CH262336A - Matière magnétique et procédé pour la fabrication de celle-ci. - Google Patents

Description

  Matière magnétique et procédé pour la fabrication de celle-ci.    L'utilisation de matières magnétiques dans  la technique est multiple, ainsi depuis un  demi-siècle les recherches dans ce domaine  ont-elles été activement poursuivies.  



  Si, au début, on a cherché à obtenir un  flux magnétique le     plus    grand possible avec  un     minimum    d'excitation, l'introduction des  courants alternatifs a placé le problème des  pertes au premier plan.  



  Les télécommunications ont déplacé le pro  blème dans 1_e domaine des courants faibles.  On a cherché à obtenir de hautes perméabili  tés initiales. Le développement des alliages à  base de fer et de nickel est le résultat clé ces  recherches.  



  lies exigences de la, téléphonie à longue  distance devenant. de plus en plus serrées, le  problème de     1a    stabilité magnétique s'est posé:  on a cherché à constituer des corps     magnéti-          sables    de perméabilité aussi indépendante que  possible des amplitudes du champ magnéti  que, que ce dernier soit alternatif ou continu  et superposé --     momentanément    ou continuel  lement - au champ alternatif. C'est ainsi  que les noyaux d'alliages à base de fer et de  nickel et ceux en poudre comprimée, de haute  stabilité magnétique ont été développés.  



  On connaît donc, d'une part, les alliages  de haute perméabilité initiale (200 â 10 000  
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   qui sont cependant peu stables (ins  tabilité de 10 à<B>50%)</B> et, d'autre part, les  alliages qui, s'ils sont stables magnétique  ment (instabilité de 1 à 2 % ), n'ont par con-         tre    qu'une faible perméabilité initiale, (en  viron 100
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   au moins).  



  Or, il est possible, et c'est,     eela    l'objet de  la présente     invention,    d'obtenir une matière  magnétique constituée par un alliage possé  dant à la fois une haute perméabilité initiale  
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   et une petite instabilité  (s  <  4%).  



  L'invention se réfère, en outre, à un pro  cédé pour la fabrication d'une matière ma  gnétique semblable, qui consiste à faire subir  à, la matière première une forte réduction de  section par un laminage à froid avec des re  cuits intermédiaires et un recuit à haute tem  pérature une fois le laminage terminé.  



  Le procédé peut être exécuté, par exemple,  de la. manière suivante: En choisissant judi  cieusement la composition de l'alliage magné  tique et les traitements mécaniques et thermi  ques, on peut obtenir des alliages magnéti  ques avant une perméabilité     initiale    de 1000  à 2000
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   et une stabilité de 1 à 4 %.  



  Déjà lors des études faites sur les alliages  à haute stabilité, on avait observé que le trai  tement mécanique (degré de réduction de  l'épaisseur par laminage à froid sans recuit  intermédiaire) était extrêmement important.  C'est tout spécialement le dernier ou mieux  encore les deux derniers traitements mécani  ques à froid, entre lesquels se place un recuit  à haute température suivi d'une opération de  trempe, qui\ donnent à ces alliages leur proprié-      tés, car le matériel est utilisé à l'état dur, un       dernier    revenu éventuel étant effectué à basse  température (500  au maximum), ce qui n'en  change que très peu la constitution ainsi  que les qualités du matériel (voir brevets       slûssés    N o 167616 et 200739).

   Néanmoins, on  n'a pas poussé les essais     suffisamment    loin       pour    permettre d'observer que l'on pouvait  aussi     obtenir    des matières de haute perméa  bilité     magnétiquement    stables.  



  Pour les alliages à haute perméabilité ini  tiale, l'attention était plutôt dirigée sur les  questions de la composition de l'alliage, sur  les traitements thermiques (surtout le dernier  traitement), sur les températures de ces der  niers, sur la     vitesse    de refroidissement, sur  l'atmosphère gazeuse dans laquelle éventuelle  ment ce recuit est effectué (voir les brevets  suisses N o 103020, 120856 et 126011). On n'a  cependant pas suffisamment contrôlé le degré  de     laminage    ni reconnu l'importance des re  cuits     intermédiaires.    C'est grâce au procédé,  objet de la présente invention, qu'on est par  venu à obtenir une matière possédant à la  fois une perméabilité et     une    stabilité magné  tiques élevées.  



  Comme     polir    les alliages à haute stabilité  et ceux à haute perméabilité initiale, la ma  tière magnétique selon l'invention peut être  trouvée dans la série des alliages de fer et  de nickel. L'alliage 50150 ô     fer-nickel    a été  tout spécialement étudié. On a pu obtenir       pour    cet alliage, en traitant la matière selon  le procédé, objet de la présente invention,  une perméabilité     initiale    plus haute que 1200  
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   et en même temps une instabilité ma  gnétique plus petite que. 2%.

   Pour     diminuer     les pertes par     hystérésis    et courants de Fou  cault, on peut encore ajouter à cet alliage des  petites quantités de     cuivre,        d'aluminium,    de  cobalt ou d'autres substances équivalentes (au       ma.,-imum   <B>570)</B> tout en gardant la haute va  leur de la     perméabilité        initiale    et la petite       instabilité    magnétique.  



  Dans le dessin annexé, donné à titre  d'exemple; les     fig.    1 à 5 montrent des dia  grammes -comparatifs entre des matières con.-    nues et des matières obtenues en partant des  mêmes matières premières qui ont été trai  tées ou non selon un exemple de forme d'exé  cution du procédé qui sera exposé ci-après.  



  La     fig.    1, montre un diagramme de varia  tion de la perméabilité initiale en fonction  d'une aimantation préalable pour une matière  magnétique traitée selon des procédés connus  et possédant une valeur de perméabilité ini  tiale de 1200
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    La     fig.    2 représente le diagramme     d'hys-,          térésis    pour la même matière que celle du       diagmamme    de     fig.    1.  



  La     fig.    3 montre un diagramme de varia  tion de la perméabilité initiale en fonction  d'une aimantation préalable, pour une ma-,       tière    magnétique traitée selon le procédé  exposé ci-après et possédant également une  valeur de perméabilité initiale de 1200  
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    La     fig:    4 représente le diagramme     d'hysté-          résis    pour la même matière que celle du dia  gramme de     fig.    3.  



  La     fig.    5 montre trois courbes de varia  tion de la perméabilité initiale, également de  1200
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   en fonction d'une aimantation  préalable: la courbe a pour une substance  traitée d'après le procédé décrit-, les courbes  b et c pour une substance traitée à dessein ;  différemment, en     vue    de     faire    ressortir l'im  portance qu'il y a de suivre exactement le  procédé.  



  Ce procédé peut être réalisé de préférence  de la manière suivante: On réduit l'épaisseur ;  de la matière première d'environ     85ô    par un  laminage à froid, sans recuit intermédiaire,  on recuit ensuite le matériel ainsi laminé à       environ    700  C, puis on réduit de nouveau  l'épaisseur de 40 à<B>505'</B>     @    par un laminage à,  froid et cela sans recuit intermédiaire. Le  matériel ainsi obtenu est ensuite revenu à  500  C.

   On constitue ensuite des noyaux ma  gnétiques soit par assemblage de tôles estam  pées, soit par un     enroulage    de bandes.     L'iso-,          lation    entre les tôles est     réalisée    au moyen      d'une matière supportant de hautes tempéra  tures. Le matériel est enfin recuit à une tem  pérature de 900 à 1000  C.  



  Tous les recuits sont suivis d'un refroi  dissement lent du matériel dans le four.  



  Il y a lieu de remarquer qu'il n'y a pas  d'incompatibilité entre haute perméabilité ini  tiale et petite instabilité magnétique, de sorte  qu'une matière magnétique - tout spéciale  ment les alliages de fer et de nickel - peut  posséder une perméabilité initiale au-dessus  de 200
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   et une instabilité magnétique  plus petite que     4%    et qu'on peut obtenir des  matières magnétiques possédant ces qualités  par un laminage à froid avec recuits inter  médiaires et un recuit à haute température,  une fois que le laminage est fini.  



  Il y a lieu de définir encore d'une manière  plus précise ce qu'il faut entendre par stabi  lité     magnétique.    Si l'on mesure la perméabi  lité d'une matière magnétique à champ faible,  on obtient une certaine valeur. Si on soumet  ensuite ce matériel à l'influence d'un champ  plus fort, on constate, après nouvelle mesure  à champ faible, que la perméabilité a changé  de valeur. Si le champ a été assez fort pour  que la matière ait été aimantée jusqu'à satu  ration, la variation de la perméabilité atteint  un maximum. Cette différence maximum,  exprimée en pour cent de la valeur initiale, est  appelée  instabilité magnétique . Un maté  riel est donc d'autant plus stable que l'insta  bilité magnétique est plus petite.  



  La stabilité est liée, mais non pas d'une  manière absolue, à la forme de la courbe       d'hystérésis    du matériel. Une bonne stabilité  correspond à une petite rémanence et à un  cycle     d'hystérésis    affectant une forme mince  et élancée (voir     fig.    2 et 4).  



  Les matières magnétiques décrites peuvent  servir à la constitution de noyaux de forme  quelconque, par exemple en forme de tore ou  de double E, pour des bobines d'inductance  ou des transformateurs destinés à des circuits  à courants faibles ou forts.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS I. Matière magnétique, caractérisée en ce qu'elle est constituée par un alliage possédant à la fois une haute perméabilité initiale EMI0003.0007 et une petite instabilité magnétique (s < <I>49o).</I> II. Procédé pour la fabrication d'une ma tière magnétique selon la revendication I, ca ractérisé en ce qu'on fait subir à la matière première une forte réduction de section par un laminage à froid avec des recuits inter médiaires et un recuit à haute température, une fois que le laminage est fini. SOUS-REVENDICATIONS 1. Matière magnétique selon la revendica tion I, caractérisée en ce qu'elle consiste en un alliage de fer et de nickel. 2.

   Matière magnétique selon la revendica tion I, caractérisée en ce que l'alliage con tient 50 % de fer et 50 % de nickel. 3. Matière magnétique selon la revendica tion I et la sous-revendication 1, caractérisée en ee que l'alliage contient, en outre, du ma gnésium. 4. Matière magnétique selon la revendica tion I et la sous-revendication l., caractérisée en ce que l'alliage contient, en outre, du cuivre. 5. Matière magnétique selon la revendica tion I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'alliage contient, en outre, de l'alu minium. 6. Matière magnétique selon la revendica tion I et la sous-revendication 1, caractérisée en ce que l'alliage contient, en outre, du co balt. 7.

   Procédé selon la revendication II, ca ractérisé en ce que la matière première subit d'abord une réduction d'épaisseur de 85 % par laminage à froid suivi ensuite d'un recuit à environ 700 C, d'un nouveau laminage à froid de 40 à 50 % de réduction d'épaisseur, d'un prérecuit à 500 C et d'un recuit final à 900 C environ.