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Verfahren zur Herstellung von Kaltband aus NiCr 21,5 Cu 4 Al 2,5 durch Schmelzen der Legierung aus Metallen technischer Reinheit, Raffination im Vakuuminduktionsofen und anschließende Warm- und Kaltverformung mit Homogenisierung, gekennzeichnet dadurch, daß die Schmelze nach der Raffination in einer wassergekühlten Kupferkokille mit einer Abkuhlgeschwindigkeit von > 103K s-1 abgegossen wird und die Warmverformung des Gußblocks mit einer Verformungsgeschwindigkeit vonvw<5mm s~1 erfolgt.Process for the production of cold strip of NiCr 21.5 Cu 4 Al 2.5 by melting the alloy of technical grade metals, refining in the vacuum induction furnace and subsequent hot and cold working with homogenization, characterized in that the melt after refining in a water cooled copper mold with a cooling rate of> 10 3 K s -1 is poured off and the hot deformation of the ingot is carried out with a deformation rate of V w <5 mm s ~ 1 .
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung ist anwendbar auf dem Gebiet der NE-Halbzeugfertigung bei der Herstellung von Kaltband ausNiCr21,5Cu4AI 2,5 fur Ultraprazisionswiderstandsfohen und Dehnungsmeßstreifen fur die MikroelektronikThe invention is applicable to the field of non-ferrous semi-finished products in the production of NiCr21.5Cu4AI 2.5 cold strip for ultraprecision resistance foils and strain gauges for microelectronics
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bekannt sind NiCr-Legierungen und ihre Verwendung als Widerstandswerkstoff Die geforderten physikalischen Eigenschaften werden durch die Legierungszusammensetzung und durch den strukturellen Aufbau bestimmt Die Legierungen müssen eine genügend hohe Bildsamkeit und eine hohe Festigkeit haben, damit sich daraus genügend dünne Bander Streifen und Drahte herstellen lassen Die Warm- und Kaltformbarkeit dieser Nickellegierungen wird durch höhere Gehalte an Sauerstoff Stickstoff, Schwefel und Kohlenstoff beeinträchtigt Als Grenzwerte fur diese Elemente geltenNiCr alloys and their use as resistance materials are known. The required physical properties are determined by the alloy composition and the structural composition. The alloys must have sufficiently high plasticity and high strength to allow them to produce enough thin strips and wires - and cold formability of these nickel alloys is affected by higher levels of oxygen nitrogen, sulfur and carbon are considered limits for these elements
O2 < 100wa in ppm
N2 < 50wB m ppm
S < 5wB in ppm
C < 100wB in ppmO 2 <100w a in ppm
N 2 <50w B m ppm
S <5w B in ppm
C <100w B in ppm
Fur die Herstellung einer Nickelbasislegierung fur Prazisionswiderstande werden daher gemäß DD 109030 Metalle mit einer besonders hohen Reinheit verwendet Die Verformbarkeit derartiger Legierungen soll dabei durch den Zusatz einiger spezieller Legierungselemente verbessert werdenFor the production of a nickel-based alloy for precision resistors, therefore, according to DD 109030, metals with a particularly high purity are used. The deformability of such alloys is thereby to be improved by the addition of some special alloying elements
Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften soll die Legierung frei von Lunkern und Einschlüssen hergestellt werden, wozu Sauerstoff, Stickstoff und andere Gase aus der Schmelze möglichst vollständig zu entfernen sind Dazu werden Legierungszusatze verwendet, mit denen eine Entgasung, Desoxydation und Denitnerung bewirkt wird Alle Zugaben von zusätzlichen Elementen sind jedoch nachteilig, da sie zum großen Teil verschlacken und damit zu Verunreinigungen fuhren, die dann nur durch ein kostenaufwendiges Umschmelzen in einem Vakuumlichtbogenofen oder in einem Elektronenstrahlschmelzofen beseitigt werden können Es sind weiterhin Verfahren bekannt, mit denen aus NiCr-Legierungen Halbzeug hergestellt werden kannIn order to improve the mechanical properties, the alloy should be produced free of voids and inclusions, for which oxygen, nitrogen and other gases from the melt should be removed as completely as possible. For this purpose, alloy additives are used which cause degassing, deoxidation and denudation. All additions of additional However, elements are disadvantageous since they are largely slagged and thus lead to impurities, which can then be eliminated only by costly remelting in a vacuum arc furnace or in an electron beam melting furnace. Methods are also known with which semi-finished products can be produced from NiCr alloys
Das im DD 150161 beschriebene Verfahren zur Herstellung sehr dunner Metallfolien besteht darin, daß die in Band- oder Blechform vorliegende NiCr Legierung beidseitig mit dicken Schichten einer anderen Legierung belegt und in diese eingeschweißt wird und anschließend durch Walzen bei einer Temperatur plattiert wird bei der das Verhältnis der Formänderungsfestigkeiten des Kernwerkstoffsund des Plattierwerkstoffs 1 1 bis 1 5 betragt Nach dem Auswalzen zu Folie wird die Plattierschicht chemisch oder elektrochemisch vollständig oder teilweise entfernt Das Verfahren ist wegen der zusatzlichen Arbeitsgange sehr kostenaufwendig und ergibt nach dem Entfernen der Plattierschicht auf chemischem oder elektrochemischem Wege keine guten Oberflachen der Folie Mit dem in DD 213693 beschriebenen Verfahren soll aie Warmumformbarkeitvon NiCr Legierungen verbessert werden, die fur elektrische Widerstände, Thermoelemente und Heizleiter sowie als Hochtemperatur- bzw hitzebestandige Werkstoffe einsetzbar sind Bei diesem Verfahren wird das verwendete Elektrolytchrom vor seinem Einsatz als Legierungsmetall unter Vakuum von 10"1 bis 10"5Pa wahrend einer Dauer von 0 3 bis 10h bei 3000C bis 900DC warmebehandelt Dieses Verfahren gestaltet sich dadurch sehr kostenaufwendigThe method described in DD 150161 for producing very thin metal foils is that the present in strip or sheet form NiCr alloy coated on both sides with thick layers of another alloy and is welded into this and then plated by rolling at a temperature at which the ratio After being rolled out into film, the plating layer is completely or partially removed chemically or electrochemically. The process is very expensive because of the additional work process and does not give good results after removal of the plating layer by chemical or electrochemical means Surfaces of the film The method described in DD 213693 is intended to improve the hot workability of NiCr alloys used for electrical resistors, thermocouples and heat conductors, as well as high temperature or heat resistant materials In this process, the electrolytic chromium used before its use as an alloying metal under vacuum of 10 " 1 to 10" 5 Pa for a period of 0 3 to 10h at 300 0 C to 900 D C heat treated This method is thus very expensive
Ziel der ErfindungObject of the invention
Das Ziel der Erfindung besteht darin die Verformbarkeit einer Cu-haltigen NiCr Legierung ohne Zugabe von weiteren Legierungselementen oder Anwendung kostenaufwendiger Plattlerverfahren zu verbessernThe object of the invention is to improve the ductility of a Cu-containing NiCr alloy without the addition of further alloying elements or the use of costly Plattlerverfahren
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem eine Cu-haltige NiCr-Legierung aus Metallen mit technischer Reinheit zu rißfreiem Kaltband mit einer guten Verformungsstruktur verarbeitet werden kann das sich besonders fur die Weiterverarbeitung zu Ultraprazisionswiderstandsfolien eignetThe invention has for its object to provide a method by which a Cu-containing NiCr alloy of metals with technical purity to crack-free cold-rolled strip can be processed with a good deformation structure which is particularly suitable for further processing to Ultraprazisionswiderstandsfolien
Erfindungsgemaß wird die Aufgabe dadurch gelost daß die Schmelze aus Legierungsmetallen mit technischer Reinheit, nachdem sie in bekannter Weise in einem Vakuuminduktionsofen geschmolzen und raffiniert wurde, in einer wassergekühlten Kupferkokille mit einer Abkuhlgeschwindigkeit von £ 103K s 1 abgegossen wird und die Warmverformung des Gußblocks mit einer Verformungsgeschwmdigkeit von vw < 5mm s"1 erfolgtAccording to the invention, this object is achieved in that the melt of alloy metals of technical purity, after being melted and refined in a known manner in a vacuum induction furnace, is poured in a water-cooled copper mold at a Abkuhlgeschwindigkeit of £ 10 3 K s 1 and the hot deformation of the ingot with a deformation rate of v w <5 mm s " 1 takes place