DE644589C

DE644589C - Eisen-Nickel-Legierung hoher Anfangspermeabilitaet und Verfahren zu ihrer Behandlung

Info

Publication number: DE644589C
Application number: DE1930644589D
Authority: DE
Inventors: Dr Joachim Pfaffenberger; Dipl-Ing Helmut Sprung
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-08-28
Filing date: 1930-08-28
Publication date: 1937-05-08
Also published as: DK48230C

Description

Bisen-Nickel-Legierung hoher Anfangspermeabilität und Verfahren zu ihrer Behandlung Die bemerkenswerten magnetischen Eigenschaften der Eisen-Nickel-Legierungen mit einem Nickelgehalt von etwa 3o bis 85 % sind bekannt. Durch ein geeignetes Wärmeverfahren läßt sich z. B. die Anfangsp:ermeabilität auf ein Vielfaches von der des reinen. oder mit Silicium legierten Eisens bringen. Dabei werden außerordentlich kleine Ko.erzitivkräfte erreicht, so daß .damit die Fläche der darstellenden Magnetisi@erungskurve sehr schmal wird, d. h. die Hystereseverluste nehmen außerordentlich stark ab. Aus diesem Grunde sind Eisen-Nickel-Legierungen verschiedener Zusammensetzung für viele Zwecke der Elektrotechnik vorgeschlagen worden und werden nun auch in steigendem Maße da verwendet, wo man mit kleinen magnetisierenden Kräften hohe Induktionen zu erreichen wünscht. Bei der praktischen Verwendung im Wechselfeld spielen aber neben den magnetischen Eigenschaften auch die elektrischen eine große Rolle, insofern, als etwa die durch Wirbelstrombildung verbrauchte Leistung proportional der spezifischen Leitfähigkeit ist. An sich beträgt bei technischer Frequenz (5o Hertz) der Wirhelstromverlust bei hohen Induktionen und normaler Blechdicke für siliciertes Material etwa 1/5 bis 1/4 der Gesamtverluste. Wird aber der Hystereseverlust klein wie bei den Eisen-Nickel-Legierungen, so kommen Hystereseverlust und Wirbelstromverlust zu gleicher Größe, so daß eine Verringerung der Wirbelstromverluste merklichen Einfluß auf das Gesamtresultat hat.
Die Erfindung betrifft eine Legierung und ein Verfahren, bei denen eine Erhöhung des elektrischen Widerstandes und demgemäß eine Verminderung der Wirbelstromverluste bei gleichzeitiger Erniedrigung der Hystereseverlusteerreicht wird.
Eingehende Untersuchungen ' haben gezeigt, daß mit einem Aluminiumzusatz von etwa z bis 5 % zu möglichst kohlenstofffreien Eisen-Nickel-Legierungen mit einem Nickelgehalt von' 3o bis 85 % keine Verschlechterung der allgemeinen magnetischen Eigenschaften, wie verknüpft ist, daß ;aber bei einem Aluminiumzusatz von etwa 4 % der Widerstand einer etwa 5o%igen Eisen-Nickel-Legierung von 0,45 auf etwa i S2 /m/mm2 erhöht undgleichzeitig der Hystereseverlust auf etwa die Hälfte erniedrigt wird. Die Hystereseverluste, ausgedrückt durch das Verlustmaß h in Ohm/Hienry/Amp.-Windungen, betragen bei einem Zusatz von 1/2 % Aluminium 28o, bei einem Zusatz von 4,5 % nur noch 130 Ohm( Henry/Amp.-Windungen.
Es sind zwar bereits Vierstofflegierungen bekanntgeworden, die neben Eisen, Nickel und beispielsweise Vanadium auch Aluminium enthalten können. Bei diesen Legierungen läßt sich aber nicht in gleichem Maße eine Erniedrigung der Hystereseverluste erzielen wie bei den Dreistofflegierungen gemäß der Erfindung. So wurde gefunden, daß durch;, Zusatz von 10% V zu einer Eisen-Nickel-Al ui nium-Legierung mit einem Verhältnis Eisengehaltes zum Nickelgehalt wie 6o-:" 4ö'@ und einem Zusatz von 3 0 o Aluminium die ' Hystereseverluste um etwa @20 % erhöht wurden.
Solche Legierungen können im ausgeglühten Zustande, der sich durch die höchste Anfangspermeabilität auszeichnet, bei besseren C'bertragungsverhältnissen eine Umfangsverminderung etwa eines Sprechfrequenztransformators ermöglichen. Aber man kann auch im kalt gewalzten Zustande die Legierungen dort benutzen, wo (wie in der Fernsprechtechnik) kleine Instabilität und kleine Hystereseverluste gefordert werden. Auf diese Weise ist es möglich, ganz neue Anordnungen mit Hilfe des hart gewalzten Werkstoffs zu treffen.
Der vollständig ausgeglühte und der stark gereckte Zustand stellen nur zwei Grenzzustände dar, und je nach dem gewünschten Verwendungszweck können andere Werte zwischen diesen Grenzen vorteilhaft sein. Diese Werte lassen sich durch eine Wärmebehandlung erreichen, die an dem ausgeglühten und abgeschreckten Werkstoff direkt oder nach ,dem Walzverfahren vorgenommen wird. Als tutstig erwies sich dabei eine mittlere Glüh-'eratur zwischen 48o und 65o°.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: #t. Magnetische, möglichst kohlewtofffreie Legierung, gekennzeichnet durch nachstehende Zusammensetzung: 30 bis 85% Nickel, 2 bis 5 % Aluminium, Rest Eisen.
2. Verfahren zur Erhöhung der An-. fangspermeabilität einer Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB tlie Legierung bei goo bis 1 too° geglüht wird.
3. Verfahren zur Verringerung der Hysterese einer Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung nach der letzten Glühung einer Kaltverformung, z. B. einem Walzverfahren, unterworfen wird.
4. Verfahren ,nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgeglühte und abgeschreckte, gegebenenfalls kalt gereckte Legierung bei Temperaturen zwischen 48o und 65o° angelassen wird.