DE1077027B

DE1077027B - Process for the production of balance spring from Ni-Fe alloys by means of a tempering treatment

Info

Publication number: DE1077027B
Application number: DEV9955A
Authority: DE
Inventors: Alfred Beck
Original assignee: Glashuetter Uhrenbetrieb GmbH
Current assignee: Glashuetter Uhrenbetrieb GmbH
Priority date: 1955-12-29
Filing date: 1955-12-29
Publication date: 1960-03-03

Description

Verfahren zur Herstellung von Unruhspiralfedern aus Ni-Fe-Legierungen durch eine Vergütungsbehandlung Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von selbstkompensierenden Unruhspiral-Uhrenfedern od. dgl. aus Ni-Fe-Legierungen, die einer Vergütungsbehandlung unterworfen werden.Process for the production of balance springs from Ni-Fe alloys by a tempering treatment The invention relates to a method for Manufacture of self-compensating balance spiral watch springs or the like from Ni-Fe alloys, that are subject to remuneration treatment.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung selbstkompensierender Unruhspiralfedern 'ekannt. Diese Verfahren beziehen sich meist auf Legierungsverfahren, bei denen durch Legieren von zusatzmetallen z. B. die Federn des bekannten Invartyps hergestellt werden. Diese Federn des Invartyps kompensieren zwar in ausgezeichneter Weise auftretende Temperaturschwankungen, sie sind aber infolge niedrigen Elastizitäts-Moduls nicht steif genug und verursachen aus diesem Grunde Lagenfehler.There are already processes for the manufacture of self-compensating balance springs 'known. These processes mostly relate to alloy processes in which by alloying additional metals z. B. made the springs of the well-known Invar type will. These springs of the Invar type compensate for occurring in an excellent manner Temperature fluctuations, but they are not due to the low modulus of elasticity stiff enough and for this reason cause positional errors.

Man hat auch schon Verfahren angewendet, bei denen beispielsweise Nickel-Eisen-Chrom-Legierungen durch Beimischung eines aushärtbaren Stoffes, wie z. B. Beryllium, Titan, Molybdän u. ä. mittels einer Ausscheidungshärtung so vergütet werden, daß die aus solchen Legierungen hergestellten Unruhspiralfedern einen höheren Elastizitäts-Modul erhalten. Ein weiteres Verfahren beruht darauf, daß eine Ni-Fe-Legierung, der ausscheidungshärtungsfähige Komponenten wie Mo, Ti usw. beigegeben sind, lösungsgeglüht, abgeschreckt, zum Band kaltverformt und anschließend angelassen wird. Bei diesem Verfahren entsteht eine geringere Dämpfung der Unruhe gegenüber den Unruhspiralfedern, die aus einer nichtaushärtbaren Legierung hergestellt werden.Methods have also been used in which, for example Nickel-iron-chromium alloys by adding a hardenable substance such as z. B. beryllium, titanium, molybdenum and the like so remunerated by means of precipitation hardening that the balance spiral springs made from such alloys have a higher Maintain the modulus of elasticity. Another method is based on the fact that a Ni-Fe alloy, to which precipitation hardenable components such as Mo, Ti etc. are added, solution annealed, quenched, cold-formed into the strip and then tempered. With this one Procedure results in a lower damping of the balance compared to the balance spiral springs, which are made from a non-age-hardenable alloy.

Bei den genannten Legierungsverfahren ist der legierte Stoff, bei den aushärtbaren Legierungen also auch der aushärtbare Stoff, gleichmäßig im Gesamtmaterial verteilt, und die inneren Teile-- der Feder erhalten also dieselbe Härte wie die Randzone. Eine solche Feder kann infolge der durchweg gleichmäßigen Härte daher nur eine bestimmte, gewisse Grenze nicht überschreitbare Elastizität erreichen.In the case of the alloying processes mentioned, the alloyed substance is at the hardenable alloys and also the hardenable substance, evenly throughout the material distributed, and the inner parts - of the spring are given the same hardness as the Edge zone. Such a spring can therefore as a result of the consistently uniform hardness only achieve a certain, certain limit, which cannot be exceeded, elasticity.

Die Aufgabe vorliegender Erfindung bestand darin, den auf Ni-Fe-Basis hergestellten Unruhspiralfedern die günstigen Eigenschaften eines hohen Elastizitätsmoduls mit denen einer entsprechend geringen, aber dennoch erforderlichen Dämpfung zu verleihen, wobei die Temperatur als auch die Lagenfehler weitgehend kompensiert werden. Das wird dadurch erreicht, daß nur die Oberfläche des Federbandes mit den aushärtenden Metallkomponenten wie Mo, Ti, Be usw. durch thermische Dissoziation der flüchtigen Metallverbindungen und Diffusionsglühen angereichert wird.The object of the present invention was to provide the Ni-Fe-based manufactured balance springs have the favorable properties of a high modulus of elasticity with which to give a correspondingly low, but nevertheless necessary damping, whereby the temperature as well as the position errors are largely compensated. That is achieved in that only the surface of the spring band with the hardening Metal components such as Mo, Ti, Be etc. through thermal dissociation of the volatile Metal compounds and diffusion annealing is enriched.

Es ist an sich schon bekannt, Oberflächen von Metallkörpern dadurch zu veredeln, daß ein zweites Metall eindiffundiert wird (vgl. »Die Technik« 6. Jahrgang, Heft 11, Nov. 1951, S. 493 ff.). Bei diesen bekannten Verfahren handelt es sich aber nur um die Gewinnung eines Schichtüberzuges von beispielsweise Chrom auf Stahlwerkstücke zur Verbesserung und Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Oberfläche. Die Höhe des Elastizitätsmoduls oder überhaupt die Berücksichtigung irgendwelcher Lagenfehler spielt bei den bekannten Verfahren und Arbeitsgegenständen gar keine Rolle.It is already known per se to make surfaces of metal bodies to refine so that a second metal is diffused in (see "Die Technik" 6th year, Issue 11, Nov. 1951, p. 493 ff.). These known methods are but only to obtain a layer of, for example, chromium on steel workpieces to improve and increase the wear resistance of the surface. The height the modulus of elasticity or the consideration of any positional errors plays no role at all in the known processes and work items.

Die nach dem neuen Verfahren hergestellten Unruhspiralfedern unterscheiden sich von den bisherigen, nach dem Legierungsverfahren hergestellten Federn dadurch, daß die aushärtbaren Zusätze der Legierung nicht mehr gleichmäßig im ganzen Querschnitt der Feder verteilt sind, sondern daß der aushärtbare Stoff, der mittels Metalldiffusion doch nur in die Oberfläche der Feder eingedrungen ist, in den Randzonen des Federquerschnittes konzentriert ist. Demzufolge kann sich die Ausscheidungshärtung auch nur in der Randzone vollziehen, und man erhält eine Feder mit einem verhältnismäßig weichen Kern, aber mit harter Oberfläche.Distinguish between the balance springs produced by the new process differs from the previous springs manufactured using the alloy process in that that the hardenable additives of the alloy are no longer uniform across the entire cross-section the spring are distributed, but that the curable material, which is by means of metal diffusion but has only penetrated the surface of the spring, in the edge zones of the spring cross-section is focused. As a result, precipitation hardening can only occur in the Complete the edge zone, and you get a spring with a relatively soft one Core, but with a hard surface.

Die weiche Innenschicht vom Invartyp, die einen niedrigen Elastizitätsmodul aufweist, wird also von einer sehr harten und einen hohen Elastizitätsmodul aufweisenden Außenschicht rohrartig umgeben. Die gesamte Unruhspiralfeder hat also den Charakter einer Art Rohrfeder bekommen, die bei großer Steifigkeit und hohem Elastizitätsmodul dennoch bruchsicher ist und kompensierend wirkt.The soft invar-type inner layer, which has a low modulus of elasticity has, is therefore of a very hard and having a high modulus of elasticity Outer layer surrounded like a tube. So the entire balance spring has the character get a kind of Bourdon tube with great rigidity and high modulus of elasticity is nevertheless unbreakable and has a compensating effect.

Das Verfahren ist insbesondere zur Herstellung von Unruhspiralfedern bestimmt, doch können auch andere Federn hergestellt werden bei Verwendung einer draht- oder bandförmigen Grundmetall-Legierung.The process is particularly useful for the manufacture of balance springs determined, but other springs can be made using a wire- or ribbon-shaped base metal alloy.

Claims

PATENT CLAIM: -Process for the production of self-compensating balance spiral springs from Ni-Fe alloys, which are subjected to a tempering treatment by solution annealing, quenching and precipitation hardening, characterized in that only the surface of the spring band with the hardening metal components, such as Ma, Ti, Be, are subjected to thermal Dissociation enriched in volatile metal compounds and diffusion annealing. References contemplated: British Patent No. 504 $ 64.