CH346032A - Cobalt-manganese-nickel alloy, process for their manufacture and use of the same - Google Patents

Cobalt-manganese-nickel alloy, process for their manufacture and use of the same

Info

Publication number
CH346032A
CH346032A CH346032DA CH346032A CH 346032 A CH346032 A CH 346032A CH 346032D A CH346032D A CH 346032DA CH 346032 A CH346032 A CH 346032A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
alloy
cobalt
manganese
nickel
sep
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Rudolf Dr Reinbach
Original Assignee
Vacuumschmelze Aktiengesellsch
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vacuumschmelze Aktiengesellsch filed Critical Vacuumschmelze Aktiengesellsch
Publication of CH346032A publication Critical patent/CH346032A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C19/00Alloys based on nickel or cobalt
    • C22C19/005Alloys based on nickel or cobalt with Manganese as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

  

      Kobalt-Mangan-Nickel-Legierung,    Verfahren     zu    ihrer Herstellung und Verwendung derselben    Für viele Zwecke der Technik werden     aushärt-          bare    und     unmagnetische    Legierungen benötigt, die sich  einerseits gut verarbeiten, insbesondere gut verfor  men lassen, die aber anderseits im ausgehärteten Zu=  stand sehr grosse Härtewerte bei guten     Elastizitäts-          eigenschaften    aufweisen.  



  Es wurden Legierungen gefunden, die diese Be  dingungen weitgehend erfüllen.  



  Die Legierungen mit den gewünschten Eigen  schaften sind aus Grundbestandteilen aufgebaut,  deren Gewichtsverhältnis innerhalb eines fest umris  senen Bereiches des Konzentrationsdreiecks des     ter-          nären    Systems     Kobalt-Mangan-Nickel        liegt    (siehe       Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung). Dieser im Kon  zentrationsdreieck genau festgelegte Bereich der Ge  wichtsverhältnisse wird im folgenden als Legierungs  bereich bezeichnet.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Kobalt-Man-          gan-Nickel-Legierung,    die mindestens die drei genann  ten Elemente enthält, und zwar in einem solchen  Gewichtsverhältnis, dass dieses Verhältnis innerhalb  der Grenzen desjenigen Bereiches     liegt,    der durch den  Kurvenzug h im Konzentrationsdreieck des in     Fig.    1  der beiliegenden Zeichnung dargestellten Systems       Kobalt-Mangan-Nickel    umschlossen wird,

   mit     Aus-          nahme        der        Legierung        mit        20        %        Kobalt,        40        %        Man-          gan,        40        %        Nickel.        Die        zuletzt        genannte        Legierung        ist     aus Untersuchungen über Widerstandslegierungen  bekannt.

   Die Legierung gemäss der Erfindung enthält       vorzugsweise    5     bis        58        %        Kobalt.     



  Die erfindungsgemässe     Legierung    kann weiterhin  einen Zusatz von mindestens einem der Elemente  Aluminium, Chrom, Kupfer, Eisen,     Molybdän,        Niob,     Silizium,     Tantal,    Titan,     Vanadin,    Wolfram enthalten,  wobei der Zusatz höchstens ein Drittel des jeweiligen       Kobaltgehaltes    beträgt.    Durch geeignete Wahl dieser Zusätze ist es mög  lich, die Eigenschaften der erfindungsgemässen Legie  rungen den jeweiligen Erfordernissen weitgehend an  zupassen.  



  Die erfindungsgemässe Legierung ist     aushärtbar     und praktisch     unmagnetisch.    Besonders interessant  sind die Randgebiete des Legierungsbereiches, die  durch die Linie i begrenzt sind     (Fig.    1). Sie besitzen  deshalb ein erhöhtes technisches Interesse, weil die  Legierungen dieser Randzone nicht nur     unmagnetisch     sind, sondern auch noch besonders günstige Härte  werte und     Elastizitätseigenschaften    bei gleichzeitig  guter     Duktilität    aufweisen. Dies. gilt insbesondere für  eine Legierung mit mindestens 15 0/a Nickel.  



  Die     Fig.    2 und 3 zeigen in Kurvenform den Ver  lauf der     Vickershärte    in Abhängigkeit von der An  lassdauer, wobei die Abszisse in logarithmischem  Massstab gezeichnet ist. Die     Fig.    2 gibt den Verlauf  der Härtewerte, ausgehend vom weichen Zustand des  Materials, wieder. Der weiche Zustand des Materials  ergibt sich nach einer     Weichglühung    mit nachfolgen  dem Abschrecken.  



  Den Verlauf der Aushärtung vom harten Zustand  aus zeigt die     Fig.    3. Unter hartem Ausgangszustand  wird hierbei ein solcher verstanden, den das     weich-          geglühte    Material durch eine zusätzliche Kaltverfor  mung erhält. Der Grad der     Kaltverformung    bestimmt  die Höhe der nach dem Aushärten erreichbaren       Vickershärte.     



  Die in den Figuren angegebenen Bezugszeichen  bedeuten im einzelnen:  A = Lage einer untersuchten     Legierung    mit der       Zusammensetzung        20        0/u        Kobalt,        35        %        Mangan,          45        %        Nickel        (in        Fig.        1).     



       B    -     Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        30%          Kobalt,        45        %        Mangan,        25,0/9        Nickel.         C = Lage einer untersuchten Legierung mit 5     1/o          Kobalt,        35        a/o        Mangan,

          60        %        Nickel.     



       D        =        Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        20%,     Kobalt, 55     0/a    Mangan, 25     0/a    Nickel.  



       E        =        Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        20        %          Kobalt,        60        %        Mangan,        20        %        Nickel.     



  F = Lage einer untersuchten Legierung mit 10      /o          Kobalt,        55        %        Mangan,        35        %        Nickel.     



  G = Lage einer untersuchten Legierung mit 20     1/o          Kobalt,        45        %        Mangan,        35        o/a        Nickel.     



  a bis g =     Aushärtungskurven    der untersuchten  Legierungen A bis G mit folgenden     Anlasstempera-          turen:     
EMI0002.0054     
  
    Legierung <SEP> A <SEP> Anlasstemperatur <SEP> 480  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> B <SEP> <B>55</B> <SEP> 400  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> C <SEP> 23 <SEP> 400  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> D <SEP> <B>93</B> <SEP> 550  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> E <SEP> <B>92</B> <SEP> 480  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> F <SEP> 550  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> G <SEP> 550o <SEP> C       h = äussere Grenze des erfindungsgemässen Legie  rungsbereiches im Konzentrationsdreieck des     ternä-          ren    Systems     Kobalt-Mangan-Nickel.     



  i = Grenzlinie der Randzone des Legierungs  bereiches.  



  Ein Herstellungsverfahren der erfindungsgemässen  Legierung     ist    das Giessen aus der Schmelze. Die Le  gierung könnte aber auch auf pulvermetallurgischem  Wege erhalten werden.  



  Die Legierung wird vorzugsweise für     unmagne-          tische    Teile von Apparaten verwendet, wobei diese  Teile dann aber gleichzeitig noch andere häufig er  wünschte Eigenschaften besitzen können,     nämlich     hohe Verschleissfestigkeit und gute Federungseigen  schaften.  



  Unter Apparaten können zum Beispiel auch Prä  zisionsinstrumente und Uhren verstanden werden.  Die günstigsten Eigenschaften können     in    der Le  gierung entwickelt werden, wenn sie von Tempera  turen von 700 bis 950o C abgeschreckt und darauf bei    400 bis 600  C angelassen wird. Sie wird deshalb  vorzugsweise in diesem abgeschreckten und angelas  senen Zustand verwendet.  



  Die Kurven der     Fig.    2 und 3 geben nicht die für  jede einzelne Legierung und nicht die im gesamten  Legierungsbereich erreichbaren höchsten Härtewerte  wieder, sondern nur einige Beispiele aus verschie  denen Teilen des Legierungsbereiches. Es     ist    wichtig,  dass durch geeignete Wahl der     Abschrecktemperatur     und insbesondere der     Anlasstemperatur    für jede ein  zelne Legierung verschiedene Härtewerte erreicht  werden können, und dass man die Härte je nach dem  gewünschten Verwendungszweck auf einen bestimm  ten Wert bringen kann.



      Cobalt-manganese-nickel alloy, process for its production and use of the same. For many technical purposes, hardenable and non-magnetic alloys are required which, on the one hand, can be easily processed, in particular easily deformed, but which, on the other hand, are very good when hardened have high hardness values with good elasticity properties.



  Alloys have been found that largely meet these conditions.



  The alloys with the desired properties are made up of basic components, the weight ratio of which lies within a firmly defined range of the concentration triangle of the ternary cobalt-manganese-nickel system (see Fig. 1 of the accompanying drawing). This range of weight ratios, which is precisely defined in the concentration triangle, is referred to below as the alloy range.



  The subject of the invention is a cobalt-manganese-nickel alloy which contains at least the three named elements, in such a weight ratio that this ratio lies within the limits of the range indicated by the curve h in the concentration triangle of the in Fig. 1 of the accompanying drawing illustrated system cobalt-manganese-nickel is enclosed,

   with the exception of the alloy with 20% cobalt, 40% manganese, 40% nickel. The last-mentioned alloy is known from studies on resistance alloys.

   The alloy according to the invention preferably contains 5 to 58% cobalt.



  The alloy according to the invention can also contain an addition of at least one of the elements aluminum, chromium, copper, iron, molybdenum, niobium, silicon, tantalum, titanium, vanadium, tungsten, the addition being a maximum of one third of the respective cobalt content. By suitable choice of these additives, it is possible, please include to largely adapt the properties of the alloys according to the invention to the respective requirements.



  The alloy according to the invention can be hardened and is practically non-magnetic. The edge areas of the alloy area, which are delimited by the line i (Fig. 1), are of particular interest. They are of increased technical interest because the alloys in this edge zone are not only non-magnetic, but also have particularly favorable hardness values and elasticity properties with good ductility at the same time. This. applies in particular to an alloy with at least 150 / a nickel.



  2 and 3 show in curve form the Ver course of the Vickers hardness as a function of the starting time, the abscissa being drawn on a logarithmic scale. FIG. 2 shows the course of the hardness values, based on the soft state of the material. The soft state of the material is obtained after a soft annealing followed by quenching.



  The course of the hardening from the hard state is shown in FIG. 3. In this context, the hard initial state is understood to be one which the soft-annealed material receives through additional cold deformation. The degree of cold deformation determines the level of the Vickers hardness that can be achieved after hardening.



  The reference numerals given in the figures mean in detail: A = layer of an examined alloy with the composition 20 0 / u cobalt, 35% manganese, 45% nickel (in FIG. 1).



       B - layer of an examined alloy with 30% cobalt, 45% manganese, 25.0 / 9 nickel. C = location of an examined alloy with 5 1 / o cobalt, 35 a / o manganese,

          60% nickel.



       D = location of an alloy examined with 20% cobalt, 55% manganese, 25% nickel.



       E = position of an alloy tested with 20% cobalt, 60% manganese, 20% nickel.



  F = position of an alloy under investigation with 10 / o cobalt, 55% manganese, 35% nickel.



  G = position of an alloy tested with 20 1 / o cobalt, 45% manganese, 35 o / a nickel.



  a to g = hardening curves of the examined alloys A to G with the following tempering temperatures:
EMI0002.0054
  
    Alloy <SEP> A <SEP> tempering temperature <SEP> 480 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> B <SEP> <B> 55 </B> <SEP> 400 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> C <SEP> 23 <SEP> 400 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> D <SEP> <B> 93 </B> <SEP> 550 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> E <SEP> <B> 92 </B> <SEP> 480 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> F <SEP> 550 <SEP> C
<tb> Alloy <SEP> G <SEP> 550o <SEP> C h = outer limit of the alloy range according to the invention in the concentration triangle of the ternary system cobalt-manganese-nickel.



  i = boundary line of the edge zone of the alloy area.



  One production process for the alloy according to the invention is casting from the melt. The alloy could also be obtained by powder metallurgy.



  The alloy is preferably used for non-magnetic parts of apparatus, but these parts can also have other frequently desired properties, namely high wear resistance and good suspension properties.



  Apparatus can also be understood to mean, for example, precision instruments and clocks. The most favorable properties can be developed in the alloy when it is quenched from temperatures of 700 to 950oC and then tempered at 400 to 600C. It is therefore preferably used in this quenched and tempered condition.



  The curves in FIGS. 2 and 3 do not show the highest hardness values that can be achieved for each individual alloy and not the highest hardness values that can be achieved in the entire alloy range, but only a few examples from different parts of the alloy range. It is important that by a suitable choice of the quenching temperature and in particular the tempering temperature, different hardness values can be achieved for each individual alloy, and that the hardness can be brought to a certain value depending on the intended use.

 

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE I. Kobalt-Mangan-Nickel-Legierung, dadurch ge kennzeichnet, dass die Legierung mindestens die drei Elemente Kobalt, Mangan und Nickel enthält, und zwar in einem solchen Gewichtsverhältnis, dass dieses Gewichtsverhältnis innerhalb der Grenzen desjenigen Bereiches liegt, der durch den Kurvenzug (h) im Konzentrationsdreieck des in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellten Systems Kobalt-Mangan- Nickel umschlossen wird, mit Ausnahme der Legie- rung mit 20 % Kobalt, 40, PATENT CLAIMS I. Cobalt-manganese-nickel alloy, characterized in that the alloy contains at least the three elements cobalt, manganese and nickel, and in such a weight ratio that this weight ratio is within the limits of the range defined by the curve (h) in the concentration triangle of the cobalt-manganese-nickel system shown in FIG. 1 of the accompanying drawing, with the exception of the alloy with 20% cobalt, 40, % Mangan und 40 IM Nickel. Il. Verfahren zur Herstellung der Legierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man sie durch Giessen aus der Schmelze herstellt. III. Verwendung der Legierung nach Patent anspruch I für unmagnetische Apparateteile. UNTERANSPRÜCHE 1. % Manganese and 40 IM nickel. Il. Process for producing the alloy according to claim 1, characterized in that it is produced from the melt by casting. III. Use of the alloy according to patent claim I for non-magnetic apparatus parts. SUBCLAIMS 1. Legierung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie ausserdem noch einen Zusatz von mindestens einem der Elemente Aluminium, Chrom, Kupfer, Eisen, Molybdän, Niob, Silizium, Tantal, Titan, Vanadin, Wolfram enthält, wobei der Zusatz höchstens ein Drittel des jeweiligen Kobalt gehaltes beträgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1I zur Herstel lung der Legierung nach Unteranspruch 1. Alloy according to claim I, characterized in that it also contains an addition of at least one of the elements aluminum, chromium, copper, iron, molybdenum, niobium, silicon, tantalum, titanium, vanadium, tungsten, the addition at most one third of the respective cobalt content. 2. The method according to claim 1I for the produc- tion of the alloy according to dependent claim 1.
CH346032D 1954-07-03 1955-06-30 Cobalt-manganese-nickel alloy, process for their manufacture and use of the same CH346032A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE346032X 1954-07-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH346032A true CH346032A (en) 1960-04-30

Family

ID=6254985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH346032D CH346032A (en) 1954-07-03 1955-06-30 Cobalt-manganese-nickel alloy, process for their manufacture and use of the same

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH346032A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2516749C3 (en) Process for the production of metal bodies with repeatedly reversible shape change capability
DE69026701T2 (en) FERROCHROME ALLOY
EP0123054B1 (en) Stainless chromium steel and process for the manufacture thereof
DE2910653C2 (en)
DE3248134C2 (en)
DE1227666B (en) Chromium-alloyed free cutting steel
DE1553841A1 (en) Knife blades made from corrosion-resistant austenitic stainless steel alloys
DE2626268C2 (en) Use of a magnetic head alloy
DE2745209A1 (en) MAGNETIC MATERIAL
CH346032A (en) Cobalt-manganese-nickel alloy, process for their manufacture and use of the same
DE748933C (en) Hard metal alloy
DE2209085A1 (en) Age hardened martensitic nickel steel
DE840766C (en) Alloy for springs, especially for clocks and apparatus
DE870762C (en) alloy
DE2166989A1 (en) PROCESS FOR MANUFACTURING A GOOD MACHINABLE LOW-CARBON STRUCTURAL STEEL WITH PERFECT WELDABILITY
DE2047698A1 (en) Stainless steel with improved mechanical - properties
DE1408520B2 (en) USE OF AN ALLOY TO MAKE SPRING MATERIAL
EP0519311A1 (en) Shape memory alloy iron-nickel-cobalt-titanium, and process for producing this alloy
DE69310637T2 (en) Stainless steel with high embrittlement resistance
DE873147C (en) Hard, chemically stable alloys
CH299223A (en) Process for the production of a mainspring for watches and mainspring obtained by this process.
DE727815C (en) Piston made of a hypereutectic aluminum alloy
DE2163671A1 (en) Corrosion-resistant steel
AT159580B (en) Chromium-cobalt magnetic steel.
DE2531125A1 (en) COPPER ALLOYS, METHOD OF PRODUCTION AND USE