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Wärmebehandlung von Eisen-Nickel-Legierungen in Massekernform.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Eisen-Nickel-Legierungen mit ungefähr 72-84% Nickel für Spulen mit Massekernen zur Erzielung einer grossen magnetischen Stabilität und geringer Hysteresisverluste.
Die Wärmebehandlung nach der Erfindung soll an Magnetkernen angewendet werden, die aus pulverförmigen Legierungsteilchen mit einem wärmebeständigen Isoliermaterial bestehen, die in Kernform von gewünschter Gestalt und Grösse gepresst sind.
Es ist zwar bereits bekannt geworden, Eisen-Nickel-Legierungen mit etwa 80% Nickel zur Erzielung einer hohen Permeabilität bei einer Temperatur von 500 bis 600 zu glühen. Durch diesen Glühvorgang wird an sich noch keine Gewähr gegeben, dass diese Legierung neben geringen Hystereseverlusten eine günstige Stabilität der Permeabilität erhält.
Es wird aber bei der Wärmebehandlung von Massekernen aus Eisen-Nickel-Legierungen mit einem Nickelgehalt zwischen etwa 72 und 84% neben geringen Hystereseverlusten höchste Stabilität der Permeabilität dadurch erreicht, dass gemäss der Erfindung die Temperatur der Wärmebehandlung nach einer gleichförmig verlaufenden, die Temperaturwerte in Abhängigkeit vom Nickelgehalt darstellenden Kurve gewählt ist, welche bei 72, 76, 80 und 84% Nickelgehalt die Werte 565, 540,501 und 448 0 C angibt.
In der Abbildung ist eine Kurve gezeigt, die die günstigsten Temperaturen der Wärmebehandlung für die Nickel-Eisen-Legierungen mit 72 bis 84% Nickel angibt, um den Legierungen eine grosse Stabilität der Permeabilität und der Hystereseverluste gegenüber plötzlichen Magnetisierungen zu verleihen.
Unter Stabilität der Permeabilität und der Hystereseverluste soll verstanden werden, dass die Permeabilität und die Hystereseverluste des Materials und infolgedessen die Induktivität und der Wirkwiderstand einer aus diesem Material aufgebauten Induktionsspule durch plötzliche Gleichstrom-oder Wechselstrommagnetisierungen praktisch nicht geändert werden. Eine Spule aus einem solchen Kern mit Stabilität gegenüber Magnetisierungen behält also dieselbe Induktivität und denselben Wirkwiderstand vor und nach plötzlichem Stromdurchgang.
Die Massekerne, an denen die Wärmebehandlung gemäss der Erfindung vorgenommen werden soll, können in folgender bekannter Weise aus einer spröden Legierung hergestellt sein, der vor der Zerkleinerung eine feinkörnige Struktur durch Abschrecken od. dgl. verliehen wird. Das spröde und feinkörnige Material wird in Tafelform den Brechwerken und Mühlen zugeführt. Der aus den Mühlen gewonnene feine Staub wird gesiebt und der durch ein 120-Maschennetz (entsprechend 2500 Maschen pro Quadratzentimeter) gehende Teil gelangt in einen Behälter und wird bei ungefähr 900 C einer Wärmebehandlung unterzogen. Das so wärmebehandelte Pulver, das aus dem Behälter in Form einer gesinterten Masse entnommen wird, gelangt von neuem in ein Breehwerk oder in eine Pulvermühle.
Der von neuem gewonnene Staub gelangt wieder auf ein 120-Maschensieb (2500 cm2) und der durchgehende Teil wird mit einer Lösung von Chromsäure, Wasserglas, Talkpulver und Wasser isoliert. Die Mischung wird bis zur Trocknung in bekannter Weise erhitzt. Die erstrebte Permeabilität kann dabei durch Wahl des Prozentsatzes der Isolation abgepasst werden. Ausser den beschriebenen Isolationsverfahren können natürlich auch andere angewandt werden.
Der isolierte Staub wird durch ein 16 Maschensieb (26 Maschenjcm2) gesiebt und gelangt in die Pressform, wo er mit ungefähr 16.000 i/ctM"Druck gepresst wird. Die einzelnen Teile des Kernes werden dann in einem luftdichten Behälter zum Glühofen gebracht, wo sie bei der der speziellen Legierung ent-
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Heat treatment of iron-nickel alloys in the form of a mass core.
The invention relates to a method for the heat treatment of iron-nickel alloys with approximately 72-84% nickel for coils with earth cores in order to achieve a high magnetic stability and low hysteresis losses.
The heat treatment according to the invention is to be applied to magnetic cores consisting of powdery alloy particles with a heat-resistant insulating material, which are pressed into a core shape of the desired shape and size.
It has already become known to anneal iron-nickel alloys with about 80% nickel in order to achieve a high permeability at a temperature of 500 to 600. This annealing process does not in itself give any guarantee that this alloy will have a favorable stability of the permeability in addition to low hysteresis losses.
However, in the heat treatment of mass cores made of iron-nickel alloys with a nickel content between about 72 and 84%, in addition to low hysteresis losses, maximum stability of the permeability is achieved in that, according to the invention, the temperature of the heat treatment is uniform and the temperature values are dependent curve representing the nickel content is selected, which gives the values 565, 540.501 and 448 ° C. at 72, 76, 80 and 84% nickel content.
The figure shows a curve that indicates the most favorable temperatures for the heat treatment for the nickel-iron alloys with 72 to 84% nickel in order to give the alloys a high degree of stability in terms of permeability and hysteresis losses against sudden magnetizations.
Stability of the permeability and the hysteresis losses should be understood to mean that the permeability and the hysteresis losses of the material and consequently the inductance and the effective resistance of an induction coil made from this material are practically not changed by sudden direct current or alternating current magnetizations. A coil made of such a core with stability against magnetization thus retains the same inductance and the same effective resistance before and after the sudden passage of current.
The mass cores on which the heat treatment according to the invention is to be carried out can be produced in the following known manner from a brittle alloy, which is given a fine-grained structure by quenching or the like before comminution. The brittle and fine-grained material is fed into the crushing mills and mills in sheet form. The fine dust obtained from the mills is sieved and the part that goes through a 120-mesh network (corresponding to 2500 meshes per square centimeter) is placed in a container and subjected to a heat treatment at around 900 ° C. The powder heat-treated in this way, which is removed from the container in the form of a sintered mass, is returned to a mashing unit or a powder mill.
The newly recovered dust reaches a 120-mesh sieve (2500 cm2) and the continuous part is isolated with a solution of chromic acid, water glass, talc powder and water. The mixture is heated in a known manner until it is dry. The desired permeability can be adjusted by choosing the percentage of insulation. In addition to the isolation methods described, other methods can of course also be used.
The isolated dust is sieved through a 16 mesh screen (26 mesh / cm2) and enters the mold, where it is pressed with approximately 16,000 i / ctM "pressure. The individual parts of the core are then placed in an airtight container in the annealing furnace where they are at that of the special alloy
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