DE3832342C1

DE3832342C1 - Platinum-jacketed wire, method for production of a platinum-jacketed wire and use of a platinum-jacketed wire

Info

Publication number: DE3832342C1
Application number: DE19883832342
Authority: DE
Inventors: Albrecht Dr. 6454 Bruchkoebel De Bischoff; Helmut 6450 Hanau De Koch
Original assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Current assignee: WC Heraus GmbH and Co KG
Priority date: 1988-09-23
Filing date: 1988-09-23
Publication date: 1989-07-20

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manteldraht mit einem Mantel aus Platin, der einen Kern aus einem edelmetallhaltigen Werkstoff umhüllt, auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Manteldrähte sowie auf deren Verwendung.

Es sind seit vielen Jahren Widerstandsthermometer im Handel erhältlich, bei denen mit dem im wesentlichen aus Platin bestehenden Meßwiderstand ein Manteldraht als Zuleitungsdraht für die Stromzuleitung unverrückbar verbunden, insbesondere verschweißt, ist. Der Zuleitungsdraht besteht aus einem Mantel aus Platin, der einen Kern aus einer Gold-Legierung, die 5 Gewichts-% Platin enthält, umhüllt. Diese bekannten Manteldrähte weisen gute mechanische Eigenschaften, wie Zugfestigkeit, Bruchdehnung und Streckfähigkeit auf. Allerdings ist ihr Preis sehr erheblich, insbesondere weil das Volumen des aus Platin bestehenden Mantels pro Längeneinheit etwa 64% des Gesamtvolumens des Manteldrahts beträgt. Man hat daher schon versucht, den Volumen-Anteil des Mantels am Gesamtvolumen des Manteldrahts zu vermindern, um dadurch den Preis des Manteldrahts zu reduzieren. Derartige Versuche schlugen jedoch fehl, weil mit der Verminderung des Mantelvolumens Verschlechterungen der mechanischen Eigenschaften des Manteldrahts einhergingen.

Aus der EP-PS 00 29 888 ist die Herstellung eines Manteldrahtes bekannt, der einen Kern aus einer Zirkon-Kupferlegierung und einen Mantel aus Gold besitzt. Er wird in der Weise hergestellt, daß ein Vorratsdraht aus der Zirkon-Kupfer legierung gereckt, dann Gold plattiert und nach der Goldplattierung der Draht in zwei Stufen auf Enddurchmesser gereckt wird. Hierbei handelt es sich offen sichtlich um ein galvanisches Plattierverfahren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen preiswerteren Manteldraht mit Platin-Mantel zu schaffen, der zumindest gleich gute mechanische Eigenschaften wie die bekannten Manteldrähte mit Platin-Mantel und einem Kern aus einer 95 Gewichts-% Gold und 5 Gewichts-% Platin bestehenden Legierung aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe für einen Manteldraht mit einem Mantel aus Platin, der einen Kern aus einem edelmetallhaltigen Werkstoff umhüllt, erfindungsgemäß dadurch, daß der Kern aus einer Palladium-Legierung besteht, die 1 bis 5 Gewichts-% Wolfram, Rest Palladium enthält, und daß das Mantelvolumen pro Längeneinheit 10 bis 50% des Gesamtvolumens des Manteldrahts beträgt.

Bewährt hat sich besonders ein Manteldraht, der sich dadurch auszeichnet, daß der Kern aus einer Legierung aus 3 Gewichts-% Wolfram und 97 Gewichts-% Palladium besteht und daß das Mantelvolumen 30% des Gesamtvolumens des Manteldrahtes beträgt.

Überraschenderweise haben Vergleichsuntersuchungen ergeben, daß für einen Manteldraht gemäß Anspruch 2 Zugfestigkeitswerte von 322 N/mm², eine Streckgrenze von 125 N/mm² und eine Bruchdehnung von 24% erreicht werden, während unter gleichen Bedingungen für einen Manteldraht mit Platin-Mantel und einem Kern aus einer Legierung, die aus 95 Gewichts-% Gold und 5 Gewichts-% Platin besteht, und dessen Mantelvolumen pro Längeneinheit 64%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Manteldrahts, beträgt, Zugfestigkeitswerte von 229 N/mm², eine Streckgrenze von 144 N/mm² und eine Bruchdehnung von 17% gemessen wurden. Die Zugversuche zur Ermittlung der Zugfestigkeit-, Streckgrenzen- und Bruchdehnungswerte wurden gemäß DIN 51210 durchgeführt. Die Kosteneinsparungen für erfindungsgemäße Manteldrähte betragen etwa ¹/₃ der Kosten für die zu den Vergleichsversuchen herangezogenen Manteldrähte des Standes der Technik.

Außer der Kosteneinsparung hat sich überraschenderweise ergeben, daß die mechanischen Eigenschaften erfindungsgemäßer Manteldrähte gegenüber den bekannten und bewährten Vergleichs-Manteldrähten sogar verbessert sind; bei etwa gleichen Werten für die Streckgrenze liegen die Werte für die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung um etwa 40% höher.

Die Herstellung des erfindungsgemäßen Manteldrahts mit Mantel aus Platin und einem Kern aus einer Palladium-Wolfram-Legierung erfolgt vorteilhafterweise so, daß ein stabförmiger Kern-Werkstoff aus einer Palladium-Legierung, die aus 1 bis 5 Gewichts-% Wolfram, Rest Palladium besteht, in ein Rohr aus Platin eingebracht und diese Stab-Rohr-Anordnung auf Enddraht-Durchmesser gezogen wird.

Vorteilhafterweise erfolgt der Ziehvorgang in mehreren Stufen mit jeweils einer Zwischenglühung.

Erfindungsgemäße Manteldrähte werden vorzugsweise als Zuleitungsdraht für Widerstandsthermometer mit einem aus im wesentlichen aus Platin bestehenden Meßwiderstand verwendet.

In der Figur ist schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Manteldrahts gemäß der Erfindung dargestellt.

Mit der Bezugsziffer 1 ist der aus Platin bestehende Mantel bezeichnet, dessen Volumen pro Längeneinheit 30%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Manteldrahts, beträgt. Der Mantel 1 umhüllt den Kern 2, der aus einer Legierung aus 97 Gewichts-% Palladium und 3 Gewichts-% Wolfram besteht und dessen Volumen pro Längeneinheit 70%, bezogen auf das Gesamtvolumen des Manteldrahts, beträgt.

Ein Beispiel für die Herstellung eines erfindungsgemäßen Manteldrahts wird nachfolgend beschrieben: Ausgangsmaterialien sind einerseits ein Rohr aus chemisch reinem Platin mit einem Außendurchmesser von 10 mm und einem Innendurchmesser von 7 mm, andererseits ein Stab aus einer Legierung aus 97 Gewichts-% Palladium und 3 Gewichts-% Wolfram mit einem Durchmesser von 6,5 mm. Der Stab wird in das Rohr geschoben und diese Anordnung durch eine Kombination von Zieh-, Warmwalz- und Kaltwalzschritten zu einem Manteldraht mit einem Durchmesser von 3 mm verformt. Dieser so hergestellte Manteldraht wird dann einem Ziehprozeß mit 20 Ziehschritten unterworfen, wodurch ein Manteldraht mit einem Enddurchmesser von 0,35 mm entsteht. Die Dicke des Platin-Mantels beträgt 15 µm.

Claims

1. Manteldraht aus einem Mantel aus Platin, der einen Kern aus einem edelmetallhaltigen Werkstoff umhüllt, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Palladium-Legierung besteht, die 1 bis 5 Gewichts-% Wolfram, Rest Palladium enthält und daß das Mantelvolumen pro Längeneinheit 10 bis 50% des Gesamtvolumens des Manteldrahts beträgt.

2. Manteldraht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern aus einer Legierung aus 3 Gewichts-% Wolfram und 97 Gewichts-% Palladium besteht und daß das Mantelvolumen pro Längeneinheit 30% des Gesamtvolumens des Manteldrahts beträgt.

3. Verfahren zur Herstellung eines Manteldrahts mit einem Mantel aus Platin und einem Kern aus edelmetallhaltigem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß ein stabförmiger Kern-Werkstoff aus einer Palladium-Legierung, die aus 1 bis 5 Gewichts-% Wolfram, Rest Palladium besteht, in ein Rohr aus Platin eingebracht und diese Stab-Rohr-Anordnung auf Enddraht-Durchmesser gezogen wird.

4. Verwendung eines Manteldrahts nach den Ansprüchen 1 oder 2 als Zuleitungsdraht für Widerstandsthermometer mit einem aus im wesentlichen aus Platin bestehenden Meßwiderstand.