CH184358A - Verfahren zur Erzielung von hysteresearmen und stabilen ferromagnetischen Werkstoffen. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Erzielung von     hysteresearmen    und stabilen       ferromagnetischen        Werkstoffen.       Für     ferromagnetische    Zwecke, insbeson  dere solche, bei denen es auf geringe Insta  bilität ankommt, ist vorgeschlagen worden,  einen Kern zu verwenden, bei dem die er  forderliche geringe Instabilität nicht durch  räumliche Unterteilung des     Kraftlinienweges,     sondern durch eine entsprechende Behand  lung des Werkstoffes selbst hervorgerufen ist.

    Bei Werkstoffen mit geringer Instabilität  bleiben bekanntlich auch nach einer Gleich  strombelastung die magnetischen Eigenschaf  ten des Werkstoffes bei schwachen Feldern,       insbesondere    die     Anfangspermeabilität    im  wesentlichen konstant. Als geeignetes Ver  fahren zur Erzielung der gewünschten ge  ringen Instabilität im Werkstoff hat sich  eine Kaltverformung nach dem letzten Glü  hen herausgestellt. Der günstigste letzte  Reckgrad ist dabei je nach der Wahl des  Werkstoffes verschieden.

   Für die binären       Eisennickellegierungen    ergab sich als gün  stigster Reckgrad hinsichtlich der gewünsch-         ten,    möglichst geringen Instabilität ein     sol-          cher        von        etwa        25        %.        Bei        höheren        Reckgra-          den    tritt wieder eine Vergrösserung der In  stabilität ein.

   Anders dagegen verhält sich  der Werkstoff hinsichtlich der     Hysterese.     Die     Hysteresekonstante    wird mit steigendem  Reckgrad immer kleiner, da aber die Insta  bilität bei den hohen Reckgraden bei den  binären     Eisennickellegierungen    bereits wieder  erheblich geworden ist, konnte der günstige  Einfluss hoher Reckgrade auf die     Hysterese     bei diesen Legierungen nicht ausgenutzt  werden.

   Anders dagegen verhält es sich, wenn  man zu der     Eisennickellegierung    noch einen  dritten Bestandteil wie etwa Aluminium und  insbesondere Kupfer in geeigneten Mengen       hinzulegiert.    Dadurch kann erreicht werden,  dass auch die Instabilität, die ihren gering  sten Wert auch bei diesen Legierungen     be-          reits        bei        25        %-40        %        Dickenverminderung     erreicht hat, durch eine weitere Steigerung  des Reckgrades nicht wieder vergrössert wird,      sondern im wesentlichen gleich bleibt,

   wäh  rend die     Hysterese    ebenso wie bei den bi  nären Legierungen mit wachsendem Reck  grad abnimmt. Das Verhältnis  
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    das für die Güte eines Magnetkernes kenn  zeichnend ist, konnte dabei auf Werte herab  gesetzt werden, die die mit     Massekernen     erreichten nicht unerheblich unterschritten.  



  Gegenstand der Erfindung ist nun ein  Verfahren, mit Hilfe dessen sich auch andere  als die oben erwähnten     ternären    Legierungen       bezw.    Werkstoffe in einen Zustand versetzen  lassen, in dem die     Hysterese    und die Insta  bilität gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig  ihre niedrigsten Werte erreichen.

   Gemäss  der Erfindung erfolgt die Erzielung von       hysteresearmen    und stabilen     ferromagnetischen          Werkstoffen    durch Kaltverformung nach dem  letzten Glühen in der Weise, dass der Vor  reckgrad, worunter der Reckgrad vor dem  letzten Glühen zu verstehen     ist,    mehr als       70        %        Dickenverminderung        beträgt.        Die        Grösse     dieses     Vorreckgrades    hielt man bisher für  bedeutungslos, da man glaubte,

   dass durch  eitre hohe     Glühung    und     eitre    nochmalige  starke     Kaltreckung    die Wirkung der dem  Glühen vorhergehenden     Kaltreckung    voll  ständig aufgehoben würde, sofern man nicht  gerade im Gebiet des sogenannten kritischen  Reckgrades gearbeitet hat, der jedoch im  allgemeinen vermieden wurde.  



  Im folgenden soll an Hand eines Bei  spieles die Wirkung des erfindungsgemässen  Verfahrens .im einzelnen gezeigt werden.  Als Werkstoff wurde eine binäre aus Kar  bonylnickel und -eisen gesinterte Legierung       mit        40        %        Nickel        und        60        %        Eisen        verwendet,     die zu Bändern von 0,06 min Stärke ver  arbeitet wurde. Der     Vorreckgrad    betrug bei  den in Spalte 1 der nachfolgenden Tabelle  aufgeführten Proben 50 %, während er bei  den in Spalte 2 aufgeführten Proben grösser  als 90 % war.

   In beiden Spalten sind die       Werte    für .die bei gleichen     Nachreckgraden       vorhandene     Hysteresekonstante        h    (vergleiche  Jordan "Elektrische Nachrichtentechnik  1924, Seite 7;

   ff), Güteziffer und     Insta-          bilität        s,        letztere        in        %,        eingetragen.   
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       Es        zeigt     sich, dass einerseits sämtliche Werte bei den  mit hohem     Vorreckgrad    behandelten Proben  wesentlich günstiger liegen, umso günstiger,  je höher der     Vorreckgrad    ist, und dass an  dererseits die einzelnen Eigenschaften in  Abhängigkeit vom     Nachreckgrad    je nach  dem gewählten     Vorreckgrad    ein grundsätzlich  anderes Verhalten zeigen.

    
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    Vorreckgrad <SEP> vorreckgrad
<tb>  <B>WO</B> <SEP> /o <SEP> über <SEP> 90
<tb>  Nach- <SEP> <I>h <SEP> h <SEP> S <SEP> 1a</I> <SEP> <B>IL</B> <SEP> <I>s</I>
<tb>  reckgrad
<tb>  <B><U>ss</U> <SEP> o</B> <SEP> @o
<tb>  40 <SEP> % <SEP> 185 <SEP> 22,4 <SEP> - <SEP> 2
<tb>  <B>600/.</B> <SEP> 170 <SEP> <B>1917-4,5</B> <SEP> 19,6 <SEP> 2,5 <SEP> <B>+0,7</B>
<tb>  <B>850/,</B> <SEP> 120 <SEP> 12,8 <SEP> -9,6 <SEP> 41,6 <SEP> 4,9 <SEP> <B>-+0,6</B>
<tb>  <B>90'/,</B> <SEP> 92 <SEP> <B>11,3-11</B> <SEP> 50,2 <SEP> 6,1 <SEP> -0,

  20       Während bei einem     Vorreckgrad    von 50 %  entsprechend dem bereits früher gefundenen  Verhalten der binären     Eisennickellegierungen          Hysteresekonstante        h    und Güteziffer
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    mit steigerndem Reckgrad immer kleiner  werden, ohne jedoch die Werte der mit  hohem     Vorreckgrad    behandelten Legierungen  zu erreichen, haben beide Eigenschaften bei  dem hohen     Vorreckgrad    ein ausgesprochenes  Minimum, das mit dem Minimum der Insta  bilität zwar nicht völlig zusammenfällt, das  aber immerhin mit einem Wert der     Iristabili-          tät    verknüpft ist,

   der für alle praktisch vor  kommenden Fälle als sehr gut und praktisch  nicht weiter verbesserungsbedürftig zu be  zeichnen ist. Es zeigt sich also, dass durch  geeignete Wahl von     Vorreckgrad    und Nach  reckgrad gegebenenfalls unter     Berücksiohti-          gung    der vorteilhaftesten Wärmebehandlung  zwischen den beiden Kaltverformungen der  Verlauf der beiden wichtigsten magnetischen  Eigenschaften, nämlich der     Instabilität    und  der     Hysterese,    in Abhängigkeit vom Nach-           reckgrai    so beeinflusst werden kann, dass  stets ein     Nachreckgrad    existiert,

   bei dem  beide Eigenschaften     nahezu    ihren Minimal  wert besitzen.  



  In der Zeichnung ist der Unterschied, der  hinsichtlich der Textur bei einem nach dem  Verfahren gemäss der Erfindung und einem  nach dem bisher üblichen Verfahren herge  stellten     Werkstoff    besteht, an Hand von  zwei durch Röntgenuntersuchung gewonnenen       Photogrammen    von     Faserstrukturaufnahmen          dargestellt.        Fig.    1     zeigt        die        Textur        einer        40%     Nickel enthaltenden     Nickeleisenlegierung    mit       einem        Vorreckgrad        

  von        50%        und        einem          Nachreckgrad    von 900%, während die     Fig.    2  die     Textur    einer Legierung derselben Zu  sammensetzung jedoch mit einem     Vorreck-          grad        von        98%        und        einem        Nachreckgrad        von          60        %        zeigt.        Man        sieht,

          dass        bei        dem        Werk-          stoff    nach     Fig.    2 die erreichte Walztextur  einen andern Charakter hat und wesentlich  reiner ausgeprägt ist. Durch den hohen Vor  reckgrad wird also in Verbindung mit der  Temperatur der nachfolgenden Wärmebehand  lung eine bestimmte     Rekristallisationstextur     erzeugt, die dann ihrerseits wieder zu einer  besonders reinen Walz-     bezw.    Ziehtextur bei  der letzten Bearbeitung führt.

   Die durch die       Kaltreckung    im Werkstoff erzeugten ,Span  nungs-     bezw.    Härtezustände treten also gleich  zeitig mit einer für die     bZagnetisierung    be  sonders günstigen Lage der     Kristallite    ein.  



  Die Anwendung des     grfindungsgemässen     Verfahrens beschränkt sich natürlich nicht  auf binäre     Eisennickellegierungen,    sondern  ist auch bei andern Legierungen, wie zum  Beispiel den bekannten     ternären    Legierungen  oder     quaternären    usw., anwendbar oder bei  solchen Legierungen, bei denen bisher keine  gleich     günstigen    Werte erreicht werden       konnten.    So kann das Verfahren insbesondere  auch dazu verwendet werden, um bei eisen  reichen Legierungen, ohne das teure Nickel    die günstigsten, überhaupt erreichbaren mag  netischen Eigenschaften zu erzielen und so  die an sich billigen Legierungen für viele  Zwecke verwendbar zu machen,

   für die bis  her kostspieligere Legierungen verwendet  werden mussten. Die günstigste Grösse von       Vorreckgrad    und     Nachreckgrad    ist dabei  natürlich nach dem gewählten     Werkstoff     verschieden. Sie kann jedoch ohne Schwierig  keit von Fall zu Fall durch Versuch fest  gestellt werden. Ebenso kann der Einfluss       bezw.    die günstigste Gestaltung der Wärme  behandlung zwischen den beiden Kaltver  formungen und einer etwaigen nachfolgen  den     Anlassbehandlung    ohne Schwierigkeit  durch Versuch festgestellt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Erzielung von hysterese- armen und stabilen ferromagnetischen Werk stoffen durch Kaltverformung nach dem letzten Glühen, dadurch gekennzeiehnet, dass der Reckgrad vor dem letzten Glühen mehr als 70'/o Dickenverminderung beträgt. UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorreckgrad mehr als 90'/o beträgt. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine Nickeleisenlegie- rung mit 40% Nickel und 60'/o Eisen verwendet wird und der Vorreckgrad etwa 98% und der Nachreckgrad etwa 60% beträgt. 3.

   Verfahren nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eisennickellegie- rung verwendet wird, die aus Karbonyl- rrickel und -eisen durch Sintern gewon nen ist.