JPH0213023B2 - - Google Patents

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JPH0213023B2
JPH0213023B2 JP57053691A JP5369182A JPH0213023B2 JP H0213023 B2 JPH0213023 B2 JP H0213023B2 JP 57053691 A JP57053691 A JP 57053691A JP 5369182 A JP5369182 A JP 5369182A JP H0213023 B2 JPH0213023 B2 JP H0213023B2
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Japan
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alloy
gauge
less
gauge factor
alloys
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JP57053691A
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Ryo Masumoto
Naoji Nakamura
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DENKI JIKI ZAIRYO KENKYUSHO
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DENKI JIKI ZAIRYO KENKYUSHO
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  • Heat Treatment Of Steel (AREA)
  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は鉄(Fe),クロム(Cr),コバルト
(Co)にタングステン(W),モリブデン(Mo),
ニオブ(Nb)およびタンタル(Ta)の1種ある
いは2種以上の合計が0.01〜15%の添加元素と、
少量の不純物を含むストレインゲージ用合金およ
びその製造方法に関するもので、その目的とする
ところはゲージ率が大きく、ゲージ率の組成に対
する変化が小さく、他の諸特性に優れかつ加工が
容易なストレインゲージ用合金を提供するにあ
る。 ストレインゲージは、一般に弾性歪によつてゲ
ージ細線またはゲージ箔の電気抵抗が変化する現
象を利用し、逆にその抵抗変化を測定することに
よつて歪の量あるいは応力を計測するもので、広
く歪測定に用いられるばかりでなく、近年は平衡
型記録計等の工業機器の機械量−電気量変換器要
素、所謂ストレインセンサとしても利用される。 ストレインゲージ材料に課せられる条件は、 1 ゲージ率が大きいこと 2 対銅熱起電力が小さいこと 3 比電気抵抗が大きいこと 4 比電気抵抗の温度係数が小さいこと 5 加工性がよく、機械的性質がよいこと 6 安価なこと などに要約される。 ところで、ストレインゲージはその構造が金属
細線(13〜25μmφ)または箔(厚さ3〜5μm)
を格子状あるいはロゼツト状に配置してなり、ま
たその使用法としては前記ゲージを被測定物に接
着剤で貼付し、被測定物に生じた歪をゲージの抵
抗変化から間接的に測定するものである。 ストレインゲージの感度はゲージ率Kによつて
決まり、Kの値は一般に次の式で表わされる。 K=ΔR/R/Δl/l=1+2σ+Δρ/ρ/Δl
/l ここでRはゲージ細線の全抵抗 σはゲージ細線のボアソン比 ρはゲージ細線の比電気抵抗 lはゲージ細線の全長 上式でσは金属においてほぼ0.3であるから、
ゲージ率Kを大きくするためにはΔρ/ρ・(Δl/
l)-1を大きくしなければならない。すなわち引
張変形を与えた時に、材料の長さ方向の電子構造
が大幅に変化して、ρが増すという性質を具備す
る必要がある。 さてストレインゲージは、近年マイクロコンピ
ユーターの進歩に伴つて、その応用領域がますま
す拡大して高感度な圧力変換器やロードセルに多
用されつつある。特にロードセルにおいては、民
生面での料金ばかりの他にホツパースケールやタ
ンクスケールの力量計、圧延や押出加工機におけ
る圧力計、コンスタントフイーダや車輌重量計や
クレーン荷重計等の工業用はかりに用いられ、マ
イクロコンピユータと共に部品の個数、重量ある
いは圧力等の検出と指示の他に、自動制御による
工場管理において製品の高品位安定化や歩留まり
の向上ばかりでなく、省力および省エネルギーの
目的も担つている。 ところが自動制御技術において、計測機器の高
精度および高信頼性を得るためにはロードセルに
用いられているストレインゲージ素子の特性が重
要な決定要因となる。第1表には、現在知られて
いる主要なストレインゲージ素子の材料につい
て、そのゲージ率K,対銅熱起電力Emf、比電気
抵抗ρとρの温度係数Cfが示してある。
The present invention uses iron (Fe), chromium (Cr), cobalt (Co), tungsten (W), molybdenum (Mo),
One or more additive elements of niobium (Nb) and tantalum (Ta) with a total content of 0.01 to 15%;
This relates to an alloy for strain gauges that contains a small amount of impurities and a method for producing the same.The purpose is to create strain gauges that have a large gauge factor, a small change in gauge factor depending on the composition, excellent other properties, and are easy to process. To provide alloys for Strain gauges generally utilize the phenomenon that the electrical resistance of a thin gauge wire or gauge foil changes due to elastic strain, and conversely measure the amount of strain or stress by measuring the change in resistance. In addition to being used for strain measurement, in recent years it has also been used as a so-called strain sensor, a mechanical quantity-to-electrical quantity converter element for industrial equipment such as balanced recorders. The conditions imposed on strain gauge materials are: 1. A large gauge factor. 2. A small thermoelectromotive force against copper. 3. A large specific electrical resistance. 4. A small temperature coefficient of specific electrical resistance. 5. Good workability and mechanical properties. Good things can be summarized as 6. It's cheap. By the way, the structure of the strain gauge is made of thin metal wire (13 to 25 μmφ) or foil (3 to 5 μm thick).
The gauge is arranged in a grid or rosette shape, and its usage is to attach the gauge to the object to be measured with adhesive and indirectly measure the strain generated in the object from the change in resistance of the gauge. It is. The sensitivity of a strain gauge is determined by the gauge factor K, and the value of K is generally expressed by the following equation. K=ΔR/R/Δl/l=1+2σ+Δρ/ρ/Δl
/l where R is the total resistance of the gauge thin wire σ is the Boisson's ratio of the gauge thin wire ρ is the specific electrical resistance of the gauge thin wire l is the total length of the gauge thin wire In the above equation, σ is approximately 0.3 for metals, so
In order to increase the gauge factor K, Δρ/ρ・(Δl/
l) -1 must be increased. In other words, it is necessary to have the property that when tensile deformation is applied, the electronic structure in the longitudinal direction of the material changes significantly and ρ increases. Now, with the advancement of microcomputers in recent years, the field of application of strain gauges is expanding more and more, and they are increasingly being used in highly sensitive pressure transducers and load cells. In particular, load cells are used not only for consumer use but also for industrial scales such as hopper scales and tank scale force meters, pressure gauges for rolling and extrusion processing machines, constant feeders, vehicle weight scales, and crane load meters. In addition to detecting and giving instructions on the number of parts, weight, pressure, etc., along with a microcomputer, it also serves the purpose of not only stabilizing the high quality of products and improving yields in factory management through automatic control, but also saving labor and energy. There is. However, in automatic control technology, the characteristics of strain gauge elements used in load cells are important determining factors in order to obtain high precision and high reliability of measuring instruments. Table 1 shows the gauge factor K, thermoelectromotive force Emf relative to copper, specific electrical resistance ρ, and temperature coefficient C f of ρ for the main strain gauge element materials currently known.

【表】 第1表のうちCu−Ni系合金が従来最も多く用
いられている。この合金は比電気抵抗ρの温度係
数Cfの小さい特長を有する反面、ゲージ率Kおよ
び比電気抵抗ρの値も小さすぎ、また対銅熱起電
力Emfが大きいために、ストレインゲージ用材料
の特性としては十分とはいえない。また同一ロツ
ト内またはロツト間における性能のばらつきが5
〜10%にも達し非常に不安定である。その他の合
金の特性についても一長一短があり、従来用いら
れてきたストレインゲージ用材料の代替として
は、その特性が十分とはいい難かつた。 本発明者らは先にゲージ率Kが大きく、かつ他
の諸特性に優れたストレインゲージ用材料として
Fe−Cr−Co系合金が非常に有望であることを提
案してきた(特公昭45−13229号)。しかし上記合
金系はそのゲージ率Kが組成に対して大きく変化
する欠点、即ち組成に対するゲージ率Kの変動が
20%にも達するため、ばらつきの少ない安定した
製品を製造することは至難であつた。そこで上記
の欠点を解決するために本発明者らはさらに研究
を続けた結果、上記Fe−Cr−Co系合金における
ゲージ率Kの組成に対する大きなばらつきがNi
添加によつて改善されることを明らかにした。こ
の合金はNi量の極く狭い範囲に限つて安定なゲ
ージ率が得られるだけでなく、ゲージ率KもFe
−Cr−Co3元系合金より小さくなる欠点がある。 よつて本発明者らは、ゲージ率Kが大きく、し
かも組成に対するゲージ率の変化が少なく、他の
諸特性が優れ、そして鍛造や圧延、引抜きの如き
加工性の良好なストレインゲージ用合金の開発お
よびその製造方法を得る目的で研究を続け、上記
Fe−Cr−Co系合金の改良を試みた結果、Cr3〜
35%,Co17〜70%およびW9%以下、Mo10%以
下、Nb7%以下、Ta10%以下のうち1種または
2種以上の合計0.01〜15%,少量の不純物を含有
し、残部は実質的にFeからなる合金はゲージ率
Kが大きく、組成に対するゲージ率Kの変化が極
めて小さく、その他の諸特性に優れ、かつ加工が
容易であるストレインゲージ用合金を見い出し
た。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 本発明合金を製造するには、上記合金組成にな
るようにCr3〜35%,Co17〜70%およびW9%以
下、Mo10%以下、Nb7%以下、Ta10%以下のう
ち1種または2種以上の合計0.01〜15%と残部Fe
の適量を空気中、好ましくは非酸化性雰囲気中あ
るいは真空中において適当な溶解炉を用いて溶解
した後、カルシウム合金、マグネシウム合金ある
いはその他の脱酸剤、脱硫剤を少量(1%以下)
添加してできるだけ不純物を取り除き、充分に撹
拌し、組成的に均一な溶融合金を得る。 つぎにこれを適当な形および大きさの鋳型に注
入して健全な鋳魂を得、さらにこの鋳魂を高温あ
るいは常温において、鍛造、圧延あるいは引抜き
等の方法によつて、加工率1%以上の冷間加工を
施し、目的の形状のもの例えば直径0.06mmの線材
あるいは厚さ0.02mmの箔材を造り、この線材また
は箔材を上記の加工後そのまま、あるいは水素中
その他の適当な非酸化性ガス中もしくは真空中で
400℃以下の温度で1分以上100時間以下加熱する
熱処理を加えて目的の試料を得る。そして上記方
法により得られた合金試料についてゲージ率K,
対銅熱起電力Emf、比電気抵抗ρおよび比電気抵
抗の温度係数Cfを測定したところ、K:2〜5.7,
Emf:±3μV/℃以下、ρの最大値:90μΩ−cm
およびCf:+7×10-4/℃以下の特性を有し、か
つゲージ率Kの組成依存性が極めて小さい特長を
有するストレインゲージ用合金が得られる。 第1図は4種類の合金試料のゲージ率Kにおよ
ぼす冷間加工率の効果を調べたものである。図か
らわかるように、加工を施す前のゲージ率Kはい
ずれの合金試料の場合でも2以下で小さいが、加
工率が増すとともにゲージ率Kは急激に増加し
て、ほぼ一定値となる。そしてゲージ率Kが2以
上を示す加工率はいずれの合金試料の場合におい
ても1%以上であることが明白である。したがつ
て上記冷間加工は緻密な加工組成を形成すること
により、高いゲージ率Kを得る効果があるが、特
に加工率約20%以上を施した場合が著しい。また
上記の冷間加工についで行われる加熱処理(再結
晶温度以下の温度と時間)は加工による内部歪の
一部を除去し、ゲージ率およびその他の諸特性を
安定化する効果がある。その場合加熱温度が高い
ほど、あるいは加熱時間が長いほど効果が著し
い。ここで加熱温度が高ければ加熱時間はより短
かくてよく、また逆に加熱温度が低ければ加熱時
間はより長くしなければならないことは当然であ
る。 次に本発明の実施例について述べる。 実施例 1 合金番号111(組成Fe=52.3%,Cr=14.3%,
Co=28.6%,W=4.8%)の合金の製造 原料としては99.97%純度の電解鉄、99.44%純
度の金属クロム、99.59%純度の電解コバルトお
よび99.9%純度の金属タングステンを用いた。試
料を造るには原料を全重量100gでアルミナ坩堝
に入れ、酸化を防ぐため表面にアルゴンガスを吹
きつけながら、空気中で高周波誘導電気炉を用い
て溶かした。その後よく撹拌して均質な溶融合金
とした。つぎにその溶融合金を内径10mm、高さ
120mmの鉄型に鋳込み、得られた鋳塊を1000℃で
鍛造して外径5mmの丸棒とした。さらに1000℃で
中間焼鈍した後、スエージングおよび冷間引抜き
により直径0.5mmとし、再び1000℃で中間焼鈍を
して冷間引抜きにより直径0.06mmの細線とし、長
さ70cmに切断して試料とした。この場合の最終加
工率(減面率)は98%である。これらの各種加工
は高温においても常温においても容易に行うこと
ができた。この試料の加工および熱処理条件と対
応した特性は第2表のとおりである。
[Table] Among the alloys in Table 1, Cu-Ni alloys are the most commonly used. Although this alloy has a small temperature coefficient C f of specific electrical resistance ρ, the values of gauge factor K and specific electrical resistance ρ are also too small, and the thermoelectromotive force Emf against copper is large, making it difficult to use as a material for strain gauges. It cannot be said that the characteristics are sufficient. In addition, the variation in performance within the same lot or between lots is 5.
It reaches ~10% and is extremely unstable. The properties of other alloys also have advantages and disadvantages, and it is difficult to say that their properties are sufficient as substitutes for conventionally used materials for strain gauges. The present inventors have previously developed a material for strain gauges that has a large gauge factor K and is excellent in other properties.
We have proposed that Fe-Cr-Co alloys are very promising (Special Publication No. 13229/1983). However, the above alloy system has the disadvantage that its gauge factor K varies greatly depending on the composition.
As the variation could reach as high as 20%, it was extremely difficult to manufacture stable products with little variation. Therefore, in order to solve the above-mentioned drawbacks, the present inventors continued research and found that the large variation in the composition of the gauge factor K in the Fe-Cr-Co alloy was found to be
It has been shown that the addition of this material improves the results. This alloy not only has a stable gauge factor within a very narrow range of Ni content, but also has a gauge factor K of Fe.
-There is a drawback that it is smaller than the Cr-Co ternary alloy. Therefore, the present inventors have developed an alloy for strain gauges that has a large gauge factor K, has little change in gauge factor with respect to composition, has excellent other properties, and has good workability such as forging, rolling, and drawing. Continuing research with the aim of obtaining the above-mentioned
As a result of trying to improve Fe-Cr-Co alloy, Cr3~
Contains a small amount of impurities, the remainder being substantially We have found an alloy for strain gauges consisting of Fe that has a large gauge factor K, a very small change in gauge factor K with respect to composition, excellent other properties, and is easy to process. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings. In order to produce the alloy of the present invention, one or more of 3 to 35% Cr, 17 to 70% Co, and 9% or less of W, 10% or less of Mo, 7% or less of Nb, and 10% or less of Ta are used to obtain the above alloy composition. Total 0.01~15% and balance Fe
After melting an appropriate amount of in air, preferably in a non-oxidizing atmosphere or in vacuum using a suitable melting furnace, add a small amount (1% or less) of calcium alloy, magnesium alloy or other deoxidizing agent or desulfurizing agent.
The mixture is added to remove as many impurities as possible, and thoroughly stirred to obtain a compositionally uniform molten alloy. Next, this is poured into a mold of an appropriate shape and size to obtain a sound casting soul, and then this casting soul is subjected to forging, rolling, drawing, etc. at high temperature or room temperature to achieve a processing rate of 1% or more. Cold-work the desired shape, such as a wire rod with a diameter of 0.06 mm or a foil material with a thickness of 0.02 mm.The wire rod or foil material can be used as is after the above processing, or heated in hydrogen or other suitable non-oxidizing solution. in a gas or vacuum
The desired sample is obtained by heat treatment at a temperature of 400°C or less for 1 minute or more and 100 hours or less. And for the alloy sample obtained by the above method, the gauge factor K,
When the thermoelectromotive force Emf, specific electrical resistance ρ, and temperature coefficient C f of specific electrical resistance against copper were measured, K: 2 to 5.7,
Emf: ±3μV/℃ or less, maximum value of ρ: 90μΩ−cm
and C f :+7×10 −4 /° C. or less, and an alloy for strain gauges having the characteristics that the composition dependence of the gauge factor K is extremely small can be obtained. FIG. 1 shows an investigation of the effect of cold working rate on the gauge factor K of four types of alloy samples. As can be seen from the figure, the gauge factor K before processing is small, 2 or less, for all alloy samples, but as the processing rate increases, the gauge factor K rapidly increases and becomes a nearly constant value. It is clear that the machining rate at which the gauge factor K is 2 or more is 1% or more for any alloy sample. Therefore, the above-mentioned cold working has the effect of obtaining a high gauge factor K by forming a dense working composition, but this is particularly noticeable when the working rate is about 20% or more. Further, the heat treatment (at a temperature and time below the recrystallization temperature) performed subsequent to the above-mentioned cold working has the effect of removing part of the internal strain caused by the working and stabilizing the gauge factor and other various properties. In this case, the higher the heating temperature or the longer the heating time, the more remarkable the effect. It goes without saying that the higher the heating temperature, the shorter the heating time, and conversely, the lower the heating temperature, the longer the heating time. Next, examples of the present invention will be described. Example 1 Alloy number 111 (composition Fe = 52.3%, Cr = 14.3%,
Production of alloy with Co=28.6%, W=4.8%) 99.97% pure electrolytic iron, 99.44% pure chromium metal, 99.59% pure electrolytic cobalt, and 99.9% pure tungsten metal were used as raw materials. To make the sample, raw materials were placed in an alumina crucible with a total weight of 100 g, and melted in air using a high-frequency induction electric furnace while blowing argon gas onto the surface to prevent oxidation. Thereafter, the mixture was thoroughly stirred to obtain a homogeneous molten alloy. Next, add the molten alloy to a height of 10 mm in inner diameter and
It was cast into a 120 mm iron mold, and the resulting ingot was forged at 1000°C to form a round bar with an outer diameter of 5 mm. After further intermediate annealing at 1000℃, swaging and cold drawing were performed to obtain a diameter of 0.5mm, intermediate annealing was again performed at 1000℃, and cold drawing was performed to obtain a thin wire with a diameter of 0.06mm, which was then cut to a length of 70cm to form a sample. did. The final processing rate (area reduction rate) in this case is 98%. These various types of processing could be easily performed both at high temperatures and at room temperature. Table 2 shows the characteristics corresponding to the processing and heat treatment conditions of this sample.

【表】 実施例 2 合金番号222(組成Fe=51.5%,Cr=14.0%,
Co=28.0%,Mo=6.5%)の合金の製造 原料は実施例1と同じ純度の鉄、クロム、コバ
ルトと99.9%純度のモリブデンを用いた。試料の
製造方法は実施例1と同じである。試料に種々の
加工および熱処理を施して第3表に示すような特
性を得た。
[Table] Example 2 Alloy number 222 (composition Fe = 51.5%, Cr = 14.0%,
Production of alloy with Co=28.0%, Mo=6.5%) The raw materials used were iron, chromium, and cobalt of the same purity as in Example 1, and molybdenum of 99.9% purity. The method for manufacturing the sample was the same as in Example 1. The samples were subjected to various processing and heat treatments to obtain the properties shown in Table 3.

【表】 実施例 3 合金番号333(組成Fe=53.4%,Cr=14.6%,
Co=29.1%,Nb=2.9%)の合金の製造 原料は実施例1および実施例2と同じ純度の
鉄、クロム、コバルトと99.95%純度の金属ニオ
ブを用いた。試料の製造方法は実施例1と同じで
ある。試料に種々の加工および熱処理を施して第
4表に示すような特性を得た。
[Table] Example 3 Alloy number 333 (composition Fe = 53.4%, Cr = 14.6%,
Production of alloy with Co=29.1%, Nb=2.9%) The raw materials used were iron, chromium, and cobalt of the same purity as in Example 1 and Example 2, and metallic niobium of 99.95% purity. The method for manufacturing the sample was the same as in Example 1. The samples were subjected to various processing and heat treatments to obtain the properties shown in Table 4.

【表】 実施例 4 合金番号444(組成Fe=50.4%,Cr=13.8%,
Co=27.5%,Ta=8.3%)の合金の製造 原料は実施例1乃至実施例3と同じ純度の鉄、
クロム、コバルトと99.9%純度の金属タンタルを
用いた。試料の製造方法は実施例1と同じであ
る。試料に種々の加工および熱処理を施して第5
表に示すような特性を得た。
[Table] Example 4 Alloy number 444 (composition Fe = 50.4%, Cr = 13.8%,
Production of alloy (Co = 27.5%, Ta = 8.3%) The raw materials are iron of the same purity as in Examples 1 to 3,
Uses chromium, cobalt and 99.9% pure tantalum metal. The method of manufacturing the sample was the same as in Example 1. The fifth sample was subjected to various processing and heat treatments.
The characteristics shown in the table were obtained.

【表】 実施例 5 合金番号555(組成Fe=36.9%,Cr=13.9%,
Co=41.7%,W=6.5%,Nb=1.0%)の合金の製
造 原料は実施例1乃至実施例4と同じ純度の鉄、、
クロム、コバルトと実施例1と同じ純度のタング
ステン並びに実施例3と同じ純度のニオブを用い
た。試料の製造方法は実施例1と同じである。試
料に種々な加工および熱処理を施して第6表に示
すような特性を得た。
[Table] Example 5 Alloy number 555 (composition Fe = 36.9%, Cr = 13.9%,
Production of alloy with Co = 41.7%, W = 6.5%, Nb = 1.0%) The raw materials are iron of the same purity as in Examples 1 to 4.
Chromium, cobalt, tungsten with the same purity as in Example 1, and niobium with the same purity as in Example 3 were used. The method for manufacturing the sample was the same as in Example 1. The samples were subjected to various processing and heat treatments to obtain the properties shown in Table 6.

【表】 なお本発明合金領域に属する代表的な合金の特
性値を、Fe−Cr−Co3元合金およびFe−Cr−Co
−Ni4元合金との比較で示すと第7表のとおりで
ある。
[Table] The characteristic values of typical alloys belonging to the alloy area of the present invention are shown for the Fe-Cr-Co ternary alloy and the Fe-Cr-Co ternary alloy.
Table 7 shows the comparison with -Ni quaternary alloy.

【表】【table】

【表】 第2図乃至第5図はそれぞれFe−Cr−Co3元
系合金にW5%,Mo5%,Nb3%あるいはTa9%
を添加した各種試料について、Cr一定量で加工
率98%の場合におけるゲージ率KとCo量との関
係を示す曲線図である。これらの図には参考のた
めに比較合金として、Fe−15%Cr−Co3元合金
およびFe−15%Cr−Co+20%Ni4元合金の曲線
が示してある。いずれの図からもわかるように、
本発明合金のゲージ率KはCo量の増加とともに
減少するが、比較合金であるFe−Cr−Co系の減
少より少なく、緩やかな曲線を示している。これ
らの曲線からW,Mo,NbおよびTa元素はゲー
ジ率Kを高める効果のあることがわかる。また本
発明合金のゲージ率Kは比較合金Fe−Cr−Co−
Ni系のそれより大きく、第2図乃至第5図のい
ずれの場合もCo70%において3以上の値を示す。 すなわち本発明合金のゲージ率Kは組成に対す
る変化が極めて少ないばかりでなく、その値も
Co20〜40%の範囲では実用材のそれより約2倍
大きい等の特長を有している。 第6図は加工率20%以上で冷間引抜して得た
Fe−Cr−Co−W系合金、Fe−Cr−Co−Mo系合
金、Fe−Cr−Co−Nb系合金ならびにFe−Cr−
Co−Ta系合金の各試料(但し、全てCr15%,
Co30%一定量を含有)について、ゲージ率Kと
W,Mo,NbならびにTaの各添加量との関係を
示す曲線図である。全ての合金のゲージ率Kは4
±0.2の範囲内の値を示しており、W,Mo,Nb
あるいはTa量に対する変化が非常に少ない。特
にW添加の場合、W9%まではK=4.1の一定値を
示す。図において破線で示す組成の合金は細線お
よび圧延加工が困難であつた。 以上のように本発明合金のゲージ特性は広い範
囲の組成に亘つて優秀である。すなわち前記実施
例1乃至実施例5、第7表および第2図乃至第6
図からもわかるように、Cr3〜35%、Co17〜70%
およびW9%以下、Mo10%以下、Nb7%以下、
Ta10%以下のうち1種または2種以上の合計
0.01〜15%および残部Feからなる多元合金におい
てゲージ率Kが2〜5.7、対銅熱起電力Emfが±
3μV/℃以下、比電気抵抗ρが60〜90μΩ−cm、
ρの温度係数Cfが7×10-4/℃以下の特性が得ら
れる。これらのゲージ特性は先の第1表に示した
実用材Cu−Ni合金の各値、K=2.04〜2.12、Emf
=−43μV/℃、ρ=45〜49μΩ−cmおよびCf=±
0.2×10-4/℃に比較して総合的評価を行うと全
く孫色なく、極めて優秀である。 本発明合金は特にゲージ率Kが大きく、かつK
の組成依存性がほとんどないという従来比類をみ
ない特長を有しているので、高感度高安定性が要
求されているロードセル用ストレインゲージ用材
料として非常に好適である。本発明合金は加工状
態かあるいは約400℃以下の低温度の熱処理を施
して使用するが、実施例にみられるように300℃
以下ではゲージ特性は僅かの変化しか示さない。
しかし400℃以上では特性が急速に変化する。ま
た本発明合金は常温においてもまた高温において
も鍛造、圧延、引抜き、スエージング等の加工が
容易で工業上利するところが大きい。 第7図は80%冷間加工後250℃で12時間加熱し
たFe−Cr−30%Co+5%W+5%Moの組成の
本発明合金とFe−Cr−30%Coの比較合金のゲー
ジ特性(K,ρ,CfおよびEmf)とCr量との関
係を示す特性図である。 第8図は80%冷間加工後250℃で12時間加熱し
たFe−15%Cr−Co+5%W+5%Moの組成の
本発明合金とFe−15%Cr−Co比較合金のゲージ
特性(K,ρ,CfおよびEmf)とC量との関係を
示す特性図である。第9図乃至第12図は80%冷
間加工後250℃で12時間加熱したFe−15%Cr−
Co+(W,Mo,NbあるいはTa)合金について
それぞれCo量とW量、Mo量、Nb量あるいはTa
量に対してK,ρ,Cfおよび加工範囲を示した
特性図である。 次に本発明合金において、合金の組成をCr3〜
35%、Co17〜70%、W9%以下、Mo10%以下、
Nb7%以下、Ta10%以下のうち1種または2種
以上の合計0.01〜15%および残部Feと限定した理
由は次の通りである。 (1) クロム(Cr)8〜35%; 第7図において、Cr8%以下の組成の場合で
は、加工性は優れているが、ゲージ率Kが著しく
減少し2以下の小さい値となり、比電気抵抗ρが
急激に小さくなるだけでなく比電気抵抗の温度係
数Cfが10×10-4/℃以上の大きな値を有するもの
となるので、本発明合金としては不適当である。
またCr35%以上の組成では比電気抵抗ρが
90μΩ・cm以上で極めて大きくなり、また比電気
抵抗の温度係数Cfと対銅熱起電力Emfの両者が小
さくなるので、ストレインゲージ用合金として好
ましいがゲージ率Kが2以下で小さくしかも加工
性が極めて悪化するので、本発明合金としては不
適当である。 (2) コバルト(Co)17〜70%; 第8図において、Co17%以下の組成では、ゲ
ージ率Kが4以上で大きな値を示しストレインゲ
ージ用合金としては好ましいが、Co量の減少と
ともに比電気抵抗ρが急激に低下し、比電気抵抗
の温度係数Cfと対銅熱起電力Emfが増加するので
本発明合金としては不適当である。またCo70%
以上の組成では、対銅熱起電力Emfは極めて小さ
いが、ゲージ率Kが急激に減少するだけでなく比
電気抵抗の温度係数Cfが10×10-4/℃以上の大き
な値を示し、しかも第9図〜第12図に示すよう
に加工性が悪化するので、本発明合金として不適
当である。 (3) タングステン(W)9%以下; Wを含む合金の加工性はCr量やCo量などによ
つても異なるが、第9図に示すようにCr15%一
定のFe−Cr−Co−W系の場合では0〜9%Wの
範囲において冷間加工が可能であり、ゲージ率K
が約3以上および比電気抵抗ρが50〜90μΩ・cm
のようにそれぞれ大きな値を有するので、ストレ
インゲージ用合金として適している。しかしWを
含まない合金(W=0%)の場合では、比電気抵
抗の温度係数Cfが10×10-4/℃以上の大きな値と
なるので、本発明合金としては不適当である。ま
たWが9%を越えると加工が著しく困難となるの
で、本発明合金としては不適当である。 (4) モリブデン(Mo)10%以下; Moを含む合金の加工性はCr量やCo量などによ
つても異なるが、第10図に示すようにCr15%
一定のFe−Cr−Co−Mo系の場合では0〜10Mo
の範囲において冷間加工が可能であり、ゲージ率
Kが約3以上および比電気抵抗ρが50〜90μΩ・
cmのそれぞれ大きな値を有するので、ストレイン
ゲージ用合金としては適している。しかしMoを
含まない合金(Mo=0%)の場合では比電気抵
抗の温度係数Cfが10×10-4/℃以上の大きな値と
なるので、本発明合金としては不適当である。ま
たMo量が10%を越えると加工が著しく困難とな
るので、本発明合金として不適当である。 (5) ニオブ(Nb)7%以下; Nbを含む合金の加工性はCr量やCo量などによ
つても異なるが、第11図に示すようにCr15%
一定のFe−Cr−Co−Nb系の場合では0〜7%
Nbの範囲において冷間加工が可能であり、ゲー
ジ率Kが約3以上および比電気抵抗ρが50〜
90μΩ・cmのそれぞれ大きな値を有するので、ス
トレインゲージ用合金としては適している。しか
しNbを含まない合金(Nb=0%)の場合では、
比電気抵抗の温度係数Cfが10×10-4/℃以上の大
きな値となるので、本発明合金としては不適当で
ある。またNb量が7%を越えると加工が著しく
困難となるので、本発明合金としては不適当であ
る。 (6) タンタル(Ta)10%以下; Taを含む合金の加工性はCr層やCo量などによ
つても異なるが、第12図に示すようにCr15%
一定のFe−Cr−Co−Ta系の場合では0〜10Ta
の範囲において冷間加工が可能であり、ゲージ率
Kが約3以上および比電気抵抗ρが50〜90μΩ・
cmのそれぞれ大きな値を有するので、ストレイン
ゲージ用合金としては適している。しかしTaを
含まない合金(Ta=0%)の場合では、比電気
抵抗の温度係数Cfが10×10-4/℃以上の大きな値
となるので、本発明合金としては不適当である。
またTa量が10%を越えると加工が著しく困難と
なるので、本発明合金としては不適当である。 第2図乃至第6図、第7図乃至第12図、各実
施例および第7表で明らかなように、その組成範
囲のゲージ率Kは2以上で、その他のゲージ特性
も優れ、かつ加工性も良好であるが、組成がこの
範囲をはずれるとゲージ特性は劣化し初期の要求
特性が得られなくなるはかりでなく、加工が困難
となりストレインゲージ用合金として不適当とな
るので本発明合金の組成を上記のとおり限定し
た。 また本発明合金において冷間加工率(減面率)
を1%以上98%以下と限定した理由は第1図で明
らかなように加工率1%以上のゲージ率Kは2以
上の高い値を示すが、これ以下の加工率ではゲー
ジ率Kが小さいばかりでなく、製造工程における
加工率の制御が困難となるので、ストレインゲー
ジ用合金の製造方法として不適当となるからであ
る。また加工率が98%を越えると、加工が極端に
悪化し極細線や箔材など所望の形状のものが得ら
れないので、ストレインゲージ用合金の製造方法
としては不適当である。 以上の理由で冷間加工率は1%以上98%以下と
限定した。 また本発明合金において冷間加工後の加熱温度
を120℃以上400℃以下と限定した理由は、第2表
乃至第8表からも明らかなように、400℃以下で
はゲージ特性は僅かしか変化しないが、400℃の
温度で加熱を行うと比電気抵抗の温度係数Cfが
10×10-4/℃以上の値を越えてしまい、ストレイ
ンゲージの要求特性からはずれるため、ストレイ
ンゲージ用合金の製造方法として不適当となるか
らである。また加熱温度が120℃以下の場合では、
本発明合金を極細線や箔材としてストレインゲー
ジ素子に応用化した場合、該極細線や箔材の表面
にコーテイングした電気的絶縁材の乾燥が100時
間以上でも不十分となるだけでなく、合金の内部
応力により絶縁材と合金に生ずる見掛けの歪みが
発生してゲージ率Kの値が不安定となるので、ス
トレインゲージ用合金の製造法としては不適当で
ある。 第8表に組成と各種条件の関係を示す。
[Table] Figures 2 to 5 show 5% W, 5% Mo, 3% Nb, or 9% Ta in Fe-Cr-Co ternary alloys.
FIG. 3 is a curve diagram showing the relationship between the gauge factor K and the amount of Co in the case of a constant amount of Cr and a processing rate of 98% for various samples to which Co is added. These figures show curves for a Fe-15%Cr-Co ternary alloy and a Fe-15%Cr-Co+20%Ni quaternary alloy as comparative alloys for reference. As you can see from both figures,
The gauge modulus K of the alloy of the present invention decreases as the amount of Co increases, but the decrease is smaller than that of the Fe-Cr-Co alloy, which is a comparative alloy, and shows a gentle curve. It can be seen from these curves that W, Mo, Nb, and Ta elements have the effect of increasing the gauge factor K. In addition, the gauge factor K of the alloy of the present invention is the comparative alloy Fe-Cr-Co-
It is larger than that of the Ni type, and shows a value of 3 or more at 70% Co in all cases of Figs. 2 to 5. In other words, the gauge factor K of the alloy of the present invention not only changes very little with respect to the composition, but also has a value of
In the range of 20 to 40% Co, it has features such as being about twice as large as that of practical materials. Figure 6 was obtained by cold drawing at a processing rate of 20% or more.
Fe-Cr-Co-W alloy, Fe-Cr-Co-Mo alloy, Fe-Cr-Co-Nb alloy and Fe-Cr-
Co-Ta alloy samples (all Cr15%,
FIG. 3 is a curve diagram showing the relationship between the gauge factor K and the amounts of W, Mo, Nb, and Ta added for a steel sheet containing a fixed amount of 30% Co. Gauge factor K of all alloys is 4
Shows values within the range of ±0.2, W, Mo, Nb
Or there is very little change in Ta content. Particularly in the case of W addition, K shows a constant value of 4.1 up to 9% W. The alloy having the composition indicated by the broken line in the figure was difficult to form into a fine wire and to roll. As described above, the gauge properties of the alloy of the present invention are excellent over a wide range of compositions. That is, Examples 1 to 5, Table 7, and Figures 2 to 6
As you can see from the figure, Cr3~35%, Co17~70%
and W9% or less, Mo10% or less, Nb7% or less,
Total of one or more of Ta10% or less
In a multicomponent alloy consisting of 0.01 to 15% and the balance Fe, the gauge factor K is 2 to 5.7, and the thermoelectromotive force Emf against copper is ±
3 μV/℃ or less, specific electrical resistance ρ 60 to 90 μΩ-cm,
A characteristic in which the temperature coefficient C f of ρ is 7×10 -4 /°C or less can be obtained. These gauge properties are the values of the practical Cu-Ni alloy shown in Table 1 above, K = 2.04 to 2.12, Emf
= −43 μV/°C, ρ = 45 to 49 μΩ-cm and C f = ±
Comprehensive evaluation compared to 0.2×10 -4 /°C shows that there is no subtraction at all and it is extremely excellent. The alloy of the present invention has a particularly large gauge factor K and a K
It has a previously unparalleled feature of almost no composition dependence, and is therefore very suitable as a material for strain gauges for load cells, which require high sensitivity and high stability. The alloy of the present invention is used in a processed state or after being heat treated at a low temperature of about 400°C or less;
Below, the gauge characteristics show only slight changes.
However, the characteristics change rapidly above 400℃. Further, the alloy of the present invention can be easily processed by forging, rolling, drawing, swaging, etc. both at room temperature and at high temperature, and has great industrial advantages. Figure 7 shows the gauge properties (K , ρ, Cf and Emf) and the amount of Cr. Figure 8 shows the gauge properties (K, ρ, Cf and Emf) and the amount of C. FIG. Figures 9 to 12 show Fe-15%Cr- heated at 250℃ for 12 hours after 80% cold working.
Co amount and W amount, Mo amount, Nb amount or Ta for Co + (W, Mo, Nb or Ta) alloy respectively.
It is a characteristic diagram showing K, ρ, Cf and processing range with respect to quantity. Next, in the alloy of the present invention, the composition of the alloy is changed from Cr3 to
35%, Co17~70%, W9% or less, Mo10% or less,
The reason for limiting the content to a total of 0.01 to 15% of one or more of Nb 7% or less, Ta 10% or less, and the balance Fe is as follows. (1) Chromium (Cr) 8-35%; In Figure 7, when the composition is 8% or less of Cr, the workability is excellent, but the gauge factor K decreases significantly to a small value of 2 or less, and the specific electricity Not only does the resistance ρ suddenly decrease, but also the temperature coefficient Cf of specific electrical resistance has a large value of 10×10 −4 /° C. or more, making it unsuitable for use as the alloy of the present invention.
In addition, for compositions with Cr35% or more, the specific electrical resistance ρ is
It becomes extremely large at 90μΩ・cm or more, and both the temperature coefficient of specific electric resistance Cf and the thermoelectromotive force against copper Emf become small, so it is preferable as an alloy for strain gauges, but when the gauge factor K is 2 or less, it is small and has poor workability. It is therefore unsuitable for use as the alloy of the present invention. (2) Cobalt (Co) 17-70%; In Figure 8, when the composition is less than 17% Co, the gauge factor K shows a large value at 4 or more, which is preferable as an alloy for strain gauges, but as the amount of Co decreases, the ratio The electrical resistance ρ decreases rapidly, and the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf and the thermoelectromotive force against copper Emf increase, making this alloy unsuitable as the alloy of the present invention. Also Co70%
With the above composition, the thermoelectromotive force Emf against copper is extremely small, but not only does the gauge factor K rapidly decrease, but the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf shows a large value of 10×10 -4 /°C or more. As shown in FIGS. 9 to 12, the workability deteriorates, so that the alloy is unsuitable as the alloy of the present invention. (3) Tungsten (W) 9% or less; The workability of alloys containing W varies depending on the amount of Cr and Co, but as shown in Figure 9, Fe-Cr-Co-W with a constant Cr of 15% In the case of steel, cold working is possible in the range of 0 to 9% W, and the gauge factor K
is approximately 3 or more and specific electrical resistance ρ is 50 to 90μΩ・cm
Since these alloys have large values such as , they are suitable as alloys for strain gauges. However, in the case of an alloy that does not contain W (W=0%), the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf becomes a large value of 10×10 −4 /° C. or more, making it unsuitable as an alloy of the present invention. Furthermore, if W exceeds 9%, processing becomes extremely difficult, making it unsuitable for the alloy of the present invention. (4) Molybdenum (Mo) 10% or less; The workability of alloys containing Mo varies depending on the Cr content, Co content, etc., but as shown in Figure 10, Cr15%
0 to 10Mo for certain Fe-Cr-Co-Mo systems
Cold working is possible in the range of , gauge factor K is approximately 3 or more, and specific electrical resistance ρ is 50 to 90 μΩ・
Since these alloys have large values of cm, they are suitable as alloys for strain gauges. However, in the case of an alloy that does not contain Mo (Mo=0%), the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf becomes a large value of 10×10 -4 /°C or more, making it unsuitable as an alloy of the present invention. Furthermore, if the Mo content exceeds 10%, processing becomes extremely difficult, making it unsuitable as an alloy of the present invention. (5) Niobium (Nb) 7% or less; The workability of alloys containing Nb varies depending on the Cr content, Co content, etc., but as shown in Figure 11, Cr15% or less
0-7% for certain Fe-Cr-Co-Nb systems
Cold working is possible in the range of Nb, the gauge factor K is about 3 or more, and the specific electrical resistance ρ is 50~50.
Since it has a large value of 90 μΩ cm, it is suitable as an alloy for strain gauges. However, in the case of an alloy that does not contain Nb (Nb = 0%),
Since the temperature coefficient Cf of specific electrical resistance becomes a large value of 10×10 -4 /°C or more, it is unsuitable as an alloy of the present invention. Furthermore, if the Nb content exceeds 7%, processing becomes extremely difficult, making it unsuitable for the alloy of the present invention. (6) Tantalum (Ta) 10% or less; The workability of alloys containing Ta varies depending on the Cr layer and Co content, but as shown in Figure 12, Cr15% or less
0 to 10Ta for certain Fe-Cr-Co-Ta systems
Cold working is possible in the range of , gauge factor K is approximately 3 or more, and specific electrical resistance ρ is 50 to 90 μΩ・
Since these alloys have large values of cm, they are suitable as alloys for strain gauges. However, in the case of an alloy that does not contain Ta (Ta=0%), the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf becomes a large value of 10×10 −4 /° C. or more, making it unsuitable as an alloy of the present invention.
Furthermore, if the Ta content exceeds 10%, processing becomes extremely difficult, making it unsuitable for the alloy of the present invention. As is clear from Figures 2 to 6, Figures 7 to 12, each example, and Table 7, the gauge factor K of the composition range is 2 or more, other gauge properties are excellent, and the processability is excellent. However, if the composition falls outside this range, the gauge properties will deteriorate and the initial required properties will not be obtained, and the alloy will be difficult to process, making it unsuitable as an alloy for strain gauges. was limited as above. In addition, in the alloy of the present invention, the cold working rate (area reduction rate)
The reason why is limited to 1% or more and 98% or less is as shown in Figure 1. At a machining rate of 1% or more, the gauge factor K shows a high value of 2 or more, but at a machining rate below this, the gauge factor K is small. Not only that, but it becomes difficult to control the processing rate in the manufacturing process, making it inappropriate as a method for manufacturing strain gauge alloys. Furthermore, if the processing rate exceeds 98%, the processing becomes extremely poor and desired shapes such as ultra-fine wires and foil materials cannot be obtained, so this is not suitable as a method for producing alloys for strain gauges. For the above reasons, the cold working rate was limited to 1% or more and 98% or less. Furthermore, the reason why the heating temperature after cold working of the alloy of the present invention was limited to 120°C or more and 400°C or less is that, as is clear from Tables 2 to 8, the gauge properties change only slightly below 400°C. However, when heating is performed at a temperature of 400℃, the temperature coefficient of specific electrical resistance Cf becomes
This is because the value exceeds 10×10 -4 /°C or more, which deviates from the required characteristics of strain gauges, making it inappropriate as a method for producing alloys for strain gauges. Also, if the heating temperature is below 120℃,
When the alloy of the present invention is applied to strain gauge elements as ultra-fine wire or foil material, not only will the electrical insulating material coated on the surface of the ultra-fine wire or foil material dry for more than 100 hours, but the alloy This method is inappropriate as a manufacturing method for strain gauge alloys because the internal stress causes apparent strain in the insulating material and the alloy, making the value of the gauge factor K unstable. Table 8 shows the relationship between the composition and various conditions.

【表】 ○:良化 −:変化なし ×:悪化
また本発明合金において、冷間加工率(減面
率)を1%以上と限定した理由は第1図で明らか
なように加工率1%以上のゲージ率Kは2以上の
高い値を示すが、これ以下の加工率ではゲージ率
Kが小さいばかりでなく、製造工程における加工
率の制御が困難となるので、ストレインゲージ用
合金の製造方法として不適当となるからである。 また本発明合金において冷間加工後の加熱温度
を400℃以下と限定した理由は、第2表乃至第6
表からも明らかなように、400℃以下ではゲージ
特性は僅かしか変化しないが、400℃の温度で加
熱を行うと比電気抵抗の温度係数Cfが10×10-4以
上の値を越えてしまい、ストレインゲージの要求
特性からはずれてしまうため、ストレインゲージ
用合金の製造方法として不適当となるからであ
る。 最後に本発明合金において、冷間加工後、さら
に400℃以下の温度で加熱を行う場合、加熱時間
を1分以上100時間以下と限定した理由は、第2
表乃至第6表からも明らかなように、上記時間の
範囲内で加熱処理を行うとゲージ特性はあまり変
化しないだけでなく、加工歪の一部が除去される
ためゲージ特性が安定し、そのため経年変化の少
ないストレインゲージ用合金を提供することが可
能である。しかし加熱時間を1分未満とする場合
はゲージ特性の安定性が劣り、また100時間を越
えるとゲージ特性が急速に劣化することによるた
め、ストレインゲージ用合金の製造方法として不
適当となるからである。 以上本発明によれば従来実用されているNi−
Cu系合金あるいは公知のFe−Cr−Co系合金やFe
−Cr−Co−Ni系合金等に比較してゲージ率Kの
組成に対するばらつきが皆無な材料を得ることが
できるばかりでなく、かつ優れたゲージ特性と良
好な加工性を有する合金とその製造方法を提供す
ることができる。
[Table] ○: Improved -: No change ×: Worsened In addition, the reason why the cold working rate (area reduction rate) was limited to 1% or more in the alloy of the present invention is as shown in Figure 1, the working rate is 1%. The above gauge factor K shows a high value of 2 or more, but if the working rate is less than this, the gauge factor K is not only small but also makes it difficult to control the working rate in the manufacturing process. This is because it would be inappropriate as a. In addition, the reason why the heating temperature after cold working of the present alloy was limited to 400°C or less is as shown in Tables 2 to 6.
As is clear from the table, the gauge characteristics change only slightly below 400°C, but when heated at 400°C, the temperature coefficient of specific electrical resistance C f exceeds a value of 10×10 -4 or higher. This is because the method deviates from the required characteristics of strain gauges, making it inappropriate as a method for producing alloys for strain gauges. Finally, when the alloy of the present invention is further heated at a temperature of 400°C or less after cold working, the reason for limiting the heating time to 1 minute or more and 100 hours or less is the second reason.
As is clear from Tables 6 to 6, when heat treatment is performed within the above time range, the gauge characteristics not only do not change much, but also stabilize because some of the processing strain is removed. It is possible to provide an alloy for strain gauges that exhibits little deterioration over time. However, if the heating time is less than 1 minute, the stability of the gauge properties will be poor, and if it exceeds 100 hours, the gauge properties will rapidly deteriorate, making it unsuitable as a manufacturing method for strain gauge alloys. be. As described above, according to the present invention, Ni-
Cu alloy or known Fe-Cr-Co alloy or Fe
- An alloy that not only makes it possible to obtain a material with no variation in composition of gauge factor K compared to Cr-Co-Ni alloys, etc., but also has excellent gauge properties and good workability, and its manufacturing method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は代表的な本発明合金のゲージ率Kと冷
間加工率との関係を示す曲線図、第2図乃至第5
図は98%冷間加工を施したFe−15%Cr−Co+
(5%W,5%Mo,3%Nbあるいは9%Ta)合
金と、Fe−15%Cr−Co比較合金ならびにFe−15
%Cr−Co+20%Ni比較合金のゲージ率KとCo量
との関係を示す曲線図および第6図は20%以上の
冷間加工を施したFe−15%Cr−30%Co+(W,
Mo,NbあるいはTa)合金のゲージ率KとW,
Mo,NbあるいはTa量との関係を示す曲線図、
第7図は80%冷間加工後250℃で12時間加熱した
Fe−Cr−30%Co+5%W+5%Moの組成の本
発明合金とFe−Cr−30%Coより成る比較合金の
ゲージ特性(K,ρ,CfおよびEmf)とCr量と
の関係を示す特性図、第8図は80%冷間加工後
250℃で12時間加熱したFe−15%Cr−Co+5%
W+5%Moより成る本発明合金とFe−15%Cr−
Co比較合金のゲージ特性(K,ρ,Cfおよび
Emf)とCo量との関係を示す特性図および第9
図乃至第12図は80%冷間加工後250℃で12時間
加熱したFe−15%Cr−Co+(W,Mo,Nbある
いはTa)合金についてそれぞれCo量とW量、
Mo量、Nb量あるいはTa量に対してK,ρ,Cf
および加工範囲を示した特性図である。
FIG. 1 is a curve diagram showing the relationship between gauge factor K and cold working rate of typical alloys of the present invention, and FIGS.
The figure shows 98% cold worked Fe-15%Cr-Co+
(5%W, 5%Mo, 3%Nb or 9%Ta) alloy, Fe-15%Cr-Co comparison alloy and Fe-15
%Cr-Co+20%Ni A curve diagram showing the relationship between the gauge factor K and the amount of Co for the comparative alloy and Figure 6 shows the Fe-15%Cr-30%Co+(W,
Gauge factor K and W of Mo, Nb or Ta) alloy,
A curve diagram showing the relationship with the amount of Mo, Nb or Ta,
Figure 7 shows 80% cold working and then heating at 250℃ for 12 hours.
Characteristics showing the relationship between the gauge properties (K, ρ, Cf and Emf) and Cr content of the present invention alloy with the composition of Fe-Cr-30%Co + 5%W + 5%Mo and the comparative alloy consisting of Fe-Cr-30%Co Figure 8 is after 80% cold working.
Fe-15%Cr-Co+5% heated at 250℃ for 12 hours
Invention alloy consisting of W+5%Mo and Fe-15%Cr-
Gauge properties of Co comparative alloys (K, ρ, Cf and
Characteristic diagram showing the relationship between Emf) and Co amount and 9th
Figures 12 to 12 show the amount of Co and amount of W, respectively, for the Fe-15%Cr-Co+(W, Mo, Nb or Ta) alloy heated at 250℃ for 12 hours after 80% cold working.
K, ρ, Cf for Mo amount, Nb amount or Ta amount
and a characteristic diagram showing a processing range.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 重量比にてクロム3〜35%、コバルト17〜70
%およびW9%以下、Mo10%以下、Nb7%以下、
Ta10%以下のうち1種または2種以上の合計
0.01〜15%と少量の不純物を含有し、残部は実質
的に鉄からなり、ゲージ率が2以上を有すること
を特徴とするストレインゲージ用合金。 2 重量比にてクロム3〜35%、コバルト17〜70
%およびW9%以下、Mo10%以下、Nb7%以下、
Ta10%以下のうち1種または2種以上の合計
0.01〜15%と少量の不純物を含有し、残部は実質
的に鉄からなる合金に加工率1%以上98%以下の
冷間加工を施し、さらにこれを120℃以上400℃以
下の温度で1分以上100時間以下加熱することに
よりゲージ特性が安定で、ゲージ率が2以上を有
する合金を得ることを特徴とするストレインゲー
ジ用合金の製造方法。
[Claims] 1. Chromium 3-35%, cobalt 17-70% by weight
% and W9% or less, Mo10% or less, Nb7% or less,
Total of one or more of Ta10% or less
An alloy for strain gauges, which contains a small amount of impurities of 0.01 to 15%, the remainder substantially consists of iron, and has a gauge factor of 2 or more. 2 Chromium 3-35%, cobalt 17-70% by weight
% and W9% or less, Mo10% or less, Nb7% or less,
Total of one or more of Ta10% or less
The alloy contains a small amount of impurities (0.01 to 15%) and the remainder is essentially iron, and is cold-worked at a processing rate of 1% to 98%, and further processed at a temperature of 120°C to 400°C. A method for producing an alloy for strain gauges, characterized in that an alloy having stable gauge properties and a gauge factor of 2 or more is obtained by heating for at least 1 minute and at most 100 hours.
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