CH346032A - Kobalt-Mangan-Nickel-Legierung, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung derselben - Google Patents

Description

      Kobalt-Mangan-Nickel-Legierung,    Verfahren     zu    ihrer Herstellung und Verwendung derselben    Für viele Zwecke der Technik werden     aushärt-          bare    und     unmagnetische    Legierungen benötigt, die sich  einerseits gut verarbeiten, insbesondere gut verfor  men lassen, die aber anderseits im ausgehärteten Zu=  stand sehr grosse Härtewerte bei guten     Elastizitäts-          eigenschaften    aufweisen.  



  Es wurden Legierungen gefunden, die diese Be  dingungen weitgehend erfüllen.  



  Die Legierungen mit den gewünschten Eigen  schaften sind aus Grundbestandteilen aufgebaut,  deren Gewichtsverhältnis innerhalb eines fest umris  senen Bereiches des Konzentrationsdreiecks des     ter-          nären    Systems     Kobalt-Mangan-Nickel        liegt    (siehe       Fig.    1 der beiliegenden Zeichnung). Dieser im Kon  zentrationsdreieck genau festgelegte Bereich der Ge  wichtsverhältnisse wird im folgenden als Legierungs  bereich bezeichnet.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Kobalt-Man-          gan-Nickel-Legierung,    die mindestens die drei genann  ten Elemente enthält, und zwar in einem solchen  Gewichtsverhältnis, dass dieses Verhältnis innerhalb  der Grenzen desjenigen Bereiches     liegt,    der durch den  Kurvenzug h im Konzentrationsdreieck des in     Fig.    1  der beiliegenden Zeichnung dargestellten Systems       Kobalt-Mangan-Nickel    umschlossen wird,

   mit     Aus-          nahme        der        Legierung        mit        20        %        Kobalt,        40        %        Man-          gan,        40        %        Nickel.        Die        zuletzt        genannte        Legierung        ist     aus Untersuchungen über Widerstandslegierungen  bekannt.

   Die Legierung gemäss der Erfindung enthält       vorzugsweise    5     bis        58        %        Kobalt.     



  Die erfindungsgemässe     Legierung    kann weiterhin  einen Zusatz von mindestens einem der Elemente  Aluminium, Chrom, Kupfer, Eisen,     Molybdän,        Niob,     Silizium,     Tantal,    Titan,     Vanadin,    Wolfram enthalten,  wobei der Zusatz höchstens ein Drittel des jeweiligen       Kobaltgehaltes    beträgt.    Durch geeignete Wahl dieser Zusätze ist es mög  lich, die Eigenschaften der erfindungsgemässen Legie  rungen den jeweiligen Erfordernissen weitgehend an  zupassen.  



  Die erfindungsgemässe Legierung ist     aushärtbar     und praktisch     unmagnetisch.    Besonders interessant  sind die Randgebiete des Legierungsbereiches, die  durch die Linie i begrenzt sind     (Fig.    1). Sie besitzen  deshalb ein erhöhtes technisches Interesse, weil die  Legierungen dieser Randzone nicht nur     unmagnetisch     sind, sondern auch noch besonders günstige Härte  werte und     Elastizitätseigenschaften    bei gleichzeitig  guter     Duktilität    aufweisen. Dies. gilt insbesondere für  eine Legierung mit mindestens 15 0/a Nickel.  



  Die     Fig.    2 und 3 zeigen in Kurvenform den Ver  lauf der     Vickershärte    in Abhängigkeit von der An  lassdauer, wobei die Abszisse in logarithmischem  Massstab gezeichnet ist. Die     Fig.    2 gibt den Verlauf  der Härtewerte, ausgehend vom weichen Zustand des  Materials, wieder. Der weiche Zustand des Materials  ergibt sich nach einer     Weichglühung    mit nachfolgen  dem Abschrecken.  



  Den Verlauf der Aushärtung vom harten Zustand  aus zeigt die     Fig.    3. Unter hartem Ausgangszustand  wird hierbei ein solcher verstanden, den das     weich-          geglühte    Material durch eine zusätzliche Kaltverfor  mung erhält. Der Grad der     Kaltverformung    bestimmt  die Höhe der nach dem Aushärten erreichbaren       Vickershärte.     



  Die in den Figuren angegebenen Bezugszeichen  bedeuten im einzelnen:  A = Lage einer untersuchten     Legierung    mit der       Zusammensetzung        20        0/u        Kobalt,        35        %        Mangan,          45        %        Nickel        (in        Fig.        1).     



       B    -     Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        30%          Kobalt,        45        %        Mangan,        25,0/9        Nickel.         C = Lage einer untersuchten Legierung mit 5     1/o          Kobalt,        35        a/o        Mangan,

          60        %        Nickel.     



       D        =        Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        20%,     Kobalt, 55     0/a    Mangan, 25     0/a    Nickel.  



       E        =        Lage        einer        untersuchten        Legierung        mit        20        %          Kobalt,        60        %        Mangan,        20        %        Nickel.     



  F = Lage einer untersuchten Legierung mit 10      /o          Kobalt,        55        %        Mangan,        35        %        Nickel.     



  G = Lage einer untersuchten Legierung mit 20     1/o          Kobalt,        45        %        Mangan,        35        o/a        Nickel.     



  a bis g =     Aushärtungskurven    der untersuchten  Legierungen A bis G mit folgenden     Anlasstempera-          turen:     
EMI0002.0054     
  
    Legierung <SEP> A <SEP> Anlasstemperatur <SEP> 480  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> B <SEP> <B>55</B> <SEP> 400  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> C <SEP> 23 <SEP> 400  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> D <SEP> <B>93</B> <SEP> 550  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> E <SEP> <B>92</B> <SEP> 480  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> F <SEP> 550  <SEP> C
<tb>  Legierung <SEP> G <SEP> 550o <SEP> C       h = äussere Grenze des erfindungsgemässen Legie  rungsbereiches im Konzentrationsdreieck des     ternä-          ren    Systems     Kobalt-Mangan-Nickel.     



  i = Grenzlinie der Randzone des Legierungs  bereiches.  



  Ein Herstellungsverfahren der erfindungsgemässen  Legierung     ist    das Giessen aus der Schmelze. Die Le  gierung könnte aber auch auf pulvermetallurgischem  Wege erhalten werden.  



  Die Legierung wird vorzugsweise für     unmagne-          tische    Teile von Apparaten verwendet, wobei diese  Teile dann aber gleichzeitig noch andere häufig er  wünschte Eigenschaften besitzen können,     nämlich     hohe Verschleissfestigkeit und gute Federungseigen  schaften.  



  Unter Apparaten können zum Beispiel auch Prä  zisionsinstrumente und Uhren verstanden werden.  Die günstigsten Eigenschaften können     in    der Le  gierung entwickelt werden, wenn sie von Tempera  turen von 700 bis 950o C abgeschreckt und darauf bei    400 bis 600  C angelassen wird. Sie wird deshalb  vorzugsweise in diesem abgeschreckten und angelas  senen Zustand verwendet.  



  Die Kurven der     Fig.    2 und 3 geben nicht die für  jede einzelne Legierung und nicht die im gesamten  Legierungsbereich erreichbaren höchsten Härtewerte  wieder, sondern nur einige Beispiele aus verschie  denen Teilen des Legierungsbereiches. Es     ist    wichtig,  dass durch geeignete Wahl der     Abschrecktemperatur     und insbesondere der     Anlasstemperatur    für jede ein  zelne Legierung verschiedene Härtewerte erreicht  werden können, und dass man die Härte je nach dem  gewünschten Verwendungszweck auf einen bestimm  ten Wert bringen kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Kobalt-Mangan-Nickel-Legierung, dadurch ge kennzeichnet, dass die Legierung mindestens die drei Elemente Kobalt, Mangan und Nickel enthält, und zwar in einem solchen Gewichtsverhältnis, dass dieses Gewichtsverhältnis innerhalb der Grenzen desjenigen Bereiches liegt, der durch den Kurvenzug (h) im Konzentrationsdreieck des in Fig. 1 der beiliegenden Zeichnung dargestellten Systems Kobalt-Mangan- Nickel umschlossen wird, mit Ausnahme der Legie- rung mit 20 % Kobalt, 40,

   % Mangan und 40 IM Nickel. Il. Verfahren zur Herstellung der Legierung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass man sie durch Giessen aus der Schmelze herstellt. III. Verwendung der Legierung nach Patent anspruch I für unmagnetische Apparateteile. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Legierung nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass sie ausserdem noch einen Zusatz von mindestens einem der Elemente Aluminium, Chrom, Kupfer, Eisen, Molybdän, Niob, Silizium, Tantal, Titan, Vanadin, Wolfram enthält, wobei der Zusatz höchstens ein Drittel des jeweiligen Kobalt gehaltes beträgt. 2. Verfahren nach Patentanspruch 1I zur Herstel lung der Legierung nach Unteranspruch 1.