DD252618A1 - CU-NI-BASED ALLOY - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Zusammensetzung einer Cu-Ni-Basis-Legierung, die insbesondere als Werkstoff fuer elektrische Widerstaende, vorzugsweise fuer Dehnungsmessstreifen und Sensoren, verwendbar ist. Der Werkstoff kann in Form von Draehten, Baendern, Blechen und Folien sowie als Pulver oder duennen Schichten eingesetzt werden. Erfindungsgemaess sind bei einem Ni-Massenanteil von 38 bis 48% zur Erzielung eines TKR im Bereich von sehr kleinen negativen Werten bis zu positiven Werten ein Mn-Massenanteil von 2,0 bis 4,0% oder ein Mn-Massenanteil von 0,5 bis 4,0% und ein oder mehrere weitere Zusaetze aus der Gruppe der Elemente Cr, Co, Si, C und Fe mit einem Massenanteil fuer Cr 0,1 bis 3,0%, Co 0,2 bis 3,0%, Si 0,2 bis 3,0%, C0,1 bis 0,2% Fe0,3 bis 3,0% enthalten.The invention relates to the composition of a Cu-Ni-base alloy, which can be used in particular as a material for electrical resistors, preferably for strain gauges and sensors. The material can be used in the form of wires, tapes, sheets and foils as well as powder or thin layers. According to the invention, with a Ni mass fraction of 38 to 48% to obtain a TCR in the range of very small negative values up to positive values, an Mn mass fraction of 2.0 to 4.0% or a Mn mass fraction of 0.5 to 4.0% and one or more further additions from the group of the elements Cr, Co, Si, C and Fe with a mass fraction for Cr 0.1 to 3.0%, Co 0.2 to 3.0%, Si 0 , 2 to 3.0%, C0.1 to 0.2% Fe0.3 to 3.0%.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft die Zusammensetzung einer Cu-Ni-Basislegierung, die insbesondere als Werkstoff für elektrische Widerstände, vorzugsweise für Dehnungsmeßstreifen und Sensoren, verwendbar ist. Der Werkstoff kann in Form von Drähten, Bändern, Blechen und Folien sowie als Pulver oder dünnen Schichten eingesetzt werden.The invention relates to the field of metallurgy and relates to the composition of a Cu-Ni base alloy, which is particularly useful as a material for electrical resistances, preferably for strain gauges and sensors. The material can be used in the form of wires, tapes, sheets and foils as well as powders or thin layers.
Es sind bereits verschiedene Legierungen auf Cu-Ni-Basis bekannt. Der Ni-Massenanteil liegt dabei im Bereich von 5 bis 55%. Eine dieser bekannten Cu-Ni-Basislegierungen, die insbesondere als Werkstoff für elektrische Widerstände verwendbar ist, besitzt einen Ni-Massenanteil von 44%. Als Zusätze sind Fe mit einem Massenanteil von 0,3% und Mn mit einem Massenanteil von 1,0% enthalten. Der Mn-Zusatz wirkt günstig auf die Bearbeitbarkeit des Halbzeugs und erhöht in Verbindung mit dem Fe die Festigkeitswerte und die Korrosions- und Erosionsbeständigkeit. Ein Mangel dieser Legierung besteht in deren relativ großen negativen Temperaturkoeffizienten des elektrischen Widerstandes (TKR) von -40 ppm K*1. Dadurch ist diese Legierung für solche. Bauelemente, bei denen der TKR im Bereich von kleinen negativen Werten unter -40ppm K"1 bis hin zu positiven Werten erforderlich ist, nicht brauchbar. Auch bei anderen bekannten Cu-Ni-Basislegierungen, die einen vom Ni-Gehalt dieser Legierung abweichenden Ni-Massenanteil im Bereich von 35 bis 55% aufweisen, liegt ein relativ großer negativer TKR vor.There are already known various alloys based on Cu-Ni. The Ni mass fraction is in the range of 5 to 55%. One of these known Cu-Ni base alloys, which is particularly useful as a material for electrical resistances, has a Ni mass fraction of 44%. The additives contained are Fe with a mass fraction of 0.3% and Mn with a mass fraction of 1.0%. The Mn addition has a favorable effect on the workability of the semifinished product and, in conjunction with the Fe, increases the strength values and the corrosion and erosion resistance. A shortcoming of this alloy is its relatively large negative temperature coefficient of electrical resistance (TCR) of -40 ppm K * 1 . As a result, this alloy is for such. Components that require TKR in the range of small negative values below -40ppm K " 1 to positive values are not usable, as well as other known Cu-Ni base alloys which have a Ni content different from that of Ni. Mass fraction in the range of 35 to 55%, there is a relatively large negative TKR.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung von Voraussetzungen für die Erweiterung des Einsatzgebietes von Cu-Ni-Basislegierungen.The object of the invention is to create conditions for the expansion of the field of application of Cu-Ni base alloys.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Cu-Ni-Basislegierung, in der Mn als Zusatz enthalten ist, so zu verändern, daß ein TKR im Bereich von sehr kleinen negativen Werten bis zu positiven Werten möglich ist.The object of the invention is to modify a Cu-Ni base alloy containing Mn as an additive in such a way that a TKR in the range of very small negative values up to positive values is possible.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Ni-Massenanteil von 38 bis 48% ein Mn-Massenanteil von >2,0 bis 4% oder ein Mn-Massenanteil von 0,5 bis 4% und ein oder mehrere weitere Legierungszusätze aus der Gruppe der Elemente Cr, Co, Si, C und Fe mit einem Massenanteil fürThis object is achieved in that at a Ni mass fraction of 38 to 48%, an Mn mass fraction of> 2.0 to 4% or a Mn mass fraction of 0.5 to 4% and one or more other alloying additions from the Group of elements Cr, Co, Si, C and Fe with a mass fraction for
Cr 0,1 bis 3,0%Cr 0.1 to 3.0%
Co 0,2 bis 3,0%Co 0.2 to 3.0%
• Si 0,2bis3,0% -Si 0.2 to 3.0%
C > 0,1 bis 0,2%C> 0.1 to 0.2%
Fe >0,3bis3,0%Fe> 0.3 to 3.0%
enthalten sind.are included.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthält die Legierung bei einem Ni-Massenanteil von 40 bis 45% als alleinigen Legierungszusatz Mn mit einem Massenanteil von 2,1 bis 4,0%. Bei Vorhandensein mindestens eines der Legierungselemente aus der Gruppe Cr, Co, Si C und Fe beträgt der Mn-Massenanteil vorzugsweise 0,5 bis 2,0%.According to an expedient embodiment of the invention, the alloy contains at a Ni mass fraction of 40 to 45% as the sole alloying additive Mn with a mass fraction of 2.1 to 4.0%. In the presence of at least one of the alloying elements of the group Cr, Co, Si C and Fe, the Mn mass fraction is preferably 0.5 to 2.0%.
Die Erfindung ist nachstehend an Ha"nd von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die darin genannten TKR-Werte wurden im Temperaturbereich von 0 bis 800C gemessen und beziehen sich auf den rekristallisierten Werkstoffzustand. Sie sind durch Variation des Glühregimes zusätzlich beeinflußbar.The invention is explained in more detail below by means of Ha "nd of embodiments. The cited therein TKR values were measured in the temperature range from 0 to 80 0 C and reflect the recrystallized material condition. They are also influenced by variation of the Glühregimes.
Diese Beispiele basieren auf einer Cu-Ni-Legierung mit einem Ni-Massenanteil von 40%. Mit einem Mn-Legierungszusatz von 2,5% Massenanteil besitzt diese Legierung einen TKR von -5ppmK~1. Bei einem Mn-Zusatz mit einem Massenanteil von 1,0% und einem zweiten Legierungszusatz von Cr mit.einem Massenanteil von 0,5% weist die Legierung einen TKR von +30 ppm K"1 auf. Im Falle eines auf 1 % gesteigerten Cr-Massenanteils besitzt die Legierung einen TKR von +115 ppm K"1. Ein TKR von +5(±5)ppm K~1 liegt vor, wenn anstelle von Cr als zweiter Legierungszusatz Co mit einem Massenanteil von 1,0% in der Legierung enthalten ist. Diese Legierung eignet sich besonders für die Herstellung von Präzisionswiderständen mit weitgehender Temperaturunabhängigkeit. Sofern als zweiter Legierungszusatz an Stelle von Co ein Si-Zusatz mit einem Massenanteil von 0,8% enthalten ist, beträgt der TKR +80 ppm K"1. Ein TKR von +45 ppm K"1 ergibt sich, wenn an Stelle von Si als zweiter Legierungszusatz C mit einem Massenanteil von 0,12% enthalten ist. Bei einem Fe-Zusatz mit einem Massenanteil von 0,5% anstelle von Si weist die Cu-40 Ni-Legierung einen TKR von +24ppm K~1 auf.These examples are based on a Cu-Ni alloy with a Ni mass fraction of 40%. With an Mn alloy addition of 2.5% by weight, this alloy has a TKR of -5ppmK ~ 1 . With an Mn addition of 1.0% by weight and a second alloying addition of Cr with a mass fraction of 0.5%, the alloy has a TCR of +30 ppm K -1 In the case of Cr increased to 1% The alloy has a TKR of +115 ppm K -1 . A TKR of +5 (± 5) ppm K ~ 1 is present if, instead of Cr, as the second alloying additive Co is contained in the alloy with a proportion by mass of 1.0%. This alloy is particularly suitable for the production of precision resistors with high temperature independence. If, as the second alloying additive, instead of Co, an Si additive with a mass fraction of 0.8% is contained, the TCR is +80 ppm K -1 . A TKR of +45 ppm K -1 results if, instead of Si is contained as the second alloying additive C with a mass fraction of 0.12%. For an Fe addition with a mass fraction of 0.5% instead of Si, the Cu-40 Ni alloy has a TKR of + 24ppm K ~ 1 .
Diese Beispiele basieren auf einer Cu-Ni-Legierung mit einem Ni-Massenanteil von 44%. Mit einem Mn-Legierungszusatz mit einem Massenanteil von 3,0% und Co als zweiten Legierungszusatz mit einem Massenanteil von 1 % besitzt diese Legierung einen TKR von —15 ppm K"1. Sofern der Mn-Massenanteil nur 1,0% und der Co-Massenanteil nur 0,5% beträgt und als ein dritter Legierungszusatz Si mit einem Massenanteil von 0,3% enthalten ist, besitzt die Cu-44Ni-Legierung einen TKR vori"-8ppm K"1.These examples are based on a Cu-Ni alloy with a Ni mass fraction of 44%. With an Mn alloy addition of 3.0% by mass and Co as the second alloying addition with a mass fraction of 1%, this alloy has a TCR of -15 ppm K -1, provided that the Mn mass fraction is only 1.0% and the Co Mass fraction is only 0.5%, and as a third alloying additive Si is contained at a mass fraction of 0.3%, the Cu-44Ni alloy has a TKR pre-"-8ppm K" 1 .
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DD29420186A DD252618B1 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | CU-NI-BASED ALLOY |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DD29420186A DD252618B1 (en) | 1986-09-08 | 1986-09-08 | CU-NI-BASED ALLOY |
Publications (2)
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| DD252618A1 true DD252618A1 (en) | 1987-12-23 |
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ID=5582272
Family Applications (1)
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Cited By (2)
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1986
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| DD252618B1 (en) | 1989-08-23 |
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