DD262448A1

DD262448A1 - Verfahren zur herstellung von hochpermeablen ringbandkernen

Info

Publication number: DD262448A1
Application number: DD30347087A
Authority: DD
Inventors: Hilmar Stephani; Volker Matthes; Manfred Mueller; Rainer Steinelt
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1987-06-03
Filing date: 1987-06-03
Publication date: 1988-11-30
Also published as: DD262448B3

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochpermeablen Ringbandkernen aus Baendern einer Nickel-Eisen-Legierung, die insbesondere fuer Fehlerstromschutzschalter anwendbar sind. Die Erfindung basiert auf einem Verfahren, bei dem die gewickelten Ringbandkerne zunaechst einer Hochtemperaturgluehung, danach einer Anlassbehandlung und schliesslich einer Temperung in einem magnetischen Querfeld unterworfen werden. Erfindungsgemaess wird die Temperung mit einer Dauer unter 60 min durchgefuehrt und fuer die Anlassbehandlung eine Temperatur angewandt, die 10 bis 50C unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der das Permeabilitaetsmaximum der Ringbandkerne nach der Anlassbehandlung auftritt. Dadurch werden eine hohe Reproduzierbarkeit und Wirtschaftlichkeit erreicht.

Description

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Temperung im magnetischen Querfeld mit einer Dauer unter 60 min durchgeführt und für T₁ beziehungsweise T2 eine Temperatur angewandt wird, die 10 bis 50°C unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der das Permeabilitätsmaximum der Ringbandkerne nach der Anlaßbehandlung auftritt. Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung werden im Falle einer Temperung mit einer Dauer unter 40 min die Ringbandkerne auf eine Temperatur zwischen 320 und 420⁰C, vorzugsweise 365⁰C, vorgewärmt eingesetzt werden. Das Tempern wird dabei mit einer Dauer von 30 min durchgeführt.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Eine Legierung mit der chemischen Zusammensetzung 77,0Gew.-% Ni; 4,0Gew.-% Mo; 5,0Gew.-% Cu; 0,5Gew.-% Mn, Rest Fe wird im Vakuum erschmolzen, in Blöcken abgegossen, warmgeschmiedet und auf eine Dicke von 6 mm warmgewalzt. Durch Kaltwalzen werden daraus unter Anwendung von Zwischenglühungen Bänder von 0,075mm Dicke hergestellt. Aus diesen Bändern werden Ringbandkerne angefertigt.

Diese Ringbandkerne werden in trockener Wasserstoffatmosphäre für 3 h einer Hochtemperaturglühung bei 1200°C unterworfen, anschließend im Rahmen der Ofenabkühlung langsam bis auf eine Temperatur von 440⁰C abgekühlt und dem öfen entnommen. Bei dieser Temperatur besitzen diese Ringbandkerne eine Permeabilität μ₄ ~ bei H_eff = 2,8 mA/cm von 220000. Das Permeabiiitätsmaximum tritt mit 275000 bei 470⁰C auf. Die angegebene Temperatur für die Entnahme liegt also 30°C unter derjenigen Temperatur, bei der das Permeabilitätsmaximum bei diesen Ringbandkernen auftritt.

Nach der Entnahme werden die Ringbandkerne 30 min in einem magnetischen Querfeld bei 340⁰C getempert. Die fertigen Ringbandkerne besitzen danach bei H_eff = 10 mA/cm eine Permeabilität von 150000 für sinusförmigen Wechselstrom und 110000 für einweggleichgerichteten Wechselstrom. Demgegenüber würden sich wesentlich niedrigere Permeabilitätswerte ergeben, falls die Ofenentnahme bei einer Temperatur vorgenommen wird, bei der das Permeabilitätsmaximum auftritt, oder die darüber liegt, beispielsweise bei 485 oder 500⁰C. Nach der Temperung lägen die Permeabilitätswerte bei 80000/70000 (im Falle einer Ofenentnahme bei 47O⁰C), 80000/65000 (485⁰C) und 50000/45000 (500⁰C), wobei der erste Wert für sinusförmigen und zweite Wert für einweggleichgerichteten Wechselstrom gilt. .

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von hochpermeablen Ringbandkernen aus Bändern einer Nickel-Eisen-Legierung mit Zusätzen von z. B. Kupfer und Molybdän, bei dem die gewickelten Ringbandkerne unter trockenem Wasserstoff zunächst einer Hochtemperaturglühung, danach einer Anlaßbehandlung und schließlich einer Temperung in einem magnetischen Querfeld bei 300 bis 400°C unterworfen werden, wobei die Anlaßbehandlung entweder nach einer Schnellabkühlung aus der Glühhitze als separate Wärmebehandlungsstufe bei einer Temperatur T₁ oder im unmittelbaren Anschluß an die Hochtemperaturglühung im Rahmen einer langsamen Abkühlung bis auf eine Temperatur T₂ durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperung im magnetischen Querfeld mit einer Dauer unter 60 min durchgeführt und für T-i beziehungsweise T₂ eineTemperatur angewandt wird, die 10 bis 5O⁰C unterhalb derjenigen Temperatur liegt, bei der das Permeabilitätsmaximum der Ringbandkerne nach der Anlaßbehandlung auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle einer Temperung im magnetischen Querfeld mit einer Dauer unter 40 min die Ringbandkerne auf eine Temperatur zwischen 320 und 420⁰C vorgewärmt und mit dieser Temperatur in die Anlage zur Magnetfeldbehandlung eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorwärmtemperatur von 365⁰C und eine Temperaturdauer von 30 min angewandt werden.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Metallurgie und betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hochpermeablen Ringbandkernen aus Bändern einer Nickel-Eisen-Legierung mit Zusätzen von z. B. Kupfer und Molybdän. Derartige Ringbandkerne werden in der Elektrotechnik/Elektronik als Bauelement insbesondere für Fehlerstromschutzschalter und Impulsübertrager angewandt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung hochpermeabler Ringbandkeren bekannt. Bei einem dieser Verfahren werden Ringbandkerne aus einer Nickel-Eisen-Molybdän-Legierung zunächst einer Hochtemperaturglühung bei einer Temperatur zwischen 950 und 1220⁰C und danach zur Einstellung des Zustandes hoher Anfangspermeabilität einer Anlaßbehandlung im Temperaturbereich von 450 bis 600⁰C unterworfen. Abschließend werden die Ringbandkerne in einem Temperaturbereich von 250 bis 400⁰C in einem magnetischen Querfeld unter trockenem Wasserstoff getempert. Die Anlaßbehandlung wird entweder nach einer Schneilabkühlung aus der Glühhitze auf eine Temperatur <200°C und erneute Erwärmung auf die Anlaßtemperatur oder durch langsames Abkühlen aus der Glühhitze bis auf die Anlaßtemperatur mit anschließender Schnellabkühlung durchgeführt. Das langsame Abkühlen kann zweckmäßig durch ein Belassen der Ringbandkerne im abkühlenden Glühofen realisiert werden. Die Magnetfeldtemperung wird während einer Dauer von 1 bis 50 h, vorzugsweise 3 bis 6 h, durchgeführt. Allerdings wird von Sachkundigen die Auffassung vertreten, daß eine zu kurze Magnetfeldtemperung von einer Stunde nicht ausreicht, um die angestrebte wesentliche Remanenzabsenkung zu erzielen. Die mit dem bekannten Verfahren bei ausreichend langer Magnetfeldtemperung hergestellten Ringbandkerne weisen zum Teil gute Eigenschaften auf, sind in vielen Fällen jedoch auch unbrauchbar, so daß auf diese Weise eine stabile Produktion nicht erreichbar ist. Außerdem ist die für die Magnetfeldtemperung notwendige Zeit unwirtschaftlich hoch.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, bei der Herstellung hochpermeabler Ringbandkerne die Verfahrenskosten zu senken und die Produktion zu stabilisieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, bei dem gewickelte Ringbandkerne unter trockenem Wasserstoff zunächst einer Hochtemperaturglühung, danach einer Anlaßbehandlung und schließlich einer Temperung in einem magnetischen Querfeld bei 300 bis 400⁰C unterworfen werden, wobei die Anlaßbehandlung entweder nach einer Schnellabkühlung aus der Glühhitze als separate Wärmebehandlungsstufe bei einer Temperatur Τ_Ί oder im unmittelbaren Anschluß an die Hochtemperaturglühung im Rahmen einer langsamen Abkühlung bis auf eine Temperatur T₂ durchgeführt wird, so zu gestalten, daß eine hohe Reproduzierbarkeit erzielt und gleichzeitig die Dauer der Magnetfeldtemperung verringert werden kann.