DE663171C

DE663171C - Sheet metal, wire, ribbon cores and Krarup windings made of iron-nickel-copper alloys

Info

Publication number: DE663171C
Application number: DE1930663171D
Authority: DE
Inventors: Dr Otto Dahl; Dr Joachim Pfaffenberger
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1930-08-23
Filing date: 1930-08-23
Publication date: 1938-07-30

Description

Blech, Draht-, Bandkerne und Krarupbewicklungen aus Eisen-Nickel-Kupfer-Legierungen Im Hauptpatent sind Magnetkerne und Krarupbewicklungen für Schwachstromzwecke beschrieben, welche .aus einem magnetischen Werkstoff in Blech-, Band- oder Drahtform bestehen, der sich durch seine Herstellung in einem solchen Spannungszustand befindet, daß seine Stabilität und seine Anfan,gspetmeabilität derjenigen von Massekernen gleichkommen oder besser sind. Solche Magnetkerne bestehen beispielsweise aus einer Eisen-Nickel-Legierung im Verhältnis i Fe : i Ni, welche mehrfach geglüht und zwischen den einzelnen Glühungen kaltgereckt ist. Nach dem letzten Glühen ist die Legierung wiederum kaltgereckt, und zwar so, daß die prozentuale Querschnittsabnahme 6o bis 70 % beträgt. An einer solchen Legierung wurde beispielsweise eine Anfaagspermeabilität &,o = 52, eine Hysteresekonstante h = 8o Ohm/H.Amp.W. pro Zentimeter und eine Instabilität von 1,5% gemessen. Unter anderen weniger günstigen Bedingungen wurden Werte von y.0 = 6o bis 70, h= Zoo bis 3oo gefunden.Sheet metal, wire, ribbon cores and Krarup windings made of iron-nickel-copper alloys The main patent describes magnetic cores and Krarup windings for low-voltage purposes, which. consist of a magnetic material in sheet, strip or wire form, which is in such a state of tension due to its manufacture that its stability and its beginnings, gspetmeability are equal to that of mass nuclei or better. Such magnetic cores consist, for example, of an iron-nickel alloy in the ratio i Fe: i Ni, which annealed several times and between the individual anneals is cold-stretched. After the last annealing, the alloy is cold-drawn again, in such a way that the percentage reduction in cross section is 6o to 70%. At a For example, such an alloy would have an initial permeability &, o = 52, a Hysteresis constant h = 8o Ohm / H.Amp.W. per centimeter and an instability of 1.5% measured. Under other less favorable conditions, values of y.0 = 6o to 70, h = zoo to 3oo found.

Im Hauptpatent ist auch schon vorgeschlagen, den Legierungen kleine Mengen weiterer Metalle, darunter auch Kupfer, hinzuzufügen. Während :aber kleine Zusätze dieses Metalls keine nennenswerten Änderungen der Eigenschaften hervorbringen, wie sich an dem amerikanischen sog, Mu-Metall zeigt, wurde gefunden, :daß ein Zusatz von 5 bis etwa 16 Kupfer zu Legierungen nach dem Hauptpatent je nach dem Verhältnis Fe : Ni eine überraschende Beeinflussung der Werte herbeiführt. Es hängt dies offenbar damit zusammen, ,daß sich ein für die Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften günstiges Gefüge erst dann ausbildet, wenn die Menge des Zusatzes einen Betrag erreicht hat, der von der Löslichkeit des Kupfers in der Legierung abhängig ist. Da diese Löslichkeit mit der Zusammensetzung der Legierung wechselt, sind je ;nach dem Verhältnis von Eisen und Nickel erfindungsgemäß Mindestmengen von Kupfer nötig, um eine Verbesserung der magnetischen Eigenschaften zu erzielen. Bei der obergenannten Legierung im Verhältnis i Fe : 1 Ni muß der Zusatz mindestens etwa i o % betragen, während für eine Legierung im Verhältnis 2 Fe : 3 Ni mindestens etwa 15 % Cu und für eine Legierung im Verhältnis 3 Fe : 2 Ni mindestens etwa 5 % Cu erforderlich sind. _ Zwar hat der Zusatz der angegebenen Kupfermengen eine Erniedrigung der Per= meabilität zur Folge, die bis zu 50%, bezogen auf reine Eisen-Nickel-Leglerungen bei gleicher Behandlung, betragen kann. Gleichzeitig ist aber die Hysterese so weit herabgesetzt, daß sie nur noch den, fünften bis sechsten Teil beträgt, bezogen auf gleichbehandeltes Material ohne Kupfer. So ergaben sich beispielsweise für "eine kaltgewalzte Legierung aus 44% Fe, 44% Ni ,und 12 a/o Cu die Werte #to = 46, 8, h = 5o.The main patent also suggests adding small amounts of other metals, including copper, to the alloys. While: but small additions of this metal do not bring about any significant changes in the properties, as is shown by the American so-called mu-metal, it has been found that: an addition of 5 to about 16 copper to alloys according to the main patent, depending on the ratio Fe: Ni causes a surprising influence on the values. This is obviously related to the fact that a structure that is favorable for influencing the magnetic properties is only formed when the amount of additive has reached an amount that depends on the solubility of the copper in the alloy. Since this solubility changes with the composition of the alloy, according to the invention, depending on the ratio of iron and nickel, minimum amounts of copper are necessary in order to achieve an improvement in the magnetic properties. In the case of the above alloy in the ratio of i Fe: 1 Ni, the addition must be at least about 10%, while for an alloy in the ratio of 2 Fe: 3 Ni at least about 15 % Cu and for an alloy in the ratio 3 Fe: 2 Ni at least about 5 % Cu are required. _ It is true that the addition of the specified amounts of copper results in a reduction in permeability, which can be up to 50%, based on pure iron-nickel alloys with the same treatment. At the same time, however, the hysteresis is so far reduced that it is only the fifth to sixth part, based on the same treated material without copper. For example, for a cold-rolled alloy of 44% Fe, 44% Ni, and 12 a / o Cu, the values #to = 46, 8, h = 5o were obtained.

Diese Legierungen stellen daher einen großen Fortschritt dar; denn es lassen sich mit ihnen Verstärkerübertrager mit fast verschwindendem Klirrfaktor bauen.These alloys therefore represent a great step forward; because They can be used to create amplifier transformers with almost zero harmonic distortion build.

Um die genannten Werte zu erreichen, wird beispielsweise folgendermaßen verfahren: Die Legierungen werden, in bekannter Weise im Hochfrequenzofen erschmolzen und zu Blechen usw. ausgewalzt. Hat man die Dicke erreicht, die unter Berücksichtigung der als Schlußbehandlitng ,anzuwendenden starken Kaltverformung der Verwendungsdicke angep.aßt ist, so wird das Blech oder Band bei Temperaturen von" etwa 80o bis io5o° aasgeglüht mit nachfolgender schneller Abkühlung: In diesem Zustande sind die Legierungen magnetisch weich; sie liegen im Zustande höchster Permeabilität vor und unterscheiden .,sich wenig von den Cu-freien Legierungen. Hierauf werden die Legierungen gegebenenfalls zwischen 300 und 700° .angelassen und dann die so geglühten, schnell abgekühlten und angelassenen Bänder bzw. Bleche dem Schlußwalzverfahren gemäß .dem Häuptpatent unterwarfen, wodurch ein Zustand erreicht wird, _cte'r durch folgende Werte gekennzeichnet ist: (to = 46,8, h kleiner als 5o.In order to achieve the values mentioned, the following procedure is used, for example: The alloys are melted in a known manner in a high-frequency furnace and rolled into sheets, etc. Once the thickness has been reached, which is adapted to the thickness of use, taking into account the strong cold deformation to be applied as the final treatment, the sheet or strip is annealed at temperatures of "about 80o to 10o ° with subsequent rapid cooling: the alloys are in this condition magnetically soft; they are in a state of maximum permeability and differ little from the Cu-free alloys. The alloys are then tempered between 300 and 700 °, if necessary, and then the strips or sheets annealed, rapidly cooled and tempered Final rolling process according to the main patent, whereby a state is achieved which is characterized by the following values: (to = 46.8, h less than 5o.

Die Instabilität liegt dabei unter 2 %: Solche Werte, insbesondere der Hysterese, konnten bisher nur an Masskernen erreicht werden und gestatten den Bau von Pupinspulen aus kompaktem Material.The instability is below 2%: Such values, in particular the hysteresis, could only be achieved with mass kernels and allow the Construction of pupin coils from compact material.

Claims

PATRNTANSI'RÜCHR: i. Sheet metal, wire, tape cores. and Krarupbewicklungen consisting of a cold-rolled iron - consist alloy according to patent 632090 containing 5 to about 1 6% copper, characterized by a minimum content of copper in dependence on the ratio of iron to nickel, approximately 15 - nickel - copper % Cu at 2 Fe: 3 Ni, io% Cu at r Fe: z Ni, 5% Cu at 3 Fe: 2 Ni.

2. A method for producing an alloy according to claim i, characterized in that the alloy is annealed in a known manner prior to cold rolling, quickly cooled after annealing and then optionally tempered at temperatures between 300 and 700 °.