DE2459636B2

DE2459636B2 - Verfahren zur erhoehung der zugfestigkeit und bestaendigkeit gegenueber kriechen bei zyklischen martensitischen umwandlungen einer nickel-titan-legierung

Info

Publication number: DE2459636B2
Application number: DE19742459636
Authority: DE
Inventors: Joel Phillip Plainville Mass. Clark (V.St.A.)
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1973-12-21
Filing date: 1974-12-17
Publication date: 1976-12-09
Also published as: DE2459636A1; FR2255389B1; JPS50116324A; ES432572A1; IT1024484B; FR2255389A1; US3953253A; GB1461202A; SE7415846L; DK651074A; NL7415844A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Kriechen bei zyklischen martensitischen Umwandlungen einer Nickel-Titan-Legierung.

Es ist bekannt, daß Nickel-Titan-Legierungen, in denen die beiden Elemente in einem Molverhältnis von etwa 1 :1 vorliegen, martensitische Speichereigenschaften aufweisen, die sie höchst wertvoll für die Herstellung von Kontroll- bzw. Regeleinrichtungen und andere Einrichtungen machen, bei denen eine Temperaturregelung erwünscht ist. Wenn nämlich eine Legierung, die etwa der Formel NiTi entspricht, einer Zugspannung ausgesetzt wird, tritt innerhalb eines verhältnismäßig engen Temperaturbereiches eine martensitische Phasenumwandlung auf, die eine Dimensionsänderung zur Folge hat. Diese Dimensionsänderung ist negativ in bezug auf die angewendete Temperatur, d. h. wenn ein NiTi-Draht unter Zugspannung gesetzt und von einer Temperatur oberhalb des martensitischen Umwandlungsbereiches heruntergekühlt wird, dehnt er sich, wenn ein kritischer Temperaturbereich erreicht wird. Umgekehrt verkürzt er sich innerhalb eines Temperaturbereiches, in dem die Phasenumwandlung umgekehrt wird, wenn der Draht von einer Temperatur unterhalb des martensitischen Umwandlungsbereiches erhitzt wird. Bei einer solchen zyklischen Wärmebehandlung des Drahtes tritt ein Hyteresiseffekt auf, der sich darin äußert, daß der Hauptanteil der Rückumwandlung innerhalb eines Temperaturbereiches auftritt, der geringfügig oberhalb der Temperaturen liegt, bei denen der Hauptanteil der Dehnung auftritt. Dieses Phänomen ist in der F i g. 1 der Zeichnungen erläutert. Die mit der Dehnung verbundene Phasenumwandlung ist mit einer Wärmeenergieabgabe verbunden, während bei der Rückumwandlung eine Wärmeabsorption auftritt.

Wegen ihrer einzigartigen Eigenschaften in bezug auf die Dehnung und Verkürzung innerhalb eines verhält nismäßig engen Temperaturbereiches werden martensi tische Nickel-Titan-Speicherlegierungen in großen Umfange als thermostatische Elemente in Regel- bzw Kontrolleinrichtungen und als Mittel zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie in Einrich tungen zur Durchführung von mechanischer Arbeii verwendet Wenn eine solche Legierung beispielsweise in Form eines dünnen Drahtes vorliegt, kann sie sehi schnell erhitzt oder abgekühlt werden, wodurch schärft Dimensionsänderungen hervorgerufen werden. Die praktische Verwendbarkeit einer solchen Vorrichtung hängt von dem Ausmaß dieser Dimensionsänderung ab Die martensitische Dehnungsaktivität dieser Legierungen, die durch das Verhältnis zwischen der Längenänderung und der ursprünglichen Länge (AUL) definiert und in % ausgedrückt wird, liegt innerhalb des Bereiches von 2 bis 6%.

Die Brauchbarkeit solcher Nickel-Titan-Legierungen war bisher jedoch begrenzt, weil solche Legierungen bestimmte nachteilige Eigenschaften haben. So wurde beispielsweise festgestellt, daß dann, wenn Elemente aus einer Nickel-Titan-Legierung einer Reihe von Temperaturzyklen um den martensitischen Umwandlungsbereich der Nickel-Titan-Legierung herum unterworfen werden, eine nicht vollständige Rückkehr zu den ursprünglichen Dimensionen des Elementes auftritt, sondern steh dieses mit jedem Zyklus allmählich dehnt oder entspannt. Dieses Phänomen, das nachfolgend als zyklisches Kriechen bezeichnet wird und in der Fig.2 der Zeichnungen erläutert ist, schränkt die praktische Verwendbarkeit solcher Nickel-Titan-Legierungen stark ein.

Ein weiteres Problem, das bei solchen Nickel-Titan-Legierungen auftritt, resultiert aus der Tatsache, daß ihre martensitische Phasenumwandlungstemperatur in der Regel in der Nähe von Raumtemperatur liegt. Die Folge davon ist, daß bei solchen Legierungen nur durch Änderung der Umgebungstemperatur Phasenumwandlungen und damit Dehnungen und Verkürzungen hervorgerufen werden können. Dadurch ist es nich* möglich, solche Nickel-Titan-Legierungen in Regelbetätigungseinrichtungen zu verwenden, die auf andere Variable als die Umgebungstemperatur ansprechen.

Es ist zwar bekannt, daß die Phasenumwandlungstemperatur einer Nickel-Titan-Legierung durch Erhöhung der Zugspannung, der die Legierung ausgesetzt ist, geändert werden kann (so kann beispielsweise dadurch, daß ein Nickel-Titan-Draht einer hohen Zugspannung ausgesetzt wird, die Temperatur, bei der die Phasenumwandlung auftritt, um bis zu 70⁰C erhöht werden), die dafür erforderliche Erhöhung der Betriebstemperatur einer Nickel-Titan-Legierung ist jedoch durch die Zugfestigkeit der Legierung selbst begrenzt. Selbst wenn die angewendete Zugbeanspruchung noch nicht zu einer Dehnung oder zu einem Bruch der Nickel-Titan-Legierung führt, neigen solche Nickel-Titan-Legierungen bei erhöhter Temperatur zum Kriechen. Dadurch wird natürlich die Dimensionsbeständigkeit unabhängig von dem oben erwähnten zyklischen Kriechen (d. h. der fortschreitenden Dehnung durch die thermische zyklische Bearbeitung) in nachteiliger Weise beeinflußt.

Man ist daher seit langem bestrebt, ein Verfahren zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Beständigkeit von Nickel-Titan-Legierungen gegenüber Kriechen bei zyklischen martensitischen Umwandlungen zu entwikkeln, so daß diese auch hohen Zugbeanspruchungen

ausgesetzt und unter Bedingungen eingesetzt werden können, bei denen sie auf wesentlich höhere Temperaturen ansprechen. So ist beispielsweise in der US-Patentschrift 36 52 969 ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Nickel-Titan-Legierung wiederholt einer zyklisehen Behandlung innerhalb ihres kritischen Phasenumwandlungstemperaturbereiches unterzogen wird, während sie einer Zugspannung ausgesetzt ist, die wesentlich größer ist als die Zugspannung, die bei der simulierten praktischen Verwendung auf sie einwirkt. Nach diesem Verfahren ist es zwar möglich, die Reproduzierbarkeit einer Nickel-Titan-Legierungsvörrichtung zu verbessern und eine Dehnung derselben während ihres Gebrauchs zu verhindern, eine Verbesserung der Zugfestigkeit der Nickel-Titan-Legierung wird dadurch jedoch nicht erzielt

In der US-Patentschrift 35 94 239 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem eine Nickel-Titan-Legierung bei 650 bis 700⁰C geglüht und langsam auf eine Temperatur abgekühlt wird, die unterhalb derjenigen liegt, bei der sie anschließend einer thermischen zyklischen Behandlung unterworfen wird, um die Dehnung einer solchen martensitischen Speicherlegierung während ihrer Verwendung minimal zu halten. Bei diesem Verfahren ist zwar noch eine weitere Stufe der thermischen zyklischen Behandlung zwischen der oberen kritischen Temperaturgrenze und der unteren kritischen Temperaturgrenze zur Verbesserung der Beständigkeit gegen Kriechen in dem martensitischen Umwandlungsbereichvorgesehen, dadurch wird aber ebenfalls keine Verbesserung der Zugfestigkeit der Legierung erz.zh, zumal dabei die Legierung keiner Zugspannung aufgesetzt wird, wie sie in der US-Patentschrift 36 52 969 vorgesehen ist.

In anderen Patentschriften, wie z. B. in der US-Patentschrift 33 51 463, sind zwar Verfahren zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit von Nickel-Titan-Legierungen beschrieben, diese Verfahren eignen sich jedoch nicht zur Lösung der Probleme, die mit der zunehmenden Dehnung als Folge der thermischen zyklischen Behandlung von Nickel-Titan-Legierungen auftreten. Bei dem in der zuletzt genannten US-Patentschrift beschriebenen Verfahren wird die Legierung unterhalb ihrer kritischen Temperatur unter Anwendung von Verfahren, wie sie auch für die Formgebung und Fabrikation angewendet werden, bearbeitet, wobei diese Bearbeitung nach dem Glühen durchgeführt wird, was einen nachteiligen Einfluß auf die Dehnungsaktivität einer solchen Legierung hat.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren anzugeben, mit dessen Hilfe es möglich ist, sowohl die Zugfestigkeit als auch die Beständigkeit einer Nickel-Titan-Legierung gegenüber Kriechen bei zyklischen martensitischen Umwandlungen gleichzeitig zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Legierung unter einer Zugspannung von 21,1 bis 70,3 kp/mm² bei einer Temperatur, die über der oberhalb der martensitischen Umwandlung liegenden Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung mit einer negativen Neigung der Widerstands-Temperatur-Kurve liegt, geglüht wird.

Bei der »Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung«, gelegentlich auch als »erste Diffusionsphasenumwandlungstemperatur« bezeichnet, handelt es sich um die erste Temperatur oberhalb des martensitischen Umwandlungsbereiches, bei der eine negative Neigung der spezifischen elektrischen Widerstands-Temperatur-Kurve der Legierung auftritt

Bei dem hier verwendeten Ausdruck »Zugspannung«, ausgedrückt in kp/mm², handelt es sich um die maximaie Belastung, die angewendet werden kann, bevor ein Bruch auftritt Dieser Ausdruck wird hier in dem Sinne verwendet, wie er in dem ASTM-Standard E-S-69 (Standard Methods of Tension Testing of Metallic Materials) definiert ist

ίο Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man eine martensitische Nickel-Titan-Speicherlegierung, die eine hohe Hochtemperatur-Kriechbeständigkeit und eine hohe Beständigkeit gegen Ermüdungsbruch aufweist Sie besitzt insbesondere eine Zugfestigkeit von mindestens 123 kp/mm² und eine martensitische Dehnungsaktivität von mindestens 2%. Sie ist bei mindestens 10⁶ Wärmebehandlungszyklen innerhalb ihres martensitischen Umwandlungsbereiches, d. h. bei mindestens Wmaligem zyklischem Durchlaufen ihres martensitischen Phasenumwandlungsbereiches mit 2 Sekunden lang eingeschaltetem Strom und 2 Sekunden lang abgeschaltetem Strom in jedem Zyklus gegen Ermüdungsbruch beständig, wenn sie einer solchen Zugspannung innerhalb des oben angegebenen Bereiches ausgesetzt ist, daß ihre Dehnungsaktivität etwa 2% beträgt.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Dehnungs-Temperatur-Diagramm, welches die Arbeitsweise einer martensitischen Speicherlegierung unter Berücksichtigung des bei der zyklischen Wärmebehandlung auftretenden Hysteresiseffektes erläutert,
Fig.2 ein ähnliches Diagramm wie Fig. 1, welches die zunehmende Dehnung einer martensitischen Speicherlegierung aufgrund einer wiederholten zyklischen Behandlung innerhalb des martensitischen Phasenumwandlungsbereiches erläutert,
F i g. 3 ein spezifisches elektrisches Widerstands-Temperatur-Diagramm, welches die erste Diffusionsphasenumwandlungstemperatur angibt, oberhalb der die Glühung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt wird, und

F i g. 4 ein Diagramm, in dem die Dehnungsaktivität (in °/o) gegen die Anzahl der Zyklen über den martensitischen Phasenumwandlungsbereich einer Legierung aufgetragen ist, die verschiedenen Kombinationen von Zugbeanspruchungen und inneren Widerstandserhitzungen bei einer Umgebungstemperatur von 25°C unterworfen wird.

Es hat sich gezeigt, daß die Zugfestigkeit einer martensitischen Nickel-Titan-Legierung dadurch wesentlich erhöht werden kann, daß man die Legierung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unter einer Zugspannung von 21,1 bis 70,3 kp/mm² bei einer Temperatur glüht, die so eingestellt wird, daß sie sowohl oberhalb der Temperatur der martensitischen Umwandlung als auch oberhalb der Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung liegt. Dadurch wird eine beträchtliche Ausrichtung sowohl des Korns als auch der Substruktur erzielt. Die Zugfestigkeit einer etwa 50 bis etwa 58Gew.-% Nickel enthaltenden Nickel-Titan-Legierung wird durch die erfindungsgemäße Glühung bis auf einen Wert von 123 bis 229 kp/mm² erhöht. Dabei ist es wesentlich, daß die Glühung bei einer Temperatur durchgeführt wird, die über der oberhalb der martensitischen Umwandlung liegenden Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenum-

Wandlung mit einer negativen Neigung der Widerstands-Temperatur-Kurve liegt. Vorzugsweise wird das Glühen bei einer Temperatur durchgeführt, die etwa 50⁰C über der Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung mit negativer Neigung der Widerstands-Temperatur-Kurve liegt. Wenn die Glühtemperatur auf einen Wert über der martensitischen Phasenumwandlungstemperatur erhöht wird, hat die geglühte Legierung die Neigung, eine höhere martensitische Phasenumwandlungstemperatur aufzuweisen, ein Ergebnis, das häufig erwünscht ist, insbesondere dann, wenn die Legierung eine Wärmeansprechempfindlichkeit bei höheren Temperaturen aufweisen soll. Die Glühtemperatur wird jedoch vorzugsweise so eingestellt, daß die Zugfestigkeit der Legierung zunimmt, was erfindungsgemäß als noch vorteilhafter angesehen wird. Es wird angenommen, daß 50⁰C über der Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung ein optimales Gleichgewicht zwischen diesen beiden Effekten vorliegt. Allgemein ist diese Temperatur jedoch nicht kritisch und es kann erfindungsgemäß ein breiter Temperaturbereich oberhalb der Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung angewendet werden, innerhalb dessen zufriedenstellende Ergebnisse erzielt werden.

Die Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung liegt innerhalb des Bereiches von 300 bis 500⁰C, je nach Zusammensetzung der Nickel-Titan-Legierung. Diese für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens entscheidende Grenztemperatur kann für eine spezielle Nickel-Titan-Legierung leicht ermittelt werden an Hand der Beziehung zwischen dem spezifischen elektrischen Widerstand der Legierung und der Temperatur in dem Temperaturbereich oberhalb des martensitischen Phasenumwandlungsbereiches. Der spezifische elektrische Widerstand nimmt in der Regel in dem Bereich unmittelbar oberhalb des martensitischen Phasenumwandlungsbereiches mit der Temperatur zu. Bei der Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung tritt jedoch eine scharfe, im wesentlichen diskontinuierliche Änderung von einer schwach positiven zu einer negativen Neigung der spezifischen Widerstands-Temperatur-Kurve auf. Oberhalb des ersten Diffusionsphasenumwandlungsbereiches wird die Neigung der spezifischen Widerstands-Temperatur-Kurve wieder positiv, bis eine zweite diffusionsbedingte Phasenumwandlung bei etwa 550 bis etwa 700⁰C auftritt. Dieses Phänomen ist in der F i g. 3 der Zeichnungen erläutert

Wegen der hohen Empfindlichkeit der ersten Diffusionsphasenumwandhingstemperatur in bezug auf die jeweilige Zusammensetzung der Nickel-Titan-Legierung ist es ratsam, diese Temperatur direkt zu bestimmen durch Entwicklung einer spezifischen Widerstands-Temperatur-Kurve für jede zu glühende Legierung. Da es häufig unbequem ist, den jeweiligen spezifischen Widerstand einer Legierungsprobe zu messen, wenn die Probe eine erhöhte Temperatur aufweist, kann es zweckmäßig sein, die spezifische Widerstands-Temperatur-Kurve der Legierung durch Messen des spezifischen Widerstands der Proben, die auf eine freie von Temperaturen innerhalb des interessierenden Bereiches unmittelbar vor der Messung des spezifischen elektrischen Widerstandes erhitzt and dann beispielsweise auf O°C abgeschreckt worden sind, zu ermitteln. Es bat sich nämlich gezeigt, daß die abgeschreckte Probe ihre Eigenschaften noch für einen solchen Zeitraum nach dem Abschrecken beibehält, der

υ _> υ

ausreicht, um die Bestimmung der ersten Diffusionsphasenumwandlungstemperatur durchzuführen.

Während des Glühens wird die Legierung einer Zugspannung innerhalb des Bereiches von 21,1 bis 70,3 kp/mm² ausgesetzt. Die Höhe der Zugspannung innerhalb dieses Bereiches ist nicht kritisch, es wurde jedoch festgestellt, daß ein Optimum vorliegen kann, das in Abhängigkeit von der Zusammensetzung der jeweiligen Legierung variiert. Das Optimum für eine spezielle Legierung kann durch einfache Reihenversuche ermittelt werden. Wie oben angegeben, werden zufriedenstellende Ergebnisse bei einer Zugspannung erhalten, die innerhalb des obengenannten Bereiches von 21,1 bis 70,3 kp/mm² liegt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird zweckmäßig in der Weise durchgeführt, daß man einen Nickel-Titan-Legierungsdraht kontinuierlich durch die heiße Zone eines Ofens führt, während der Draht einer Zugspannung innerhalb des oben angegebenen Bereiches ausgesetzt wird. Die zum Glühen und Verfestigen des Drahtes erforderliche Verweilzeit innerhalb des Ofens variiert in Abhängigkeit von dem Drahtdurchmesser. Vollständig zufriedenstellende Ergebnisse werden beispielsweise erhalten, wenn ein 0,051 mm dicker Draht durch eine 61 cm lange heiße Zone mit einer Geschwindigkeit von 61 cm pro Minute geführt wird. Der aus dem Ofen austretende Draht wird an der Luft abkühlen gelassen.

Die erfindungsgemäß geglühte Legierung wird vor ihrer Verwendung trainiert, indem man sie wiederholt unter strengeren Bedingungen als sie bei ihrer praktischen Verwendung auftreten, ihren martensitischen Bereich durchlaufen läßt (zyklische Behandlung). Sowohl die während des Trainierens angewendete Zugspannung als auch die angewendete Maximaltemperatur sollten die Zugspannung und die Temperatur übersteigen, denen die Legierung während ihrer Verwendung ausgesetzt ist (vgl. US-PS 37 48 197).

Bei dem nach Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erhaltenen Produkt handelt es sich um eine Nickel-Titan-Legierung mit einer hohen Zugfestigkeit, bei der sowohl das Korn als auch die Substruktur ausgerichtet sind. Die Zugfestigkeit des Produktes liegt innerhalb des Bereiches von 123 bis 229 kp/mm², so daß das Produkt einer hohen Zugspannung ausgesetzt werden kann, um seine martensitische Phaseinumwandlungstemperatur auf einen Wert zu erhöhen, der weit oberhalb Raumtemperatur liegt Selbst bei Anwendung von Zugspannungen innerhalb des Bereiches von 70,3 bis 140,6 kp/mm² oder höher behält die erfindungsgemäß bearbeitete Legierung ihre martensitische Dehnungsaktivität von mindestens etwa 2% bei. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Legierung ist auch gegen Ermüdungsbruch beständig, überlebt 10⁶ Behandlungszyklen oder mehr, wenn sie während der zyklischen Behandlung unter einer ausreichenden Zugspannung gehalten wird, so daß die Dehnungsaktivität etwa 2% beträgt Etwas geringer, aber immer noch ausreichend, ist die Ermüdungsbeständigkeit solcher Legierungen, wenn die angewendete Zugspannung so hoch ist, daß die Dehnungsaktivität wesentlich mehr als 2% beträgt

Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte Produkt ist gegen zunehmende Dehnung: aufgrund der thermischen zyklischen Behandlung stabiHsiert und weist eine hohe Knechbeständigkeit auf. Die beiden zuletzt genannten Eigenschaften sind von betracMieler praktischer Bedeutung, da die Dimensionsbesebdiglcpt

sin wesentlicher Faktor eines in einer kommerziellen Kontroll- oder Arbeitsvorrichtung verwendeten martensitischen Legierungselementes ist. Aufgrund ihrer Kombination von Eigenschaften aus hoher Zugfestigkeit, hoher Ermüdungsbeständigkeit und hoher zyklischer Kriechbeständigkeit kann die erfindungsgemäß behandelte Legierung mit Erfolg in einer kommerziellen Vorrichtung verwendet werden, in der ihre martensitische Phasenumwandlungstemperatur bei 120°C liegt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Mit einem Draht aus einer Nickel-Titan-Legierung mit 54,3 Gew.-% Nickel mit einem Durchmesser von 0,051 mm wurden spezifische Widerstandstests durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Tests zeigen, daß der Beginn der ersten Diffusionsphasenumwandlung oberhalb des martensitischen Umwandlungsbereiches bei etwa 375°C auftrat.

Der Draht wurde in einem durch elektrische Widerstandselemente beheizten Rohrofen, der ein zentrales Glasrohr aufwies, durch welches der Draht geführt wurde, geglüht. Durch die Führung des Drahtes in dem Rohr wurde ein zufälliger Kontakt des Drahtes

mit den Widerstandselementen verhindert. Der Draht wurde mit einer Geschwindigkeit von 61 cm pro Minute unter einer Zugspannung von 24,6 kp/mm² durch den Ofen geführt, während er bei 425°C geglüht wurde. Nach dem Abkühlen an der Luft wurde der Draht Zugspannungstests unterworfen, und es wurde gefunden, daß er eine Zugfestigkeit von 140,6 kp/mm² aufwies.

Beispiel 2

Auf ähnliche Weise wie in Beispiel 1 wurde ein Draht aus einer Nickel-Titan-Legierung mit 54,8 Gew.-% Nickel mit einem Durchmesser von 0,051 mm einer Glühung unter Zugspannung unterworfen. Proben dieses Drahtes wurden dann unter Zugspannung gesetzt und wiederholt den martensitischen Umwandlungsbereich durchlaufen gelassen, indem man periodisch einen Strom hindurchschickte. Bei jedem Zyklus wurde der Strom 2 Sekunden lang eingeschaltet und 2 Sekunden lang abgeschaltet. Die prozentuale Dehnung jeder Probe wurde während der thermozyklischen Tests bei einer Umgebungstemperatur von 25°C gemessen. Die Ergebnisse dieser Tests sind in der folgenden Tabelle angegeben und in der F i g. 4 der Zeichnungen graphisch dargestellt.

Tabelle

Thermozyklustests mit einem unter Zugspannung stehenden geglühten*) Nickel-Titan-Legierungsdraht (54,8% Nickel, 45,2% Titan) mit einem Durchmesser von 0,051 mm

Zugspannung
in kp/mm²

Strom in mA

Anfangsdehnung in %

Dehnung am Ende Anzahl der Zyklen
des Tests in % bis zum Bruch

35,20	100	4,5	2,8	10«
44,06	95	2,7	2,7	106**)
134,00	100	2,0	2,0	106·*)

*) 24,60 kp/mm² bei 450° C.

**) Es trat kein Bruch auf.

Die Tests wurden bei einer Umgebungstemperatur von 25° C durchgeführt.

Hierzu ?. Blatt Zeichnungen

«09 550/296

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Erhöhung der Zugfestigkeit und Beständigkeit gegenüber Kriechen bei zyklischen martensitischen Umwandlungen einer Nickel-Titan-Legierung, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung unter einer Zugspannung von 21,1 bis 703 kp/mm² bei einer Temperatur, die über der oberhalb der martensitischen Umwandlung liegen- to den Temperatur der ersten diffusionsbedingten Phasenumwandlung mit einer negativen Neigung der Widerstands-Temperatur-Kurve liegt, geglüht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glühtemperatur 50⁰C über der Temperatur der ersten diffusiensbedingten Phasenumwandlung mit negativer Neigung der Widerstauds-Temperatur-Kurve liegt

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus der im Anspruch 1 genannten Legierung bestehender Draht unter Zugspannung kontinuierlich durch eine Glühzone geführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht beim Verlassen der Glühzone abgekühlt oder abgeschreckt wird.

5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf eine Legierung aus 50 bis 58% Nickel, Rest Titan.