DE2644041A1 - Gedaechtnislegierung - Google Patents

Gedaechtnislegierung

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DE2644041A1
DE2644041A1 DE19762644041 DE2644041A DE2644041A1 DE 2644041 A1 DE2644041 A1 DE 2644041A1 DE 19762644041 DE19762644041 DE 19762644041 DE 2644041 A DE2644041 A DE 2644041A DE 2644041 A1 DE2644041 A1 DE 2644041A1
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/006Resulting in heat recoverable alloys with a memory effect

Description

•ν 90/76
Br/dh 19.8.76
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Gedächtnislegierung
Die Erfindung betrifft eine Gedächtnislegierung auf der Basis von Nickel und Titan.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung der Gedächtnislegierung sowie deren Verwendung.
Gedächtnislegierungen auf der Basis
der intermetallischen Verbindung des Nickels und Titans und verwandter Zusammensetzung sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere Legierungen der stöchiometrischen Zusammensetzung Ti Ni und der unmittelbar angrenzenden Gebiete sind auf ihr Verhalten bezüglich martensitischer Umwandlung näher untersucht und beschrieben worden (z.B. R.J. Wasilewski, S. R. Butler, J.E. Hanion, D.Worden, "Homogeneity
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Range and the Martensitic Transformation in Ti Ni", Metallurgical Transactions Vol.2, January 1971 p. 229 - 238). Es ist eine bekannte Tatsache, dass die kritische Temperatur der martensitischen Umwandlung in ausserordentlich starkem Masse von der Zusammensetzung des Materials abhängt. Aus dem Ti-Ni-Phasendiagramm geht offenbar hervor, dass in unmittelbarer Nähe des 50 Atomprozent-Punktes mit verschiedenen Phasen unterschiedlicher physikalischen Eigenschaften gerechnet werden muss und es sehr darauf ankommt, ob ein Gleichgewichtszustand erreicht wird oder nicht. Die Reproduzierbarkeit von Versuchsresultaten stösst daher auf grosse Schwierigkeiten. Im Bereich von knapp 50 Atomprozent bis etwa 52 Atomprozent Nickel durchläuft die martensitische Umwandlungstemperatur einen Steilabfall, wobei verschiedene Autoren entsprechend unterschiedlichen Versuch-'Sbedingungen auch verschiedene Werte angeben (siehe auch US-PS 3 351 463 und C.M.Jackson, H.J.Wagner, R.J.Wasilewski, "NASA-SP 5110", NASA report 1972).
Von seiten der Herstellungstechnologie wird vor allem versucht, durch geeignete Wärmebehandlungsverfahren die Eigenschaften der Gedächtnislegierungen zu verbessern und zu gleichmassigeren Ergebnissen des Endprodukts zu kommen (z.B. US-PS 3 594 239). Das Betriebsverhalten der stöchiometrischen oder nahezu stöchiometrischen TiNi-Gedächtnislegierungen hängt ausser von ihrer Zusammensetzung noch in hohem Masse von ihrer metallurgischen Vorgeschichte ab, wobei Wärmebehandlungen und
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Verformungszyklen in bestimmten Temperaturbereichen eine ausschlaggebende Rolle spielen.
Aus oben Gesagtem geht hervor, dass es nach dem derzeitigen Stand der Technik schwierig erscheint, Gedäehtnislegierungen mit für industrielle Anwendung hinreichend genauen und reproduzierbaren Materialkennwerten herzustellen. Die starke Abhängigkeit der Temperatur der martensitischen Umwandlung von der Zusammensetzung; im unmittelbaren Bereich der intermetallischen Verbindung; Ti Ni steht der wirtschaftlichen Herstellung dieses Werkstoffes sowie seiner allgemeinen Verwendung im Apparatebau hindernd entgegen. Es besteht ein ausgesprochenes. Bedürfnis nach neuen Legierungen und einem kostensparenden Herstellungsverfahren mit einem technisch vertretbaren, weiter gespannten Toieranzbereich der Zusammensetzung. Es besteht weiter der· Wunsch nach zusätzlicher Beeinflussung der martensitisehen !Umwandlung unter Vermeidung der scharfen Abhängigkeit von Zufälligkeiten der Zusammensetzung.
Eter Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,, Gedächtnislegierusngen zu entwickeln;, welche in einem verhältnismässig weiten ToleraEisban-di ihrer Zusammensetzung physikalische Eigenschaften, insbesondere eine Martensitumwandlungstemperatur, zeigen, welche von dieser Zusammensetzung weitgehend unabhängig sind und innerhalb des Bereichs industrieller Herstellungsparameter reproduzierbare Werte liefern und eine wirtschaftliche Fertigung ermöglichen. Ferner sollen durch die Erfindung Legierungen
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angegeben werden, welche die Einhaltung ganz bestimmter, gezielter ürawandiungstemperaturen gestatten.
Erflndungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine Gedächtnislegierung der eingangs definierten Art ausser Nickel und Titan noch Kupfer bis zu einem Höchstgehalt von 30 Gewichtsprozent und mindestens eines der Elemente Aluminium, Zirkon, Kobalt, Chrom oder Eisen im Gehalt von G bis 5 Gewichtsprozent umfasst.
Erfindungsgemäss wird diese Gedächtnislegierung dadurch hergestellt, dass die Ausgangsstoffe schmelzmetallurgisch und/ oder pulvermetallurgisch In das Endprodukt übergeführt werden. Eine besonders vorteilhafte Weise der Herstellung besteht darin, dass die einzelnen Komponenten Im gewünschten Verhältnis in eine wassergekühlte Kiipferkakille gegeben und mittels Wolframelektrode Im Knopfofen unter Ärgonatmosphäre von 1,0 bis 1,2 bar zum Endprodukt erschmolzen werden und dieses nochmals In einem Graphittiegel unter Argon im Induktionsofen uiBgesehmolzen und In eine Graphitform zu einem Stab vergossen wird und dass letzterer einer Wärmebehandlung, ferner einer Warm- und Kaltverformung unterworfen wird.
Der der Erfindung zugrunde liegende massgebende Leitgedanke besteht darin, die Zusammensetzung der bekannten binären Miekel-Tltan-Leglerung durch weitere Zusätze dahin zu beeinflussen, dass der Im Bereich der intermetallischen Ver-
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bindung Ni Ti auftretende Steilabfall der Umwandlungstemperatur als Punktion der Zusammensetzung vermieden wird. Als besonders wirksames zusätzliches Legierungselement hat sich für diesen Zweck Kupfer erwiesen. Durch weitere Zusätze kann das jeweilige Niveau der Umwandlungstemperatur überdies in geeigneter Weise beeinflusst werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend zum Teil durch Figuren näher erläuterten Ausführungsbeispielen.
Dafcei zeigt:
Fig. 1 Die Abhängigkeit der Temperatur M der martensitischen Umwandlung vom Titangehalt für Legierungen mit 0 %, 5 % und 10 % Kupfer,
Fig. 2 Die Abhängigkeit der Temperatur IVL der martensitisehen Umwandlung vom Kupfergehalt bei konstantem Titangehalt für eine ternäre Ti/Ni/Cu-Legierung,
Fig. 3 Die Abhängigkeit der Temperatur IVL der martensitischen Umwandlung vom Titangehalt für quaternäre Legierungen mit einem Basisgehalt von 10 % Kupfer und weiteren Zusätzen.
Beispiel 1:
In einem wassergekühlten Kupferboot wurden folgende Einwaagen an Legierungselementen im Knopfofen mittels Wolfram-
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elektrode unter einer Argonatmosphäre von 1,1 bar zu einer Gedächtnislegierung erschmolzen:
Nickel: 8,1g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 0,15 g
Die auf diese Weise hergestellten Knöpfe von ca. 15 g Gewicht wurden umgedreht und zwecks Homogenisierung der Legierung nochmals im Knopfofen geschmolzen.
Jeweils zwei auf diese Art hergestellte Knöpfe wurden in einem Graphittiegel unter Argonatmosphäre im Induktionsofen (Mittelfrequenzofen, 25 kHz) nochmals umgeschmolzen und je zu einem Stab von 3 mm Durchmesser vergossen. Zu diesem Zweck wurde eine Graphitform verwendet. Es wurde peinlich darauf geachtet, dass kein Luftsauerstoff in die Schmelze gelangte und die Bildung von Oxyden vermieden wurde. Die derart gegossenen
Proben wiesen eine Mikrohärte von höchstens 300 kg/mm HV (Vickers-Einheiten) auf. Gelangt hingegen Luftsauerstoff ins Metallbad, entsteht durch Oxydation eine spröde Legierung, deren Mikrohärte bis zu 600 kg/mm HV ansteigen kann, wobei die Phasenumwandlungstemperatur bis um 100 C erniedrigt werden kann. Ein derartiges Material wäre jedoch für die Praxis unbrauchbar.
Zur Herstellung einer verhältnismässig grossen Menge (ca. 2 kg) einer Legierung wurden zunächst Knöpfe erzeugt und in
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einem Graphittiegel niedergeschmolzen. Hierauf wurden zusätzlich Nickel, Titan und Kupfer in metallischer Form als kleine Stücke zur Schmelze gegeben.
Die gegossenen Stäbe wurden bei 950 C während 1 h homogenisiert und daraufhin einer Untersuchung ihrer physikalischen Eigenschaften unterworfen. Zur Bestimmung der Temperatur der Martensitumwandlung wurde die Aenderung des elektrischen Widerstandes herangezogen.
Wird eine Probe abgekühlt, so durchläuft sie einen gewissen Temperaturbereich der Phasenumwandlung. Die Martensitbildung setzt bei der Temperatur MQ ein und ist bei der Temperatur M beendet. Beim Wiedererwärmen der Probe setzt die rückläufige Phasenumwandlung bei der über ML, liegenden Temperatur A_ ein und ist bei der Temperatur A„ beendet. Der Gedächtniseffekt (shape memory effect) wird bekanntlich beobachtetj wenn der unterhalb der Temperatur M0 verformte Werkstoff auf eine'Temperatur oberhalb Af erwärmt wird. Die neuen kupferhaltigen Legierungen zeichnen sich durch gute Verformbarkeit aus. Die gegossenen Stäbe wurden bei einer Temperatur von 900 C während 1 h geglüht und bei Raumtemperatur durch Rundhämmern um ca. 10 % pro Arbeitsgang verformt. Zwischen je zwei Arbeitsgängen lag eine Zwischenglühung bei 900 C/2 min. Bei dieser Gelegenheit wurde beobachtet, dass die zur Weiterverformung minimal notwendige Wärmebehandlung
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in einer Zwischenglühung im Temperaturbereich von 600 bis 950 C während mindestens 30 see bestand. Nach diesem Verfahren wurden Drähte bis zu einem Durchmesser von O35 mm herunter hergestellt. In analoger Weise wurden Proben auch kalt- bzw. warmgewalzt.
Die neuen Legierungen zeigten den Gedächtniseffekt sowohl im Anlieferungs-(Guss) -wie im wärmebehandelten und kaltverformten Zustand. Die Phasenumwandlungstemperatur ist dabei weder von der Wärmebehandlung noch von der mechanischen Verformung abhängig.
Die Zusammensetzung des Endproduktes gemäss Beispiel 1 betrug:
Ni : 54 Gew.-% Ti : 45 Gew.-% Cu : 1 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur wurde zu
Ms = + 35°C
ermittelt.
Folgende Ausführungsbeispiele beziehen sich auf analog Beispiel 1 hergestellte Gedächtnislegierungen.
Beispiel 2:
Materialeinwaage: Nickel: 7S5 g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 0,75 g
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Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni : 50 Gew.-% Ti : 45 Gew.-% Cu : 5 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug: Mc = + 52°C
Beispiel 3:
Materialeinwaage: Nickel: 7,35 g
Titan: 6,90 g Kupfer: 0,75 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 49 Gew.-% Ti: 46 Gew.-% Cu: 5 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
MQ = + 66° C
Beispiel 4:
Materialeinwaage: Nickel: 6,75 g
Titan: 6,75 g Kupfer: 1,5 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni : 45 Gew.-% Ti : 45 Gew.-JS Cu : 10 Gew.-%
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- ψ - 9onb
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Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
IVL = + 50° C ο
Beispiel 5'·
Materialeinwaage: Nickel: 6,6 g
Titan: 6,9g Kupfer: I35 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 44 Gew.-% Ti: 46 Gew.-% Cu: 10 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug
M3 = + 55° C Beispiel 6:
Materialeinwaage: Nickel: 6375 g
Titan: 6,9 g Kupfer: 1,35 g "
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 45 Gew.-% Ti: 46 Gew.-% Cu: 9 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug: M3 =+ 55° C
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Die den vorgenannten Beispielen entsprechenden Versuchsresultate sind in Pig. I und 2 graphisch dargestellt. Dabei zeigt Fig. 1 die Abhängigkeit der Temperatur der Martensitumviandlung M vom Titangehalt, wobei der Kupfergehalt als Parameter jeweils für eine Legierungsklasse konstant gehalten wurde. Vergleichsweise sind die MQ-Werte der an sich bekanntens binären kupferfreien Nickel-Titan-Legierungen im Bereich der intermets-llischen Verbindung Ti Ni dargestellt 3 wobei die Versuchsbedingungen gemäss Beispiel 1 eingehalten wurden. Diese s mit "a" bezeichnete Kurve zeigt den aus der Literatur (z.B. Wasilewski et al, "Homogeneity Range and the Martensit ic Transformation in Ti Ni", Metallurgical Transactions Vol. 2, January 1971 P- 229 - 238 und Jackson et al, "NASASP 5110", NASA report 1972) allgemein bekannten Steilabfall der Umwandlungstemperatur mit steigendem Nickel- bzw. fallendem Titangehalt. Kurve "b" stellt die Temperatur M der er-
findungsgemässen ternären Ti/Ni/Cu-Legierungen mit einem konstanten Kupfergehalt von 5 Gewichtsprozent dar. Wie man sofort erkennt, ist der Steilabfall, der die scharfe Abhängigkeit vom Titan/Nickelverhältnis der Zweistofflegierungen charakterisiert, verschwunden. Die Kurve "b" ist nur mehr schwach gegen die Abszisse geneigt. Dies gilt in noch stärkerem Masse für Kurve "cir, die einer Dreistoff legierung mit einem konstanten Kupfergehalt von 10 Gewichtsprozent entspricht. In Fig. 2 ist die Abhängigkeit der Umwandlungstempe-
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-jar- 9O/76
ratur f-L, vom. Kupfergehalt für- einen konstanten Titangehalt von Hb, Gewichtsprozent dargestellt. Aus dieser Kurve "d" ist ersichtlich, dass das Kupfer an sich die Umwandlungstemperatui5 sv;ar in systematischer V/eise, jedoch nur sehr geringfügig verändert, wodurch sein stabilisierender Charakter auf Ti/Ni-Legier-ungen erneut offenbar v;ird.
lia folgenden v/erden weitere Beispiele für quatennäre Gedächtnislegierungen gegeben, die analog su Beispiel 1 hergestellt wurden.
Beispiel 7:
Materialeinwaage: Nickel: 63β0 g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 1,50 g
Kobalt: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 44 Gew.-?
Ti: 45 Gew. -%
Cu: 10 Gew.-?
Co: 1 Gew.-?
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
Ms = +43°C Beispiel 8:
Materialeinwaage: Nickel: 6,45 g
Titan: 6,90 g
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go/76
Kupfer: 1,50 g Kobalt: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 43 Gew.-Si
Ti: 46 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Co: 1 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
= +15°C
Beispiel 9:
Materialeinwaage: Nickel: 6,60 g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 1,50 g
Eisen: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 44 Gew.-%
Ti: 45 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Pe: 1 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug: M3 = - 21° C
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Beispiel 10:
Materialeinwaage: Nickel: 6,45 g
Titan: 6,90 g
Kupfer: 1,50 g
Eisen: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 43 Gew.-Z
Ti: 46 Gew.-Z
Cu: 10 Gew.-%
Pe: 1 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
= + 9° C
Beispiel 11:
Materialeinwaage: Nickel: 6,75 g
Titan: 6,60 g Kupfer: 1,50 g Aluminium:0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 45 Gew.-%
Ti: 44 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Al: 1 Gew.-%
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. 90/76
-χ-
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
IVL = - 13° C
Beispiel 12:
Materialeinwaage: Nickel: 6,60 g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 1,50 g
Aluminium:0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 44 Gew.'-Sf
Ti: 45 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Al: 1 Gew.-$
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
Μσ = 0° C
Beispiel 13:
Materialeinwaage: Nickel: 6,45 g
Titan: 6,90 g Kupfer: 1,50 g Aluminium:0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 43 Gew.-%
Ti: 46 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Al: 1 Gew.-%
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yf - 9O/76
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
Me = + 12° C ο
Beispiel l4:
Materialeinwaage: Nickel: 6,60 g
Titan: 6,75 g
Kupfer: 1,5Og
Chrom: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 44 Gew.-%
Ti: 45 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Cr: 1 Gew.-%
Die Phasenumwandlungstemperatur betrug:
= - 13° C
Beispiel 15:
Materialeinwaage: Nickel: 6,45 g
Titan: 6,90 g
Kupfer: 1,50 g
Chrom: 0,15 g
Zusammensetzung des Endproduktes:
Ni: 43 Gew.-%
Ti: 46 Gew.-%
Cu: 10 Gew.-%
Cr: 1 Gew.-%
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Die Phasenumwandlungstemperatur betrug: M3 = - 25° C
In Fig. 3 sind die den vorangegangenen Beispielen entsprechenden Versuchtsresultate graphisch dargestellt. Kurve "e" zeigt die Abhängigkeit der Umwandlungstemperatur M0 vom Verhältnis Nickel zu Titan bei gleichzeitigem Vorhandensein von 10 Gewichtsprozent Kupfer und 1 Gewichtsprozent Kobalt. Die Kurven "f"3 "g" und "h" zeigen den analogen Einfluss von Eisen, bzw. Aluminium, bzw. Chrom, ebenfalls für quaternäre Legierungen mit einem konstanten Kupfergehalt von 10 %. Ausser Kobalt setzen alle Zusätze den Mg-Punkt im interessierten Bereich herab. Auffällig ist die Wirkung von Aluminium, welches die flachste Kurve "g" ergibt, M0 um durchschnittlich 50 C gegenüber Al-freien Legierungen herabsetzt und sich somit als zusätzliches Legierungselement besonders gut eignet. Auch die Kurve "h" für Chrom zeigt einen flachen, jedoch ansteigenden Verlauf. Eisen (Kurve "f") und Kobalt (Kurve "e") verhalten sich gerade entgegengesetzt. Fig. 3 zeigt, dass durch geeignete Wahl des Zusatzes Vierstofflegierungen hergestellt werden können, deren Umwandlungspunkt M0 zwischen
-40° C und + 60° C liegt.
Die erfindungsgemässen Legierungen werden unter Ausnutzung sowohl des Einweg- wie des Zweiwegeffekts in besonders vorteilhafter Weise beim Bau elektrischer Schaltgeräte benutzt.
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Hier dienen sie als Element der thermischen Ueberstrom- sowie der Kurzschlussauslösung. Ferner können besagte Gedächtnislegierungen auch als Kontrollelement eines Thermoreglers oder Thermorelais Verwendung finden.
Durch die erfindungsgemässen neuen Gedächtnislegierungen wurden Materialien geschaffen, deren martensitische Umwandlungstemperatur im interessierenden Bereich nicht den störenden, vom Titan/Nickel-Verhältnis abhängigen scharfen Steilabfall aufweisen. Die Legierungen gestatten die Verwirklichung gezielter Umwandlungstemperaturen mit grosser Genauigkeit innerhalb eines bei Raumtemperatur und in den benachbarten Gebieten liegenden Bereiches.
Durch das erfindungsgemässe Herstellungsverfahren werden reproduzierbare Werte der physikalischen Eigenschaften, insbesondere der Martensitumwandlung gewährleistet und eine wirtschaftliche Fertigung ermöglicht.
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Claims (23)

90/76 Patentansprüche
1. Gedächtnislegierung auf der Basis von Nickel und Titan, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung ausser Nickel und Titan noch Kupfer bis zu einem Höchstgehalt von 30 Gewichtsprozent und mindestens eines der Elemente Aluminium, Zirkon, Kobalt, Chrom oder Eisen im Gehalt von 0 bis 5 Gewichtsprozent umfasst.
2. Gedächtnislegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 23 Gewichtsprozent Nickel und höchstens 46,5 Gewichtsprozent Titan sowie mindestens 0,5 Gewichtsprozent Cu enthält.
3. Gedächtnislegierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 43j5 bis 54,5 Gewichtsprozent Ni, 44,5 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti und 0,5 bis 10,5 Gewichtsprozent Cu besteht.
4. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 53j5 bis 54,5 Gewichtsprozent Ni, 44,5 bis 45j5 Gewichtsprozent Ti und 0,5 bis 1,5 Gewichtsprozent Cu besteht.
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ORIGINAL NSPECT^)
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5. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 49,5 bis 50,5 Gewichtsprozent Ni, 44,5 bis 45,5 Gewichtsprozent Ti und 4,5 bis 5j5 Gewichtsprozent Cu besteht.
6. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 44,5 bis 45,5 Gewichtsprozent Ni, 44,5 bis 45,5 Gewichtsprozent Ti und 9,5 bis 10,5 Gewichtsproz.ent Cu besteht.
7. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3s dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 48,5 bis 49,5 Gewichtsprozent Ni, 45,5 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti und 4,5 bis 5*5 Gewichtsprozent Cu besteht.
8. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 44,5 bis 45,5 Gewichtsprozent Ni, 45*5 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti und 8,5 bis 9,5 Gewichtsprozent Cu besteht.
9. Gedächtnislegierung nach Anspruch 3 s dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 43,5 bis 44,5 Gewichtsprozent Ni, 45>5 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti und 9,5 bis 10,5 Gewichtsprozent Cu besteht.
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26U041
10. Gedäehtnislegierung nach Anspruch I3 dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 40 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent mindestens eines der Elemente Al, Zr, Co, Cr oder Pe besteht.
11. Gedäehtnislegierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 43 bis 4.6,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Al besteht.
12. Gedäehtnislegierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 44 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Co besteht.
13. Gedäehtnislegierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 44 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Cr besteht.
14. Gedäehtnislegierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 44 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Pe besteht.
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15· Gedächtnislegierung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus 45 bis 55 Gewichtsprozent Ni, 40 bis 46,5 Gewichtsprozent Ti, 0,5 bis 10 Gewichtsprozent Cu und 0,5 bis 5 Gewichtsprozent Zr besteht.
16. Verfahren zur Herstellung einer Gedächtnislegierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsstoffe schmelzmetallurgisch und/oder pulvermetallurgisch in das Endprodukt übergeführt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Komponenten im gewünschten Verhältnis in eine wassergekühlte Kupferkokille gegeben und mittels Wolframelektrode im Knopfofen unter Argonatmosphäre oder Vakuum zum Endprodukt erschmolzen werden und dieses nochmals in einem Graphittiegel unter Argon im Induktionsofen umgeschmolzen und in eine Graphitform zu einem Stab vergossen wird und dass letzterer einer Wärmebehandlung, ferner einer Warm- und Kaltverformung unterworfen wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung des Gussrohlings in einer Homogenisierungsglühung während 1 bis 1/2 h bei 900° C bis 1000° C besteht und letzterer daraufhin im Temperaturbereich von
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600 bis 950° C warmgewalzt, geschmiedet, stranggepresst und anschliessend durch Kaltwalzen, Hämmern, Ziehen, Tiefziehen mit Zwischenglühungen bei 600 bis 950° C verformt wird.
19. Verwendung einer Gedächtnislegierung nach Anspruch 1 bei der Herstellung eines Gerätes zur Umwandlung von Wärmeenergie in mechanische Energie.
20. Verwendung nach Anspruch 19 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Gedächtnislegierung als nicht selbsttätig in die Ausgangslage zurückkehrendes Element der thermischen Ueberstromauslösung eines elektrischen Schaltgerätes benutzt wird.
21. Verwendung nach Anspruch 19 s dadurch gekennzeichnet, dass die Gedächtnislegierung als selbsttätig in die Ausgangslage zurückkehrendes Element der thermischen Ueberstromauslösung eines elektrischen Schaltgerätes benutzt wird.
22. Verwendung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, dass die Gedächtnislegierung als Element zur Kurzschlussstromauslösung eines elektrischen Schaltgerätes benutzt wird.
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23. Verwendung nach Anspruch 19 3 dadurch gekennzeichnet, dass die Gedächtnislegierung als Kontrollelement eines Thermoreglers oder Thermorelais benutzt wird.
BBC Aktiengesellschaft
Brown3 Boveri & Cie.
809809/0604
DE19762644041 1976-08-26 1976-09-30 Gedaechtnislegierung Granted DE2644041A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

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CH1082776A CH606456A5 (de) 1976-08-26 1976-08-26

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DE2644041A1 true DE2644041A1 (de) 1978-03-02
DE2644041C2 DE2644041C2 (de) 1987-11-26

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