.

   Elektrisches Widerstandmaterial nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das das Kornwachstum hemmende Mittel in einer Menge von 0,05 bis 1,0 % zugegen ist.

   PATENTANSPRUCH II: Verfahren zur Herstellung eines elektri schen Widerstandsmaterials nach Patentan spruch I, dadurch gekennzeichnet, dass eine durch Zusammenschmelzen von 0,1 bis 3 Aluminium, 5 bis<B>15%</B> Mangan von minde stens 98/o Reinheit, 0,05 bis 1 % eines das Kornwachstum bei erhöhten Temperaturen hemmenden Mittels und mindestens 80 Kupfer erhaltene, höchstens 0,

   2% Silicium aufweisende Legierung erstarren gelassen und verformt wird. UNTERANSPRüCHE B. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass als Mangan elek trolytisches Mangan verwendet wird. 9. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass als das Korn w achstum hemmendes Mittel Chrom zuge setzt wird. 10.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als das Korn wachstum hemmendes Mittel Titan zugesetzt wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als das Korn wachstum hemmendes Mittel Aluminium- oxyd zugesetzt wird. 12.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als dass Korn wachstum hemmendes Mittel Magnesium- oxyd zugesetzt wird. 13. Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als das Korn wachstum hemmendes Mittel Ceroxyd zuge setzt wird. 14.

   Verfahren nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass als das Korn wachstum hemmendes Mittel Eisensilicid zu gesetzt wird.