DE1558816C3 - Verwendung nicht ferromagnetischer Legierungen für Federn und mechanische Schwingelemente und Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen - Google Patents

Description

Legierung existiert und in dem andererseits das Mischgefüge in tragbaren Zeiten erzeugbar ist.

Der besondere Vorteil der weiteren Ausbildung des Hauptpatents ist, daß zur Verwendung für thermokompensierende Federn und Schwingelemente weitere nicht ferromagnetische Legierungen zur Verfügung gestellt werden, die hinsichtlich ihres chemischen und physikalischen Verhaltens eine günstige Anpassung an den jeweils in Aussicht genommenen Zweck erreichen lassen.

Claims (3)

1 2 deltem Zustand als Werkstoff für unmagnetische Patentansprüche: Federn und unmagnetische, mechanische Schwingelemente, deren Elastizitätsmodul bzw. deren Eigen-

1. Verwendung von nicht ferromagnetischen frequenz in einem die Raumtemperatur mit einLegierungen im stark, kaltgewalzten und an- 5 schließenden Temperaturintervall von mindestens schließend wärmebehandelten Zustand nach Pa- etwa 100° C nahezu unabhängig von der Temperatur tent 12 91 906, bestehend aus in ein Mischgefüge sein muß, sowie das Verfahren, diese Legierungen zerfallsfähigen Legierungen aus mindestens einem um 90% oder mehr kaltzuwalzen und sie darauf im Element der Gruppe Vanadium, Niob und Tantal Temperaturbereich von 400 bis 600° C einer mehreinerseits und mindestens einem Element der io stündigen Wärmebehandlung zu unterwerfen.
Gruppe Titan, Zirkonium und Hafnium anderer- Zur Herstellung von Bauelementen mit einem seits — mit Ausnahme von binären Niob-Zirko- Temperaturkoeffizienten der elastischen Modulen, nium-Legierungen mit einem Zirkoniumgehalt der zwischen — 10~⁴ Grad ^-1 und 10~⁴ Grad ^-1 von 15 bis 35% und mit Ausnahme von solchen liegt, also nicht oder nur schwach von der Tempera-Legierungen, die einen negativen Temperatur- 15 tür abhängig ist, ist ferner in dem älteren deutschen koeffizienten, der atomaren magnetischen Suszep- Patent 15 58 514 vorgeschlagen worden, eine isotrope

tibilität --^und bei Raumtemperatur eine ato- Leg^g ?"* Übergangselementen der ersten zwei-

χ dT ^r ten und dritten großen Perioden, also beispielsweise

mare magnetische Suszeptibilität κ£>50'·10-⁶ eine Niob-Titan- oder eine Vanadium-Titan-Legie-

emE/gAtom aufweisen — als Werkstoff für Federn so rung, zu verwenden, die einen negativen Temperatur-

und Schwingelemente, deren Elastizitätsmodul koeffizienten der atomaren magnetischen Subszepti-

bzw. deren Eigenfrequenz in einem weiten, ins- ..,·*■·. 1 dv ... „ _x

.besondere die Raumtemperatur mit einschließen- ^bllltat χ ~fr ^{und bei} Raumtemperatur eine atomare

den Temperaturbereich ganz oder nahezu von der magnetische Suszeptibilität κ> 50 · 10~⁶ emE/gAtom

Temperatur unabhängig sein muß. 35 aufweist.

2. Verwendung einer Legierung nach An- Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in sprach 1, die aus Niob und Titan oder aus Niob weiterer Ausbildung des Hauptpatents 12 91 906 und Zirkonium oder aus Niob und Hafnium be- weitere Legierungen zur Verwendung als Werkstoff steht, für den im Anspruch 1 angegebenen für thermokompensierende Federn und Schwingele-Zweck. 30 mente zur Verfügung gestellt. Überraschenderweise

3. Verfahren zur Herstellung der nach An- hat sich nämlich gezeigt, daß zur Herstellung von spruch 1 oder 2 zu verwendenden Legierung, da- Gegenständen, deren Elastizitätsmodul bzw. deren durch gekennzeichnet, daß in der Legierung Eigenfrequenz in einem weiten, insbesondere die durch Kaltverformung von mindestens 85%, vor- Raumtemperatur mit einschließenden Temperaturzugsweise von mehr als 95%, und durch eine 35 bereich ganz oder nahezu von der Temperatur unanschließende Va- bis 150stündige Wärmebehand- abhängig sein muß, auch in ein Mischgefüge zerfallslung bei einer Temperatur zwischen 400 und fähige Legierungen aus mindestens einem Element 800° C ein Mischgefüge aus kaltverformten Be- der Gruppe Vanadium, Niob und Tantal einerseits reichen mit positivem Temperaturkoeffizienten und mindestens einem Element der Gruppe Titan, des Elastizitätsmoduls und aus entmischten Be- 40 Zirkonium und Hafnium andererseits verwendet reichen mit negativem Temperaturkoeffizienten werden können.

des Elastizitätsmoduls gebildet wird. Für diese erfindungsgemäße Verwendung eignen

sich insbesondere Legierungen aus Niob und Titan, aug Niob und Zirkonium und aus Niob und Hafnium. ■ ' 45 Zu ihrer Herstellung wird Jn der Legierung durch

eine Kaltverformung von mindestens 85%, vorzugsweise von mehr als 95%, und durch eine an-

. schließende ¹It- bis 150stündige Wärmebehandlung

bei einer Temperatur zwischen 400 und 800° C ein 50 Mischgefüge aus kaltverformten Bereichen mit positivem Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls und aus entmischten Bereichen mit negativem Temperaturkoeffizienten des Elastizitätsmoduls gebildet. Ein solches Mischgefüge mit kaltverformten unti

Die Erfindung betrifft die Verwendung nicht ferro- 55 entmischten Bereichen kann so erzeugt werden, daß magnetischer zerfallsfähiger Legierungen, in denen sich im vorgesehenen Kompensationsbereich ein durch Kaltverformung und Wärmebehandlung ein Temperaturkoeffizient des Elastizitätsmoduls er-Mischgefüge gebildet ist, als Werkstoff für Gegen- wünschter Größe einstellt, insbesondere ein TK_E, der stände, die in einem breiten Temperaturbereich einen gleich Null ist oder nur kleine positive oder negative von der Temperatur unabhängigen oder nur schwach 60 Werte aufweist.

positiven oder negativen Temperaturkoffizienten des Der Effekt ist nicht als einfache Addition zu verElastizitätsmoduls (TK_E) besitzen müssen; sie be- stehen, weil z. B. die Spannungsverhältnisse im zweckt eine weitere Ausbildung des Patentes Mischgefüge die Eigenschaften der Gefügebestand-91906. teile zusätzlich modifizieren.

Gegenstand des Hauptpatentes 12 91906 ist die 65 Die nach der Kaltverformung durchzuführende Verwendung von binären Niob-Zirkonium-Legierun- Wärmebehandlung ist jeweils in jenem Temperaturgen mit einem Zirkoniumgehalt von 15 bis 35% in bereich vorzunehmen, in dem gemäß Zustandsdiastark kaltgewalztem und anschließend wärmebehan- gramm ein Inhomogenitätsbereich der betreffenden