DE605181C - Verfahren zur Waermebehandlung von Massekernen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Wärmebehandlung von Massekernen Die Erfindung betrifft die Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Massekemen, beispielsweise für Belastungsspulen o. dgl., durch Wärmebehandlung der fertigen Kerne.
• Magnetische Kerne, die aus fein verteiltem magnetischem Material hergestellt sind, sog. M;assekerne, werden in weitem Ausmaße für Belastungsspulen von Telephonleitungen benutzt, um ihre übertraggungseigenschaften zu verbessern. Diese Kerne bestehen aus fein verteiltem magnetischem Material, dessen Teilchen durch neinelektrisches Isolier- und Bindematerial ,getrennt sind. Das isolierte magnetische Pulver wird dabei meist einem hohen Druck zum Pressen der Kerne unterzogen, wodurch praktisch eine homogene Masse, die gewünschte Form der. Kerne und die nötige mechanische Festigkeit erzielt wird. Das elektrische Isoliermaterial dient bekanntlich zum Herabsetzen der Wirbelstromverluste.
• In vielen Fällen, besonders bei Verwendung von Nickel-Eisen-Legierungen ials magnetisches Material, ist es :erwünscht, die fertigen- Kerne einer Wärmebehandlung zu unterziehen, um die mechanischen Spannungen zu beseitigen, welche die magnetischen Eigenschaften schädlich beeinflussen. Es wurde nun gefunden, ,daß bei den meisten Isolierstoffen, die sonst günstige Isoliereigenschaften besitzen, durch die Wärmebehandlung eine Schädigung der Isolation entsteht, noch bevor das Optimum der Glühtemperatur mit Rücksicht auf die magnetischen Eigenschaften erreicht wird.
• Bei dem vorliegenden Verfahren zur Wärmehehandlun,g von Massekernen wird nun erfindungsgemäß die Wärmebehandlung der gepreßten Kerne in einer Gasatmosphäre, durch die die Zerstörung der Isolation verhindert wird, und bei einer derartigen Temperatur durchgeführt, bei der in Luft die Isolation bereits geschädigt würde. Dadurch wird es nun !ermöglicht, Kerne zu erhalten mit geringeren Kernverlusten für einen bestimmten Wert der Permeabilität.
• Bei der Herstellung von Massekernen wird bekanntlich etwa folgendermaßen verfahren. Das magnetische Material, z. B. Nickel und Eisen, m einer Zusammensetzung, die von den gewünschten Eigenschaften abhängt, wird geschmolzen, gegebenenfalls unter Zusatz von Eisensulfiden zur Schmelze, um die Legierung spröde zu machen. Die Legierung wird darauf in Formen gegossen, um die Ingots herzustellen. Die heißen Ingots werden durch Walzen geführt, um sie mach Wunsch zu reduzieren, wobei der letzte Walzstrich beispielsweise bei (einer Temperatur vorgenommen wird, bei dem die Legierung aufhört, bearbeitbar zu sein, worauf das magnetische Material in Wasser abgeschreckt wird. Die Ingots werden darauf in kurze Stücke gebrochen und die Stücke in Mühlen zerkleinert und gemahlen. Die ausgesiebten Teilchen werden weitergemahlen, bis die nötige Feinheit erzielt ist. Vor dem Zusetzen des Isolationsmaterials werden die Teilchen vorzugsweise geglüht, etwa auf Temperaturen von 75o bis 98o° C, wobei sich die Temperatur von 925° C als besonders günstig erwiesen hat. Die gesinterten Teilchen werden wieder ,getrennt und mit Isoliiermaterial vermengt. Als Isoliermaterial eignet sich besonders die bekannte Chromsäure - Wasserglas: - Talkum - Mischung, weil sie hohen Temperaturen standhält. Die isolierten Teilehen werden darauf bei einem Druck von etwa i q.ooo Atm. in Kernform gepreßt.
• Die so fertiggestellten Kerne werden darauf geglüht. Wie in der Figur veranschaulicht, wird der Kern i in einen geeigneten Ofen 2 gebracht, aus dessen Innerem die Luft entfernt wurde, wozu das Abzugrohr 3 dient. In das Innere des Ofens wird aus dem Behälter ¢ über die Röfire 5 und das Einlaßr ventil 6 das Gas, z. B. reiner Wasserstoff, zugeführt. Die Kerne werden in einem solchen Ofen kurze Zeit in dieser Gasatmosphäre geglüht bei einer Temperatur, die über der liegt, bei der das Isolationsmaterial bei Glühen in Luft bereits geschädigt würde. Bei der genannten Chromsäure-Wa.sserglas-Talkum-Isolation wird vorzugsweise eine Temperatur von 66o° C bei einer Glühdauer von i/2 Stunde angewandt. Die Ringe werden in dem Ofen langsam gekühlt, darauf entfernt und, falls erforderlich, in Wasser ausgekocht, um die löslichen Substanzen zu .entfernen, und getrocknet. Bei einem Versuch wurde eine Anzahl von Spulenkernen nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt und schließlich in Luft bei einer Glühtemperatur behandelt, bei der die Isolation gerade noch standhielt. Die so hergestellten Spulenkerne würden nun mit Spulenkernen verglichen, welche den gleichen Herstellungsgang hatten, deren Wärmebehandlung aber unter Anwesenheit von Stickstoff oder Wasserstoffgas und bei einer höheren Temperatur durchgeführt wurde. Versuche mit den verschiedenen Proben ergaben, daß die nach der Erfindung wärmebehandelten viel geringere Hystereseverluste, gerechnet für die Feinheit der Permeabilität, besaßen, während die Wirbelstromverluste etwa die gleichen blieben. Die geprüften Kerne, deren magnetisches Material aus etwa 77,5 bis 7 8 Prozent Nickel, 13 bis 17 Prozent Eisen, i bis q. Prozent Molybdän und q. bis 7 Prozent Kupfer bestand und für deren Isolation Chromsäure-Wasserglas-Talkum benutzt wurde und die bei -einer Temperatur von 6oo° C geglüht wurden, zeigten nach einer 1/2stündigen Glühbehandlung in Stickstoff- oder Wasserstoffgas eine etwa um 25 bis 3 5 Prozent höhere Permeabilität und um q.o bis 5o Prozent .geringere Hystereseverlus.te,gerechnet für die Permeabilität i, gegenüber ähnlichen Kernen, welche i/2 Stunde in Luft geglüht waren, und zwar bei der höchsten Temperatur (5oo° C), bei der die Isolation noch standhielt.
• Kerne, welche aus anderem magnetischen Material. und anderen Isolierstoffen hergestellt wurden, ergaben ähnliche Resultate bei einem Glühen in Stickstoff oder Wasserstoff bei den höheren Temperaturen. In jedem Falle wurde ,gefunden, daß, die Glühtemperatur höher genommen werden konnte ohne Schädigung der Isolation und daß :eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Kernes erreicht wurde.
• Die Erfindung ist weder beschränkt auf die spezielle Zusammensetzung des magnetischen Materials noch auf eine bestimmte Zusammensetzung der Isolation.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Wärmebehandlung von Massekerinen, vorzugsweise aus Eisen-Nickel-Legierungen, insbesondere mit Wassergl;as-Talkiun-Chromsäure-Isolation, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmebehandlung der gepreßten Kerne in einer Gasatmosphäre, durch die die Zerstörung der Isolation. verhindert wird, und bei einher derartigen Temperatur durchgeführt wird, bei der in Luft die Isolation bereits geschädigt würde.
2. 2. Verfahren zur Wärmebehandlungnach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasatmosphäre aus Wasserstoff oder Stickstoff besteht.
3. 3. Verfahren zur Wärmebehandlung nach Anspruch 2 in Anwendung auf Massekerne aus Nickel-Eisen-Legierungen mit Wasserglas-Talkum-Chromsäure-Isolation,dadurch gekennzeichnet, ddaß eine Glühtemperatur von über 5oo° C, vorzugsweise etwa 66o° C, angewandt wird.