DE2146755B2

DE2146755B2 - Verwendung einer Legierung auf Eisen-Nickel-Basis zur Herstellung weichmagnetischer Gegenstände

Info

Publication number: DE2146755B2
Application number: DE19712146755
Authority: DE
Inventors: Alfred Philipp Dr. 4006 Erkrath Hoffmann
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-09-18
Filing date: 1971-09-18
Publication date: 1980-03-20
Also published as: DE2146755C3; DE2146755A1

Description

A B C

20

Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Legie-

rung auf Eisen-Nickel-Basis, die aus 32 bis 85 Gew.-% Legierung Nickel, 0 bis 15 Gew.-% Kupfer, 0 bis 15 Gew.-%

Molybdän, 0 bis 15 Gew.-% Chrom, 0,001 bis 0,01

Gew.-% Bor und Rest Eisen besteht, zur Herstellung Weichmagnetischer Gegenstände erhöhter Anfangspermeabilität.

Aus der GB-PS 9 12 828 sind Legierungen aus Nickel, Chrom, Eisen und Kobalt bekannt, die außerdem neben Titan, Aluminium, Beryllium, Kupfer, Molybdän, Zirkon, Hafnium, Wolfram, Silizium und Mangan auch bis zu 0,002% Bor enthalten können. Diese Legierungen sollen zur Herstellung von Turbinenschaufeln, W zeugen und Federn verwendet werden. Auch in der FR-PS 10 87 022 werden Legierungen beschrieben, die 10 bis r> 35% Chrom, bis zu 35% Nickel, bis zu 20% Mangan, bis zu 5% Silizium, bis zu 50% Kobalt, bis zu 10% Molybdän, bis zu 10% Kupfer, bis zu 5% Aluminium, bis zu 5% Niob, Tantal, Vanadium, Zirkon sowie Titan, 0,00005 bis 0,0015% Bor und Rest Eisen enthalten. Aus diesen Legierungen sollen Bleche, Knüppel, Werkzeuge und Turbinenteile hergestellt werden. —

Es gehört zum Stand der Technik, daß Eisen-Nickel- A Legierungen mit einem Nickel-Gehalt von 32 bis 85% B als weichmagnetische Werkstoffe für Meßwandler, ^ C Übertrager, Relais und Abschirmungen verwendet werden. Diese Legierungen enthalten teilweise außer Eisen und Nickel noch Kupfer, Molybdän und/oder Chrom in Mengen von jeweils bis zu 15%, vorzugsweise jeweils bis zu 6%. Der Mangangehalt dieser Legierun- « gen liegt üblicherweise zwischen etwa 0,10 und 1,50%. Es ist auch bekannt, daß durch eine Erhöhung des Reinheitsgrades dieser Legierungen deren magnetische Kennwerte verbessert werden und daß durch die Erhöhung der Reinheit die Warm- und Kaltverformbar- γ, keit dieser Legierungen verschlechtert wird. Daher wird bei der Herstellung dieser Legierungen versucht, mit möglichst geringen Zugaben an Desoxidationsmitteln, wie zum Beispiel Aluminium, Magnesium, Kalzium und Cer, auszukommen, um die Erniedrigung der magneti- bo sehen Kennwerte, vorwiegend der Anfangspermeabilität, durch diese Elemente klein zu halten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Herstellung weichmagnetischer Gegenstände eine Legierung auszuwählen, deren Anfangspermeabilität mög- t,^r> liehst hoch ist und einen engen Streubereich hat.

Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung waren eingehende Versuche über den Einfluß von Zusatzele-Zugaben in Gew.-¹!
Bor

Silizium

0,003
0,003

0,05

Nach den üblichen Warm- und Xaltverformungeri und der üblichen Schlußglühbehandlung unter Wasserstoff mit einem Taupunkt sowohl von —45 bis —50° C als auch von —25 bis —32° C ergaben sich an Ringbandkernen mit einer Bandstärke von 0,10 mm für die Permeabilität /45 (Permeabilität gemessen bei 5 mOe entsprechend 0,398 A · m-²) bei 50 Hz die nachfolgenden Werte:

Legierung μ* nach Glühung unter Wasserstoff mit

einem Taupunkt von

- 45 bis -50⁰C

178 500
229 300
206 800

-25 bis -32°C

109 200
159 800
165 500

Die Erhöhung der Permeabilität μ$ durch den Zusatz von 0,003% Bor gegenüber der borfreien Charge liegt hiernach zwischen etwa 16 und 51%. Die Maximalpermeabilität wird durch den Borzusatz ebenfalls erhöht, sie beträgt bei der Legierung A 285 000 und bei der Legierung B 315 000.

Die weichmagnetischen Eisen·Nickel-Legierungen mit etwa 50% Nickel haben nach dem Stande der Technik Permeabilitäten μ·, von etwa 3000 bis 6000, wenn die Schlußglühung unter Wasserstoff bei etwa 1100°C durchgeführt wird und wenn keine besonderen Maßnahmen im Hinblick auf den Reinheitsgrad der Legierungen und im Hinblick auf die Kaltverarbeitung vorgenommen werden.

Bei den heute üblichen Desoxydationszugaben von 0,10 bis 0,60% Mangan, 0,10 bis 0,40% Silizium und maximal 0,01% Aluminium ergibt sich durch einen Zusatz von 0,003% Bor eine mitilere Erhöhung der Permeabilität μ$ von etwa 10% gegenüber borfreien Chargen. Die Auswertung einer größeren Anzahl von Chargen mit etwa 50% Nickel erbrachte folgendes Ergebnis:

Zugaben in Gew.-% Mittelwerte d Permeabilität μ.5 nach

Schlußglüh, bei HOO⁰C unter Wasserstoff mit einem Taupunkt von

Mn Si Al B -25 bis -32⁰C -40 bis -50⁰C

0,10-0,60 0,10-0,40 SO₁Ol - 5.070 5.970

0,10-0,60 0,10-0,40 S 0,01 0,003 5J00 6.660

Neben einer mittleren Erhöhung der Permeabilität μ₅ ίο 4880 für die borfreien Chargen und 4570 bzw. 6290 für

von 8,4 bzw. 11,5% durch den Borzusatz wird auch die die Chargen mit Borzusatz entsprechend der oben

untere Grenze der bei einer normalen Produktion stehenden Tabelle für die Glühung unter Wasserstoff

auftretenden Permeabilitäten μ^ angehoben. So betra- mit den angegebenen unterschiedlichen Taupunkten, gen die niedrigsten Werte der Permabilität μ$ 3270 bzw.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung einer Legierung auf Eisen-Nickel-Basis, die aus 32 bis 35 Gew.-% Nickel, O bis 15 Gew.-% Kupfer, O bis 15 Gew.-% Molybdän, 0 bis 15 Gew.-% Chrom, 0,001 bis 0,01 Gew.-% Bor und Rest Eisen besteht, zur Herstellung weichmagnetischer Gegenstände erhöhter Anfangspermeabilität

2. Verwendung einer Legierung nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zusatz von 0,002 bis 0,005 Gew.-% Bor.

menten auf die magnetischen Eigenschaften der bekannten Eisen-Nickel-Legierungen, die einen Nickel-Gehalt von 32 bis 85% aufweisen. Hierbei hat sich die neue und überraschende Erkenntnis ergeben, daß durch einen Zusatz von 0,001 bis 0,010 Gew.-% Bor die Anfangspermeabilität der weichmagnetischen Legierungen auf Eisen-Nickel-Basis in der Regel um etwa 10 bis 50% erhöht und daß ein wesentlich engerer Streubereich der Anfangspermeabilität erzielt wird. Die

ίο erfindungsgemäße Verwendung der Legierung ist mit besonders gutem Erfolg möglich, wenn der Legierung 0,002 bis 0,005 Gew.-% Bor zugesetzt werden.

Der Gegenstand der Erfindung wird nachfolgend anhand einiger Beispiele näher erläutert.

is Bei der weichmagnetischen Eisen-Nickel-Basislegierung mit etwa 76% Nickel, 4% Molybdän, 5% Kupfer, 0,5% Mangan, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen wurden die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Zugaben vorgenommen: