DE1078600B - Verformungs- und Waermebehandlungsverfahren bei der Herstellung von Werkstoffen mit gerichteter Kristallorientierung aus Eisen-Nickel-Legierungen - Google Patents

Verformungs- und Waermebehandlungsverfahren bei der Herstellung von Werkstoffen mit gerichteter Kristallorientierung aus Eisen-Nickel-Legierungen

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DE1078600B DES40187A DES0040187A DE1078600B DE 1078600 B DE1078600 B DE 1078600B DE S40187 A DES40187 A DE S40187A DE S0040187 A DES0040187 A DE S0040187A DE 1078600 B DE1078600 B DE 1078600B
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    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/10Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon

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Description

  • Verformungs-und Wärmebehandlungsverfahren bei der Herstellung von Werkstoffen mit gerichteter Kristallorientierung aus Eisen-Nickel-Legierungen Die Erfindung bezieht sich auf Verformungs- und Wärmebehandlungsmaßnahmen an eine bemerkenswerte Magnetostriktion aufweisenden Werkstoffen auf Eisen-Nickel-Basis zwecks Herstellung von Werkstücken mit gerichteter Kristallorientierung, die für Vorrichtungen zur Umwandlung von mechanischen Impulsen in elektromagnetische Effekte, insbesondere zwecks Aussendung elektrischer Impulse, geeignet sind.
  • Bekanntlich weisen magnetische Körper, wenn sie der .Einwirkung eines Magnetfeldes unterworfen werden, eine Dimensionsänderung auf, eine Erscheinung, die unter der Bezeichnung »Magnetostriktion« bekannt ist. Umgekehrt weist die magnetische Permeabilität der gleichen Körper, falls sie in einem Magnetfeld mechanischen Beanspruchungen unterworfen werden, im Zusammenhang mit diesen Beanspruchungen Änderungen auf, und sie sind infolgedessen der Sitz von Induktionsschwankungen. Diese Erscheinung nennt man Villari-Effekt oder umgekehrte (inverse) Magnetostriktion oder auch Villari-Umkehr (s. W e s t p h a 1, Physikalisches Wörterbuch, 1952, S.636).
  • Von dieser Erscheinung kann zur Umwandlung mechanischer Wirkungen in elektrische Effekte Gebrauch gemacht werden. Die Amplitude ändert sich dabei bei sonst gleichen Bedingungen je nach der Natur des Körpers und nach den Behandlungsarten, denen er unterworfen wird, insbesondere je nach der thermischen Behandlung.
  • Es ist bekannt, daß die physikalischen Eigenschaften eines Kristalls von der Kristallrichtung abhängen, in welcher man sie mißt. Man sagt, der Kristall sei anisotrop. Ein metallischer Werkstoff besteht bekanntlich im allgemeinen aus einer großen Anzahl kleiner Einzelkristalle (Kristallite), deren Orientierung im allgemeinen rein zufällig ist. Seine Eigenschaften sind deswegen in allen Richtungen so gut wie identisch, weil die Verteilung der verschiedenen Kristallorientierungen sich, statistisch gesehen, ausgleicht; der Körper erscheint auf Grund dieser Kompensationswirkung isotrop. Seine- Eigenschaften stellen daher nur Mittelwerte dar, was praktisch darauf herauskommt, als ob man es mit einem Produkt zu tun hätte, in welchem alle Kristalle die gleiche Orientierung aufweisen und das man gemäß der günstigsten Kristallrichtung verwenden kann.
  • In diesem Sinne wurde schon vorgeschlagen, zwecks Umwandlung eines elektrischen oder magnetischen Effektes in eine mechanische Wirkung (d. h. unter Ausnutzung der direkten Magnetostriktion) Eisen-Nickel-Legierungen mit 40 bis 50% Ni anzuwenden, die man einer Kaltverformung mit mindestens 85% Dickenverminderung unterwirft, der man gegebenenfalls ein Anlassen bei einer Temperatur folgen läßt, die unterhalb der Rekristallisationstemperatur liegt. Man erhält auf diese Weise einen Werkstoff mit gerichteter Kristallorientierung (mit Textur), worin die [111]- und [112]-Richtungen, die einer besonders hohen direkten Magnetostriktion entsprechen, mit dem Sinn der Schichtung zusammenfallen.
  • Es wurde nun gefunden, Saß es zwecks Verbesserung der Sensibilität gegenüber der umgekehrten Erscheinung (inverse Magnetostriktion oder »Villari-Effekt«) vorteilhafter ist, dem Werkstück eine Textur von anderer Richtung als der oben beschriebenen zu verleihen. Diese Textur, die noch näher beschrieben wird, ist an sich ebenfalls bekannt, wird jedoch erfindungsgemäß erstmals ausgenutzt, um die Anwendung des Villari-Effektes zu vervollkommnen.
  • Das Verfahren nach der Erfindung, durch dessen Anwendung man die erfindungsgemäß vorteilhafte Textur erhält, läßt sich anwenden auf durch Schmelzen oder Sintern hergestellte Legierungen, deren Zusammensetzung innerhalb der folgenden Grenzen liegt: 40 bis 60°/o Ni 0 bis - 411/o Si 0 bis 2% Mn - 0 bis 411/o Mo 0 bis 5% Co, Rest Eisen, abgesehen von den üblichen Verunreinigungen und anderen Begleitstoffen der technischen Eisen-Nickel-Legierungen, wie Schwefel, Phosphor usw.
  • Wie noch deutlich werden wird, verleiht das Verfahren nach der Erfindung der magnetischen Induktionskurve eine besonders günstige Form, die es ermöglicht, das Material zu benutzen zur Feststellung oder auch Messung von Deformationen, insbesondere Kontraktionen, auf Grund der reversiblen oder irreversiblen Umwandlung einer mechanischen Erscheinung in einen magnetischen bzw. elektrischen Effekt. Auf diese Weise lassen sich gewisse Arbeitsprozesse steuern, man kann Mechanismen. oder Signale auslösen, usw.
  • Das Verfahren nach der Erfindung besteht darin, daß man zunächst eine an sich bekannte Fe-Ni-Legierung von der oben angegebenen Zusammensetzung auf bekannte Weise in der Wärme zu einem flachen Werkstück, dessen Dicke unter 10 mm liegt, kalt ausformt. Das Werkstück wird dann erfindungsgemäß durch Kaltverformung, z. B. durch Walzen oder Recken, in seiner Dicke um mindestens 97 % vermindert und anschließend in einem inerten oder Schutzgas oder im Vakuum auf eine Temperatur angelassen., die über seiner Rekristallisationstemperatur liegt, d. h. auf 800 bis 1250° C. Durch die intensive Bearbeitung bei Umgebungstemperatur wird das ursprüngliche Flachprodukt von weniger als 10 mm Dicke in ein Band od. dgl. von höchstens 0,2 mm, vorzugsweise 0,15 mm Dicke übergeführt. Die geringe Dicke des so erhaltenen Bandes begünstigt übrigens das Ausscheiden von verschiedenen Verunreinigungen (Sauerstoff, Kohlenstoff, Stickstoff) während des nachfolgenden Anlassens, und dies bedeutet eine Verbesserung der gesuchten Eigenschaften und der Anwendungsfähigkeit des Materials.
  • Nach dem intensiven Recken bzw. Walzen und Rekristallisation durch Anlassen weist das Material eine Textur auf, die sich dadurch auszeichnet, daß die Kristallite praktisch in ihrer Gesamtheit eine (100)-Ebene in der Walzebene und eine [100]-Richtung parallel zum Schichtungssinn aufweisen.
  • Es zeigte sich, daß die Eisen-Nickel-Legierungen von obiger Zusammensetzung, wenn sie derartig orientiert sind, besonders interessante Eigenschaften aufweisen, die eine volle Ausnutzung der inversen Magnetostriktion gestatten. Dieses Ergebnis ist insofern überraschend, als die [100]-Richtung hinsichtlich der direkten Magnetostriktion bei Ferronickel mit weniger als 60% Ni keineswegs bevorzugt ist.
  • Ein Reckungsgrad von 97% erwies sich als notwendig, um sicherzustellen, daß nach der Rekristallisation über das ganze Werkstück eine [100] -Richtung in Walz- oder Reckrichtung vorhanden ist. Bei schwächeren Deformationsgraden ist die Streuung der Ergebnisse nicht vernachlässigbar, und der Anteil an Kristalliten, die nicht der gewünschten Orientierung entsprechen, kann verhältnismäßig hoch werden, was die gesuchten Eigenschaften beeinträchtigt.
  • Mit dem dünnen Band, das einer Verformung von mehr als 97% unterworfen wurde, lassen sich Blattmagnetkerne herstellen, deren Form von ihrem Verwendungszweck abhängt.
  • Zweckmäßigerweise bringt man nach dem Zuschneiden auf die gewünschte Länge bzw. Form in an sich bekannter Weise zwischen die verschiedenen Lagen, aus denen der Magnetkern besteht, Isolierschichten aus einem pulverförmigen und hitzebeständigen Material ein. Hierfür können alle Stoffe verwendet werden, die sich leicht in feine Pulver überführen lassen und einen entsprechenden Widerstand und eine hohe Schmelztemperatur aufweisen, jedoch in der Wärme keine Verbindung mit den Bestandteilen der betreffenden Legierung eingehen. Als Stoffe, die diesen Bedingungen genügen, seien genannt: Magnesiumoxyd, Talkum, Ton, die stabilen und so gut wie unschmelzbaren Metalloxyde, Kaolin usw.
  • Die zur Herstellung von Kernen gemäß der Erfindung verwendbare Legierung besitzt vorzugsweise eine Zusammensetzung, die sich innerhalb noch engerer Grenzen als den obenerwähnten hält und folgenden Werten entspricht: 45 bis 5511/o, Ni 0 bis 411/o Si 0 bis 0,8 % Mn, wobei wiederum der Rest Eisen ist (abgesehen von dem üblichen Gehalt an Sekundärelementen oder Verunreinigungen, wie Kupfer, Schwefel, Phosphor usw.).
  • Vorzugsweise werden die aus dünnen Schichten einer kräftig kaltverstreckten Legierung der oben angegebenen Zusammensetzung mit dazwischenliegender Isolierung hergestellten Kerne in einer reinen, trockenen Wasserstoffatmosphäre bei etwa 1100° C angelassen.
  • Die Behandlungsdauer kann auf etwa 15 Minuten beschränkt sein; vorteilhafterweise dauert die Behandlung jedoch länger, was zu einer Verbesserung der magnetischen Eigenschaften führt, woraus wiederum eine erhöhte Empfindlichkeit gegenüber dem Villari-Effekt resultiert. Für die Entwicklung der optimalen Eigenschaften ist es besonders günstig, den Kern etwa 6 Stunden bei Nachglühtemperatur zu halten. Die günstigste Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeit hängt von der angewandten Behandlungsart und -vorrichtung ab. Die Geschwindigkeiten sollen so gewählt werden, daß in der Masse der Kerne keine uneinheitliche Temperaturverteilung auftritt.
  • Es ist vorteilhaft, wenn auch nicht unerläßlich, die Abkühlung der Kerne von einer Temperatur oberhalb des Curie-Punktes bis auf etwa 300° C herab in einem parallel zur Verformungsrichtung orientierten Magnetfeld verlaufen zu lassen.
  • Eine magnetische Legierung, die gemäß der Erfindung behandelt wurde, weist eine Induktionskurve im Verstreckungssinn oder senkrecht zu dieser Richtung auf, die charakterisiert ist durch einen sehr raschen Anstieg der Induktion, auf welchen ein scharfes Knie folgt, von welchem ab- sich die Induktion als Funktion des magnetischen Feldes nur noch sehr langsam ändert. Diese Kurvenform wurde als besonders geeignet für die Erzeugung, die Messung und die Anwendung des Villari-Effektes erkannt, denn die Einwirkung einer Verformung, einer Kontraktion oder eines Stoßes am bzw. auf den Magnetkern drückt sich durch Induktionsschwankungen von großer Amplitude in der Gegend des Knies aus, wobei die Wirkung um so ausgesprochener ist, je schärfer das Knie ist, d. h. je vollkommener die »kubische« Textur ist. Diese Legierung besitzt außerdem eine rechteckige Hystereseschleife, die ihr eine ihrer Sättigungsinduktion beinahe gleiche remanente Induktion verleiht, eine, wie aus dem folgenden ersichtlich,- sehr vorteilhafte Eigenschaft im Hinblick auf gewisse Anwendungen des Villari-Effektes.
  • Von dieser 90% oder mehr der Sättigungsinduktion betragenden Induktion kann man mit Vorteil Gebrauch machen für die Konstruktion von Vorrichtungen zum diskontinuierlichen Betrieb, die auf der Magnetostriktion beruhen und keine weitere Betriebsenergie beanspruchen, da der Kern durch einen elektrischen oder magnetischen Impuls gleich zu Anfang bis zur Sättigung magnetisiert wird und nach Abklingen des Impulses durch Remanenz magnetisiert bleibt. Wird ein so magnetisierter Kern einer Kontraktion, einer Verformung oder einem mechanischen Stoß unterworfen, so fällt seine remanente Induktion plötzlich und irreversibel ab, und diese rasche Induktionsänderung kann über eine geeignete Vorrichtung dazu ausgenutzt werden, einen elektrischen Impuls zu erzeugen, der zur Steuerung oder Auslösung eines Mechanismus oder eines Signals dient. .
  • Aus dem an Hand der Zeichnung beschriebenen Beispiel gehen die Besonderheiten einer gemäß der Erfindung behandelten Legierung hervor, und es ist daraus ersichtlich, auf welche Weise diese Legierung für Anwendungszwecke benutzt werden kann, die auf der Erscheinung der Magnetostriktion beruhen.
  • Fig. 1 ist ein Diagramm, das die durch Einwirkung einer Belastung erzeugte Deformation der Induktionskurve eines magnetischen Kernes, der nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt wurde, zeigt; Fig. 2 zeigt die Kurve der Induktionsschwankungen in dem gleichen, in ein konstantes Magnetfeld von 0,23 Örsted gebrachten Kern als Funktion von Deformationen mit wachsender Amplitude; Fig. 3 zeigt unter denselben Bedingungen die Kurve der Induktionsschwankungen des Kernes als Funktion der einwirkenden Belastung; Fig. 4 zeigt die Hystereseschleife des Kernes. Beispiel Man geht von einer durch Zusammenschmelzen erhaltenen Legierung folgender Zusammensetzung aus 49,31% Ni 0,14% Si 0,50°/o Mn, Rest Fe (mit den üblichen Verunreinigungen), die man in der Wärme zu einem Streifen von ungefähr 5 bis 9 mm Dicke ausformt.
  • Durch Kaltverstrecken in mehreren Stufen stellt man aus dem Streifen ein Band von 0,07 mm Dicke her. Nach Entfetten und Zuschneiden auf die notwendige Größe fertigt man aus diesem Band einen dynamometrischeiz Ring in Form eines Toroids mit rechtwinkligem Querschnitt an, indem man das Band über einen entsprechenden Dorn wickelt, wobei man Vorsorge trifft, daß die Wicklungen mit Talkpuder gegeneinander isoliert werden. Auf diese Weise kommt man zu einem magnetischen Kern, der- im festen Zustand folgende Dimensionen aufweist: Äußerer Durchmesser 32 mm, innerer Durchmesser 25 mm, Höhe 5 mm.
  • Der Kern wird dann in einer reinen und trockenen Wasserstoffatmosphäre 6 Stunden bei 1100° C geglüht, worauf man ihn langsam erkalten läßt. Auf dem so hergestellten dynamometrischen Ring bringt man eine Primärwicklung an, die man an eine stetige Stromquelle anschließt, und eine Sekundärwicklung, die man an ein ballistisches Galvanometer anschließt: Hierauf errichtet man die Induktionskurve dieses Kernes, wie sie durch den Ast A der Fig. 1 dargestellt ist. Sie weist nach einem sehr raschen Anstieg ein scharfes Knie bei einer Induktion von etwa 14000 Gauß für ein Magnetfeld von. 0,115 Örsted auf, oberhalb dessen sich die Induktion als Funktion des Magnetfeldes nur noch sehr langsam ändert.
  • Der Kern wird daraufhin der Einwirkung von Kräften bekannter Intensität unterworfen, die an einem Punkt seiner Peripherie angreifen und sich radial auswirken. Die Deformationen des dynamometrischen Ringes werden gemessen -durch die Verkürzung des Durchmessers, auf den die Belastung einwirkt. Für eine Durchmesserverkürzung von etwa 0,6 mm, entsprechend einer radial wirkenden Belastung von 150 g, findet man, daß sich die Induktionskurve gemäß der Kurve B in Fig. 1 deformiert. Die Kurven A und B zeigen, daß die betreffende Legierung besonders gut für die Anwendung des Villari-Effektes geeignet ist, denn wenn man sie in der Gegend des Punktes M (Fig. 1), der einem Magnetfeld von ungefähr 0,23 Örsted entspricht, arbeiten läßt, so sind kleine Schwankungen dieses Feldes praktisch ohne Einfluß auf die Höhe der Induktion, da dieser Punkt auf dem so gut wie horizontalen Ast der Kurve A liegt, während gleichzeitig der Unterschied zwischen den Kurven A und B für diesen Wert bemerkenswert groß ist und bei einer Belastung von nur 150g einer Induktionsschwankung von ungefähr 3500 Gauß entspricht.
  • Für diesen Wert des magnetischen Feldes von 0,23 Örsted, wie er im wesentlichen dem Punkt M der Fig. 1 entspricht, wurden in Fig. 2 und 3 die Induktionsschwankungen in dem im vorliegenden Beispiel beschriebenen Kern dargestellt, wenn dieser der Einwirkung des Feldes unterworfen wird, wobei man die Amplitude der Deformationen, denen er ausgesetzt ist, bzw. die Größe der Belastung, die auf ihn einwirkt, variiert.
  • Aus den beiden Kurven ist ersichtlich, daß Einwirkungen bzw. Deformationen von schwacher Amplitude in dem Kern nach der Erfindung Induktionsschwankungen erzeugen, die 4000 Gauß übersteigen können und Anlaß zum Auftreten von bemerkenswert starken reversiblen und irreversiblen elektrischen Erscheinungen geben, die man zur Feststellung oder zur Messung des jeweiligen Deformations- bzw. Kontraktionsgrades, zur Steuerung eines Arbeitsvorganges, zur Auslösung eines Mechanismus oder eines Signals usw. ausnutzen kann. Der Kern, bei dessen Herstellen erfindungsgemäß vorgegangen wurde, ist also hervorragend geeignet für eine Vielzahl von Anwendungsarten, für welche man bisher von den Erscheinungen der Piezoelektrizität bzw. des piezoelektrischen Widerstandes Gebrauch machte.
  • Die Hystereseschleife der Legierung, aus welcher der Kern im vorliegenden Beispiel besteht, wurde gewonnen durch eines der üblichen Verfahren und ist in Fig. 4 dargestellt. Diese Kurve weist eine charakteristische, beinahe rechteckige Form auf, woraus ersichtlich ist, daß die remanente Induktion einigermaßen gleich der Sättigungsinduktion ist, welch letztere bei ungefähr 15000 Gauß liegt und bei einem Feld nicht über 0,3 Örsted erreicht wird.
  • Es versteht sich von selbst, daß die oben wiedergegebenen Zahlen, die sich auf das Beispiel beziehen, nicht im einschränkenden Sinn gelten und daß das Metall innerhalb der Grenzen der angegebenen Zusammensetzung je nach dem verfolgten Zweck in Form von Kernen der verschiedensten Dimensionen oder Formen und für verschiedene Felder angewendet werden kann. Wenn die Vorrichtung für längere Zeit oder wiederholt in Gebrauch stehen soll, so müssen die Kontraktionen, Deformationen oder Stöße wohlgemerkt auf eine Stärke beschränkt werden, die keine irreversible Änderung der magnetischen Eigenschaften des Metalls nach sich ziehen. Diese Stärke wird für jeden Vorrichtungstyp experimentell bestimmt.
  • Auf Grund der Tatsache, daß bei den üblichen Legierungen das fluktuierende Feld zu Induktionsänderungen Anlaß gibt, die nicht auf die zu messenden, zu registrierenden oder nachzuweisenden mechanischen Erscheinungen zurückgehen, erweist es sich bei den mit dem Villari-Effekt arbeitenden Vorrichtungen, deren Magnetkerne aus den üblichen magnetischen Legierungen bestehen, als nötig, seine Zuflucht zu Kunstgriffen oder zu komplizierten Einrichtungen zu nehmen, wie zu Stromstabilisatoren, symmetrischen Aufbauten aus zwei einander gegenüber eingebauten identischen Einrichtungen, von denen nur die eine der Einwirkung der zu untersuchenden Erscheinung unterworfen wird, und ähnlichen Hilfsmitteln, denn die obenerwähnten Feldschwankungen stellen Quellen für Meßirrtümer oder Unsicherheiten im Funktionieren der Einrichtungen dar, die so gut wie möglich ausgeschaltet werden müssen.
  • Die Verwendung eines Werkstoffs, dessen Zusammensetzung sich in den oben angegebenen Grenzen hält und der gemäß der Erfindung behandelt zum Aufbau von Magnetkernen für die Ausnutzung des Mabm.etostriktionseffektes bestimmt ist, zeigt im Gegensatz zur Verwendung der derzeitig bekannten und verwendeten Legierungen folgende bemerkenswerte Vorteile: 1. Die Form der Induktionskurve gestattet es, durch geeignete Wahl des Arbeitspunktes den Einfluß kleiner Schwankungen des Magnetfeldes auf die Stärke der Induktion auszuschalten und dadurch, wie erwähnt, die Apparatur zu vereinfachen.
  • 2. Auf Grund der starken Remanenz dieses Werkstoffs, die beinahe der Sättigung entspricht, ist, wenn das Magnetfeld durch eine zufällige Ursache verschwindet, die Induktionsänderung im Kern sehr schwach, d. h. 5- bis 20mal kleiner als bei den gebräuchlichen Legierungen. Die Werkstoffe gemäß dem Verfahren nach der Erfindung weisen daher eine im selben Verhältnis erhöhte Arbeitssicherheit auf, wenn sie für irgendwelche Vorrichtungen, die von den Schwankungen des magnetomechanischen Fließens Gebrauch machen, verwendet werden.
  • 3. Der Villari-Effekt ist besonders ausgesprochen in den Magnetfeldern schwacher Intensität (von z. B. 0,1 bis 0,4 Örsted), die leicht und mittels weniger umständlicher und weniger sperriger Einrichtungen zu realisieren und aufrechtzuerhalten sind.
  • Eine besonders interessante Verwendung der Kerne, bei deren Herstellung erfindungsgemäß verfahren wurde, die sich aus der besonderen Form der Hystereseschleife für die gemäß der Erfindung behandelte Legierung ergibt (diese weist eine sehr hohe remanente Induktion auf, woraus bei Einwirkung einer Kontraktion, einer Deformation oder eines Stoßes ein irreversibler Abfall von großer Amplitude resultiert), ist die für Vorrichtungen zum diskontinuierlichen Betrieb, die nur einmal funktionieren müssen oder nach dem Funktionieren wieder aufgeladen werden (z. B. Sicherungseinrichtungen).
  • Das Prinzip ist dabei das folgende: Der eingangs durch einen kurzen elektrischen oder magnetischen Impuls bis zur Sättigung magnetisierte Kern bleibt nach Abklingen des Impulses remanent magnetisiert. Dieser Arbeitsgang stellt die Ladung der Einrichtung dar. Die remanente Induktion des Kernes fällt schroff und irreversibel ab, wenn dieser eine Kontraktion, eine Deformation oder einen Stoß erfährt. Die dabei auftretende Induktionsänderung läßt einen Induktionsstrom von kurzer Dauer auftreten, der zur Steuerung eines Vorganges bzw. zur Auslösung eines Mechanismus oder eines Signals dienen kann. Das Nachlassen des mechanischen Reizes oder sein späteres Wiederauftreten in der gleichen oder einer schwächeren Intensität lassen dann nur noch Induktionsänderungen von schwacher Amplitude auftreten.
  • Um die Einrichtung wieder aufzuladen, genügt es, die remanente Induktion mittels eines neuen elektrischen Impulses auf ihren Anfangswert zurückzuführen. Die Einrichtung erhält dadurch von neuem die Fähigkeit, eine Induktionsänderung von großer Amplitude hervorzurufen, und der Kreislauf ist beliebig wiederholbar, vorausgesetzt, daß der mechachanische Reiz auf eine Größenordnung beschränkt ist, die die magnetischen Eigenschaften des Kernes nicht bleibend verändert. Eine derartige Apparatur setzt also nicht die dauernde Aufrechterhaltung eines magnetischen Feldes voraus und hat infolgedessen keinen dauernden Stromverbrauch. Der einzige Stromverbrauch ergibt sich aus dem Durchgang des elektrischen oder magnetischen Impulses, dessen Dauer ohne weiteres auf den Bruchteil einer Sekunde beschränkt sein kann.
  • Bezüglich der diesem Prinzip entsprechenden Anwendungsmöglichkeiten weist der gemäß der Erfindung behandelte Werkstoff vor anderen magnetischen Legierungen folgende Vorteile auf: a) Die besondere Form seiner Induktionskurve und seiner Hystereseschleife ebenso wie der hohe Betrag seiner remanenten Induktion verleihen ihm eine Empfindlichkeit, die derjenigen der anderen in Betracht kommenden Stoffe wesentlich überlegen ist.
  • b) Da der Werkstoff in einem Feld von 1 Örsted bereits praktisch gesättigt ist, ist zur Wiederaufladung die Errichtung eines Feldes von nur dieser Größenordnung ausreichend, was sich mittels weniger komplizierter und weniger sperriger Vorrichtungen durchführen läßt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines zur Umwandlung mechanischer Impulse, in elektromagnetische Effekte auf Grund der Villari-Umkehr geeigneten Werkstoffs mit gerichteter Kristallorientierung, wobei eine Eisen-Nickel-Legierung mit 40 bis 60-% Nickel, unter 4%- Silicium, unter 2% Mangan, unter 4%, Molybdän und unter 5 % Cobalt, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, in Form eines warmverformten Flachproduktes von weniger als 10 mm Dicke einer Kaltverformung unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltverformung bis zu einem Verformungsgrad von mindestens 97 % durchgeführt und das Material dann in einem inerten oder Schutzgas oder im Vakuum auf eine Temperatur oberhalb seiner Rekristallisationstemperatur, d. h. zwischen 800 und 1250° C, angelassen wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff nach der Kaltverformung in einer einen Magnetkern ergebenden Schichtung mit dazwischenliegenden, an sich bekannten Isolierschichten aus einem pulverförmigen, hitzebeständigen Stoff während 15 Minuten bis 6 Stunden angelassen wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff bei einer Temperatur von vorzugsweise 1100° C angelassen und die Abkühlung zwischen dem Curie-Punkt und etwa 300° C in einem parallel zur Verformungsrichtung orientierten Magnetfeld bewirkt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 490 912; französische Patentschrift Nr. 672 782; deutsche Patentanmeldung A 7148 VI/18 c (bekanntgemacht am 21. 5. 1953) ; »Zeitschrift für Metallkunde«, 27 (1935), S. 161 bis 165; »Stahl und Eisen«, 73 (1953), S. 1712 bis 1717, insbesondere 1712, 1713 und 1715; E. Hondremont, »Handbuch der Sonderstahlkunde«, 1943, S.350; G. Wassermann, »Texturen metallischer Werkstoffe«, 1939, S. 171/172.
DES40187A 1953-10-26 1954-07-27 Verformungs- und Waermebehandlungsverfahren bei der Herstellung von Werkstoffen mit gerichteter Kristallorientierung aus Eisen-Nickel-Legierungen Pending DE1078600B (de)

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Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR672782A (fr) * 1931-05-18 1930-01-07 American Bolling Mill Company Procédé de traitement de l'acier au silicium
DE490912C (de) * 1925-07-31 1930-02-04 Electrical Res Prod Inc Verfahren zur Erzielung einer moeglichst konstanten Permeabilitaet ueber einen weiten Bereich niedriger Kraftliniendichte bei einer Nickel und Eisen enthaltenden, magnetischen Zwecken dienenden Legierung mit mehr als 30úÑ Nickelgehalt

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