DE1124157B - Process to increase the secondary emission of binary nickel alloys - Google Patents

Description

INTERNAT. KL. H 01 jINTERNAT. KL. H 01 j

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

S 39246 VIII c/21gS 39246 VIII c / 21g

ANMELDETAG: 19. MAI 1954REGISTRATION DATE: MAY 19, 1954

BEKANNTMACHUNG DER ANMELDUNG UNDAUSGABEDER AUSLEGESCHBIFT! 22. F E B R U A R 1962NOTICE THE REGISTRATION ANDOUTPUTE EXPLORATION LETTER! 22. F E B R U A R 1962

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Sekundäremission von binären Nickellegierungen, die als zweites Metall Magnesium oder Beryllium enthalten, sowie die Anwendung derartiger Nickellegierungen. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Maßnahme, wonach die strukturellen Eigenschaften derartiger Legierungen bei gleichzeitiger Verbesserung der mechanischen Eigenschaften erhöht werden können.The invention relates to a method for increasing the secondary emission of binary nickel alloys, which contain magnesium or beryllium as a second metal, as well as the use of such nickel alloys. The invention also relates to a measure according to which the structural properties such alloys can be increased while improving the mechanical properties can.

Zum Auffangen primärer Elektronen und zur Erzielung einer Sekundäremission wurden bislang meist scheibenartig ausgebildete Körper aus Alkali- oder Erdalkalimetallen benutzt. Diese haben jedoch einen sehr schwachen Sekundäremissionsfaktor in der Größenordnung von 1. Bei Alkali- oder Erdalkalioxyden, beispielsweise bei denen des Caesiums oder Bariums, beträgt der Wert des Faktors etwa 5. Es sind auch oxydhaltige Legierungen mit höheren Sekundäremissionsfaktoren bekannt, wie beispielsweise mehr oder weniger oxydierte Nickellegierungen, die Metalle der II. Gruppe des Periodischen Systems enthalten; hier erreicht der Faktor den Wert von 10. So ist beispielsweise eine Nickel-Beryllium-Legierung mit einem Berylliumgehalt von weniger als 2,5% und einem Sekundäremissionsfaktor von 4,5 bekannt. Die dem Nickel zulegierten Metalle sind hierbei nur in derart geringen Mengen zugesetzt, daß sich eine feste Lösung bildet.To capture primary electrons and to achieve a secondary emission have hitherto mostly disc-like body made of alkali or alkaline earth metals used. However, these have one very weak secondary emission factor in the order of magnitude of 1. For alkali or alkaline earth oxides, for example with those of cesium or barium, the value of the factor is about 5. There are also oxide-containing alloys with higher secondary emission factors known, such as more or less oxidized nickel alloys containing metals of group II of the periodic table; here the factor reaches the value of 10. For example, a nickel-beryllium alloy with a Beryllium content of less than 2.5% and a secondary emission factor of 4.5 are known. The dem Metals added to nickel are only added in such small amounts that a solid solution is formed forms.

Zur Erhöhung der Sekundäremission von Legierungen aus Nickel mit Beryllium oder Magnesium ist es ferner bekannt, das zweite Metall in einer größeren Menge zuzugeben, als es der Sättigung der festen Lösung entspricht. Es werden hierbei Mengen bis zu maximal 10% Be bzw. bis zu 5% Mg angewendet, wobei die Sekundäremission derartiger Legierungen von dem Gehalt des zweiten Metalls abhängig ist. To increase the secondary emission of alloys made of nickel with beryllium or magnesium it is also known to add the second metal in a larger amount than the saturation of the solid solution. Quantities of up to a maximum of 10% Be or up to 5% Mg are used, the secondary emission of such alloys being dependent on the content of the second metal.

Auf anderen Gebieten wurden NiBe-Legierungen und NiMg-Legierungen mit einem Gehalt an zweitem Metall in der Größenordnung von 8% Be bzw. 1,1% Mg ebenfalls verwendet. Jedoch sind diese Legierungen nur wegen ihrer Härteeigenschaften für Schleifkontakte, Zündkerzen oder Zahnmaterial benutzt worden.In other fields, NiBe alloys and NiMg alloys containing the latter have been used Metal on the order of 8% Be and 1.1% Mg, respectively, are also used. However, these are alloys Only used because of their hardness properties for sliding contacts, spark plugs or tooth material been.

Die Nachteile dieser bekannten Legierungen liegen einmal in den besonderen Fabrikationsschwierigkeiten und zum anderen insbesondere in der für die Praxis immer noch zu geringen Sekundäremission.The disadvantages of these known alloys are, on the one hand, the particular manufacturing difficulties and on the other hand, especially in the secondary emission, which is still too low for practical use.

Es wurde nun gefunden, daß man die Sekundäremission binärer Nickellegierungen, bei denen das zweite Metall aus Magnesium oder Beryllium besteht und im Gefüge des Nickels in einer größeren Menge Verfahren zur Erhöhung der Sekundäremission von binären NickellegierungenIt has now been found that the secondary emission of binary nickel alloys in which the second metal consists of magnesium or beryllium and the structure of nickel in a larger amount Process for increasing the secondary emission of binary nickel alloys

Anmelder:Applicant:

Societe Le Carbone-Lorraine,Societe Le Carbone-Lorraine,

Stanislaus Teszner und Jacques Millet,Stanislaus Teszner and Jacques Millet,

ParisParis

Vertreter: Dr. rer. nat. F. Vollmer, Patentanwalt,
Hamburg-Wandsbek, Schloßstr. 2-6Representative: Dr. rer. nat. F. Vollmer, patent attorney,
Hamburg-Wandsbek, Schloßstr. 2-6

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Frankreich vom 21. Mai 1953 und 15. Mai 1954
(Nr. 648 569 und Nr. 53 700)France of May 21, 1953 and May 15, 1954
(No. 648 569 and No. 53 700)

Stanislaus Teszner und Jacques Millet, Paris,
sind als Erfinder genannt wordenStanislaus Teszner and Jacques Millet, Paris,
have been named as inventors

enthalten ist, als es der Sättigung der festen Lösung entspricht, und zwar insbesondere bei Nickellegierungen mit einem Gehalt von etwa 2,5 bis 10% Be bzw. einem Gehalt von etwa 0,6 bis 2«/oMg erfindungsgemäß dadurch erhöhen kann, daß man die Legierung, gegebenenfalls nach einer an sich bekannten Formierung der Oberfläche, beispielsweise durch Erhitzen im Hochvakuum, einer Wärmebehandlung unter Atmosphärendruck unterwirft, wobei die Legierung zunächst Temperaturen von etwa 450° C und anschließend in oxydierender Atmosphäre Temperaturen von etwa 800° C ausgesetzt wird. Wie experimentelle Versuche ergeben haben, wird durch die erste Stufe der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung bei 450° C, die im übrigen auch in oxydierender Atmosphäre durchgeführt werden kann, an sich bereits eine bessere Sekundäremissionsfähigkeit erreicht. Diese kann jedoch durch die weitere Erhitzung bis auf etwa 800° C in oxydierender Atmosphäre noch mehr erhöht werden. Hierbei steigt die Sekundäremissionsfähigkeit in Abhängigkeit von der fortschreitenden Oxydation und nähert sich einem Grenz-is contained than it corresponds to the saturation of the solid solution, in particular in the case of nickel alloys with a content of about 2.5 to 10% Be or a content of about 0.6 to 2% according to the invention can be increased by the fact that the alloy, optionally after a known formation the surface, for example by heating in a high vacuum, a heat treatment Subjected to atmospheric pressure, the alloy first temperatures of about 450 ° C and then exposed to temperatures of around 800 ° C in an oxidizing atmosphere. Like experimental Tests have shown that the first stage of the heat treatment according to the invention is used 450 ° C, which can also be carried out in an oxidizing atmosphere, in itself a better secondary emission capability is achieved. However, this can be caused by further heating up can be increased even more to about 800 ° C in an oxidizing atmosphere. This increases the secondary emission capacity depending on the progressive oxidation and approaches a limit

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wert, der seinerseits durch die Konzentration des zweiten Metalls der Nickellegierung gegeben ist.value, which in turn is given by the concentration of the second metal of the nickel alloy.

Die erfindungsgemäß behandelten Legierungen zeigen bei der praktischen Anwendung einen Sekundäremissionsfaktor von über 50, d. h. durch die Wärmebehandlung kann die Sekundäremission um mehr als das Zehnfache gesteigert werden. Außerdem weisen diese Legierungen den »Malter-Effekt« auf; nach Beendigung der Anregung mit PrimärelektronenThe alloys treated according to the invention show a secondary emission factor in practical use over 50, i.e. H. the heat treatment can increase secondary emissions by more than ten times. aside from that these alloys show the »Malter effect«; after termination of the excitation with primary electrons

behandlung wird vorzugsweise nach der Formierung und vor der erfindungsgemäßen Wärmebehandlung durchgeführt und hat den Zweck, eine Porosität der Legierung zu verhindern und eine möglichst homogene Struktur zu erhalten.treatment is preferably after the formation and before the heat treatment according to the invention carried out and has the purpose of preventing porosity of the alloy and making it as homogeneous as possible Structure.

Durch die Erwärmung wird eine Wanderung des leichter flüchtigen zweiten Metalls an die Oberfläche bewirkt, wo es in Gegenwart von Luft oder Sauerstoff oxydiert. Dadurch entsteht eine Aktivierung, dieThe heating causes the more volatile second metal to migrate to the surface causes where it oxidizes in the presence of air or oxygen. This creates an activation that

erhält man noch eine abklingende Sekundäremission, io den Legierungen eine sehr hohe Sekundäremission was bei gewissen Anwendungsbereichen von Vor- verleiht.one still receives a decaying secondary emission, in the case of the alloys a very high secondary emission which is of advantage in certain areas of application.

teil ist. Beugungsdiagramme bei einer NiBe-Legierung zei-part is. Diffraction diagrams for a NiBe alloy show

Die an sich bekannte Erhöhung des Sekundär- gen, daß sich bei unzureichendem Ausglühen die emissionsfaktors bei Vorhandensein eines zweiten intermetallische NiBe-Phase nicht bildet oder nicht Metalls in einer größeren Menge, als es der Sättigung 15 vollständig ausbildet. Der Berylliumzusatz bewirkt der festen Lösung entspricht, erklärt sich aus der be- eine Gitterkontraktion, was allgemein der Bildung sonderen Struktur dieser Legierungen. Ein Teil des einer festen Lösung entspricht, und zwar ist die Gitzweiten Metalls, beispielsweise Beryllium oder Ma- terkontraktion um so größer, je höher die Berylliumgnesium, ist in fester Lösung im Nickel enthalten, konzentration ist. Wenn diese Erscheinung über die während der weitere Anteil des zweiten Metalls als 20 Sättigungskonzentration hinaus erfolgt, erhält man intermetallische oder chemische Verbindung vorliegt. eine übersättigte Lösung. Der Gitterabstand beim Es handelt sich hier um sogenannte Hume-Rothery- kubischen Nickelgitter liegt bei der übersättigten Verbindungen, die gegenüber der festen Lösung als Lösung etwa zwischen 3,517 und 3,48 A. Durch AusBeryllium- bzw. Magnesiumreservoir wirken. In dem glühen kann nun diese Übersättigung beseitigt wer-NiBe-System bildet sich — wie durch Gitterunter- 25 den, wobei der Gitterabstand a — 3,505 Ä wird, suchungen mittels Röntgenstrahlen gefunden wurde
— die intermetallische Phase oder Hume-Rothery-Verbindung mit der Formel NiBe, die auch als chemische Ni Be-Verbindung bezeichnet wird. Im
NiMg-System konnte die Hume-Rothery-Verbindung 30
Ni₂Mg, oder auch als chemische Verbindung Ni²Mg
bezeichnet, festgestellt werden.The increase in the secondary gene, known per se, that in the case of insufficient annealing, the emission factor does not form in the presence of a second intermetallic NiBe phase or does not form a larger amount of metal than the saturation 15 completely forms. The addition of beryllium corresponds to the solid solution, which is explained by a lattice contraction, which generally leads to the formation of the special structure of these alloys. A part that corresponds to a solid solution, namely the Gitzwide metal, for example beryllium or material contraction, the greater, the higher the concentration of beryllium-magnesium that is contained in solid solution in the nickel. If this phenomenon occurs beyond the saturation concentration during the further proportion of the second metal, an intermetallic or chemical compound is obtained. a supersaturated solution. The grid spacing in the case of the so-called Hume-Rotherycubic nickel grid is in the supersaturated compounds, which act as a solution between 3.517 and 3.48 A compared to the solid solution. This supersaturation can now be eliminated in the glow-NiBe system is formed - as through lattice under- 25, the lattice spacing a being 3.505 Å, investigations by means of X-rays have been found
- the intermetallic phase or Hume-Rothery compound with the formula NiBe, which is also known as the chemical Ni Be compound. in the
NiMg-S ystem was the Hume-Rothery connection 30
Ni ₂ Mg, or as a chemical compound Ni ² Mg
designated.

Die Art der Sekundäremission hängt von der Wanderung der Berylliumatome an die Oberfläche ab.The type of secondary emission depends on the migration of the beryllium atoms to the surface.

Voraussetzung hierfür ist das Vorhandensein einer 35 (a = 3,505 Ä) entspricht. Hat der Gitterabstand nicht festen Nickellösung, die mit Beryllium gesättigt ist. den Endwert erreicht, so ist die Legierung nicht sta-Die chemische Ni Be-Verbindung wirkt gegenüber
der festen Lösung deswegen als Berylliumreservoir,
weil das Beryllium in der Ni Be-Verbindung inniger
gebunden ist, als in der festen Lösung und nur bei 40
Konzentrationsänderungen der festen Lösung heraustritt. Um diesen regelbaren oder ausgleichenden Anteil zu erhalten, müssen deshalb Legierungen verwendet werden, die mehr als 2,5% Beryllium enthalten. The prerequisite for this is the presence of a 35 (a = 3.505 Ä). The grid spacing does not have solid nickel solution that is saturated with beryllium. reaches the final value, the alloy is not stable. The chemical Ni Be compound acts against it
the solid solution therefore as a beryllium reservoir,
because the beryllium in the Ni Be compound is more intimate
is bound than in the solid solution and only at 40
Changes in concentration of the solid solution emerges. In order to obtain this adjustable or compensating proportion, alloys must therefore be used that contain more than 2.5% beryllium.

Das gleiche gilt für Nickellegierungen mit Magnesium oder auch anderen Metallen der II. Hauptgruppe des Periodischen Systems der Elemente wie Calcium, Stromtium, Barium oder Radium.The same applies to nickel alloys with magnesium or other metals of main group II of the periodic system of the elements such as calcium, stromtium, barium or radium.

Bei Legierungen der beschriebenen Art werden die 50
thermoionischen Eigenschaften sowie gleichzeitig
deren Härteeigenschaften verbessert, indem die Legierung, nachdem sie gegebenenfalls auf an sich bekannte Art bei Temperaturen von 1100° C formiert
und danach abgeschreckt wird, anschließend einer 55
Wärmebehandlung unter Atmosphärendruck bei
Temperaturen von 400 bis 500° C und darauf einer
weiteren Wärmebehandlung unter oxydierender Atmo- Als Beschleunigungsspannung ist die SpannungFor alloys of the type described, the 50
thermionic properties as well at the same time
their hardness properties are improved by the alloy, after it has been formed in a manner known per se at temperatures of 1100 ° C., if necessary
and then quenched, then a 55
Heat treatment under atmospheric pressure
Temperatures from 400 to 500 ° C and one on top
further heat treatment under an oxidizing atmosphere

Sphäre bei Temperaturen von 800° C unterworfen zwischen Anode und Kathode und als Abzugsspanwird. 60 nung die Spannung zwischen Anode und dem dieSphere is subjected to temperatures of 800 ° C between anode and cathode and as a withdrawal chip. 60 voltage between the anode and the die

Vorzugsweise dauert die erste Wärmebehandlung Sekundäremission aufnehmenden Sammler definiert etwa 12 Stunden, während die zweite Wärmebehand- worden.The first heat treatment preferably takes a defined secondary emission-absorbing collector about 12 hours while the second has been heat treated.

lung etwa 6 Stunden lang erfolgt. Es ist besonders Es wurde gefunden, daß bei jedem Muster im Verzweckmäßig, die Legierung während dieses Vergü- lauf der ersten Phase der Wert des Sekundärtungsverfahrens einer Druckbehandlung zu unterwer- 65 emissionsfaktors allmählich steigt. Erfahrungsgemäß fen, die bei Temperaturen etwas unterhalb des ermüdet aber die Schicht allmählich, wenn die Setattr ,, Schmelzpunktes der Legierung und bei Drücken von däremission einen hohen Wert erreicht und -¹WBT ■·. etwa 10 kg/cm² vorgenommen wird. Diese Druck- allem 1 mA überschreitet. Dadurch erfolgt eine pro-treatment for about 6 hours. It has been found that for each sample in the process, the alloy gradually increases during this annealing of the first phase, the value of the secondary hardening process to be subjected to a pressure treatment. Experience has shown that at temperatures a little below the layer fatigue gradually when the set, melting point of the alloy and at pressures of the emission reaches a high value and - ¹ WBT ■ ·. about 10 kg / cm ^{2 is} made. This pressure all exceeds 1 mA. This results in a pro-

Die Hume-Rothery-Verbindung NiBe ist nun tatsächlich kubisch raumzentriert, und der durch Röntgenbeugung gemessene Gitterabstand beträgt a = 2,614 λ. The Hume-Rothery compound NiBe is actually body-centered cubic, and the lattice spacing measured by X-ray diffraction is a = 2.614 λ.

Das Ausglühen ist ausreichend, wenn einmal die der Verbindung NiBe (α = 2,614 Ä) entsprechenden Beugungslinien erscheinen und zum anderen der Gitterabstand der festen Lösung einen konstanten Wert erreicht, der der genau gesättigten LösungThe annealing is sufficient once the one corresponding to the compound NiBe (α = 2.614 Å) Diffraction lines appear and, on the other hand, the lattice spacing of the solid solution has a constant value that of the exactly saturated solution

bil und kann nicht so weit oxydiert werden, daß die Ni Be-Verbindung die ihr als Reservoir zugedachte Rolle spielen kann.bil and cannot be oxidized to such an extent that the Ni Be compound is its intended reservoir Role can play.

Es wurden Legierungen mit 4% Be untersucht und folgende reproduzierbare Werte an Proben erhalten, die unmittelbar nach Ingebrauchnahme gemessen wurden:Alloys with 4% Be were examined and the following reproducible values were obtained on samples: which were measured immediately after use:

Änderung des Sekundäremissionsfaktors als Funktion der Beschleunigungs- und AbzugsspannungChange in the secondary emission factor as a function of the acceleration and withdrawal voltage

100 V100 V 200 V200 V 300 V300 V 400 V400 V 500 V500 V 400 V400 V 3,23.2 18,418.4 33,033.0 62,062.0 71,471.4 500 V500 V 2,22.2 10,410.4 19,519.5 46,546.5 55,455.4 600 V600 V 1,41.4 5,45.4 12,512.5 24,524.5 33,433.4 800 V800 V 1,21.2 2,82.8 5,55.5 9,59.5 13,413.4 400 V400 V 2,22.2 15,415.4 35,535.5 56,556.5 70,470.4 300 V300 V 6,86.8 24,424.4 53,553.5 71,571.5 80,480.4

gressive und langsame Verminderung des Faktorwertes. Gressive and slow decrease in the factor value.

Die erfindungsgemäß behandelten Legierungen sind trotz Änderung der Funktionsdauer und Spannung gleichmäßig stabil. Es ist bekannt, daß der Faktor der Sekundäremission mit dem Beryllium-Gehalt zunimmt, was auch experimentell bewiesen wurde. Die intermetallische NiBe-Phase oder chemische Verbindung beginnt bei einem Berylliumgehalt von 2,8% Be und bewirkt wegen der Reservoirwirkung ein erhebliches Anwachsen des Sekundäremissionsfaktors. Legierungen mit einem Berylliumgehalt von bis zu 5% Be zeigen eine Beryllium-Diffusion aus der NiBe-Verbindung in die feste Lösung, die weitgehend proportional der Berylliumkonzentration in der Legierung ist. Diese Konzentration wirkt sich jedoch noch weiter aus; stellt man nämlich die Sekundäremission als Funktion der Konzentration dar, so ergibt sich bei Berylliumgehalten von weniger als 2,5% Be eine schwache Emission. Bei steigendem Berylliumgehalt von 2,5 bis 2,8% Be erfolgt eine ansteigende Emission, während bei höheren Berylliumkonzentrationen die Emission als Funktion zu dieser Konzentration ansteigt und sich asymptotisch einem Grenzwert nähert.The alloys treated according to the invention are in spite of the change in functional duration and tension evenly stable. It is known that the factor of the secondary emission with the beryllium content increases, which has also been proven experimentally. The NiBe intermetallic phase or chemical Compound starts at a beryllium content of 2.8% Be and works because of the reservoir effect a significant increase in the secondary emission factor. Alloys with a beryllium content of up to 5% Be show beryllium diffusion from the NiBe compound into the solid solution, which is largely proportional to the concentration of beryllium in the alloy. This concentration However, it has even more implications; namely, if one sets the secondary emission as a function of the concentration If the beryllium content is less than 2.5% Be, the emission is weak. With an increasing beryllium content of 2.5 to 2.8% Be, there is an increasing emission, while with higher emissions Beryllium concentrations the emission as a function of this concentration increases and becomes asymptotical approaches a limit value.

Gleiche Untersuchungen am Gitter von Nickel-Magnesium-Legierungen zeigen, daß eine Legierung mit beispielsweise 1% Magnesium eine geringe Menge einer Ni²Mg-Verbindung aufweist, die sich ausbildet und die Sekundäremission begünstigt.The same investigations on the grid of nickel-magnesium alloys show that an alloy with, for example, 1% magnesium has a small amount of a Ni ² Mg compound that forms and promotes secondary emissions.

Derartige Legierungen und insbesondere die des NiBe-Systems haben auch bemerkenswerte mechanische Eigenschaften. Die im Girschig-Härtemesser gemessenen Werte in den Bereichen der festen Lösung lagen etwa zwischen 300 und 600 Vickers, während bei Legierungen mit der elektronischen NiBe-Verbindung Werte von 700 bis 800 Vickers gemessen werden. Derartige Härtegrade machen die Bearbeitung allerdings etwas umständlich und kostspielig. Such alloys, and particularly those of the NiBe system, also have remarkable mechanical properties Properties. The values measured in the Girschig hardness meter in the areas of the solid solution were between 300 and 600 Vickers, while for alloys with the electronic NiBe compound Values from 700 to 800 Vickers can be measured. Such degrees of hardness make the processing however a bit cumbersome and expensive.

Die Legierungen werden beispielsweise wie folgt hergestellt und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren weiterbehandelt: Es wird in einem Hochfrequenzofen mit Kohlewiderstand unter einem Vakuum von einigen Zehnteln Torr gearbeitet. Der Ofen soll insbesondere bei hoher Temperatur entgast werden. Weiterhin müssen Schwefelspuren vermieden werden, die leicht Beryllium oder Magnesium absorbieren, während Kohlenstoffspuren in der Größenordnung von 10~⁴ nicht stören. Die Metalle werden in einem mit einer Mischung aus Tonerde und einem Aluminiumsilikat ausgekleideten Tiegel bei Temperaturen von mehr als 1452° C, der Schmelztemperatur des Nickels, geschmolzen. Als Ausgangsmaterial dient 99,5% reines, granuliertes Nickel, gepulvertes Beryl-Hum bzw. reines Magnesium in Barren. Beryllium oder Magnesium wird auf den Tiegelboden gelegt und durch die darüber aufgehäuften Nickelkörner geschützt. Dadurch wird jede Oxydation und Verdampfung des leichteren Metalles unterbunden. Man erhält so Legierungen mit einem Berylliumgehalt von 2,5 bis 4,5% Be oder einem Magnesiumgehalt von 0,6 bis 2% Mg. Allerdings werden diese Legierungen im allgemeinen nicht gleich bei der ersten Schmelze erhalten, sondern es ist ein absatzweises Zugeben nacheinander zweckmäßig. Überschreitet oder erreicht der Druck einen Wert von 1 Torr, so oxydiert ein Teil des leichter schmelzbaren Metalls. Besonders bei Magnesiumlegierungen verdampft das leichtere Metall bei Drücken unter 0,2 Torr.The alloys are produced, for example, as follows and further treated according to the method according to the invention: Work is carried out in a high-frequency furnace with a carbon resistor under a vacuum of a few tenths of a Torr. The furnace should be degassed especially at a high temperature. Must continue to be avoided traces of sulfur, which readily absorb beryllium or magnesium, while carbon traces do not interfere in the order of 10 ~. ⁴ The metals are melted in a crucible lined with a mixture of alumina and an aluminum silicate at temperatures of more than 1452 ° C, the melting temperature of nickel. The starting material is 99.5% pure, granulated nickel, powdered Beryl-Hum or pure magnesium in bars. Beryllium or magnesium is placed on the bottom of the crucible and protected by the nickel grains piled on top. This prevents any oxidation and evaporation of the lighter metal. This gives alloys with a beryllium content of 2.5 to 4.5% Be or a magnesium content of 0.6 to 2% Mg. However, these alloys are generally not obtained in the first melt, but are added successively expedient. If the pressure exceeds or reaches a value of 1 Torr, part of the more easily fusible metal is oxidized. Especially with magnesium alloys, the lighter metal evaporates at pressures below 0.2 Torr.

Alle Arbeiten werden mikrographisch und durch chemische Analyse überwacht. Die erhaltenen Legierungsproben werden durch Abstreichen der Oberfiächenoxydschicht gereinigt. Die Nickel-Beryllium-Legierung hat eine graue Farbe und zeigt die typische Oberflächengestaltung einer trichterförmigen Kristallisation, während die Nickel-Magnesium-Legierung glänzend ist und durch Oxydation golden schimmert.All work is monitored micrographically and by chemical analysis. The alloy samples obtained are cleaned by wiping off the surface oxide layer. The nickel-beryllium alloy has a gray color and shows the typical surface design of a funnel-shaped Crystallization, while the nickel-magnesium alloy is shiny and golden by oxidation shimmers.

Ein Abschrecken bei 1100° C mittels Wasser macht die Nickel-Beryllium-Legierungen geschmeidiger. Quenching at 1100 ° C with water makes the nickel-beryllium alloys more pliable.

Um die Verwendung solcher Legierungen zu erleichtern, können sie anschließend einer Druckbehandlung unterworfen werden, wodurch eine Porosität vermieden und eine homogene Struktur erhalten wird. Die Druckbehandlung erfolgt bei einer etwas unter dem Schmelzpunkt der Legierung liegenden Temperatur und bei einem gleichmäßigen Druck von etwa 10 kg/cm². Die so erhaltenen Werkstücke sind kompakt, aber hinreichend dünn ausgeformt und können leicht mittels eines harten Werkzeuges aus Metallcarbide^ beispielsweise aus Wolframcarbid, bearbeitet werden.In order to facilitate the use of such alloys, they can then be subjected to a pressure treatment, as a result of which porosity is avoided and a homogeneous structure is obtained. The pressure treatment takes place at a temperature slightly below the melting point of the alloy and at a uniform pressure of about 10 kg / cm ² . The workpieces obtained in this way are compact, but made sufficiently thin and can easily be machined using a hard tool made of metal carbide, for example tungsten carbide.

Die nach der ersten Wärme und anschließenden Druckbehandlung erhaltenen Scheiben werden mit Schmirgel und anschließend mit einem Schleifmittel aus Tonerde oder Aluminiumoxyd poliert und mit Alkohol gewaschen.The panes obtained after the first heat and subsequent pressure treatment are with Emery and then polished with an abrasive made of alumina or aluminum oxide and with Alcohol washed.

Danach schließt sich die erfindungsgemäße Wärmebehandlung an, während welcher die Scheiben bis zu 12 Stunden bei etwa 450 ° C zur gleichzeitigen Steigerung der Homogenität und strukturellen Ausbildung geglüht werden. Hierbei steigt die strukturelle Härte durch Bildung von NiBe. Diese Härte macht die Bearbeitung auf der Drehbank sehr schwer, wobei allerdings Berylliumlegierungen weniger spröde und schmiegsamer sind als die Magnesium-Legierungen. Durch die zweite, etwa 6 Stunden dauernde Wärmebehandlung bei 800° C in Gegenwart von Luft wird die Verbesserung der elektronischen Eigenschaften erzielt.This is followed by the heat treatment according to the invention, during which the panes up to 12 hours at about 450 ° C at the same time Increase in homogeneity and structural training are annealed. This increases the structural Hardness due to the formation of NiBe. This hardness makes machining on the lathe very difficult, whereby however, beryllium alloys are less brittle and more pliable than the magnesium alloys. The second heat treatment at 800 ° C in the presence of air, lasting about 6 hours the improvement of the electronic properties achieved.

Claims (2)

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Erhöhung der Sekundäremission von binären Nickellegierungen, bei denen das zweite Metall aus Magnesium oder Beryllium besteht und im Gefüge des Nickels in einer größeren Menge enthalten ist, als es der Sättigung der festen Lösung entspricht, dadurch gekenn zeichnet, daß die Legierung, gegebenenfalls nach einer an sich bekannten Formierung der Oberfläche, bespielsweise durch Erhitzen im Hochvakuum, einer Wärmebehandlung unter Atmosphärendruck unterworfen wird, wobei die Legierung zunächst Temperaturen von etwa 450° C und anschließend in oxydierender Atmosphäre Temperaturen von etwa 800° C ausgesetzt wird.1. A method for increasing the secondary emission of binary nickel alloys, in which the second metal consists of magnesium or beryllium and is contained in the structure of the nickel in a larger amount than corresponds to the saturation of the solid solution, characterized in that the alloy, optionally after a known formation of the surface, for example by heating in a high vacuum, is subjected to a heat treatment under atmospheric pressure, the alloy first being exposed to temperatures of about 450 ° C. and then temperatures of about 800 ° C. in an oxidizing atmosphere. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung zur Verhinderung einer Porosität und Schaffung einer homogenen Struktur vor der Wärmebehandlung einer Druckbehandlung unterworfen wird, die bei Temperaturen etwas unterhalb des Schmelzpunktes2. The method according to claim 1, characterized in that the alloy for prevention a porosity and creation of a homogeneous structure before the heat treatment a Pressure treatment is subjected to at temperatures slightly below the melting point 7 87 8 der Legierung und unter Drücken von etwa französische Patentschrift Nr. 662 726;the alloy and under pressure from about French patent specification No. 662 726; 10 kg/cm² vorgenommen wird. britische Patentschriften Nr. 382 573, 384 291;10 kg / cm ^{2 is} made. British Patent Nos. 382 573, 384 291; Zeitschrift für technische Physik, 22 (1941),Journal of Technical Physics, 22 (1941), In Betracht gezogene Druckschriften: S. 236;Documents considered: p. 236; Deutsche Patentschriften Nr. 475 009, 475 083, 5 M.Hansen, Der Aufbau der Zweistofflegierun-German patents No. 475 009, 475 083, 5 M. Hansen, The structure of the two-component alloys 637, 537 716, 607 708, 716 974; gen, Berlin 1936, S. 291 und 862.637, 537 716, 607 708, 716 974; gen, Berlin 1936, pp. 291 and 862. © 209 5107351 2.62© 209 5107351 2.62