DE1608222C - Use of a heat-resistant, hardening cobalt nickel chromium iron alloy as material for springs - Google Patents
Use of a heat-resistant, hardening cobalt nickel chromium iron alloy as material for springsInfo
- Publication number
- DE1608222C DE1608222C DE19681608222 DE1608222A DE1608222C DE 1608222 C DE1608222 C DE 1608222C DE 19681608222 DE19681608222 DE 19681608222 DE 1608222 A DE1608222 A DE 1608222A DE 1608222 C DE1608222 C DE 1608222C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alloys
- until
- resistant
- alloy
- springs
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 14
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- VRKNSQQFHRIXPD-UHFFFAOYSA-N chromium cobalt iron nickel Chemical compound [Fe][Ni][Cr][Co] VRKNSQQFHRIXPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 17
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 10
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 10
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 5
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 43
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 43
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 6
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 2
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 2
- ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 232Th Chemical compound [232Th] ZSLUVFAKFWKJRC-IGMARMGPSA-N 0.000 description 1
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005473 Guinier-Preston zone Methods 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052776 Thorium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer warmfesten ausscheidungshärtenden Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff für Federn, die bis zu Temperaturen von 6000C und mehr einsetzbar sind.The invention relates to the use of a heat-resistant, precipitation-hardening cobalt-nickel-chromium-iron alloy as a material for springs which can be used up to temperatures of 600 ° C. and more.
Für Gegenstände und Teile, die bei hohen Temperaturen mechanischen Belastungen ausgesetzt werden, sind Werkstoffe erforderlich, die sich durch ihre Warmfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnen. Zusätzlich haben Werkstoffe zur Herstellung stark beanspruchter Federn, Federsysteme und Vibrationselemente der Forderung nach günstigen elastischen Eigenschaften sowie nach ausreichender Dauerwechselfestigkeit bis zu möglichst hohen Temperaturen zu genügen. Federlegierungen sollen ferner eine möglichst geringe elastische Nachwirkung besitzen, keiner Alterung unterliegen und verschleißfest sein. Schließlich wird, insbesondere in der Feinwerktechnik, häufig die Bedingung gestellt, daß der zu verwendende Federwerkstoff nicht ferromagnetisch ist.For objects and parts that are exposed to mechanical loads at high temperatures, materials are required that are characterized by their high temperature strength and corrosion resistance. In addition, materials for the manufacture of heavily stressed springs have spring systems and vibration elements the demand for favorable elastic properties and sufficient fatigue strength to be sufficient up to the highest possible temperatures. Spring alloys should also be as possible have low elastic after-effects, are not subject to aging and are wear-resistant. In the end is, especially in precision engineering, the condition that the spring material to be used is not ferromagnetic.
Um der Forderung nach Warmfestigkeit zu entsprechen, sind bereits zahlreicheausscheidungshärtende Legierungen auf Nickel-Basis vorgeschlagen worden (Werkstoff-Handbuch »Nichteisen-Metalle«, 2. Auflage, 1960, Abschnitt III Ni/5, S. 1 bis 7). Diese Werkstoffe enthalten in der Regel Nickel, Chrom und Eisen als Hauptkomponenten, härtesteigernde Zusätze wie Molybdän, Wolfram oder Niob und außerdem einen die Aushärtung bewirkenden Bestandteil wie beispielsweise Titan. Der Forderung nach günstigen elastischen Eigenschaften unter statischer und dynamischer Beanspruchung sowie nach niedriger mechanischer Hysterese selbst bei hohen Anwendungstemperaturen genügen diese Werkstoffe indessen nicht. .In order to meet the requirement for high temperature strength, there are already numerous precipitation hardening Nickel-based alloys have been proposed (materials handbook »Non-ferrous metals«, 2nd edition, 1960, Section III Ni / 5, pp. 1 to 7). These materials usually contain nickel, chromium and iron as main components, hardness-increasing additives such as molybdenum, tungsten or niobium and also one the hardening component such as titanium. The demand for cheap elastic Properties under static and dynamic stress as well as after low mechanical hysteresis However, these materials are not sufficient even at high application temperatures. .
Aus der deutschen Patentschrift 723 911 ist auch schon bekannt, für Werkstücke, die bei hohen Temperaturen eine geringe Dehngeschwindigkeit bzw. eine hohe Kriechgrenze besitzen müssen, Legierungen zu verwenden, die aus 50 bis 70 7o Kobalt und Nickel, aber mindestens 15 °/0 Kobalt, 12 bis 25 % Chrom, 2,5 bis 15% Molybdän oder Wolfram, einzeln oder zusammen, 0 bis 30% Eisen und einem oder mehreren der Elemente Titan (0,3 bis 12%. insbesondere bis 5%), Tantal (bis 15%), Niob (bis 15%), Thorium (bis 8 7o> insbesondere bis 5 %) sowie gegebenenfalls bis 1 % an üblichen Desoxydations- und Verarbeitungszusätzen, nämlich Silicium, Magnesium, Mangan, Beryllium, Aluminium, Alkali- und Erdalkalimetallen, be-' stehen.From the German patent specification 723 911 is also already known, for workpieces, which must have a low elongation rate and a high creep strength at high temperatures, to use alloys consisting of 50 to 70 7o cobalt and nickel, but at least 15 ° / 0 cobalt , 12 to 25% chromium, 2.5 to 15% molybdenum or tungsten, individually or together, 0 to 30% iron and one or more of the elements titanium (0.3 to 12%, in particular up to 5%), tantalum (up to 15%), niobium (up to 15%), thorium (up to 8 7o> in particular up to 5%) and optionally up to 1% of customary deoxidation and processing additives, namely silicon, magnesium, manganese, beryllium, aluminum, alkali and alkaline earth metals, exist.
Um die erstrebte Warmfestigkeit zu erzielen, wird eine Härtung durch Kaltverformung bzw. eine Hochtemperaturvorglühung vorgesehen. Dieser Druckschrift ist jedoch nicht zu entnehmen, daß die genannten Legierungen auch bis zu Temperaturen von 600° C und darüber noch elastisch bleiben, so daß sie bis zu diesen Temperaturen als Federwerkstoff eingesetzt werden können.In order to achieve the desired high-temperature strength, hardening by cold deformation or high-temperature preheating is used intended. However, this document does not indicate that the aforementioned Alloys also remain elastic up to temperatures of 600 ° C and above, so that they up to these temperatures can be used as spring material.
Zum Stand der Technik gehören ferner nicht ferromagnetische warmfeste Federlegierungen auf Kobalt-Basis mit einem Kobalt-Anteil von 38 bis 45 7o> einem Nickel-Gehalt von 16 bis 26%. einem Chrom-Gehalt von 12 bis 21 0I0, einem Eisen-Anteil von 5 bis 16 °/0 und einem Molybdän- und Wolfram-Anteil von zusammen 6 bis 10°/0; als Aushärtungszusatz enthalten diese Werkstoffe Titan oder Titan und Beryllium, und zwar rund 1 0J0 Titan und gegebenenfalls einige Zehntel Prozent Beryllium (»Zeitschrift für Metallkunde«, Bd. 57, Jahrgang 1966, S. 635).The prior art also includes non-ferromagnetic heat-resistant spring alloys based on cobalt with a cobalt content of 38 to 45 70> a nickel content of 16 to 26%. a chromium content of 12 to 21 0 I 0 , an iron content of 5 to 16 ° / 0 and a molybdenum and tungsten content of 6 to 10 ° / 0 together ; These materials contain titanium or titanium and beryllium as a hardening additive, namely around 1 0 J 0 titanium and possibly a few tenths of a percent beryllium ("Zeitschrift für Metallkunde", vol. 57, year 1966, p. 635).
Im hart ausgehärteten Zustand fallen die Zugfestigkeit und der Elastizitätsmodul derartiger Kobalt-Legierungen mit Titan- und Beryllium-Zusatz bis zur Dauerverwendungstemperatur von 4500C nur um knapp 157o gegenüber dem Wert ab, den diese Werkstoffkenngrößen bei Raumtemperatur aufweisen (Tabelle 1; F i g. 1 und 2: Legierung A). Die Federkraft einer aus diesem Werkstoff gefertigten Feder, weiche dauernd einer Temperatur von 450°C ausgesetzt wird, geht also bei dieser Temperatur nur um rund 1I1 ihres Wertes bei Raumtemperatur zurück, wobei diese Änderung reversibel ist.In the highly cured state, the tensile strength and the modulus of elasticity fall of such cobalt alloys with titanium and beryllium addition to the continuous use temperature of 450 0 C by only about 157o relative to the value that these material characteristics comprise at room temperature (Table 1; F i g 1 and 2: alloy A). The spring force of a spring made of this material, which is continuously exposed to a temperature of 450 ° C., only decreases by around 1 I 1 of its value at room temperature at this temperature, and this change is reversible.
Obgleich solche Federlegierungen demnach bereits hohen mechanisch-thermischen Beanspruchungen genügen, reichen sie aber nicht aus, wenn bis zu Temperaturen von 600°C und mehr günstige Federeigenschaften und eine hohe Korrosionsbeständigkeit gefordert werden.Although spring alloys of this type already meet high mechanical-thermal loads, But they are not sufficient if the spring properties are favorable up to temperatures of 600 ° C and more and high corrosion resistance are required.
Erfindungsgemäß werden diese Anforderungendurch die Verwendung einer warmfesten ausscheidungshärtenden Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung erfüllt, die ausAccording to the invention, these requirements are met through the use of a heat-resistant precipitation-hardening cobalt-nickel-chromium-iron alloy, from
δο besteht.δο exists.
In der nachstehenden Tabelle sind eine zum Stand der Technik gehörende warmfeste Federlegierung auf Kobalt-Basis mit Beryllium-Zusatz (Legierung A), drei nur einen Titanzusatz enthaltende Legierungen (Legierungen B bis D) und acht erfindungsgemäß zu verwendende Legierungen mit Titan- und Aluminium-Zusatz (Legierungen E bis M) aufgeführt. Von diesen Legierungen wurden nach einer HomogenisierungsglühungThe table below shows a heat-resistant spring alloy belonging to the state of the art Cobalt base with beryllium addition (alloy A), three alloys containing only one titanium addition (alloys B to D) and eight alloys to be used according to the invention with the addition of titanium and aluminum (Alloys E to M) are listed. These alloys have been subjected to a homogenization annealing
bei 1100 bzw. 11500C 1 mm dicke Blechstreifen hergestellt, wobei der Schlußverformungsgrad 80 bzw. 60% betrug. Die Aushärtung wurde bei 550, 600 und 7000C vorgenommen, die Anlaßzeit betrug jeweils einige Stunden, vornehmlich 2 bis 4 Stunden. Bei einer Reihe von Proben wurde außerdem die Aushärtung aus dem homogenisierten Zustand, also ohne vorherige Kaltverformung, durchgeführt.1 mm thick sheet metal strips were produced at 1100 or 1150 ° C., the final degree of deformation being 80 or 60%. The curing was carried out at 550, 600 and 700 0 C, the annealing time was in each case a few hours, especially 2 to 4 hours. In a number of samples, curing was also carried out from the homogenized state, i.e. without prior cold deformation.
Warmfeste Federlegierungen auf Kobalt-Basis Zusammensetzung in GewichtsprozentHeat-resistant spring alloys based on cobalt Composition in percent by weight
Legierungalloy
A .
B .
C .
D .
E .
F .
G .
H.
J .
K.
L .
M.A.
B.
C.
D.
E.
F.
G.
H.
J.
K.
L.
M.
<0,05
0,01
0,007
0,01<0.05
0.01
0.007
0.01
0,020.02
Überraschenderweise hat die Untersuchung der technologischen, physikalischen und physikalisch-chemischen Werkstoff-Kenngrößen ergeben, daß durch die Erhöhung des Titangehaltes von etwa 1 °/o auf 1,6 bis 4°/0 und die Verwendung von Aluminium in einer Konzentration von 0,4 bis 2°/o an Stelle des in hochwertigen Federlegierungen gebräuchlichen, aushärtungsbestimmenden Elementes Beryllium nicht nur die elastischen Eigenschaften dieser Werkstoffe erhalten bleiben, sondern sich ihre Dauerverwendungstemperatur beträchtlich erhöht.Surprisingly, the investigation has technological, physical and physico-chemical material-characteristics showed that by increasing the titanium content of about 1 ° / o o f 1.6 to 4 ° / 0 and the use of aluminum in a concentration of 0, 4 remain to 2 ° / o obtained in place of the conventionally used in high quality spring alloys, beryllium aushärtungsbestimmenden element not only the elastic properties of these materials, but their continuous use temperature increases considerably.
Der Aushärtungsvorgang in den erfindungsgemäß zu verwendenden titan- und aluminiumhaltigen Federlegierungen auf Kobalt-Basis (Legierungen E bis M) ist gegenüber dem der beryiliumhaltigen Federlegierung (Legierung A) völlig verändert: An Stelle von Guinier-Preston-Zonen und aushärtungsverursachenden dünnen Ausscheidungen parallel zu {100]-Ebenen (»Zeitschrift für Metallkunde«, Bd. 57, Jahrgang 1966, S. 635 bis 641) treten in den Kobalt-Legierungen mit Aluminium- und erhöhtem Titanzusatz Ausscheidungen der kubisch-flächenzentrierten y'-Phase und — vornehmlich nach Aushärtung aus dem kaltverformten Zustand — parallel zu {lll}-Ebenen angeordnete Primärausscheidungen der hexagonalen ?7-Phase auf.The hardening process in the titanium and aluminum-containing spring alloys to be used according to the invention based on cobalt (alloys E to M) is compared to that of the spring alloy containing beryilium (Alloy A) completely changed: Instead of Guinier-Preston zones and those causing hardening thin precipitations parallel to {100] planes ("Zeitschrift für Metallkunde", vol. 57, year 1966, P. 635 to 641) precipitates occur in the cobalt alloys with aluminum and increased titanium additions the face-centered cubic y'-phase and - mainly after curing from the cold-formed State - primary precipitations of the hexagonal planes arranged parallel to {III} planes ? 7-phase on.
Beryllium- und aluminiumfreie Federlegierungen auf Kobalt-Basis mit einem Titangehalt zwischen 0,8 und 1,55 Gewichtsprozent (Legierungen B, C und D) härten hingegen aus dem weichen Zustand nur geringfügig aus.Beryllium- and aluminum-free spring alloys based on cobalt with a titanium content between 0.8 and 1.55 percent by weight (alloys B, C and D) harden only slightly from the soft state out.
F i g. 1 zeigt die Kurzzeit-Warmzerreißfestigkeit der vorbekannten Legierung A und der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung F im harten, maximal vergüteten Zustand. Zum Vergleich ist deren normierte Zugfestigkeit in Abhängigkeit von der Temperatur aufgetragen. Dem Kurvenverlauf ist zu entnehmen, daß die Zugfestigkeit der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierung selbst bei 6000C nur um rund 2O°/o ihres Wertes bei Raumtemperatur abfällt.F i g. 1 shows the short-term hot tensile strength of the previously known alloy A and the alloy F to be used according to the invention in the hard, maximally tempered state. For comparison, their standardized tensile strength is plotted as a function of temperature. The curve it can be seen that the tensile strength of the inventive alloy itself to be used at 600 0 C / o by only about 2O ° decreases its value at room temperature.
Die Streckgrenze der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen erreicht im maximal vergüteten Zustand bis über 99 % des jeweiligen Zugfestigkeitswertes. Beispielsweise betrug die Streckgrenze eines 7,5 mm dicken Stabes der Legierung M im hart ausgehärteten Zustand 236 kp/mm2 und die zugehörige Zugfestigkeit 238 kp/mm2.The yield point of the alloys to be used according to the invention reaches in the maximum quenched and tempered state up to more than 99% of the respective tensile strength value. For example, the yield strength of a 7.5 mm thick rod of alloy M in the hard-hardened state was 236 kp / mm 2 and the associated tensile strength was 238 kp / mm 2 .
Die Federbiegegrenze σ^ε nach DIN 50 151 wurde an einer hart ausgehärteten Probe der Legierung G zu GbE = 160 kp/mm2 ermittelt. Im Dauerschwingversuch ergab sich an 0,8 mm dicken, hart ausgehärteten Proben der Legierung G bei 3 · 10 Lastspielen eine Biegewechselfestigkeit von Obxv = ±38 kp/mm2.The spring bending limit σ ^ ε according to DIN 50 151 was determined on a hard-hardened sample of alloy G to be GbE = 160 kp / mm 2 . In the fatigue test on 0.8 mm thick, hard-hardened samples of alloy G with 3 · 10 load cycles, a flexural fatigue strength of Obxv = ± 38 kp / mm 2 was found .
Der Elastizitätsmodul der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen verringert sich annähernd linear mit wachsender Temperatur. Er beträgt im Falle der Legierungen F und G bei 600° C rund 18 500 kp/ mm2 gegenüber 22 000 kp/mm2 bei Raumtemperatur, so daß die Kraft einer mittels dieser Legierung gefertigten Feder bei 600° C nur um etwa Ve kleiner ist als bei Raumtemperatur; auch diese Veränderung hat sich als reversibel erwiesen.The modulus of elasticity of the alloys to be used according to the invention decreases approximately linearly with increasing temperature. In the case of alloys F and G, it is around 18,500 kp / mm 2 at 600 ° C compared to 22,000 kp / mm 2 at room temperature, so that the force of a spring made using this alloy is only about Ve less at 600 ° C than at room temperature; this change has also proven to be reversible.
F i g. 2 zeigt die an hart und weich ausgehärteten Proben der Legierung A und der erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen L und M ermittelte Vickers-Härte nach verschiedenen Glühzeiten (1 bzw. 100 Stunden) in Abhängigkeit von der Temperatur. Der Verlauf der »Erweichungskurven« veranschaulicht die erhebliche Verbesserung, die durch einen bestimmten Titan- und Aluminium-Zusatz erreicht wird: Gegenüber der beryiliumhaltigen Federlegierung A erhöht sich die Erweichungstemperatur um mehr als 2000C. Überraschenderweise zeigen die erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen, insbesondere die Legierungen mit erhöhtem Titan- und Aluminiumgehalt, auch ein wesentlich günstigeres Aushärtverhalten aus dem weichen Zustand. Während die Legierung A in weich ausgehärtetem Zustand nur eine Vickers-Härte von 275 kp/mm2 erreicht, beträgt die Vickers-Härte der weich ausgehärteten Legierungen L und M 375 kp/mm2. Die Aushärtung aus dem weichen Zustand führt bei den Ti- und Al-haltigen Legierungen auch zu einer höheren Anlaßbeständigkeit. So fällt die Härte weich ausgehärteter Proben der Legierungen L und M selbst bei 160stündiger Erwärmung bei 8000C noch nicht ab.F i g. 2 shows the Vickers hardness determined on hard and soft hardened samples of alloy A and the alloys L and M to be used according to the invention after various annealing times (1 and 100 hours) as a function of temperature. The course of the "softening curves" illustrates the significant improvement that is achieved by a specific titanium and aluminum addition: Opposite the beryiliumhaltigen spring alloy A, the softening temperature increases by more than 200 0 C. Surprisingly, according to the invention to be used alloys, in particular the Alloys with increased titanium and aluminum content, also a significantly more favorable hardening behavior from the soft state. While alloy A only achieves a Vickers hardness of 275 kp / mm 2 in the soft hardened state, the Vickers hardness of the soft hardened alloys L and M is 375 kp / mm 2 . The hardening from the soft state also leads to a higher resistance to tempering of the alloys containing Ti and Al. The hardness is not yet covered soft cured samples of alloys L and M, even with 160stündiger heating at 800 0 C from.
Alle erfindungsgemäß zu verwendenden Legierungen sind nicht ferromagnetisch und besitzen eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Wegen der auch bei Temperaturen bis wenigstens 6000C noch günstigen elastischen Eigenschaften eignen sie sich insbesondere zur Herstellung stark mechanisch-thermisch belasteter Federn, Federsysteme und Vibrationselemente, wie beispielsweise Blatt-, Schnapp-, Schrauben- und Spiralfedern oder Spannbänder, Spanndrähte, Membranen und Bourdonsysteme.All of the alloys to be used according to the invention are not ferromagnetic and have high corrosion resistance. Because of the elastic properties, which are still favorable even at temperatures up to at least 600 ° C., they are particularly suitable for the production of springs, spring systems and vibration elements that are subject to strong mechanical and thermal loads, such as leaf, snap, helical and spiral springs or tensioning straps, tensioning wires, membranes and Bourdon systems.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (1)
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19681608222 DE1608222C (en) | 1968-03-08 | 1968-03-08 | Use of a heat-resistant, hardening cobalt nickel chromium iron alloy as material for springs |
| CH1894968A CH502442A (en) | 1968-03-08 | 1968-12-18 | Heat-resistant precipitation-hardening cobalt-nickel-chromium-iron alloy and its use |
| FR1603837D FR1603837A (en) | 1968-03-08 | 1968-12-20 | Precipitation hardening of cobalt alloys |
| GB18369A GB1182100A (en) | 1968-03-08 | 1969-01-02 | Improvements in or relating to Precipitation Hardening Cobalt Alloys |
| AT34869A AT284474B (en) | 1968-03-08 | 1969-01-14 | Heat-resistant, precipitation-hardening cobalt-nickel-chromium-iron alloy |
| NL6900827A NL6900827A (en) | 1968-03-08 | 1969-01-17 | |
| SE214869A SE342261B (en) | 1968-03-08 | 1969-02-17 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DEV0035637 | 1968-03-08 | ||
| DE19681608222 DE1608222C (en) | 1968-03-08 | 1968-03-08 | Use of a heat-resistant, hardening cobalt nickel chromium iron alloy as material for springs |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1608222A1 DE1608222A1 (en) | 1970-12-03 |
| DE1608222B2 DE1608222B2 (en) | 1973-02-08 |
| DE1608222C true DE1608222C (en) | 1973-08-30 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69509432T2 (en) | Process for the production of titanium alloy products | |
| DE1250642B (en) | ||
| DE60020263T2 (en) | USE OF A DESIGN-HARDENED MARTENSITIC STAINLESS STEEL | |
| DE1558668C3 (en) | Use of creep-resistant, stainless austenitic steels for the production of sheet metal | |
| DE69414529T2 (en) | Fe-based superalloy | |
| DE102006005250B4 (en) | Iron-nickel alloy | |
| EP2196553B1 (en) | Steel alloy for machine components | |
| DE2613954A1 (en) | THERMOBIMETAL WITH HIGH APPLICATION LIMITS AS WELL AS MANUFACTURING PROCESS FOR IT | |
| DE3309365C1 (en) | Use of a hardenable copper-nickel-manganese alloy as a material for the manufacture of spectacle parts | |
| DE1233609B (en) | Process for the heat treatment of a hardenable nickel-chromium alloy | |
| DE1608222C (en) | Use of a heat-resistant, hardening cobalt nickel chromium iron alloy as material for springs | |
| DE2737308C2 (en) | Chrome-nickel stainless steel and its uses | |
| DE69311857T2 (en) | COLD-HARDENED STAINLESS STEEL FOR SPRINGS | |
| DE1608222B2 (en) | USE OF A WARM-RESISTANT EXPRESSION-RESERVING COBALT-NICKEL-CHROME-IRON ALLOY AS A MATERIAL FOR SPRINGS | |
| EP3122910A2 (en) | Components made of a steel alloy and method for producing high-strength components | |
| EP3781719B1 (en) | Copper-zinc-nickel-manganese alloy | |
| DE1295850B (en) | Use of a nickel-chromium-tungsten alloy | |
| EP3241919B1 (en) | Copper aluminium manganese alloy and its use | |
| EP1664357B1 (en) | Use of a steel for the manufacturing of chains, method for producing a chain and chain produced by said method | |
| DE2106506C3 (en) | Use of a chrome-nickel steel for the manufacture of components | |
| DE1408520B2 (en) | USE OF AN ALLOY TO MAKE SPRING MATERIAL | |
| DE1212306B (en) | Age-hardening, corrosion-resistant steel alloy | |
| DE1278110B (en) | Use of a hardenable copper alloy for the production of semi-finished products with increased shape change capacity | |
| DE1533324C (en) | Use of a high-strength cobalt alloy as a material for objects with high damping properties | |
| DE1758385C2 (en) | Use of an Fe-Cr-Ni-Mn alloy for valves and valve parts of internal combustion engines |