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Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Bandes mit mindestens
3 Oersted Koerzitivkraft und rechteckiger Hysteresisschleife Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Bandes. Insbesondere bezieht
sich die Erfindung auf eine Nickel-Eisen-Legierung mit einer Koerzitivkraft von
mindestens 3 Oersted und hoher Rechteckgüte der Hysteresisschleife, wie sie bei
der Erzeugung dünner Bänder für Speichervorrichtungen von Interesse sind.
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Die neuerliche Entwicklung hat gezeigt, daß Speichervorrichtungen
unter Verwendung weichmagnetischen Materials in verschiedener Ausführung gebaut
werden können. Die grundlegende Arbeitsweise solcher Speichervorrichtungen besteht
im Wechsel der Magnetisierungsrichtung in Teilen eines weichmagnetischen Drahtes
oder Bandes durch Anlegen äußerer magnetischer Kräfte. So wird beispielsweise ein
bevorzugter oder »leichter« magnetischer Kraftfluß in einem weichmagnetischen Band
nach einer der verschiedenen bekannten Methoden hergestellt. Ein Informationsimpuls
kann im Band gespeichert werden, indem man es einer äußeren magnetischen Kraft unterwirft,
die in einer dem bevorzugten magnetischen Kraftfluß parallelen Richtung orientiert
ist und deren Größe wenigstens der Koerzitivkraft des Bandes gleichkommt. Als Ergebnis
der Beeinflussung durch eine solche äußere magnetische Kraft werden die magnetischen
Bereiche in Richtung des angelegten magnetischen Feldes ausgerichtet. Somit ist
diese besondere Ausrichtung eine Wiedergabe eines Informationsimpulses, und dieser
Informationsimpuls ist als gespeichert zu betrachten, bis der magnetische Zustand
des Bandes geändert wird. Bei den konventionellen Bautypen magnetischer Speicheranlagen
wird die Aufhebung der Speicherung des Informationsimpulses, das Auslöschen, dadurch
bewirkt, daß man das magnetische Material einer äußeren magnetischen Kraft unterwirft,
deren Feldrichtung der Magnetisierungsrichtung des Bandes entgegengesetzt ist und
deren Größe wenigstens dem Doppelten der Koerzitivkraft des Bandes entspricht.
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Die Speichervorrichtungen, die auf dem oben beschriebenen Prinzip
beruhen, bestehen gewöhnlich aus Anordnungen magnetischer Speicherelemente, die
in einem geometrischen Muster angeordnet sind. Wie oben erwähnt, spielt die Koerzitivkraft
des magnetischen Materials eine wichtige Rolle beim Betrieb magnetischer Speichervorrichtungen,
wobei ein Wert von 4 bis 5 Oersted einen befriedigenden Betrieb einer derartigen
Anlage ergab. Ein anderes gleichwichtiges Merkmal ist die Rechteckgüte (Br/BS) der
Hysteresisschleife des magnetischen Materials. Die Rechteckgüte der Hysteresisschleife
ist maßgebend für die zum Umschalten der Magnetisierungsrichtung erforderliche Zeit,
indem die Schaltzeit dem Grad der Rechteckgüte etwa umgekehrt proportional ist.
Da kleine Schaltzeiten erwünscht sind, werden magnetische Materialien mit einem
hohen Grad von rechteckigem Verlauf, beispielsweise in der Größenordnung von 0,9
und mehr; für diesen Zweck bevorzugt. Das magnetische Material, das für die Herstellung
solcher Anordnungen verwendet wird, soll vorzugsweise völlig gleichförmige magnetische
Eigenschaften besitzen, um Gleichförmigkeit der Signalabgabe im ganzen System sicherzustellen.
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Die bekannten magnetischen Materialien weisen eine Kombination von
hoher Koerzitivkraft und Rechteckgüte, wie sie bei der obenerwähnten Anwendung bei
Speichervorrichtungen gefordert wird, nicht auf. Die bekannten magnetischen Materialien
zerfallen in zwei Klassen: die als weichmagnetische Stoffe bezeichneten Materialien,
wie Permalloy, Supermalloy, Permandur und Supermandur, die in völlig weichem Zustand
Koerzitivkräfte in der Größenordnung von 0,1 Oersted haben, und die harten oder
permanentmagnetischen Stoffe mit Koerzitivkräften in der Größenordnung von 50 Oersted
oder mehr. Im allgemeinen liegt die Rechteckgüte sowohl der weichen als auch der
harten magnetischen Stoffe im völlig weich geglühten
Zustand unterhalb
0,9. Es ist möglich, sowohl die Koerzitivkraft als auch die Rechteckgüte durch Kaltrecken
zu verbessern. Es gibt jedoch Endwerte für die Koerzitivkraft und die Rechteckgüte,
oberhalb deren das Kaltrecken keinen weiteren Einfluß mehr hat. Für viele Verwendungszwecke
können die Endwerte, besonders die der Koerzitivkraft, unzureichend sein.
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Es ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem durch Wärmebehandlung
und Kaltverformung die Koerzitivkraft und die Rechteckgüte weichmagnetischer Stoffe
wesentlich über die üblichen Endwerte hinaus erhöht werden. Dabei wird ein kaltgezogenes
Material einer hohen Temperatur unterworfen, die zu einer vollständigen Rekristallisation
führt, und anschließend einer niedrigen Temperatur für einen längeren Zeitraum ausgesetzt,
um eine Atomordnung der Legierung herbeizuführen, worauf sich eine Kaltverformung
anschließt. Um diese Atomordnung zu erreichen, sind sehr lange Zeitspannen, in denen
das Material einer entsprechenden Temperatur ausgesetzt werden muß, erforderlich.
Demgegenüber will die vorliegende Erfindung ein Verfahren verfügbar machen, bei
dem eine hohe Koerzitivkraft und Rechteckgüte mittels einer nur kurzen Wärmebehandlung
wirtschaftlich erreichbar sind.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen
Bandes einer Nickel-Eisen-Legierung mit einer Koerzitivkraft von mindestens 3 Oersted
und hoher Rechteckgüte der Hysteresisschleife aus Drahtmaterial besteht darin, daß
der kaltgezogene Draht 1 Sekunde bis 24 Stunden auf 900 bis 100°C unter Vermeidung
der Rekristallisation erwärmt, anschließend kalt gezogen und schließlich zu einem
Band geformt wird.
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In einer vorteilhaften Weise kann dabei ein Draht, der vor seiner
Erwärmung bis zu den Endwerten seiner Koerzitivkraft und Rechteckgüte der Hysteresisschleife
kalt gezogen wird, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden.
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Als besonders zweckmäßig empfiehlt die Erfindung eine Drahtmaterial,
das Nickel zwischen 45 und 80 Gewichtsprozent enthält. Als besonders günstig hat
sich dabei ein Drahtmaterial erwiesen, das etwa 79 °/o Nickel, etwa 4 °/o Molybdän
und etwa 15,5 °/o Eisen enthält.
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In bevorzugter Weise wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der
Draht 1 bis 4 Sekunden auf 700 bis 800°C erwärmt.
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Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung zeigt F i g. 1 eine graphische
Darstellung der Rechteckgüte eines Körpers aus weichmagnetischem Material; F i g.
2 eine graphische Darstellung der Koerzitivkraft eines Körpers aus weichmagnetischem
Material und F i g. 3 ein magnetisches Speicherelement unter Verwendung eines weichmagnetischen
Bandes, das gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde.
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Die eingehendere Betrachtung der Zeichnung zeigt in F i g. 1 die graphische
Darstellung der Rechteck- i gute als Funktion des Durchmessers eines Körpers aus
weichmagnetischem Material während der Behandlung gemäß vorliegender Erfindung.
F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen Koerzitivkraft und Körperdurchmesser des Materials,
dessen Charakteristik in F i g.1 t gezeigt wird.
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Das in F i g. 1 und 2 dargestellte erläuternde Beispiel bezieht sich
auf die Herstellung von weichmagnetischem Band. Für die Zwecke dieses Beispiels
wird angenommen, daß das fertige Band eine Koerzitivkraft von etwa 4 Oersted und
eine Rechteckgüte von wenigstens 0,9 hat. Das fertige Band soll eine Dicke von etwa
0,0076 mm und eine Breite von annähernd 0,076 mm haben.
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Das Ausgangsmaterial ist ein Körper aus weichmagnetischem Material,
beispielsweise ein Rundstab mit einem Durchmesser von etwa 1,626 mm aus Molybdän-Permalloy
(4 °/o Molybdän, 790/,Nickel). Das Ausgangsmaterial ist vollkommen weich geglüht
und dementsprechend seine magnetischen Eigenschaften typisch für seine Zusammensetzung.
Wie in F i g. 1 und 2 in Punkt A und A' gezeigt, hat das Material
eine Rechteckgüte von etwa 0,2 und eine Koerzitivkraft von etwa 0,1 Oersted.
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Die Herstellung eines Bandes der oben dargelegten Abmessungen besteht
zunächst im Ziehen des Rundstabes durch zunehmend kleinere Ziehsteine zur Verringerung
seines Durchmessers. Die speziell verwendeten Ziehsteine und die Verfahren zu ihrer
Anwendung sind dem Fachmann wohlbekannt (s. »Practical Metallurgy<c von S a c
h s und V a n H o r n, American Society of Metals, 1940). Wie in F i g. 1 und 2
gezeigt, nehmen sowohl Rechteckgüte als auch Koerzitivkraft zu, wenn das magnetische
Material kalt gereckt wird.
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Das Material wird heruntergezogen bis der Durchmesser auf etwa
0,05 mm verringert ist. Falls gewünscht, können Zwischenglühungen in der
gewöhnlich bei Ziehverfahren verwendeten Art angewandt werden. Es wurde festgestellt,
daß das Anwenden oder Ausbleiben solcher Glühungen keine wesentliche Wirkung auf
die magnetischen Eigenschaften des Endmaterials hat.
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Wie in den Punkten B und B' in F i g. 1 und 2 gezeigt,
bewirkt das Kaltrecken des Drahtes auf einen Durchmesser von 0,051 mm einen Zuwachs
der Rechteckgüte auf etwa 0,99 und einen Zuwachs an Koerzitivkraft auf etwa 3. Diese
Werte der Rechteckgüte und Koerzitivkraft sind End- oder Grenzwerte in dem Sinn,
daß weiteres Kaltrecken in dieser Stufe eine vernachlässigbare Wirkung hat.
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In diesem Verfahrenspunkt wird der Draht gemäß der Lehre der Erfindung
angelassen. Das Anlassen nach der Erfindung ist kein völliges oder »Tot«-Glühen,
das gewöhnlich in der vorbekannten Technik angewandt wird, um die magnetischen Eigenschaften
des Materials wieder in Höhe des Original- oder Normalwertes herzustellen. Wie unten
im einzelnen besprochen wird, sind Zeit und Temperatur des erfindungsgemäßen Anlassens
miteinander verknüpft, und ein Zuwachs der einen Größe kann eine entsprechende Abnahme
der anderen notwendig machen, um die Wirkung eines völligen Ausglühens zu vermeiden.
Wie in den Punkten C und Cin F i g. 1 und 2 angezeigt, ergibt das Anlassen eine
Abnahme der Rechteckgüte auf etwa 0,9 und eine Abnahme der Koerzitivkraft auf etwa
1,5 Oersted.
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Nach dem Anlassen wird der Draht wieder durch Ziehsteine gezogen,
um den Durchmesser auf etwa 0,025 mm zu verringern. Die Wirkung dieser Kaltbearbeitung
auf Rechteckgüte und Koerzitivkraft wird von der Kurve zwischen den Punkten C und
D und C' und D' in F i g. 1 und 2 angegeben. Die Rechteckgüte steigt wieder auf
den Endwert von etwa 0,99. Jedoch verhält sich die Koerzitivkraft in einer vom Standpunkt
der vorbekannten Technik aus völlig unvorhersehbaren
Weise. Wie
in F i g. 2 gezeigt, läßt sich eine Erhöhung der Koerzitivkraft auf etwa 3 Oersted
durch eine Verringerung des Drahtdurchmessers von 0,051 mm auf 0,048 mm, also um
etwa 5 °/o verwirklichen. Bei weiterer Verringerung des Drahtdurchmessers steigt
die Koerzitivkraft scharf auf ein Maximum von etwa 7,5 Oersted an und verringert
dann ihren Wert auf etwa 5 Oersted. Das Anlassen scheint somit eine sensibilisierende
Wirkung auf das magnetische Material zu haben, derart, daß die Koerzitivkraft durch
weiteres nachfolgendes Kaltrecken weit über ihren Endwert gesteigert werden kann.
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Um den Draht in Band zu verwandeln, wird der Draht in einem Walzwerk
in einem einzigen Durchgang flach gewalzt und ein Band von etwa 0,0076 mm Dicke
und 0,089 mm Breite erzeugt. Das Flachwalzen hat etwa dieselbe Wirkung auf Rechteckform
und Koerzitivkraft wie weiteres Ziehen, indem die Rechteckform praktisch unverändert
bleibt und die Koerzitivkraft auf etwa 5 bis 4 Oersted abnimmt.
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Die Einmaligkeit des vorliegenden Verfahrens zur Bandfabrikation tritt
hervor, wenn man die magnetischen Eigenschaften eines Bandes gegenüberstellt, das
in gleicher Weise wie beschrieben, aber mit Ausnahme des Anlaßvorgangs hergestellt
wurde. Es wurde festgestellt, daß die Rechteckgüte eines nicht nach der Erfindung
angelassenen Bandes auf etwa 0,5 durch das Flachwalzen verringert wird. Band mit
einer so geringen Rechteckgüte ist für die Verwendung in Speichervorrichtungen unerwünscht.
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F i g. 3 zeigt ein magnetisches Speicherelement unter Verwendung eines
weichmagnetischen Bandes, das gemäß vorliegender Erfindung hergestellt wurde. Das
in F i g. 3 gezeigte Element besteht aus einem unmagnetischen Leiter 10,
um welchen ein weichmagnetisches Band 14 gewunden ist. Die Richtung leichter Magnetisierung
des Kraftflusses in Windung 14 wird durch Doppelpfeile gezeigt. Das eine Ende des
Leiters 10 ist mit der Stromquelle 16 verbunden, und das andere Ende geerdet. Ein
außen isoliertes Solenoid 12, dessen eines Ende geerdet ist, ist gleichfalls mit
einer Stromquelle 17 verbunden und induktiv mit Leiter 10 gekoppelt. Eine Anzeigevorrichtung
18 dient der Entdeckung eines Wechsels im magnetischen Zustand des Leiters
10.
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Ein in spezieller Richtung orientierter Kraftfluß kann im Leiter 10
durch die Anwendung elektrischer Ströme von ausreichender Größe aus den Quellen
16 und 17 induziert werden. Der Kraftfluß des Leiters 10 kann als spezieller Informationsimpuls
betrachtet werden, welcher gespeichert wird. Dieser Vorgang bildet die Aufzeichnungsphase
für den Speicher. Die im Leiter 10 gespeicherte Information wird durch Umkehrung
der zuvor aus den Quellen 16 und 17 stammenden Ströme gelöscht. Das Aufbringen eines
solchen umgekehrten Stromimpulses veranlaßt ein Umschalten der Magnetisierungsrichtung,
welche einen Wechsel des elektrischen Potentials zwischen den Enden des Leiters
10 erzeugt. Dieser Potentialwechsel wird von der Vorrichtung 18 als Abgabeimpuls
verzeichnet, der dem Stromimpuls überlagert ist, der an den Leiter 10 gebracht wird.
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Die sensibilisierende Wirkung eines Anlassens gemäß vorliegender Erfindung
bewirkt die Wendigkeit, mit der die Koerzitivkraft verändert werden kann, um für
einen speziellen Endzweck zu passen. In dem in F i g. 2 gezeigten Beispiel gestattet
das Anlassen bei einem Durchmesser von 0,051 mm die Erzeugung eines Bandes oder
Drahtes mit einer Koerzitivkraft beliebigen Wertes längs der Kurve von C' und D'.
Eine andere Kombination von Koerzitivkraft und Durchmesser wird lediglich durch
Verschieben des Teils C'-D' der Kurve nach rechts oder links erzeugt, wobei eine
solche Verschiebung durch Anlassen entweder bei kleinerem oder größerem Durchmesser
erfolgt. So erlaubt die sorgfältige Wahl des Durchmessers, bei welchem das Material
angelassen wird, zusammen mit einem vorgeschriebenen Betrag an Kaltverformung nach
dem Anlassen die Erzeugung von Draht oder Band der gewünschten Dimension mit jeder
gewünschten Koerzitivkraft zwischen dem Maximum oder Spitzenwert, der im Beispiel
der F i g. 2 etwa 7 Oersted beträgt, und dem Endwert von 3 Oersted.
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Wie oben besprochen, soll die Wirkung des Anlassens gemäß vorliegender
Erfindung eine Sensibilisierung des magnetischen Materials bewirken, wobei eine
solche Sensibilisierung durch den Wechsel der Koerzitivkraft und Rechteckgüte in
Verbindung mit der Kaltverformung durch die Kurven C-D und C'-D' in F i g. 1 und
2 offenbar wird. Anlaßtemperatur und -zeit können in einem breiten Bereich geändert
werden, wie unten angegeben.
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Eine spezielle Erläuterung der Natur des Anlassens gemäß der Erfindung
wird von der Betrachtung der Werte gegeben, die bei der Behandlung eines weichmagnetischen
Materials mit 4 °/o Molybdän, 79 °/o Nickel und 15,5 °/o Eisen (alles in Gewichtsprozent)
erhalten wurden. Eine Anlaßtemperatur in Höhe von 700 bis 800°C und eine Anlaßzeit
von einer Sekunde ergab eine Sensibilisierung des magnetischen Materials, die der
in F i g. 1 und 2 gezeigten ähnlich ist. Ein Anlassen für mehr als etwa 4 Sekunden
bei diesen Temperaturen bewirkt eine wesentliche Rekristallisation, und der Sensibilisierungseffekt
wird stark vermindert. Ein Anlassen bei Temperaturen in Höhe von 900'C
oder
mehr hat dieselbe Wirkung wie die zuvor erwähnte Zunahme der Anlaßzeit.
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Ein Anlassen bei wesentlich tieferen Temperaturen gestattet die Anwendung
längerer Anlaßzeiten und gibt dem Verfahren einen größeren Grad von Wendigkeit.
So ergab beispielsweise ein Anlassen bei 300°C während einer Stunde eine Sensibilität,
die der in F i g. 2 gezeigten entsprach. Die Erhöhung der Temperatur auf 500°C und
Aufrechterhaltung einer Anlaßzeit von einer Stunde ergab ein Material, dessen Charakteristik
von dem bei 300°C angelassenen ununterscheidbar war. Es wurde festgestellt, daß
das Anlassen bei 100'C
für 24 Stunden gleichfalls gewünschten Sensibilisierungseffekt
auf das magnetische Material hatte.
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Benutzt man einen Anlaßvorgang, der wesentlich weniger stark ist als
die oben dargelegten, so ergibt sich ein Nachlassen der sensibilisierenden Wirkung.
Ein Hinweis auf die relative Stärke des Anlaßvorgangs wird durch das Absinken der
Koerzitivkraft geliefert, die sich aus dem Anlassen ergibt. Ein solches Nachlassen
der Koerzitivkraft kann das einzige äußere Kennzeichen der Tatsache sein, daß das
magnetische Material gemäß vorliegender Erfindung angelassen worden ist, da der
Wechsel der Rechteckgüte unmerklich sein kann. Für die Zwecke der Erfindung wird
ein Anlassen vorgezogen, welches eine Abnahme von wenigstens 10 °/o der Koerzitivkraft
erzeugt. Anlaßvorgänge, die eine Abnahme von weniger als 5 °/o der Koerzitivkraft
hervorrufen, haben einen Sensibilisierungseffekt, der nicht ausreicht, um eine breite
Spanne in der Anwendbarkeit des Verfahrens zu gewähren.
Die Anwendung
übermäßiger Anlaßtemperaturen in Verbindung mit übermäßigen Anlaßzeiten unter Veranlassung
völliger Rekristallisation ergibt keine sensibilisierende Wirkung auf das magnetische
Material. Um einen hohen Grad von Wendigkeit zu gewährleisten, sollte ein Anlassen
gemäß Erfindung vorzugsweise keine wesentliche größere Abnahme als 25 °/o in der
Rechteckgüte erzeugen. Anlaßvorgänge, die eine Abnahme von 50 °/a oder mehr bewirken,
verringern merklich die im magnetischen Material erzeugte Sensibilität, und demzufolge
werden die gewonnenen Vorteile wesentlich verringert.
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Die Umgebung, in welcher der Anlaßvorgang durchgeführt wird, hat keine
merkliche Wirkung auf die magnetischen Eigenschaften des Werkstoffs. Das Anlassen
gemäß vorliegender Erfindung ist in einer Atmosphäre von Stickstoff, Wasserstoff
und deren Mischungen ohne merkliche Unterschiede in so behandeltem Material durchgeführt
worden. Eine Atmosphäre, die nicht mit dem magnetischen Material reagiert, wird
vorgezogen.
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In dem oben in Verbindung mit F i g.1 und 2 beschriebenen Beispiel
wurde das Anlassen in einem Verfahrensstadium durchgeführt, bei welchem die Rechteckgüte
und die Koerzitivkraft des Werkstoffs als Ergebnis der Kaltbearbeitung ihre Endwerte
erreicht hatten. Für den Erfolg der vorliegenden Erfindung ist dies nicht wesentlich.
Das einzige Erfordernis in dieser Beziehung ist, daß sich das Material nicht im
völlig weichgeglühten Zustand befindet, d. h. daß sich das Material in dem durch
Kaltbearbeiten erzeugten gereckten Zustand befindet. Indessen wird der Grad an Sensibilität,
der durch das Ablassen gemäß Erfindung hervorgerufen wird, maximal vergrößert, wenn
das Anlassen an Material durchgeführt wird, das seine Endwerte an Koerzitivkraft
und Rechteckform erreicht hat.
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Obwohl sich das oben beschriebene erläuternde Beispiel auf eine besondere,
nickelhaltige weichmagnetische Legierung bezieht, versteht sich doch, daß die vorliegende
Erfindung auf die gesamte Klasse nickelhaltiger weichmagnetischer Werkstoffe anwendbar
ist, insbesondere auf diejenigen Legierungen, die zwischen 45 und 80 Gewichtsprozent
Nickel enthalten. So wurde beispielsweise gefunden, daß eine Ldgierung mit etwa
52 °/o Nickel und 48 °/a Eisen in der gleichen Weise reagiert wie die oben beschriebene
Legierung mit 79 °/a Nickel, wenn sie gemäß vorliegender Erfindung behandelt wurde.
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Ein gemäß Erfindung hergestelltes Band wurde beim Bau einer magnetischen
Speichervorrichtung verwendet, welche die in F i g. 3 gezeigten Elemente benutzt.
Die Elemente bestanden aus einem Kupferdraht, der mit weichmagnetischem Band umwickelt
war. Die Umwicklung mit magnetischem Band erfolgte in Form einer Schnecke, und die
bevorzugte Flußrichtung im Draht, aus dem das Band hergestellt war, verlief axial.
Dementsprechend verlief die Richtung leichter Magnetisierbarkeit des Bandes in der
Längsrichtung. Molybdän-Permalloy wird für diesen Zweck bevorzugt, da es praktisch
nicht magnetostriktiv ist, d. h., eine aus Zugspannung entstehende Dimensionsänderung
hat eine vernachlässigbare Wirkung auf seine magnetischen Eigenschaften. Dies ist
wichtig, da notwendigerweise beim Wickelvorgang eine gewisse Verlängerung und Kompression
des Bandes eintritt. Offenbar wäre ein Material mit starkem magnetostriktivem Effekt
unerwünscht wegen der zufälligen Änderungen der magnetischen Eigenschaften, die
während der Herstellung der Grundelemente eintreten.
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Beispiele der vorliegenden Erfindung werden unten im einzelnen beschrieben.
Bei jedem der Beispiele wurde praktisch das gleiche Verfahren befolgt, so daß die
Beispiele sich nur in dem speziell behandelten weichmagnetischen Material oder im
Anlaßschema unterscheiden. Das Verfahren bestand aus den folgenden Gängen 1. Ein
Rundstab aus weichgeglühtem weichmagnetischem Material mit 1,626 mm Durchmesser
wurde in üblicher Weise durch zunehmend kleinere Ziehsteine bis zu einem Durchmesser
von etwa 0,051 mm gezogen. Zwischenglühungen wurden bei dem Durchmesser oberhalb
0,466 mm durchgeführt.
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2. Der kaltbearbeitete Draht wurde gemäß Erfindung angelassen. In
den Beispielen 1 bis 4 wurde das Anlassen vorgenommen, indem der Draht in einen
Ofen für die angegebene Zeit gelegt wurde. In den Beispielen 5 bis 10 wurde der
Draht im Durchlauf durch einen Ofen mit solcher Geschwindigkeit, daß sich die angegebene
Aufenthaltszeit ergab, angelassen. Wenn nichts anderes angegeben, wurde das Anlassen
in Wasserstoffatmosphäre durchgeführt.
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3. Der angelassene Draht wurde durch Ziehsteine gezogen, um den Durchmesser
auf etwa 0,025 mm zu verringern.
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4. Der Draht von 0,025 mm Stärke wurde in einem Durchgang durch ein
übliches Walzwerk flach gewalzt, um Band von 0,0076 mm Dicke und 0,089 mm Breite
zu bilden. Beispie11 Das behandelte weichmagnetische Material war eine Legierung
mit 4 °/o Molybdän, 79 °/o Nickel, 0,7 °/o Mangan und Rest Eisen, alles in Gewichtsprozent.
Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 300'C
während einer Stunde durchgeführt.
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Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und der Recheckgüte
des fertigen Materials waren wie folgt: Koerzitivkraft ..... 3,84 Oersted
Rechteckgüte ...... 0,968 Beispiel 2 Das in diesem Beispiel verwendete weichmagnetische
Material war dasselbe, wie im Beispiel l angegeben.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 400°C 1 Stunde lang durchgeführt.
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Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und Rechteckgüte in
der Längsrichtung des fertigen Materials waren wie folgt: Koerzitivkraft
..... 4,74 Oersted Rechteckgüte ...... 0,935 Beispiel 3 Das in diesem
Beispiel verwendete weichmagnetische Material war dasselbe wie im Beispiel 1.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 500°C 1 Stunde lang durchgeführt.
Die
typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und der Rechteckgüte des fertigen Materials
waren wie folgt: Koerzitivkraft ..... 4,44 Oersted Rechteckgüte
...... 0,92 Beispiel 4 Das weichmagnetische Material dieses Beispiels war
das gleiche wie im Beispiel 1.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 700°C in einer Atmosphäre
von 15 Volumprozent Wasserstoff und 85 Volumprozent Stickstoff 1 Sekunde lang durchgeführt
(eine Geschwindigkeit von 30 m/min in einem Ofen mit 45,7 cm langer Heizzone).
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Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft in der Längsrichtung
des fertigen Materials waren wie folgt:
| Koerzitivkraft Rechteckgüte |
| 3,8 Oersted 0,93 |
| 3,5 Oersted 0,96 |
| 4,0 Oersted 0,97 |
| 3,3 Oersted 0,93 |
Beispiel s Das in diesem Beispiel verwendete weichmagnetische Material war das gleiche
wie im Beispiel 1.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 700°C 1 Sekunde lang durchgeführt
(eine Geschwindigkeit von 7,1 m/min in einem Ofen mit einer 11,0 cm langen Heizzone).
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Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und Rechteckgüte in
der Längsrichtung des fertigen Materials waren wie folgt:
| Koerzitivkraft Rechteckgüte |
| 3,6 Oersted 0,93 |
| 3,6 Oersted 0,95 |
| 3,7 Oersted 0,97 |
| 4,0 Oersted 0,95 |
Beispiel 6 Das weichmagnetische Material dieses Beispiels war das gleiche wie im
Beispiel 1.
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Das Anlassen erfolgte bei einer Temperatur von 775°C 1 Sekunde lang.
Das Anlassen erfolgte in einer Atmosphäre von 15 Volumprozent Wasserstoff und 85
Volumprozent Stickstoff: Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und Rechteckgüte
in der Längsrichtung des fertigen Materials waren wie folgt:
| Koerzitivkraft Rechteckgüte |
| 3,6 Oersted 0,93 |
| 3,9 Oersted 0,95 |
| 3,8 Oersted 0,95 |
Beispiel ? Das weichmagnetische Material dieses Beispiels war das gleiche wie das
im Beispiel 1.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 800°C in einer Atmosphäre
von 15 Volumprozent Wasserstoff und 85 Volumprozent Stickstoff 1 Sekunde lang durchgeführt.
Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und der Rechteckgüte in der Längsrichtung
des fertigen Materials waren wie folgt:
| Koerzitivkraft I Rechteckgüte |
| 3,9 Oersted 0,89 |
| 3,8 Oersted 0,91 |
| 3,6 Oersted 0,89 |
| 3,3 Oersted 0,90 |
Beispiel 8 Der behandelte weichmagnetische Werkstoff war eine Legierung aus 52 Gewichtsprozent
Nickel und 48 Gewichtsprozent Eisen.
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Das Anlassen wurde bei einer Temperatur von 750°C 1 Sekunde lang durchgeführt.
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Die typischen Meßergebnisse der Koerzitivkraft und der Rechteckgüte
des fertigen Materials waren wie folgt: Koerzitivkraft ..... 7 Oersted Rechteckgüte
...... 0,8 Die oben beschriebenen Beispiele sollen die vorliegende Erfindung
erläutern und werden zur Erleichterung der Beschreibung beigefügt. Die Ausführungsformen
und Beispiele werden der einfachen Darstellung halber für Draht oder Band beschrieben.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung sich auf Behandlungsmethoden bezieht,
die von der Form des behandelten weichmagnetischen Materials unabhängig sind. Der
Erfindungsgedanke beruht in der Kaltbearbeitung eines Körpers aus weichmagnetischem
Material, dem Anlassen eines solchen kaltbearbeiteten Körpers gemäß den oben dargelegten
Richtlinien und weiterer Kaltbearbeitung des Körpers aus weichmagnetischem Material,
um die gewünschten magnetischen Eigenschaften zu erhalten.
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Das magnetische, in F i g. 3 dargestellte Speicherelement ist beispielhaft
für einen wichtigen Verwendungszweck weichmagnetischen Materials, das gemäß vorliegender
Erfindung behandelt wurde. Es versteht sich, daß die gemäß Erfindung behandelten
weichmagnetischen Stoffe bei der Herstellung magnetischer Speicherelemente nach
Arbeitsprinzipien verwendet werden können, die von der Bauart der F i g. 3 verschieden
sind. Die Bedeutung der vorliegenden Verfahren zur Herstellung weichmagnetischen
Materials beruht auf der Tatsache, daß die magnetischen Eigenschaften des Werkstoffs
einem speziellen Endzweck nach Maß angepaßt werden. Dementsprechend können beliebige
magnetische Vorrichtungen oder Konstruktionen, die magnetische Elemente spezieller
Koerzitivkraft und Rechteckform der Hysteresisschleife erfordern, aus weichmagnetischem
Material hergestellt werden, das gemäß Erfindung behandelt worden ist.