Eisen-Nickel-Titan-Legieinngen als Werkstoff mit möglichst niedrigem
Ausdehnungskoeffizienten Es ist bekannt, daß Nickeleisenlegierung2n verschiedener
Zusammensetzungen innerhalb gewisser Temperaturbereiche sich durch 'einen besonders
niedrigen Ausdehnungskoeffizienten auszeichnen. Beispielsweise besitzt eine Legierung
aus 36 % Nickel und 64 % Eisen bei Temperaturen zwischen Zimmertemperatur und etwa
io0° C einen nahe bei Null liegenden Ausdehnungskoeffizienten. Bei höheren Temperaturen
nimmt dieser Ausdehnungskoeffizient erheblich zu. Der Ausdehnungskoeffizient einer
42 o/oigen Niclteleisenlegierung ist bis etwa 34o° C verhältnismäßig niedrig und
nimmt von dieser Temperatur ab erheblich zu.Iron-nickel-titanium alloys as a material with the lowest possible
Expansion coefficients It is known that nickel iron alloys 2n different
Compositions within certain temperature ranges are characterized by 'one particular
characterized by a low expansion coefficient. For example, has an alloy
from 36% nickel and 64% iron at temperatures between room temperature and about
10 ° C has a coefficient of expansion that is close to zero. At higher temperatures
this expansion coefficient increases considerably. The expansion coefficient of a
42% nickel iron alloy is relatively low up to about 34o ° C and
increases considerably from this temperature.
Es ist ferner bekannt, Nickeleisenlegierungen ein Desoxyd'ationsmittel
bzw. einen Verarbeitungszusatz zuzusetzen. Am gebräuchlichsten ist hierfür Mangan,
doch ist auch gelegentlich die Verwendung von Titan in Mengen bis zu i o% teils
neben, teils an Stelle von Mangan vorgeschlagen worden.It is also known that nickel iron alloys are a deoxidizer
or to add a processing additive. The most common for this is manganese,
but the use of titanium in amounts of up to 10% is also occasional
in addition to, partly in place of manganese.
Der Ausdehnungskoeffizient der Nickeleisenlegierungen wird nun durch
einen Zusatz con Mangan verhältnismäßig stark erhöht. Zur Veranschaulichung mögen
die folgenden Zahlen dienen: Es wurde ein 35 o/oiges Nickeleisen untersucht, das
einen geringen Zusatz von Mangan enthielt. Zur Untersuchung wurden 35 o/oige Nickeleisenlegierungen
verschiedener Erzeugung herangezogen. An der besten dieser Legierungen _ wurde ein
Ausdehnungskoeffizient von 4,5 X io-' zwischen 2o und ioo° C gefunden und- ein solcher
von 29,4 X i,1-7 z-,visehen ioo und 2oo° C. Dieses beste 35 o/oige Nickeleisen enthielt
etwa 0,3 °/o Mangan. Ein Nickeleisen mit einem so niedrigen Mangangehalt
ist aber bereits sehr schwer zu verarbeiten. An einem besser verärbeitbaren Nickeleisen
mit 35 % Nickel, das o,6 % Mangan enthielt, wurde ein Ausdehnungskoeffizient von
8,5 X io-7 zwischen 2o und ioo° C gemessen und ein solcher von 3i,3 X 1o-7 zwischen
ioo und 2oo° C.The expansion coefficient of the nickel iron alloys is now increased relatively strongly by adding manganese. The following figures may serve as an illustration: A 35% nickel iron was examined which contained a small amount of manganese added. 35% nickel-iron alloys of various types were used for the investigation. In the best of these alloys, a coefficient of expansion of 4.5 x 10 ° was found between 20 and 100 ° C and a coefficient of 29.4 x 1, 1-7 z-, visehen 100 and 200 ° C. This best 35% nickel iron contained about 0.3 % manganese. However, a nickel iron with such a low manganese content is already very difficult to process. On a more workable nickel iron with 35% nickel, which contained 0.6% manganese, an expansion coefficient of 8.5 x 10 -7 was measured between 20 and 100 ° C and that of 3i, 3 x 10 -7 between 100 and 2oo ° C.
Gemäß der .Erfindung werden als Werkstoffe mit besonders niedrigen
Ausdehnungskoeffizienten an sich bekannte Titan-Nickel-Eisen-Legierungen verwendet,
die 30 bis 47 % Nickel (insbesondere 35 bis 36 °/o Nickel) und o, i o/o Titan
enthalten. Obwohl diese Legierungen der Zusammensetzung nach bekannt sind, war über
die Größe des Ausdehnungskoeffizienten der Legierungen nichts bekannt, insbesondere
nicht darüber, daß der Ausdehnungskoeffizient solcher praktisch manganfreier titanhaltiger
Nickeleisenlegierungen erheblich kleiner ist als der von Nickeleisenlegierungen,
die in üblicher Weise mit Mangan desoxydiert worden sind. Im Anschluß an die oben
mitgeteilten Zahlenwerte, die an manganhaltigen Nickeleisenlegierungen gemessen
wurden, sei angegeben, daß ein etwa 35 o/öiges Nickeleisen, dem an
Stelle
von Mangan ein- gewisser Prozentsatz Titan zugesetzt war, der genügte, um eine so
gute Verarbeitbarkeit des Nickeleisens hervorzurufen, daB sie der des 35 °foigen
Nickeleisens mit o,6% Mangan gleichkam, einen Ausdehnungskoeffizienten zwischen
2o und ioo° C von 4,1 X io-7 und zwischen ioo und 20o° C von 19,7 X io-7 zeigte.According to the invention, titanium-nickel-iron alloys known per se are used as materials with particularly low coefficients of expansion, which contain 30 to 47% nickel (in particular 35 to 36% nickel) and 0.1% titanium. Although the composition of these alloys is known, nothing was known about the size of the expansion coefficient of the alloys, in particular not that the expansion coefficient of such practically manganese-free titanium-containing nickel-iron alloys is considerably smaller than that of nickel-iron alloys which have been deoxidized in the usual way with manganese. Following the numerical values reported above, which were measured on manganese-containing nickel-iron alloys, it should be stated that an approximately 35% nickel iron, to which a certain percentage of titanium was added instead of manganese, was sufficient for the nickel iron to be so easy to process to cause it to be equal to that of 35 ° nickel iron with 0.6% manganese, a coefficient of expansion between 20 and 100 ° C of 4.1 x 10 -7 and between 100 and 20 ° C of 19.7 x 10 -7 .