CH160798A

CH160798A - Process for the production of springs made of nickel iron alloy, for thermocompensated oscillating systems.

Info

Publication number: CH160798A
Authority: CH
Inventors: Straumann Reinhard
Original assignee: Straumann Reinhard
Priority date: 1931-04-18
Filing date: 1932-04-09
Publication date: 1933-03-31

Description

  

      Verfahren    zur Herstellung von Federn aus     Nickeleisenlegierung,          für        thermokompensierte        Sehwingsy        steine.            I)ie    bekannten     Nickeleisenlegierungen.     wie sie beispielsweise zur Fabrikation von       Spiralfedern    für Uhren mit positivem,       tlrermoelastischem    Koeffizienten verwendet  werden, haben .den grossen Nachteil der zu  geringen Härte.

   Die Federn dämpfen das  schwingende System stark ab, woraus sieh       riebst    andern Nachteilen     insbesondere    ein  grosser Energieverlust ergibt. Auch defor  mieren sich solche Federn leicht, was ihre  Verwendung in kleinen Uhren erschwert und  ihre Anwendung in Seechronometern wegen  der sich infolge zu geringer Härte ergeben  den permanenten Deformation der     Endkur-          ven    verunmöglicht. Diese bekannten Federn   erden durch das bei hoher Temperatur  (600 bis<B>700')</B> erfolgende Fixieren ihrer  Form ausgeglüht und verlieren so die durch  Walzen erzielte Härte.  



  Man hat nun schon vorgeschlagen. Nickel  eisenlegierungen für Uhrfedern durch einen  Zusatz von Beryllium zu härten. Es ist da-    durch wohl eine Steigerung der Härte der  Federn erzielbar, aber. anderseits wird der       thermoelastische    Koeffizient der Legierung  hierdurch in gewisser Hinsicht in Mitleiden,       sehaft    gezogen.  



  Die     Erfindung    betrifft nun ein Verfah  ren zur Herstellung von Federn aus Nickel  eisenlegierung mit härtendem     Beryllium-          zusatz    für     thermokompensierte    Schwing  systeme, zum Beispiel Spiralfedern für  Uhren, welches sich dadurch auszeichnet,  dass eine Legierung gebildet wird, die neben  ?5 bis 40% Nickel und 0,1 bis 3 % Beryl  lium mindestens ein Legierungsmetall der  Chromgruppe in einer Menge bis zu     30, ö     enthält, und der letztere Zusatz zum Nickel  und     Berylliumgehalt    mengenmässig derart  abgestimmt wird,

   dass nach erfolgter Gestal  tung zur Feder nicht nur eine Härtesteige  rung .der Feder     anlässlioh    des bei hoher Tem  peratur erfolgenden     Fixierens    ihrer Form  stattfindet, sondern auch der thermoelasti-           sche    Koeffizient der Legierung .den für Kom  pensationswirkung nötigen Wert erhält. Als  zusätzliches Legierungsmetall der Chrom  gruppe kann man zum Beispiel Wolfram,       Molybdän    und Chrom verwenden.

   Versuche  haben gezeigt, dass die Grösse und der Ver  lauf. des     thermoelastisehen        Koeffizienten     durch die Höhe des Nickelgehaltes und die  Dosierung des Berylliums einerseits, sowie  durch die Dosierung des Wolframs,     Molyb-          däns    usw. anderseits stark beeinflusst werden,  so dass der     thermoelastische    Koeffizient je  nach der Dosierung der Legierungsbestand  teile nach Belieben auf den Wert 0, auf einen  negativen oder einen positiven Wert gebracht  werden kann.

   Der     Berylliumzusatz,    der 0,1  bis 3 % betragen kann, in Verbindung mit  dem Zusatz von Wolfram,     Molybdän    usw.,  die einzeln oder zu mehreren zugleich 5 bis       3E1%    der Legierung ausmachen können, er  möglicht ,

  so durch mengenmässige Abstim  mung des     Legierungsmetalles    der     Chrom-          @ruppe    zum Nickel- und     Berylliumgehalt     eine beliebige Gestaltung des     thermoelasti-          schen    Koeffizienten und seines linearen     Ver-          laufes    zwischen - 50 und     -f-        50,    bei gleich  zeitiger Erreichung des neuartigen Effektes  der Härtung mit dem Fixieren der Form der  Feder.  



  Als Legierungen im Sinne der Erfindung  können beispielsweise folgende verwendet  werden.    1. 30     ,'?o'    Nickel, 0,1 bis<B>0,5%</B> Beryllium.  8 % Wolfram, der Rest Eisen. Einer solchen  Legierung kommt ein positiver     thermoelasti-          scher    Koeffizient zu.  



  2.<B>27%</B> Nickel, 8 % Wolfram, 1 % Beryl  lium, der Rest Eisen. Eine solche Legierung  zeigt einen negativen     thermoelastischen    Koef  fizienten.



      Process for the production of springs made of nickel iron alloy, for thermo-compensated Sehwingsy stones. I) ie known nickel iron alloys. as they are used, for example, for the manufacture of spiral springs for watches with a positive, thermoelastic coefficient, have the major disadvantage of insufficient hardness.

   The springs strongly dampen the oscillating system, which leads to other disadvantages, in particular a large loss of energy. Such springs also deform easily, which makes them difficult to use in small clocks and their use in marine chronometers, because of the insufficient hardness resulting from the permanent deformation of the end curves, impossible. These known springs are annealed due to the fixing of their shape at a high temperature (600 to 700 ') and thus lose the hardness achieved by rolling.



  It has already been proposed. To harden nickel iron alloys for watch springs by adding beryllium. An increase in the hardness of the springs can thereby be achieved, but. on the other hand, the thermoelastic coefficient of the alloy is in a certain sense drawn into pity.



  The invention now relates to a method for producing springs made of nickel iron alloy with hardening beryllium additive for thermo-compensated oscillation systems, for example spiral springs for watches, which is characterized by the fact that an alloy is formed which, in addition to? 5 to 40% nickel and 0.1 to 3% beryllium contains at least one alloy metal of the chromium group in an amount of up to 30, and the latter addition to the nickel and beryllium content is balanced in terms of quantity,

   that after the spring has been designed, not only does the spring increase in hardness due to the fixing of its shape at high temperatures, but also the thermoelastic coefficient of the alloy is given the value necessary for a compensation effect. Tungsten, molybdenum and chromium, for example, can be used as additional alloy metals of the chromium group.

   Tests have shown that the size and the course. The thermoelastic coefficient can be strongly influenced by the level of the nickel content and the dosage of beryllium on the one hand, as well as by the dosage of tungsten, molybdenum, etc. on the other hand, so that the thermoelastic coefficient depending on the dosage of the alloy components to the value 0 , can be brought to a negative or a positive value.

   The addition of beryllium, which can amount to 0.1 to 3%, in conjunction with the addition of tungsten, molybdenum, etc., which individually or in groups can make up 5 to 3E1% of the alloy at the same time, it enables

  Thus, through the quantitative adjustment of the alloy metal of the chromium group to the nickel and beryllium content, any design of the thermoelastic coefficient and its linear course between -50 and -f- 50, with simultaneous achievement of the novel hardening effect fixing the shape of the spring.



  The following alloys, for example, can be used in the context of the invention. 1. 30, '? O' nickel, 0.1 to <B> 0.5% </B> beryllium. 8% tungsten, the rest iron. Such an alloy has a positive thermoelastic coefficient.



  2. <B> 27% </B> nickel, 8% tungsten, 1% beryllium, the remainder iron. Such an alloy shows a negative thermoelastic coefficient.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of springs made of nickel iron alloy with hardening beryllium additive, for thermo-compensated vibration systems, characterized in that an alloy is formed which, in addition to 25 to 40% nickel and 0.1 to 3% beryllium, at least one alloy metal, chromium group in an amount of up to 30%, and the latter addition to the nickel and beryllium content is quantitatively coordinated in such a way that after the spring has been designed, not only an increase in the hardness of the spring takes place when its shape is fixed at high temperature,

but also the thermoelastic coefficient of the alloy receives the value necessary for the compensation effect.