CH299223A - Verfahren zur Herstellung einer Triebfeder für Uhren sowie nach diesem Verfahren erhaltene Triebfeder. - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer Triebfeder für Uhren sowie nach diesem Verfahren erhaltene Triebfeder.Info
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Description
Zusatzpatent zum Hauptpatent Nr. 294397. Verfahren zur Herstellung einer Triebfeder für Uhren sowie nach diesem Verfahren erhaltene Triebfeder. Die Metallkristalle sind Bekannterweise in Bezug auf ihre elastischen Eigenschaften aniso- trop. So hat z. B. der Elastizitätsmodul im kubischen Kristallgitter ein ausgeprägtes Maximum in der Richtung der Würfeldiago nale, hingegen ein Minimum in Richtung der Würfelkante. Durch eine Reihe von Publikationen (unter anderem Zeitschrift für Metallkunde; Band 41 [1950], Heft 2, Seite 45) ist bestätigt worden, dass sowohl für kubisch raumzentriertes Ma terial als auch für kubisch flächenzentriertes Material der Elastizitätsmodul sowie die übri gen elastischen Eigenschaften und Festigkeits werte starke Anisotropie aufweisen und sowohl im kubisch raumzentrierten Gitter als auch im kubisch flächenzentrierten Gitter beispiels weise der Maximalwert des Elastizitätsmoduls vorzugsweise in Richtung der Würfeldiago nalen liegt. In der deutschen Patentschrift Nr. 833056 wird ein Verfahren zur Herstel lung von Federn @ aus Stählen und metalli schen Werkstoffen anisotroper Beschaffenheit, die aus gewalzten Blechen in der Richtung der besten elastischen Eigenschaften ausgeschnit ten werden, beschrieben. Durch eine Reihe systematischer Versuche ist es nun gelungen, beispielsweise die Rich tung der Würfeldiagonale durch ein geeig netes Kaltstreckverfahren vorwiegend parallel zur Walzrichtung zu legen, wobei sich eine wesentliche Steigerung des Elastizitätsmoduls von 10 bis 30 % in der Längsrichtung der so hergestellten Federbänder ergab. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist nun- ein Verfahren zur Herstellung einer Triebfeder für Uhren, gemäss welchem eine kobalthaltige Legierung; welche ein kubisch flächenzentriertes Kristallgitter aufweist, in Drahtform homogenisiert und abgeschreckt, hierauf kalt heruntergezogen und kalt zum Band gewalzt wird, wobei das Verhältnis der Querschnittsverminderung beim Ziehen des Drahtes zur Querschnittsverminderung durch das Flachwalzen des Drahtes s : abgestimmt wird, dass sich die Richtung des Hächstwertes des Elastizitätsmoduls vorwiegend parallel zur Walzrichtung des Bandes orientiert, worauf bei Temperaturen von 200 bis 600 C nach behandelt wird, um einen Elastizitätsmodul von mindestens 21000 kgimm2 zu erreichen. Es hat sich ferner gezeigt, dass es zweckdien lich ist, den Draht derart herunterzuziehen und zu walzen, dass eine totale Querschnitts verminderung von mindestens 80 % erfolgt. Ferner betrifft die Erfindung solche Trieb federn für Uhren, welche nach dem erfin dungsgemässen Verfahren erhalten werden. Derartige Triebfedern werden vorzugs weise aus Legierungen bestehen, welche noch mindestens ein Element aus der 4. Reihe der B. Gruppe des periodischen Systems und min destens ein Element aus der Gruppe 6a des periodischen Systems mit einem Atomgewicht von 52 bis 184 enthalten. Besonders geeignet für diesen Zweck sind vergütbare Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen; daneben können .solche Legierungen noch Chrom, Wolfram und/oder Molybdän sowie kleine Mengen an eine Aushärtung bewirken den Elementen, wie z. B. Beryllium, Titan, Niob, Kohlenstoff usw., die einzeln oder wahl weise kombiniert vorhanden sein können, ent halten. Die Zusammensetzung solcher Legierun gen kann selbstverständlich in weiten Grenzen schwanken, wobei sich aus derartigen Legie rungen Triebfedern für Uhren herstellen las sen, die einen erhöhten Elastizitätsmodul auf weisen und sich somit besser eignen als die bis jetzt im Handel befindlichen Triebfedern. Weiterhin konnte festgestellt werden, dass beispielsweise aus Legierungen mit kubisch flächenzentriertem Kristallgitter gemäss Er findung hergestellte Triebfedern bei der rönt genographischen Texturbestimmung eine aus gesprochene Häufung der 110- oder 111-Rich- tiing, das heisst eine Orientierung der 110- oder 111-Richtung parallel zur Walzrichtung, zei gen, wogegen dies bei den bis anhin herge stellten Federn gleicher Legierungskomposi tionen nicht der Fall. war. Überdies gelingt es, Triebfedern zu erzeugen, die - verglichen mit den bis anhin erhaltenen - erhöhte elastische Eigenschaften und höhere Festigkeitswerte aufweisen; so kann z. B. der Elastizitätsmodul durch geeignete Texturbildung bis auf 24000 kg/mm2 und mehr gesteigert werden, während bis heute Werte von 18 bis 21000 als optimal bezeichnet wurden. Wie bereits erwähnt, kann die Zusammen setzung der zur Anwendung gelangenden Le gierungen schwanken. So kann man Legie rungen mit: folgenden Maximalgehalten ver wenden: EMI0002.0025 höchstens <SEP> 68 <SEP> % <SEP> Ni <tb> " <SEP> 99,5 <SEP> % <SEP> Fe <tb> " <SEP> 30 <SEP> % <SEP> Cr <tb> " <SEP> 50 <SEP> % <SEP> Co <tb> " <SEP> 20 <SEP> % <SEP> Mo <SEP> oder <SEP> W <SEP> oder <SEP> Mo <SEP> + <SEP> W <tb> " <SEP> 3 <SEP> % <SEP> Be <tb> " <SEP> 5 <SEP> % <SEP> Ti <tb> " <SEP> 1, 5 <SEP> % <SEP> C <tb> " <SEP> 20 <SEP> % <SEP> Mn <tb> " <SEP> 4 <SEP> % <SEP> Si <tb> " <SEP> 6 <SEP> % <SEP> Nb Legierungen mit folgenden Gehalten eignen sich insbesondere für den erfindungsgemässen Zweck EMI0002.0026 <B>10-68%</B> <SEP> Ni <tb> <B>5-20%</B> <SEP> Fe <tb> <B>10-30%</B> <SEP> Cr <tb> <B>5-50%</B> <SEP> Co <tb> 0-20% <SEP> Mo <tb> 0-20% <SEP> W <tb> 0,01-2% <SEP> Be <tb> 0-3 <SEP> % <SEP> Ti <tb> <B>0-0,6%</B> <SEP> C <tb> 0-4% <SEP> Mn <tb> 0-4 <SEP> % <SEP> Si <tb> <B>0-6%</B> <SEP> Nb Als besonders geeignet haben sieh die folgenden Legierungstypen erwiesen: EMI0002.0027 <I>Typus <SEP> I <SEP> Typus <SEP> II</I> <tb> <B>10-60%</B> <SEP> Ni <SEP> <B>5-31%</B> <SEP> Ni <tb> 520 <SEP> % <SEP> Fe <SEP> <B>0-18%</B> <SEP> Fe <tb> 5-50 <SEP> % <SEP> Co <SEP> <B>20-50%</B> <SEP> Co <tb> 10-25 <SEP> % <SEP> Cr <SEP> <B>15-30%</B> <SEP> Cr <tb> 1-20 <SEP> % <SEP> Mo <SEP> oder <SEP> W <SEP> oder <SEP> Mo <SEP> + <SEP> W <SEP> <B>0-10%</B> <SEP> Mo <tb> 0,1-2 <SEP> % <SEP> Be <SEP> <B>0,01-0,1%</B> <SEP> Be <tb> 0,1-3 <SEP> % <SEP> Ti <SEP> 0-0,3 <SEP> % <SEP> C <tb> 0,05=0, 6 <SEP> % <SEP> C <SEP> 0-3 <SEP> % <SEP> Mn <tb> 1-4 <SEP> % <SEP> Mn <SEP> + <SEP> Si Man kann beispielsweise Legierungen mit folgenden Gehalten für den erfindungs- gemässen Zweck verwenden EMI0003.0003 <I>Legierung <SEP> 1 <SEP> Legierung <SEP> 2 <SEP> Legierung <SEP> 3</I> <tb> Co <SEP> 40% <SEP> Co <SEP> 40% <SEP> Ni <SEP> 34,8 <tb> Cr <SEP> 12% <SEP> Cr <SEP> 20% <SEP> Cr <SEP> 11,2 <tb> Mo <SEP> 8 <SEP> % <SEP> Ni <SEP> <B>15,5%</B> <SEP> Fe <SEP> 5,8 <tb> Ni <SEP> <B>16%</B> <SEP> Mn <SEP> 2 <SEP> % <SEP> Mn <SEP> 1,2 <tb> Ti <SEP> 1 <SEP> % <SEP> C <SEP> <B>0,15%</B> <SEP> si <SEP> 0,3 <tb> Be <SEP> 0,8 <SEP> % <SEP> Be <SEP> <B>0,03%</B> <SEP> W <SEP> <B>5,6%</B> <tb> Mn <SEP> + <SEP> Si <SEP> 2 <SEP> % <SEP> Mo <SEP> <B>7,0%</B> <SEP> Nb <SEP> 4, 0 <tb> Fe <SEP> Rest <SEP> Fe <SEP> <B>15%</B> <SEP> Ti <SEP> 2,4% <tb> Co <SEP> 34,1% Die bekannten Triebfedern aus vergüt- baren Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen wur den bis anhin am breiten Band bis zu den kleinsten Dicken heruntergewalzt und dann zu schmalen Bändern geschnitten. Alle diese Bän der erreichen Werte des Elastizitätsmoduls von höchstens<B>19000</B> kgimm2, jedoch meistens nur 17 000 bis 18000 kgimm2 bei den modernen vergütbaren Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen. Die Nachprüfung der oben erwähnten Vor züge erfolgte mit der kubisch flächenzentrier ten Legierung -folgender Zusammensetzung: 40%Co,12%Cr,8%Mo,16%Ni,1%Ti, 0,8 % Be, 2 % Mn + Si, Rest Fe. Von dieser Legierung wurde von derselben Schmelze die eine Hälfte des Materials zu brei tem Band verarbeitet und die andere Hälfte zu Draht. Band und Draht wurden bei der gleichen Temperatur, nämlich bei 1000 bis 1100 C, homogenisiert und auf Zimmertem peratur abgeschreckt. Die fertigen Bänder wurden nachträglich durch Behandeln bei einer Temperatur von 400 bis 600 C auf Maximalhärte vergütet. Sowohl das breite als auch das schmale, vom Draht gewalzte Band wurden nach der Homogenisierung total etwa 90 % kalt verformt und auf die Dicke von 0,1 mm gewalzt. Es wurden Probebänder von 0,1 X 1,5 mm hergestellt und nach deren Vergütung ihre elastischen Eigenschaften be stimmt. Die Drähte wurden bei einem Durch messer von 1 mm homogenisiert und abge- sehreckt, bis auf einen Durchmesser von 0,6 mm kalt gezogen und dann auf 0,1 mm<B>,</B> Dicke gewalzt. Das breite Band wurde zu Bändchen von 1,5 mm Breite geschnitten. Die Prüfung der Bänder ergab folgendes Bild <I>Test- 1:</I> Röntgenographische Texturbestim- f mung cs ) vom Band: keine Würfeldiagonalen in der Walzrichtung, b) vom Draht: Häufung der 111-Riehtung (Würfeldiagonale) in der Walzrichtung. , <I>Test 2:</I> Messung des Elastizitätsmoduls: ca) vom Band: E = 18000 bis 18500 kg/mm2, b ) vom Draht: E = 21200 bis 24000 kgimm2. <I>Test 3:</I> Bleibende Verformung nach Biegen um einen Dorn von 3 mm 0 a) vom Band: 2 bis 3 , b) vom Draht: 1 bis 2 . <I>Test 4:</I> Bruchprobe durch Biegen um einen scharfkantigen Winkel von 90 a) vom Band: Bruch bei 55 bis 60 , b) vom Draht. Bruch bei 80 bis 90 (z. Teil kein Bruch). Bei bisher -verwendeten Triebfedern sowie auch bei aus bekannten vergütbaren Ni-Co-Fe- Legierungen hergestellten Triebfedern ist keine Orientierung der 111-Richtung parallel zur Walzrichtung zu erkennen. Die Werte des E-Moduls liegen z. B. bei den am breiten Band gewalzten Ni-Co-Fe-Legierungen bei 17000 bis 19 000. Die bleibende Verformung nach Test 3 beträgt bei den Ni-Co-Fe-Legierungen 2 bis 3 .
Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Herstellung einer Trieb feder für Uhren, dadurch gekennzeichnet, dass eine kobalthaltige Legierung, welche ein kubisch flächenzentriertes Kristallgitter auf weist, in Drahtform homogenisiert und abge schreckt, hierauf kalt heruntergezogen und kalt ziun Band gewalzt wird, wobei das Ver hältnis der Querschnittsverminderung beim Ziehen des Drahtes zur Querschnittsvermin- derung durch das Flachwalzen des Drahtes so abgestimmt wird,dass sich die Richtung des Höchstwertes des Elastizitätsmoduls vorwie gend parallel zur Walzrichtung des Bandes orientiert; worauf bei Temperaturen von 200 bis 600 C nachbehandelt wird, um einen Ela- stizitätsmodul von mindestens 21000 kg/mm2 zii erreichen. II. Triebfeder für Uhren, hergestellt nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch I. UNTERANSPRÜCHE: 1.Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass der Draht derart heruntergezogen und gewalzt wird, dass eine totale Querschnittsverminderung von minde stens 80 % erfolgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Legierung mit folgenden Ge halten verwendet: 3.Verfahren nach Patentanspruch 1 und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Legierung mit. folgenden Ge halten verwendet: EMI0004.0021 <B>10-60%</B> <SEP> Ni <SEP> 0,1-2% <SEP> Be <tb> 5-20'/o <SEP> Fe <SEP> <B>0,1-3%</B> <SEP> Ti <tb> <B>5-50%</B> <SEP> Co <SEP> <B>0,05-0,6%</B> <SEP> C <tb> 10-25 <SEP> % <SEP> Cr <SEP> 1-4 <SEP> % <SEP> Mn <SEP> + <SEP> Si <tb> 1-20 <SEP> % <SEP> W 4.Verfahren nach Patentanspruch I und 4s Unteranspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, dass man eine Legierung mit, folgenden Gehalten verwendet EMI0004.0024 <B>10-60%</B> <SEP> Ni <SEP> 0,1-2% <SEP> Be <tb> 5-20 <SEP> % <SEP> Fe <SEP> <B>0,1-3%</B> <SEP> Ti <tb> <B>5-50%</B> <SEP> Co <SEP> 0,05-0,6 <SEP> % <SEP> C <tb> 10-25 <SEP> %a <SEP> Cr <SEP> 1-4 <SEP> % <SEP> Mn <SEP> + <SEP> Si <tb> 1-20 <SEP> % <SEP> Mo <SEP> + <SEP> W 5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Legierung folgender Zusammen setzung verwendet EMI0004.0025 Co <SEP> 40% <SEP> Ti <SEP> 1% <tb> Cr <SEP> 12 <SEP> % <SEP> Be <SEP> <B>0,8%</B> <tb> Mo <SEP> 8% <SEP> Mn <SEP> +Si <SEP> 2% <tb> Ni <SEP> 16 <SEP> % <SEP> Fe <SEP> Rest 6.Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Legierung folgender Zusammen setzung verwendet EMI0004.0026 10-60 <SEP> % <SEP> Ni <SEP> 0,1-2% <SEP> Be <SEP> Ni <SEP> 34,8% <SEP> W <SEP> <B>5,6%</B> <tb> 5-20 <SEP> % <SEP> Fe <SEP> 0,1-3 <SEP> % <SEP> Ti <SEP> Cr <SEP> 11,2% <SEP> Nb <SEP> 430% <tb> <B>5-50%</B> <SEP> Co <SEP> 0,05-0;6 <SEP> % <SEP> C <SEP> Fe <SEP> <B>5,8%</B> <SEP> Ti <SEP> 2,4% <tb> 10-25 <SEP> % <SEP> Cr <SEP> 1-4 <SEP> % <SEP> Mn <SEP> + <SEP> 8i <SEP> Mn <SEP> 1,2% <SEP> Co <SEP> 34,1% <tb> 1-20% <SEP> Mo <SEP> Si <SEP> <B>0,3%</B>
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CH299223D CH299223A (de) | 1952-01-14 | 1952-01-14 | Verfahren zur Herstellung einer Triebfeder für Uhren sowie nach diesem Verfahren erhaltene Triebfeder. |
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CH (1) | CH299223A (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1952
- 1952-01-14 CH CH299223D patent/CH299223A/de unknown
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RU2715832C1 (ru) * | 2016-09-30 | 2020-03-03 | Ниварокс-Фар С.А. | Деталь часов, содержащая высокоэнтропийный сплав |
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