DE1293290B

DE1293290B - Process for increasing the corrosion resistance of switching magnets made of silicon-containing iron for electromagnetic switching devices

Info

Publication number: DE1293290B
Application number: DE1960L0035497
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Emanuel; Klett
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-02-29
Filing date: 1960-02-29
Publication date: 1969-04-24

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erhöhen der Korrosionsfestigkeit von Schaltmagneten aus siliziumhaltigem Eisen für elektromagnetische Schaltgeräte.The invention relates to a method for increasing the corrosion resistance of switching magnets made of silicon-containing iron for electromagnetic switching devices.

Es ist bekannt, daß das einwandfreie Arbeiten derartiger Magnete entscheidend vom Zustand der Polflächen des Magneten abhängt. Der Magnetanker muß möglichst glatt und mit einem möglichst geringen Restluftspalt am Magnetkern anliegen, sonst brummt der Magnet und nimmt unter Umständen einen erhöhten Spulenstrom auf, der zum Durchbrennen der Magnetspulen führen kann. Die Polflächen von Schaltmagneten werden daher sorgfältig geschliffen oder geläppt, und man ist bestrebt, die Polflächen gegen Korrosion zu schützen.It is known that the proper functioning of such magnets is crucial depends on the condition of the pole faces of the magnet. The magnet armature must be as smooth as possible and make contact with the magnetic core with the smallest possible residual air gap, otherwise it will hum the magnet and possibly absorbs an increased coil current, which can cause it to burn out the solenoid coils can lead. The pole faces of solenoids are therefore carefully chosen ground or lapped, and efforts are made to protect the pole faces against corrosion protection.

Es sind eine Reihe von Verfahren bekannt, mit denen man einen gewissen Korrosionsschutz der Polflächen von Schaltmagneten erreicht, z. B. Einfetten, Einölen oder galvanische Behandlung der Polflächen. Die beiden erstgenannten Verfahren bringen aber erhebliche Nachteile mit sich, weil durch Fett oder Öl die Magnete zum Verschmutzen und Kleben neigen, wodurch die Funktion des Schalters beeinträchtigt wird. Galvanische Schutzschichten liefern nur einen ausreichenden Korrosionsschutz für leichte bis mittlere Klimabeanspruchung. Außerdem tritt durch das Schalten eine erhebliche mechanische Beanspruchung der geschützten Oberfläche ein, und die aufgalvanisierte Schutzschicht neigt früher oder später zum Abblättern.There are a number of known methods that can be used to achieve a certain level Corrosion protection of the pole faces of switching magnets achieved, e.g. B. greasing, oiling or galvanic treatment of the pole faces. Bring the first two procedures but with considerable disadvantages, because the magnets become dirty due to grease or oil and sticking, impairing the function of the switch. Galvanic Protective layers only provide adequate corrosion protection for light to medium climatic stress. In addition, the switching causes a considerable mechanical effect Stress on the protected surface, and the galvanized protective layer sooner or later tends to peel off.

Unter der Bezeichnung »Inkromierung« ist ein Korrosionsschutz-Verfahren bei Stahlteilen bekannt, bei denen die Eigenschaft des Eisens ausgenutzt wird; Chrom durch Diffusion aufzunehmen. Die zu behandelnden Teile werden in Chrom abgebende Mittel, wie Chromchloride, eingebettet und unter Luftabschluß auf höhere Temperaturen erhitzt. Dabei vollzieht sich ein Atomaustausch, und zwar dringt für jedes auswandernde Eisenatom ein Chromatom ein. Auf diese Art erreicht man eine stark chromhaltige Oberflächenzone von 0,1 bis 0,3 mm, deren Chromgehalt nach dem Inneren des Stückes zu abnimmt.A corrosion protection process is known as “incrementation” known for steel parts in which the property of iron is exploited; chrome absorbed by diffusion. The parts to be treated are made of chromium Agents, such as chromium chlorides, embedded and in the absence of air to higher temperatures heated. At the same time an atomic exchange takes place, and that penetrates for every emigrant Iron atom a chromium atom. In this way you can achieve a high chromium content Surface zone from 0.1 to 0.3 mm, the chromium content of which depends on the interior of the piece too decreases.

Zum Inkromieren ist jedoch nicht jeder Stahl geeignet. Man benötigt dazu besondere Inkromie- , rungsstähle, denen niedriger Kohlenstoffgehalt durch Titan so weit abgebunden ist, daß es nicht zur Bildung von Chromkarbiden in der Inkromierungszone kommen kann.However, not every steel is suitable for incrementing. You need in addition special incremental steels, which have a low carbon content Titanium is so set that it does not lead to the formation of chromium carbides in the Incromierungszone can come.

Es ist nun erkannt worden, daß auch bei siliziumhaltigem, weichmagnetischem Eisen, z. B. bei Dynamoblechen, mit dem bekannten Inkromierungsverfahren ein wirksamer Korrosionsschutz erreicht werden kann. Erfindungsgemäß wird die Korrosionsfestigkeit von Schaltmagneten, die aus solchen Blechen zusammengestellt sind, dadurch erhöht, daß diese Schaltmagnete als Ganzes einem an sich bekannten Inkromierungsverfahren unterworfen werden. Es ist zweckmäßig, die inkromierte Zone, das ist die Zone, die wenigstens noch 12 bis 13 % Chrom enthält, etwa 0,3 mm dick zu halten.It has now been recognized that even with silicon-containing, magnetically soft Iron, e.g. B. with dynamo sheets, with the well-known Inkromierungsverfahren an effective Corrosion protection can be achieved. According to the invention, the corrosion resistance of switching magnets, which are composed of such sheets, thereby increased, that these solenoids as a whole a known incremental process be subjected. It is convenient to use the incremented zone, that is the zone that contains at least 12 to 13% chromium, to keep it about 0.3 mm thick.

Abgesehen von dem ausgezeichneten Verhalten der inkromierten Zone gegen aggressive Medien ist sie auch außerordentlich stabil gegen die mechanischen Schlagbeanspruchungen, die beim häufigen Schalten des Magneten eintreten. Sie blättert nicht ab. Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, daß der effektive Luftspalt durch die inkromierte Zone praktisch nicht vergrößert wird und daß durch die beim Verfahren nötige Glühtemperatur von etwa 900 bis 1000° C das Eisengefüge des Dynamobleches grobkristallin wird, wodurch die Ummagnetisierungsverluste des Magneten vermindert werden können. Ein weiterer Vorzug ist darin zu sehen, daß der Magnet nach dem Inkromieren die gleichen Abmessungen besitzt wie vor der Anwendung des Verfahrens.Apart from the excellent behavior of the incremented zone against aggressive media, it is also extremely stable against the mechanical impact stresses that occur when the magnet is frequently switched. It doesn't peel off. Further advantages result from the fact that the effective air gap is practically not increased by the incremented zone and that the iron structure of the dynamo sheet becomes coarsely crystalline due to the annealing temperature of about 900 to 1000 ° C required in the process, whereby the magnetic reversal losses of the magnet can be reduced. Another advantage can be seen in the fact that the magnet has the same dimensions after incrementing as before the application of the method.

In der Zeichnung ist ein behandelter Schaltmagnet nach Anspruch 1 dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Schaltmagneten, dessen Polflächen durch Inkromieren geschützt sind, F i g. 2 einen Pol des Magneten nach F i g. 1, stark vergrößert und im Schnitt.In the drawing is a treated solenoid according to claim 1 shown. It shows F i g. 1 is a section through a solenoid, whose Pole faces are protected by incrementing, F i g. 2 one pole of the magnet F i g. 1, greatly enlarged and in section.

In F i g. 1 ist ein sogenannter Doppel-E-Magnet, der aus Dynamoblechen geschichtet ist, schematisch und im Schnitt dargestellt. Der Magnetkern 1 arbeitet mit dem Anker 2 zusammen. Die Erregerspule und die Kurzschlußringe sind der Übersichtlichkeit halber fortgelassen. Sämtliche Polköpfe sind kappenartig durch eine inkromierte Zone von etwa 0,3 mm Stärke und einem Mindestchromgehalt von 12 bis 13 % gegen Korrosion geschützt.In Fig. 1 is a so-called double e-magnet made from dynamo sheets is layered, shown schematically and in section. The magnetic core 1 works together with anchor 2. The excitation coil and the short-circuit rings are for clarity omitted for the sake of All pole heads are cap-like by an incremented one Zone about 0.3 mm thick and with a minimum chromium content of 12 to 13% against corrosion protected.

F i g. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch einen Polkopf. Die Schichtdicke der korrosionsgeschützten Zone ist mit d bezeichnet. Die unterschiedlich starke Punktierung soll den nach dem Inneren des Polkernes zu abnehmenden Chromgehalt andeuten. Die Begrenzungslinie 4 gibt die Grenze der gegen Korrosion geschützten Zone an. Diese Grenze ist sehr scharf und gleichmäßig ausgebildet. Die Inkromierung der Polköpfe wirkt korrosionsmäßig so, als ob der Polkopf von einer stark chromhaltigen Haube umgeben sei. Im mechanischer Hinsicht ist jedoch diese scharfe Grenze nicht vorhanden, da der Chromanteil nach dem Inneren zu abnimmt, wodurcb eine gute Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Abblättern durch Schlagbeanspruchen gewährleistet ist.F i g. 2 shows an enlarged illustration of a section through a pole head. The layer thickness of the corrosion-protected zone is denoted by d. The different strengths of the dots are intended to indicate the chromium content which is decreasing towards the inside of the pole core. The boundary line 4 indicates the limit of the zone protected against corrosion. This border is very sharp and uniform. In terms of corrosion, the incrementation of the pole heads has the same effect as if the pole head was surrounded by a hood containing a large amount of chromium. From a mechanical point of view, however, this sharp limit does not exist, since the chromium content decreases towards the inside, which ensures good resistance to flaking due to impact stresses.

Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches.Patent protection is only sought for the entirety of the features of every claim.

Claims

Claims: 1. Method for increasing the corrosion resistance of switching magnets made of silicon-containing, soft magnetic iron for electromagnetic ones Switching devices, characterized in that these switching magnets as a whole on one be subjected to known incremental processes.

2. Procedure for increasing the corrosion resistance of switching magnets made of silicon-containing, soft magnetic Iron for electromagnetic switching devices, characterized in that the pole faces these magnets are subjected to an incrementing process known per se.