CH332571A - Legierung, insbesondere für Bestandteile von Uhren und Messinstrumenten - Google Patents

Legierung, insbesondere für Bestandteile von Uhren und Messinstrumenten

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CH332571A
CH332571A CH332571DA CH332571A CH 332571 A CH332571 A CH 332571A CH 332571D A CH332571D A CH 332571DA CH 332571 A CH332571 A CH 332571A
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Reinhard Dr Straumann
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Reinhard Dr Straumann
Straumann Fritz
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description


  Legierung, insbesondere     für    Bestandteile von     Uhren    und     Messinstrumenten       Im Schweizer Patent Nr. 265255 wird eine       Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung    beschrieben,  die als     Hauptlegierungsbestandteile    Eisen,  Nickel und Kobalt in Mengen von insgesamt       höchstens        80        %        aufweist,

          ferner        in        einer          Menge        von        höchstens        30        %        mindestens        ein     Metall der Chromgruppe enthält und als här  tende Zusätze Beryllium, Titan und     Kohlen-          stoff        in        Mengen        von        insgesamt        höchstens    5     %     einschliesst.  



  Ferner wird im Patent Nr. 306697 eine       weitere        Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung    unter  Schutz gestellt, welche  13,0-64,9 0/<B>9</B> Ni  18,0-50,0 04 Co       1,0-10,011/0    Mo  10,0-20,0 0/<B>9</B>     Cr     0,1-     6,01/o    Mn und  0,1-     1,00/9        Si    enthält,    wobei Eisen, Nickel und Kobalt in einer Ge  samtmenge von höchstens 85      /o    vorhanden  sind.

   Sie kann ausserdem noch bis zu 10      /o    W,       bis        zu    3     %        Be,        bis        zu    3      /o        Ti,        bis        zu        0,6        %        C,          bis        zu    6     %        V,

          bis        zu    6      /o        Cu        und/oder        bis        zu     6,5<B>0/9.A.1</B> enthalten.  



  Des ferneren wird im Schweizer Patent       Nr.    273747 eine Nickellegierung offenbart, die  sieh     insbesondere    für Aufzugsfedern für  Instrumente, Geräte und Uhren eignet und  dadurch gekennzeichnet ist, dass sie       50-68        %        Nickel          10-25        %        Eisen            12-25        %        Chrom        \\"          5-10        %        mindestens        eines        weiteren   

         Metalles    der 6. Gruppe des  periodischen Systems,       0,6-1,2        %,        Beryllium        und          0,6-2%        Titan     enthält.  



  Ferner wird im Patent Nr. 306698 fest  gestellt, dass es in gewissen Fällen     zweckdien-          lieh    sein kann, den im Schweizer Patent       Nr.    273747 angegebenen Minimalgehalt für  Chrom, Beryllium und Titan zu senken, wobei  die Legierungseigenschaften keine Einbusse  erleiden.

   Im Patent Nr. 306698 wird daher  eine Nickel-Legierung beansprucht, welche  50-68 % Nickel  <B>1</B>0-25     11/9    Eisen  10-25 04 Chrom       .5-10        %        Molybdän        und/oder        Wolfram          0,005-0,6        %        Beryllium        und          0,01-0,6        %        Titan     enthält.

   Diese Legierung kann ferner     gege-          benenfalls        höchstens    3     %        Silizium        und/oder     Mangan enthalten.  



  Es wurde nun die     überrasehende    Feststel  lung gemacht, dass Legierungen gemäss     schweiz.     Patenten     Nrn.265255,    273747, 306697 und  306698 unter Umständen Neigung zu vermin  derter Festigkeit und in gewissen Fällen zu       Korrosionsbildung    aufweisen und sich dann  auch verhältnismässig schlecht bearbeiten las  sen. Das gleiche gilt übrigens auch für andere      bis anhin insbesondere für Bestandteile von       Messinstrumenten    und von Uhren, wie Anker,       Unruhen,    Federn und dergleichen, verwen  deten Legierungen.  



  Es wurde nun überraschenderweise festge  stellt., dass man die vorerwähnten Nachteile  vermeiden und den besagten Legierungen für  den in Frage stehenden Zweck zusätzliche bes  sere Eigenschaften verleihen kann, wenn man  deren Kohlenstoffgehalt in bestimmten mini  malen Grenzen hält. Versuche haben nämlich  ergeben, dass der Kohlenstoffgehalt einer zur  Herstellung von bruchfesten und korrosions  beständigen Uhren- und Instrumentenbestand  teilen geeigneten Legierung höchstens 0,05 0/0  betragen darf. Auch wurde festgestellt, dass  in den meisten Fällen der unerwünscht hohe  Kohlenstoffgehalt zur Hauptsache durch das       zulegierte    Eisen in die Schmelze der Legierung  eingeführt wird.

     Die vorliegende Erfindung betrifft eine  Legierung, insbesondere für Bestandteile von  Uhren und     Messinstrumenten,    die mindestens  ein Element der 4. Reihe der     VIII.    Gruppe  des periodischen Systems enthält, dadurch     ge-          kennzeichnet,        dass        sie        nicht        mehr        als        0,05        %     Kohlenstoff     enthält.     



  Ferner kann die Legierung mindestens ein  Element aus der Gruppe     VIa    des periodischen  Systems mit einem Atomgewicht von     52-184,     also     Cr,    Mo und W, und     gewünschtenfalls     eines oder mehrere der Elemente Beryllium,  Titan, Mangan, Silicium,     Vanadium,    Kupfer,  Aluminium,     Tantal    und     Niob,    nebst etwa vor  handener üblicher Verunreinigungen, enthal  ten.  



  Versuche haben gezeigt, dass durch einen       Höchstgehalt        von        10        %        handelsüblichen        Eisens     schädliche Ausscheidungen in der fertigen Le  gierung wesentlich reduziert werden können.

    Wird anderseits eine eisenfreie Legierung zu  bereitet, so kann - wie dies ebenfalls durch  Versuche beobachtet wurde - der Kohlen  stoffgehalt der fertigen Legierung auf weniger       als        0,02        %        gesenkt        werden.        Man        wird        daher     in jenen Fällen, in denen auf die Anwesen  heit von Eisen verzichtet werden kann, eisen  freie Legierungen vorziehen.

      Legierungstypen, die sich für die Herstel  lung von Uhren- und Instrumentenbestand  teilen besonders eignen, sind die folgenden       Legierungstyp   <I>I</I>       50-80        %        Nickel     0-25 0/a Eisen  5-25 0/<B>9</B> Chrom       5-10        %        Molybdän        und/oder        Wolfram     0,005-1,2     Q/9    Beryllium  0-10,0     "/a        Niob          0,

  01-6        %        Titan          0-4        %        Tantal     höchstens 0,05 0/0 Kohlenstoff  eventueller Rest bestehend aus im allge  meinen üblichen Zusätzen bzw.

   Verunrei  nigungen, wie Mn     und/oder        Si.            Legierungstyp        II     Ni 13,0-64,9 0/0       Co        20,0-50,0'%     Mo     1,0-10,00/0          Cr        4,0-20,0        %     W     0-10,0,14          Be        0-3,0"/o,          Ti        0-6,0%,          Ta        0-4,0    0/0  Fe     0-20,0'0/ü     Mn     0,1-6,

  011/9          Si        0,1-1,0,1/9     V     0-6,0119          Nb    0-10,0 0/0       Cu        0-6,0%          Al        'C        höchstens        0-6,51/9        0,05         /o     Rest bestehend aus im allgemeinen üblichen  Verunreinigungen und     Desoxydierungs-          mitteln.     



  Bei dem Legierungstyp     II    mag es vorteil  haft sein, wenn Eisen, Nickel und Kobalt in  einer Gesamtmenge von nicht weniger als 430/0  und nicht mehr als 850/0 vorhanden sind und       die        Gesamtmenge        an        Be        +        Ti        +        C        6%        nicht     übersteigt und die Gesamtmenge an Mn +     Si     + V +     Cu    + Al höchstens 200/a beträgt.  



  Bei entsprechender Wahl der Mengenver  hältnisse kann man mit der neuen, kohlen  stoffarmen bzw.     kohlenstofffreien    Legierung      beispielsweise Uhrfedern erhalten, die nicht  nur rostsicher und bruchfest, sondern auch  antimagnetisch sind, denn derartige Legierun  gen mit einem Höchstgehalt an Kohlenstoff  von     0,050h,    besitzen bessere Festigkeitswerte  und lassen sich leichter bearbeiten als die bis  anhin bekannten Legierungen; auch ist die  Gefahr der Bildung von Kristallausscheidun  gen bei Legierungen gemäss vorliegender Er  findung gering.  



  Die     Alengenverhältnisse    können, wie aus  der obigen Definition ersichtlich ist, je nach    dem Verwendungszweck der betreffenden  Legierungen und den sich     daraus'ergebenden,     vorgeschriebenen Festigkeitswerten ziemlich  stark variieren, wobei der Preis und die Be  arbeitungsfähigkeit des Materials eine Rolle  spielen, so dass die Mengenverhältnisse der  Legierung     zweckmässigerweise    unter Berück  sichtigung     dieser    Bedingungen gewählt wer  den.

   So werden beispielsweise mit Legierungen  folgender Zusammensetzungen sowohl in bezug  auf die Bearbeitungsfähigkeit des Materials  als auch die elastischen Eigenschaften von  Uhrfedern ausgezeichnete Ergebnisse erzielt:  
EMI0003.0006     
  
    Bei- <SEP> c@
<tb>  spiel
<tb>  Nr. <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Be <SEP> Ti <SEP> C <SEP> W <SEP> Mn <SEP> Si <SEP> MS <SEP> + <SEP> V <SEP> Cu <SEP> Al
<tb>  1 <SEP> 16,0 <SEP> 35,0 <SEP> 21,0 <SEP> 16,0 <SEP> 6,8 <SEP> 0,8 <SEP> 1,8 <SEP> 0,05 <SEP> 2,15 <SEP> 0,2
<tb>  2 <SEP> 1.6,0 <SEP> 25,5 <SEP> 30,0 <SEP> 16,0 <SEP> 7,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,9 <SEP> 0 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5
<tb>  3 <SEP> 15,6 <SEP> 35,0 <SEP> 19,0 <SEP> 1.6,0 <SEP> 7,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,8 <SEP> 0,01 <SEP> 2,15 <SEP> 0,2 <SEP> 2,0
<tb>  4 <SEP> 15,0 <SEP> 16,0 <SEP> 39,3 <SEP> 17,0 <SEP> 7,0 <SEP> 1,0 <SEP> 1,5 <SEP> 0,03 <SEP> 2,0 <SEP> 0,

  2
<tb>  5 <SEP> 16,0 <SEP> 25,0 <SEP> 28,0 <SEP> 16,0 <SEP> 8,0 <SEP> 0,8 <SEP> 1,7 <SEP> 0,02 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5 <SEP> 2,0
<tb>  6 <SEP> 15,0 <SEP> 14,8 <SEP> 39,5 <SEP> 12,2 <SEP> 7,0 <SEP> 0,6 <SEP> 1,0 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0 <SEP> 0,2 <SEP> 1,0 <SEP> 0,5
<tb>  7 <SEP> 20,75 <SEP> <B>1</B>6,0 <SEP> 39,35 <SEP> 12,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,3 <SEP> 0,75 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0
<tb>  8 <SEP> 20,5 <SEP> 37,35 <SEP> 1.8,0 <SEP> 12,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,65 <SEP> 0 <SEP> 4,0 <SEP> 2,0
<tb>  9 <SEP> 16,0 <SEP> 20,75 <SEP> 39,50 <SEP> 11,2 <SEP> 5,0 <SEP> 0,9 <SEP> 1,35 <SEP> 0,005 <SEP> 1,8 <SEP> 0,5 <SEP> 2,0
<tb>  10 <SEP> 20,75 <SEP> 16,0 <SEP> 39,35 <SEP> 12,0 <SEP> 6,0 <SEP> 0,3 <SEP> 0,75 <SEP> 0 <SEP> 2,0 <SEP> 2,0
<tb>  11 <SEP> 15 <SEP> 59 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,01
<tb>  12 <SEP> 16 <SEP> 59 <SEP> 15,6 <SEP> 8 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,

  05
<tb>  13 <SEP> 15 <SEP> 59 <SEP> 15 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,025 <SEP> 7
<tb>  14 <SEP> 16 <SEP> 59 <SEP> 15,6 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,04 <SEP> 8
<tb>  15 <SEP> 16 <SEP> 58 <SEP> 7.6 <SEP> 3 <SEP> 0,75 <SEP> 1 <SEP> 0,03 <SEP> 4
<tb>  16 <SEP> 24 <SEP> 56 <SEP> 11 <SEP> 4 <SEP> 0,01 <SEP> 0,05 <SEP> 0,02 <SEP> 4
<tb>  17 <SEP> 18 <SEP> 50 <SEP> 21,1 <SEP> 3 <SEP> 1,1 <SEP> 1 <SEP> 0,02 <SEP> 5
<tb>  18 <SEP> 10 <SEP> 65 <SEP> 17 <SEP> 2 <SEP> 1 <SEP> 0,8 <SEP> 0,001 <SEP> 4
<tb>  19 <SEP> 15 <SEP> 56,6 <SEP> 21 <SEP> 4 <SEP> 0,6 <SEP> 0,6 <SEP> 0,03 <SEP> 2
<tb>  20 <SEP> 16 <SEP> 56 <SEP> 21,3 <SEP> 4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,01 <SEP> 2
<tb>  21 <SEP> 13 <SEP> 51 <SEP> 22 <SEP> 4 <SEP> 0,9 <SEP> 1,5 <SEP> 0 <SEP> 4
<tb>  22 <SEP> 18 <SEP> 50 <SEP> 21 <SEP> 8 <SEP> 1.,1 <SEP> 1 <SEP> 0,001
<tb>  23 <SEP> 11 <SEP> 65 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 1 <SEP> 0,8 <SEP> 0,

  015
<tb>  24 <SEP> 15 <SEP> 55 <SEP> 22,7 <SEP> 6 <SEP> 0,6 <SEP> 0;6 <SEP> 0,01
<tb>  25 <SEP> 14 <SEP> 56 <SEP> 23 <SEP> 6,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,05
<tb>  26 <SEP> 16 <SEP> 51 <SEP> 20,5 <SEP> 0,9 <SEP> 1,5 <SEP> 0,04 <SEP> 10
<tb>  27 <SEP> 17 <SEP> 51 <SEP> 21 <SEP> 0,25 <SEP> 0,5 <SEP> 0, <SEP> 10
<tb>  28 <SEP> 16 <SEP> 65 <SEP> 10 <SEP> 4,3 <SEP> 0,15 <SEP> 0,3 <SEP> 0,01 <SEP> 4,2       
EMI0004.0001     
  
    Bei  spiel
<tb>  Nr. <SEP> Fe <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Cr <SEP> Mo <SEP> Be:

   <SEP> Ti <SEP> C <SEP> Ta <SEP> si <SEP> MS <SEP> + <SEP> W
<tb>  29 <SEP> 6 <SEP> 69 <SEP> 15 <SEP> 6,8 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,03 <SEP> 2
<tb>  30 <SEP> 74,8 <SEP> 15 <SEP> 7 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2
<tb>  31 <SEP> 36,8 <SEP> 40 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb>  32 <SEP> 6,0 <SEP> 30,8 <SEP> 40 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,8 <SEP> 0,02 <SEP> 2 <SEP> 4
<tb>  33 <SEP> 30,0 <SEP> 42,7 <SEP> <B>1</B>6,0 <SEP> 4,0 <SEP> 0,3 <SEP> 1,0 <SEP> 0 <SEP> 2 <SEP> 4,0
<tb>  34 <SEP> 6,0 <SEP> 30,8 <SEP> 39,8 <SEP> 12 <SEP> 4 <SEP> 0,3 <SEP> 0,02 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 4       Die in den' obigen Beispielen erwähnten  Legierungen können, soweit dies nicht ange  geben ist,

   gegebenenfalls ausserdem noch ge  ringe Mengen an üblichen     Desoxydations-          und    Verarbeitungszusätzen, wie zum Beispiel  Mangan und/oder Silicium, enthalten, wobei  die Gesamtmenge dieser Zusatzelemente vor  zugsweise     zwischen    0,1 und 20/0 liegen wird,  obzwar gegebenenfalls auch geringere oder  etwas höhere Mengen davon zugegen sein kön  nen.  



  Es versteht sich von selbst, dass sich die  obigen Zusammensetzungen in gewissem Masse  ändern lassen, wobei stets Legierungen erhal  ten werden, die die gewünschten Eigenschaf  ten aufweisen.    0,005-1,2     1/o,    Beryllium       0,01-6,0        %        Titan        und          höchstens        0,05        %        Kohlenstoff     enthält.  3. Legierung nach Unteranspruch 2, da  durch gekennzeichnet, dass sie höchstens 25     1,10     Fe enthält.  



  4. Legierung nach     Unteransprueh    2, da  durch     gekennzeichnet,    dass sie noch     höchstens          10        %        Nb        enthält.     



  5. Legierung nach Unteranspruch 2, da  durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens  4     %        Ta        enthält.     



  6. Legierung nach Unteranspruch 2, da  durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens  3     %        Si        enthält.     



  7. Legierung nach Unteranspruch 2, da  durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens  3     %        Mn        enthält.     



  B. Legierung nach Unteranspruch 2, da  durch gekennzeichnet, dass sie noch insgesamt       höchstens    3     %        Mn        -1-        Si        enthält.     



  9. Legierung nach Patentanspruch, da  durch gekennzeichnet, dass sie       13-65        %        Ni          20-50        %        Co          1-101/0    Mo       4--20        %        Cr          0,1-6        %        D1n          0,1-1%        Si        und          höchstens        0,05        %        C     enthält.  



  10. Legierung nach Unteranspruch 9, da  durch gekennzeichnet, dass sie noch höchstens       10        0/0        W,        höchstens    3     %        Be,        höchstens    6     %        Ti,

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Legierung, insbesondere für Bestandteile von Uhren und Messinstrumenten, die minde stens ein Element der 4. Reihe der VIII. Gruppe des periodischen Systems enthält, dadurch ge- kennzeichnet, dass sie nicht mehr als 0,05 % Kohlenstoff\ enthält. UNTERANSPRÜCHE 1.
    Legierung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem mindestens ein Element aus der Gruppe VIa des periodi schen Systems mit einem Atomgewicht von 52 bis 184 enthält. 2. Legierung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass sie 50-80 '% Nickel 5-25 o/oa Chrom 5-10 % Molybdän und/oder Wolfram höchstens 4 % Ta,
    höchstens 20 % Fe, höch- stens 6 % V, höchstens 10 % Nb, höchstens 6 % Cu und höchstens 6,
    5 11/o A1 enthält. 1l.. Legierung nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass Fe + Ni + Co in einer Gesamtmenge von nicht weniger als 43 0/0 und nicht mehr als 85 ' /o vorhanden sind und die Gesamtmenge an Be + Ti + C 6 o/@ nicht übersteigt und die Gesamtmenge an Mn + Si + V + Cu + A1 <RTI
    ID="0005.0038"> höchstens 20 % beträgt.
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