DE670601C - Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Baendern aus Eisen undNickel sowie gegebenenfalls Kobalt bestehenden Legierungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Bändern aus Eisen und Nickel sowie gegebenenfalls Kobalt bestehenden Legierungen Zur Erzielung eines gleichmäßigen Anstiegs der Magnetisierung über einen großen Feldstärkenbereich Bowie einer fast völligen Sättigung bei niedrigen Feldstärken ist vorgeschlagen worden, in magnetischen Werkstoffen eine geordnete Fasertextur hervorzurufen, wie sie durch bestimmte an sich bekannte Walz- und Glühverfahren erzielt werden kann. So kann man z. B. magnetische Eisen-Nickel-Legierungen vor der Schlußglühung mit mehr als 9o°/0, vorzugsweise mehr als 95()/, Dickenverminderung kalt walzen und dann bei Temperaturen oberhalb der Rekristallisationsgrenze glühen. Durch diese Behandlung wird dabei eine geordnete Lage der Kristallite im Blech nach der Glühung erzielt, die sich außerordentlich günstig auf die magnetischen Eigenschaften auswirkt.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung dieser Verfahren. Sie besteht darin, daß die Legierungen während der Abkühlung nach der Schlußglühung dem Einfluß eines Magnetfeldes ausgesetzt werden, und zwar je nachdem, ob die Magnetisierungskurven in Abhängigkeit von der Feldstärke einen steileren oder einen flacheren Verlauf haben sollen, dem Einfluß eines Längsmagnetfeldes oder dem Einfluß eines Quermagnetfeldes. Unter längs und quer ist dabei die Walzrichtung bzw. die Richtung quer dazu verstanden. Der Einfluß eines solchen Magnetfeldes, das während der Abkühlung angewendet wird, ist nun zwar an sich bekannt. Es hat sich aber überraschenderweise ergeben, daß sich durch gleichzeitige Verwendung der Verfahren zur Erzielung einer geordneten Faserstruktur und der Magnetfeldabkühlung die Wirkung auf die gewünschten magnetischen Eigenschaften erheblich verstärkt und diese sich bis zu einer bisher nicht erreichten Vollkommenheit steigern lassen.
• In der Zeichnung sind Ergebnisse für drei verschiedene Legierungszusammensetzungen graphisch aufgetragen. Die mit a bezeichneten Kurven stellen jeweils die Ergebnisse von Proben dar, bei denen zur Erzielung einer geordneten Fasertextur ein Reckgrad von mehr als 9o°/,, Dickenverminderung vor der Schlußglühung angewendet worden ist, während die mit b bezeichneten Kurven die Ergebnisse von Proben darstellen, die einem geringeren Reckgrad ausgesetzt waren, wie er früher angewendet wurde. Die Ziffern x bis 3 geben an, ob bzw. was für einem Magnetfeld die Legierungsproben während der Abkühlung ausgesetzt worden sind, und zwar sind die Proben mit Index z ohne Anlegen eines Magnetfeldes, die Proben mit Index 2 unter Anlegen eines Längsfeldes und die Proben mit Index 3 unter Anlegen eines Querfeldes abgekühlt worden. Die Abb. z bezieht sich auf eine binäre Eisen-Nickel-Legierung mit 40 % Nickel und 6o0/0 Eisen. Die Abb. 2 bezieht sich auf eine binäre Eisen-Nickel-Legierung mit gleichen Teilen Eisen und Nickel. Die Abb.-3 bezieht sich auf eine Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung mit 45 °/o Nickel, 30 0/0 Eisen und ä5 % Kobalt. Die Legierungsproben sind im übrigen genau gleich bzw. gemeinsam hergestellt worden. Sie wurden sämtlich aus einem im Hochfrequenzofen aus technischen reinen Werkstoffen gewonnenen Gußblock durch Schmieden bzw. Heiß- oder Kaltwalzen mit Zwischenglühungen oberhalb der Rekristallisationstemperatur auf die Verwendungsdicke von 0,3 mm gebracht. Die Proben der Gruppe b erhielten dabei als letzten Reckgrad 8o0/" Dickenverminderung, also eine Dickenverminderung; wie sie bereits an der Grenze des normalen, fürderartige Legierungen gebräuchlichenWalzverfahrens liegt. Die Proben der Gruppe a wurden im Gegensatz dazu zur Erzielung einer gut ausgebildeten Faserstruktur einem letzten Kaltreckgrad von 98,5% Dickenverminderung unterworfen. Sämtliche Proben wurden anschließend einer Schlußglühung bei iioo ° während der Dauer von 2 Stunden im Wasserstoffstrom unterzogen, Der Einfluß der erfindungsgemäßen Maßnahme wirkt sich bei den verschiedenen Legierungen quantitativ verschieden stark aus. Es zeigt sich jedoch, daß sich durch gleichzeitige Verwendung eines hohen Reckgrades zur Erzielung einer geordneten Fasertextur und eines Längsmagnetfeldes bei der Abkühlung stets ein steilerer und über einen größeren Induktionsbereich geradlinigerVerlauf der Mägnetisierungskurve ergibt: Andererseits ergibt sich bei gleichzeitiger Anwendung eines hohen Reckgrades und eines Quermagnetfeldes bei der Abkühlung ein Verlauf der Magnetisierungskurve, der über einen außerordentlich großen Feldstärkenbereich geradlinig verläuft. Im einzelnen ist der Verlauf der Magnetisierungskurven bei der in Abb. 2 dargestellten Legierung, die aus gleichen Teilen Eisen und Nickel besteht, eiii steilerer als der der Magnetisierungskurven der Legierung nach Abb. i, die aus q.00/0 Nickel und 6o0/0 Eisen besteht. Will man also z. B. aus gewissen Gründen einen linearen Verlauf der Magnetisierungskurve über einen möglichst großen Feldstärkenbereich, so wird man die Legierung nach Abb: i der Legierung nach Abb. 2 vorziehen. Dieser Fall wird stets dann gegeben sein, wenn man die Feldstärke nicht durch Wahl einer geringen Windungszahl einer Spule beliebig herabsetzen kann. Besteht jedoch diese Möglichkeit, so daß es bei der Dimensionierung einer Spule lediglich auf die Induktion ankommt, so wird man die Legierung nach Abb. 2- derjenigen. nach Abb. i vorziehen, da sich mit dieser derselbe Effekt bei geringerem Materialaufwand erzielen läßt: Die Abb. 3 zeigt, daß die Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung nicht auf binäre Eisen-h?ickel-Legierungen beschränkt ist, sondern auch bei den als Perminvare bekannten Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen mit Erfolg angewendet werden kann. Die Verbesserung des steilen Anstiegs durch gleichzeitige Anwendung eines hohen Reckgrades und eines Längsmagnetfeldes bei der Abkühlung ist zwar hier gegenüber der Anwendung des Längsmagnetfeldes nicht mehr so erheblich wie bei den binären Eisen-Nickel-Legierungen, da durch Anwendung eines Magnetfeldes allein bereits eine sehr steile Kurve erzielt werden kann. Dagegen ist die Verbesserung des linearen Anstiegs über einen großen Feldstärkenbereich durch gleichzeitige Anwendung eines hohen Reckgrades und eines Quermagnetfeldes hier außerordentlich groß, und zwar zeigt die Abb. 3, daß der gleichmäßige Anstieg praktisch bereits beim Ausgangspunkt beginnt und bis zur Sättigung verläuft. Die Hystereseschleife kehrt, wie aus der geringen Remanenz von iooo Gauß hervorgeht, fast ebenso linear zurück, wie sie ansteigt. Eine solche Legierung ist für die Fernmeldetechnik, beispielsweise für Krarupleitungen, aber auch für Übertrager von größtem Wert, da ein aus ihr gebildeter magnetischer Körper praktisch oberwellenfrei arbeitet. Man. wird daher eine so behandelte und so zusammengesetzte Legierung in erster Linie stets dann verwenden, wenn es sich um Schaltungen handelt, bei denen Oberwellen auch schon geringer Amplitude sich störend auswirken. Solche Anwendungsgebiete sind z. B. stets dann vorhanden, wenn mehrere Signalübertragungen unter Verwendung verschiedener Trägerfrequenzen überein und dieselbe Leitung geschickt werden, da in diesem Falle die Oberwellen des einen Kanals in den Übertragungsbereich des anderen Kanals fallen und so eine gegenseitige Störung der beiden Kanäle zur Folge haben können.
• Die Anwendung des Erfindungsgedankens ist im übrigen nicht etwa auf die gewählten Legierungsbeispiele beschränkt. Die ganz verschiedene Zusammensetzung der Legierungen nach Abb. i und 2 einerseits und nach Abb. 3 andererseits zeigt vielmehr besonders deutlich, daß das erfindungsgemäße Verfahren bei fast allen ferromagnetischen Werkstoffen eine erhebliche Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften zuläßt. Welche der bekannten Legierungen für die bestimmten Verwendungszwecke in jedem einzelnen Fälle gewählt wird, kann dabei von Fall zu Fall durch einen einfach durchzuführenden Versuch festgestellt werden. Besonders vorteilhaft ist das Verfahren bei allen den Legierungen, bei denen sich an sich schon durch Anwendung der bekannten Glühbehandlungen, d. h. in erster Linie durch Anwendung einer langsamen Abkühlung, ein geradliniger Verlauf der Magnetisierungskurve über einen bestimmten Feldstärkenbereich erzielen läßt. Diese Legierungen sind einerseits die binären Eisen-Nickel-Legierungen mit oder ohne Zusätzen dritter Stoffe in kleineren Mengen (bis etwa io °/o) und andererseits die Eisen-Nickel-Kobalt-Legierungen, wie sie von Elmen angegeben worden sind.

Claims (1)

1. PATENT ANSPRUCII: Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Bändern aus Eisen und Nickel sowie gegebenenfalls Kobalt enthaltenden Legierungen, in welchen durch geeignete Walz- und Glühverfahren eine geordnete Faserstruktur hervorgerufen wurde, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder während der Abkühlung nach dem letzten Glühen dem Einfluß eines Magnetfeldes ausgesetzt werden, welches längs oder quer zur Walzrichtung gerichtet ist.