Legierung, insbesondere für Bestandteile von Uhren und Messinstrumenten Im Schweizer Patent Nr. 265255 wird eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung beschrieben, die als Hauptlegierungsbestandteile Eisen, Nickel und Kobalt in Mengen von insgesamt höchstens 80 % aufweist,
ferner in einer Menge von höchstens 30 % mindestens ein Metall der Chromgruppe enthält und als här tende Zusätze Beryllium, Titan und Kohlen- stoff in Mengen von insgesamt höchstens 5 % einschliesst.
Ferner wird im Patent Nr. 306697 eine weitere Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung unter Schutz gestellt, welche 13,0-64,9 0/<B>9</B> Ni 18,0-50,0 04 Co 1,0-10,011/0 Mo 10,0-20,0 0/<B>9</B> Cr 0,1- 6,01/o Mn und 0,1- 1,00/9 Si enthält, wobei Eisen, Nickel und Kobalt in einer Ge samtmenge von höchstens 85 /o vorhanden sind.
Sie kann ausserdem noch bis zu 10 /o W, bis zu 3 % Be, bis zu 3 /o Ti, bis zu 0,6 % C, bis zu 6 % V,
bis zu 6 /o Cu und/oder bis zu 6,5<B>0/9.A.1</B> enthalten.
Des ferneren wird im Schweizer Patent Nr. 273747 eine Nickellegierung offenbart, die sieh insbesondere für Aufzugsfedern für Instrumente, Geräte und Uhren eignet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie 50-68 % Nickel 10-25 % Eisen 12-25 % Chrom \\" 5-10 % mindestens eines weiteren
Metalles der 6. Gruppe des periodischen Systems, 0,6-1,2 %, Beryllium und 0,6-2% Titan enthält.
Ferner wird im Patent Nr. 306698 fest gestellt, dass es in gewissen Fällen zweckdien- lieh sein kann, den im Schweizer Patent Nr. 273747 angegebenen Minimalgehalt für Chrom, Beryllium und Titan zu senken, wobei die Legierungseigenschaften keine Einbusse erleiden.
Im Patent Nr. 306698 wird daher eine Nickel-Legierung beansprucht, welche 50-68 % Nickel <B>1</B>0-25 11/9 Eisen 10-25 04 Chrom .5-10 % Molybdän und/oder Wolfram 0,005-0,6 % Beryllium und 0,01-0,6 % Titan enthält.
Diese Legierung kann ferner gege- benenfalls höchstens 3 % Silizium und/oder Mangan enthalten.
Es wurde nun die überrasehende Feststel lung gemacht, dass Legierungen gemäss schweiz. Patenten Nrn.265255, 273747, 306697 und 306698 unter Umständen Neigung zu vermin derter Festigkeit und in gewissen Fällen zu Korrosionsbildung aufweisen und sich dann auch verhältnismässig schlecht bearbeiten las sen. Das gleiche gilt übrigens auch für andere bis anhin insbesondere für Bestandteile von Messinstrumenten und von Uhren, wie Anker, Unruhen, Federn und dergleichen, verwen deten Legierungen.
Es wurde nun überraschenderweise festge stellt., dass man die vorerwähnten Nachteile vermeiden und den besagten Legierungen für den in Frage stehenden Zweck zusätzliche bes sere Eigenschaften verleihen kann, wenn man deren Kohlenstoffgehalt in bestimmten mini malen Grenzen hält. Versuche haben nämlich ergeben, dass der Kohlenstoffgehalt einer zur Herstellung von bruchfesten und korrosions beständigen Uhren- und Instrumentenbestand teilen geeigneten Legierung höchstens 0,05 0/0 betragen darf. Auch wurde festgestellt, dass in den meisten Fällen der unerwünscht hohe Kohlenstoffgehalt zur Hauptsache durch das zulegierte Eisen in die Schmelze der Legierung eingeführt wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Legierung, insbesondere für Bestandteile von Uhren und Messinstrumenten, die mindestens ein Element der 4. Reihe der VIII. Gruppe des periodischen Systems enthält, dadurch ge- kennzeichnet, dass sie nicht mehr als 0,05 % Kohlenstoff enthält.
Ferner kann die Legierung mindestens ein Element aus der Gruppe VIa des periodischen Systems mit einem Atomgewicht von 52-184, also Cr, Mo und W, und gewünschtenfalls eines oder mehrere der Elemente Beryllium, Titan, Mangan, Silicium, Vanadium, Kupfer, Aluminium, Tantal und Niob, nebst etwa vor handener üblicher Verunreinigungen, enthal ten.
Versuche haben gezeigt, dass durch einen Höchstgehalt von 10 % handelsüblichen Eisens schädliche Ausscheidungen in der fertigen Le gierung wesentlich reduziert werden können.
Wird anderseits eine eisenfreie Legierung zu bereitet, so kann - wie dies ebenfalls durch Versuche beobachtet wurde - der Kohlen stoffgehalt der fertigen Legierung auf weniger als 0,02 % gesenkt werden. Man wird daher in jenen Fällen, in denen auf die Anwesen heit von Eisen verzichtet werden kann, eisen freie Legierungen vorziehen.
Legierungstypen, die sich für die Herstel lung von Uhren- und Instrumentenbestand teilen besonders eignen, sind die folgenden Legierungstyp <I>I</I> 50-80 % Nickel 0-25 0/a Eisen 5-25 0/<B>9</B> Chrom 5-10 % Molybdän und/oder Wolfram 0,005-1,2 Q/9 Beryllium 0-10,0 "/a Niob 0,
01-6 % Titan 0-4 % Tantal höchstens 0,05 0/0 Kohlenstoff eventueller Rest bestehend aus im allge meinen üblichen Zusätzen bzw.
Verunrei nigungen, wie Mn und/oder Si. Legierungstyp II Ni 13,0-64,9 0/0 Co 20,0-50,0'% Mo 1,0-10,00/0 Cr 4,0-20,0 % W 0-10,0,14 Be 0-3,0"/o, Ti 0-6,0%, Ta 0-4,0 0/0 Fe 0-20,0'0/ü Mn 0,1-6,
011/9 Si 0,1-1,0,1/9 V 0-6,0119 Nb 0-10,0 0/0 Cu 0-6,0% Al 'C höchstens 0-6,51/9 0,05 /o Rest bestehend aus im allgemeinen üblichen Verunreinigungen und Desoxydierungs- mitteln.
Bei dem Legierungstyp II mag es vorteil haft sein, wenn Eisen, Nickel und Kobalt in einer Gesamtmenge von nicht weniger als 430/0 und nicht mehr als 850/0 vorhanden sind und die Gesamtmenge an Be + Ti + C 6% nicht übersteigt und die Gesamtmenge an Mn + Si + V + Cu + Al höchstens 200/a beträgt.
Bei entsprechender Wahl der Mengenver hältnisse kann man mit der neuen, kohlen stoffarmen bzw. kohlenstofffreien Legierung beispielsweise Uhrfedern erhalten, die nicht nur rostsicher und bruchfest, sondern auch antimagnetisch sind, denn derartige Legierun gen mit einem Höchstgehalt an Kohlenstoff von 0,050h, besitzen bessere Festigkeitswerte und lassen sich leichter bearbeiten als die bis anhin bekannten Legierungen; auch ist die Gefahr der Bildung von Kristallausscheidun gen bei Legierungen gemäss vorliegender Er findung gering.
Die Alengenverhältnisse können, wie aus der obigen Definition ersichtlich ist, je nach dem Verwendungszweck der betreffenden Legierungen und den sich daraus'ergebenden, vorgeschriebenen Festigkeitswerten ziemlich stark variieren, wobei der Preis und die Be arbeitungsfähigkeit des Materials eine Rolle spielen, so dass die Mengenverhältnisse der Legierung zweckmässigerweise unter Berück sichtigung dieser Bedingungen gewählt wer den.
So werden beispielsweise mit Legierungen folgender Zusammensetzungen sowohl in bezug auf die Bearbeitungsfähigkeit des Materials als auch die elastischen Eigenschaften von Uhrfedern ausgezeichnete Ergebnisse erzielt:
EMI0003.0006
Bei- <SEP> c@
<tb> spiel
<tb> Nr. <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Be <SEP> Ti <SEP> C <SEP> W <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> MS <SEP> + <SEP> V <SEP> Cu <SEP> Al
<tb> 1 <SEP> 16,0 <SEP> 35,0 <SEP> 21,0 <SEP> 16,0 <SEP> 6,8 <SEP> 0,8 <SEP> 1,8 <SEP> 0,05 <SEP> 2,15 <SEP> 0,2
<tb> 2 <SEP> 1.6,0 <SEP> 25,5 <SEP> 30,0 <SEP> 16,0 <SEP> 7,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,9 <SEP> 0 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5
<tb> 3 <SEP> 15,6 <SEP> 35,0 <SEP> 19,0 <SEP> 1.6,0 <SEP> 7,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,8 <SEP> 0,01 <SEP> 2,15 <SEP> 0,2 <SEP> 2,0
<tb> 4 <SEP> 15,0 <SEP> 16,0 <SEP> 39,3 <SEP> 17,0 <SEP> 7,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,5 <SEP> 0,03 <SEP> 2,0 <SEP> 0,
2
<tb> 5 <SEP> 16,0 <SEP> 25,0 <SEP> 28,0 <SEP> 16,0 <SEP> 8,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,7 <SEP> 0,02 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5 <SEP> 2,0
<tb> 6 <SEP> 15,0 <SEP> 14,8 <SEP> 39,5 <SEP> 12,2 <SEP> 7,0 <SEP> 0,6 <SEP> 1,0 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0 <SEP> 0,2 <SEP> 1,0 <SEP> 0,5
<tb> 7 <SEP> 20,75 <SEP> <B>1</B>6,0 <SEP> 39,35 <SEP> 12,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,3 <SEP> 0,75 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0
<tb> 8 <SEP> 20,5 <SEP> 37,35 <SEP> 1.8,0 <SEP> 12,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,65 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0
<tb> 9 <SEP> 16,0 <SEP> 20,75 <SEP> 39,50 <SEP> 11,2 <SEP> 5,0 <SEP> 0,9 <SEP> 1,35 <SEP> 0,005 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5 <SEP> 2,0
<tb> 10 <SEP> 20,75 <SEP> 16,0 <SEP> 39,35 <SEP> 12,0 <SEP> 6,0 <SEP> 0,3 <SEP> 0,75 <SEP> 0 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb> 11 <SEP> 15 <SEP> 59 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,01
<tb> 12 <SEP> 16 <SEP> 59 <SEP> 15,6 <SEP> 8 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,
05
<tb> 13 <SEP> 15 <SEP> 59 <SEP> 15 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,025 <SEP> 7
<tb> 14 <SEP> 16 <SEP> 59 <SEP> 15,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,04 <SEP> 8
<tb> 15 <SEP> 16 <SEP> 58 <SEP> 7.6 <SEP> 3 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 4
<tb> 16 <SEP> 24 <SEP> 56 <SEP> 11 <SEP> 4 <SEP> 0,01 <SEP> 0,05 <SEP> 0,02 <SEP> 4
<tb> 17 <SEP> 18 <SEP> 50 <SEP> 21,1 <SEP> 3 <SEP> 1,1 <SEP> 1 <SEP> 0,02 <SEP> 5
<tb> 18 <SEP> 10 <SEP> 65 <SEP> 17 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0,8 <SEP> 0,001 <SEP> 4
<tb> 19 <SEP> 15 <SEP> 56,6 <SEP> 21 <SEP> 4 <SEP> 0,6 <SEP> 0,6 <SEP> 0,03 <SEP> 2
<tb> 20 <SEP> 16 <SEP> 56 <SEP> 21,3 <SEP> 4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,01 <SEP> 2
<tb> 21 <SEP> 13 <SEP> 51 <SEP> 22 <SEP> 4 <SEP> 0,9 <SEP> 1,5 <SEP> 0 <SEP> 4
<tb> 22 <SEP> 18 <SEP> 50 <SEP> 21 <SEP> 8 <SEP> 1.,1 <SEP> 1 <SEP> 0,001
<tb> 23 <SEP> 11 <SEP> 65 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 0,8 <SEP> 0,
015
<tb> 24 <SEP> 15 <SEP> 55 <SEP> 22,7 <SEP> 6 <SEP> 0,6 <SEP> 0;6 <SEP> 0,01
<tb> 25 <SEP> 14 <SEP> 56 <SEP> 23 <SEP> 6,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,05
<tb> 26 <SEP> 16 <SEP> 51 <SEP> 20,5 <SEP> 0,9 <SEP> 1,5 <SEP> 0,04 <SEP> 10
<tb> 27 <SEP> 17 <SEP> 51 <SEP> 21 <SEP> 0,25 <SEP> 0,5 <SEP> 0, <SEP> 10
<tb> 28 <SEP> 16 <SEP> 65 <SEP> 10 <SEP> 4,3 <SEP> 0,15 <SEP> 0,3 <SEP> 0,01 <SEP> 4,2
EMI0004.0001
Bei spiel
<tb> Nr. <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Be:
<SEP> Ti <SEP> C <SEP> Ta <SEP> si <SEP> MS <SEP> + <SEP> W
<tb> 29 <SEP> 6 <SEP> 69 <SEP> 15 <SEP> 6,8 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,03 <SEP> 2
<tb> 30 <SEP> 74,8 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2
<tb> 31 <SEP> 36,8 <SEP> 40 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> 32 <SEP> 6,0 <SEP> 30,8 <SEP> 40 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb> 33 <SEP> 30,0 <SEP> 42,7 <SEP> <B>1</B>6,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,3 <SEP> 1,0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 4,0
<tb> 34 <SEP> 6,0 <SEP> 30,8 <SEP> 39,8 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,02 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4 Die in den' obigen Beispielen erwähnten Legierungen können, soweit dies nicht ange geben ist,
gegebenenfalls ausserdem noch ge ringe Mengen an üblichen Desoxydations- und Verarbeitungszusätzen, wie zum Beispiel Mangan und/oder Silicium, enthalten, wobei die Gesamtmenge dieser Zusatzelemente vor zugsweise zwischen 0,1 und 20/0 liegen wird, obzwar gegebenenfalls auch geringere oder etwas höhere Mengen davon zugegen sein kön nen.
Es versteht sich von selbst, dass sich die obigen Zusammensetzungen in gewissem Masse ändern lassen, wobei stets Legierungen erhal ten werden, die die gewünschten Eigenschaf ten aufweisen. 0,005-1,2 1/o, Beryllium 0,01-6,0 % Titan und höchstens 0,05 % Kohlenstoff enthält. 3. Legierung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sie höchstens 25 1,10 Fe enthält.
4. Legierung nach Unteransprueh 2, da durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens 10 % Nb enthält.
5. Legierung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens 4 % Ta enthält.
6. Legierung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens 3 % Si enthält.
7. Legierung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens 3 % Mn enthält.
B. Legierung nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass sie noch insgesamt höchstens 3 % Mn -1- Si enthält.
9. Legierung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass sie 13-65 % Ni 20-50 % Co 1-101/0 Mo 4--20 % Cr 0,1-6 % D1n 0,1-1% Si und höchstens 0,05 % C enthält.
10. Legierung nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens 10 0/0 W, höchstens 3 % Be, höchstens 6 % Ti,