DE434758C

DE434758C - Magnetische Legierungen

Info

Publication number: DE434758C
Application number: DES64677D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1924-01-03
Filing date: 1924-01-03
Publication date: 1926-10-04

Description

Magnetische Legierungen. Gegenstand der Erfindung ist die HersteI-lung von Legierungen mit einer besonders bei schwachen magnetisierenden Kräften hohen magnetischen Permeabilität.
Bekanntlich ist es zweckmäßig, Telegraphen- und Fernsprechkabeln eine zusätzliche Induktivität zu geben, und dies wurde bisher durch Umwicklung der Kabelseele mit Eisenband oder -dräht erreicht.
Viele Forscher haben die Eigenschaften verschiedener Legierungen, besonders der Nickel-Eisen-Legierungen, untersucht mit der Absicht, eine für diesen Zweck geeignete Legierung zu entdecken. Die Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, daß eine Legierung mit niedrigem Hystereseverlust und sehr hoher Permeabilität bei schwachen magnetisierenden Kräften, wie sie in Telegraphen- und Fernsprechkabeln vorliegen, aus Nickel, Kupfer und Eisen hergestellt werden kann.
Es sind bereits Legierungen bekannt, die bis zu 65 Prozent Nickel und 15 Prozent Eisen enthalten und denen Kupfer in Mengen von 2o bis 30 Prozent und Mangan in Mengen von 2 bis 25 Prozent zugesetzt ist. Solche Legierungen sind unter Betonung ihrer Eigenschaften des elektrischen Widerstandes, der Zugfestigkeit und der Widerstandsfähigkeit gegen den Angriff durch Säuren und Oxydation vorgeschlagen worden. Ferner ist es bekannt, einer Legierung, welche etwa 68 Prozent Nickel und 28 Prozent Kupfer und geringe Mengen Eisen (i,5 Prozent) enthält, einen Zusatz von Vanadium in Höhe von etwa o,2 Prozent zu geben.
Gemäß der Erfindung werden Legierungen aus Nickel, Eisen und Kupfer hergestellt, die Nickel in überwiegender Menge, d. h. mindestens fii Prozent, enthalten, während Eisen höchstens bis zu 25 Prozent, vorzugsweise um 2o Prozent herum, und von Kupfer mindestens q. Prozent darin enthalten sind.
Um zugleich den elektrischen Widerstand der Legierung zu erhöhen, wird vorzugsweise ein viertes Element, z. B. Wolfram, Chrom, Silicium, Vanadium, Titan, Molybdän oder Aluminium, zugesetzt; die Menge dieses vierten Elements ist gegenüber der Kupfermenge gering und vorzugsweise unter i Prozent, weil ein Zusatz von mehr als. i Prozent dieses vierten Elements allerdings den Widerstand erhöht, aber zugleich die Permeabilität der Legierung beträchtlich verschlechtert.
Auch wird vorzugsweise ein wenig Mangan zugesetzt, um die Legierung leichter schmiedbar zu machen.
Größere Mengen Mangan können zur Erreichung eines höheren elektrischen Widerstandes zugeführt werden, wie es im Beispiel 3 gezeigt ist.
Im folgenden sind einige Beispiele von Legierungen gemäß der Erfindung zusammengestellt, wobei die erreichte magnetische Anfangspermeabilität in der mit m. A. P. bezeichneten Zeile angegeben ist.

Legierung Nr. 8 zeigt, daß entsprechend dem oben Gesagten durch Erhöhung der Menge des vierten Elements zwar der Widerstand erhöht, aber die Permeabilität beträchtlich vermindert wird.
Diese Legierungen sind durch Hitzebehandlung zu beeinflussen, sie müssen durch Erhitzung auf eine beträchtliche Temperatur ausgeglüht und dann abgekühlt werden. Dies kann in geeigneter Weise dadurch geschehen, daß die Legierung in Form eines Drahtes oder Bandes durch ein elektrisch geheiztes Rohr hindurchgeführt und bei ihrem Heraustreten schnell abgekühlt wird.
Wenn nicht die richtige Temperatur angewendet . wird, werden die magnetischen Eigenschaften nicht voll entwickelt. B e i s p i e 1 e. Wenn die Legierung Nr. r auf 6oo' C erhitzt und an der Luft abgekühlt wird, hat sie eine Anfangspermeabilität voll 8oo; bei Erhitzung auf 700° C eine Permeabilität von 26oo und bei Erhitzung auf 89o' C eine Permeabilität von 7 ooo.
Legierung Nr.2 hat bei Erhitzung auf 89o' C und Abkühlung an der Luft eine Permeabilität von 53oo, aber bei Erhitzung auf 730' C nur 38oo.

Weiter kann das Ausglühen so geregelt werden, daß man entweder a) eine möglichst große Anfangspermeabilität oder b) eine möglichst große Permeabilität bei magnetischer Sättigung und c) schwache oder starke Felder für die magnetische Sättigung erzielt.

Beispiele.

Legierung Nr. 3a Nr. 3b

ausgeglüht bei . . . . . . . . . . . . . . . 850 83o' C

Anfangspermeabilität . . . . . . . . . . 4800 4700

Sättigungspermeabilität . . . . . . . . 12300 30000

Feld für die Sättigung . . . ..... 0,35 o,1o CGS-Einheiten

Im Falle a ist an Luft, bei b langsamer abgekühlt worden. Im übrigen haben die Legierungen bei richtigem Ausglühen zur Erzielung hoher Anfangspermeabilitä t geringe Hysteresisverluste in Höhe von 5o bis 150 Erg im Zentimeterwürfel bei einer größten Feldstärke von 0,25 CGS-Einheiten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: r. Legierung, welche eine hohe magnetische Permeabilität, insbesondere bei geringen iVIagnetisierungskräften, hat, gekennzeichnet durch einen Nickelgehalt von mindestens 71 Prozent, einen Kupfergehalt von mindestens q. Prozent und einen Gehalt an Eisen und etwas Mangan.
2. Legierung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisengehalt zwischen ro und 25 Prozent und der Kupfergehalt zwischen 4 und r 1 Prozent liegt.