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Werkstoff fiir Teile elektrischer Maschinen, bei denen es auf hohe Induktionswerte ankommt, 'und Verfahren zur Verbesserung der Induktions- und Festigkeitswerte dieses Werkstoffes.
Für geschmiedete, gewalzte oder gegossene Teile von elektrischen Maschinen (z. B. für Polräder, Polbalken, Joche, Wellen), bei denen es darauf ankommt, hohe Induktionen mit möglichst geringen Ampèrewindungszahlen zu erzielen, verwendet man Stähle oder Stahlguss mit bis zu 0#5% Kohlenstoff, denen zwecks Erreichung bestimmter Festigkeitseigenschaften noch bis zu 10% Nickel.
Chrom, Mangan, Molybdän oder Wolfram, einzeln oder gemischt, zugesetzt sein können.
Gemäss der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Induktionswerte der genannten Legierungen ohne eine Verschlechterung der Festigkeitseigenschaften durch einen Zusatz von etwa 0'1-2% Vanadin wesentlich zu erhöhen. Das Vanadin kann auch ganz oder teilweise durch die Elemente Titan, Niob oder Tantal in gleichen Mengen einzeln oder gemischt ersetzt werden.
Als Beispiel für die gemäss der Erfindung zu verwendenden Stähle wird folgende Legierung genannt : 0'12% C, 0-3% Si, 0-4% Mn, 2-5% Ni, 0-4% Cr, 0-2% Vanadin, Rest Eisen.
Ein Vergleich dieser erfindungsgemäss zu verwendenden Stahllegierung mit einer im übrigen gleichen Stahllegierung ohne Vanadinzusatz ergab folgende Vergleichswerte :
EMI1.1
<tb>
<tb> Ampèrewindungen <SEP> Induktion
<tb> pro <SEP> ein <SEP> ohne <SEP> Vanadin <SEP> mit <SEP> Vanadin
<tb> 25 <SEP> 14600 <SEP> 15600
<tb> 50 <SEP> 16100 <SEP> 17000
<tb> 100 <SEP> 17500 <SEP> 18400
<tb> 200 <SEP> 18800 <SEP> 19900
<tb> 300 <SEP> 19600 <SEP> 20600
<tb>
Dass sich dabei die Festigkeiteigenchaften nicht verschlechterten, geht aus folgender Gegen- überstellung hervor :
EMI1.2
<tb>
<tb> ohne <SEP> Vanadin <SEP> mit <SEP> Vanadin
<tb> Streckgrenze <SEP> kg/mm2 <SEP> .................... <SEP> 40 <SEP> 40
<tb> Bruchgrenze <SEP> kglmne <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> Dehnung <SEP> % <SEP> ................... <SEP> 20 <SEP> 25
<tb>
Eine weitere Erhöhung der Induktionswerte lässt sich bei den erfindungsgemäss zu verwendenden Stahllegierungen erreichen für niedrige Feldstärken durch einen Zusatz von bis etwa 4% Silizium und für hohe Feldstärken durch einen Zusatz von bis etwa 10% Kobalt.
Schliesslich ist es vorteilhaft, zur Verbesserung der Induktionswerte und der Festigkeitseigenschaften die erfindungsgemäss zu verwendenden Stahllegierungen bzw. die daraus hergestellten Gegen- stände von etwa 800-1100 C abzuschrecken und auf etwa 600-800 C anzulassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Werkstoff für solche geschmiedete, gewalzte oder gegossene Teile elektrischer Maschinen, bei denen es auf hohe Induktionswerte ankommt, z. B. für Polräder, Polbalken, Joche und Wellen, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einer Stahllegierung mit 0'05-0'5% C, 0'1-2% V, Ti, Nb, Ta, einzeln oder gemischt, und gegebenenfalls bis zu 10% Ni, Cr, Mn, Mo, W, Co sowie bis zu 4% Si, einzeln oder gemischt, besteht.
2. Verfahren zur Verbesserung der Induktions-und Festigkeitswerte der Werkstoffe nach
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Material for parts of electrical machines where high induction values are important, and processes for improving the induction and strength values of this material.
For forged, rolled or cast parts of electrical machines (e.g. for pole wheels, pole bars, yokes, shafts) where it is important to achieve high inductions with the lowest possible ampere turns, steels or cast steel with up to 0 # are used 5% carbon, with up to 10% nickel to achieve certain strength properties.
Chromium, manganese, molybdenum or tungsten, individually or mixed, can be added.
According to the present invention, it is possible to substantially increase the induction values of the alloys mentioned without a deterioration in the strength properties by adding about 0.1-2% vanadium. The vanadium can also be completely or partially replaced by the elements titanium, niobium or tantalum in equal amounts, individually or mixed.
The following alloy is mentioned as an example of the steels to be used according to the invention: 0'12% C, 0-3% Si, 0-4% Mn, 2-5% Ni, 0-4% Cr, 0-2% vanadium , Remainder iron.
A comparison of this steel alloy to be used according to the invention with an otherwise identical steel alloy without the addition of vanadium resulted in the following comparison values:
EMI1.1
<tb>
<tb> Ampere turns <SEP> induction
<tb> per <SEP> one <SEP> without <SEP> vanadium <SEP> with <SEP> vanadium
<tb> 25 <SEP> 14600 <SEP> 15600
<tb> 50 <SEP> 16100 <SEP> 17000
<tb> 100 <SEP> 17500 <SEP> 18400
<tb> 200 <SEP> 18800 <SEP> 19900
<tb> 300 <SEP> 19600 <SEP> 20600
<tb>
The following comparison shows that the strength properties did not deteriorate:
EMI1.2
<tb>
<tb> without <SEP> vanadium <SEP> with <SEP> vanadium
<tb> Yield strength <SEP> kg / mm2 <SEP> .................... <SEP> 40 <SEP> 40
<tb> breaking point <SEP> kglmne <SEP> 60 <SEP> 60
<tb> elongation <SEP>% <SEP> ................... <SEP> 20 <SEP> 25
<tb>
A further increase in the induction values can be achieved with the steel alloys to be used according to the invention for low field strengths by adding up to about 4% silicon and for high field strengths by adding up to about 10% cobalt.
Finally, in order to improve the induction values and the strength properties, it is advantageous to quench the steel alloys to be used according to the invention or the objects made from them from about 800-1100 ° C. and temper them to about 600-800 ° C.
PATENT CLAIMS:
1. Material for such forged, rolled or cast parts of electrical machines where high induction values are important, e.g. B. for pole wheels, pole bars, yokes and shafts, characterized in that it is made of a steel alloy with 0'05-0'5% C, 0'1-2% V, Ti, Nb, Ta, individually or mixed, and optionally up to 10% Ni, Cr, Mn, Mo, W, Co and up to 4% Si, individually or mixed.
2. Process for improving the induction and strength values of the materials according to
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