DE712667C

DE712667C - Silicon-aluminum-iron alloy with high initial permeability, high electrical resistance and low hysteresis losses

Info

Publication number: DE712667C
Application number: DEK128936D
Authority: DE
Inventors: Dr Hakeru Masumoto
Original assignee: KINZOKU ZAIRYO KENKYUSHO FA
Current assignee: KINZOKU ZAIRYO KENKYUSHO FA
Priority date: 1932-02-06
Filing date: 1933-02-07
Publication date: 1941-10-23

Description

Silicium-Aluminium-Eisen-Legierung mit hoher Anfangspermeabilität, großem elektrischem Widerstand und geringen Hystereseverlusten Die Erfindung betrifft die Verwendung bestimmter Legierungen als Baustoff für solche Teile von elektrischen Maschinen oder Vorrichtungen, die hohe Anfangspermieabilität, großen elektrischen Widerstand oder geringe Hystereseverlusbe erfordern.Silicon-aluminum-iron alloy with high initial permeability, large electrical resistance and low hysteresis losses The invention relates to the use of certain alloys as building materials for such parts of electrical Machines or devices that have high initial permeability, large electrical Require resistance or low hysteresis losses.

Es sind für derartige Zwecke bereits Legierungen mit 5010 Si und 3,75o;o Al, Rest Fe sowie Legierungen mit bis zu 8 % Si -f- Al, Rest Fe bekannt, bei welchen der Al-Gehalt o,25 bis o,75% des Si-Gehaltes betragen soll.Alloys with 5010 Si and 3.75o; o are already available for such purposes Al, remainder Fe and alloys with up to 8% Si -f- Al, remainder Fe known, in which the Al content should be 0.25 to 0.75% of the Si content.

Gemäß der Erfindung werden als Baustoff für die genannten Teile von elektrischen Maschinen oder Vorrichtungen solche Legierungen aus Aluminium, Silicium und Eisen verwendet, deren Gehalt ,an Silicium und Aluminium verhältnismäßig hoch ist und die auch einen bestimmten Eisengehalt besitzen. Derartige Legierungen haben bessere Eigenschaften hinsichtlich Anfangspermeabilität, elektrischem Widerstand und Hystereseverlusten als die bisher verwendeten Eisen-Silicium- und Eisen-Silicium -Aluminium -Legierungen und sind billig herstellbar.According to the invention, as a building material for said parts of electrical machines or devices such alloys made of aluminum, silicon and iron, the content of which is relatively high in silicon and aluminum and which also have a certain iron content. Such alloys have better properties in terms of initial permeability, electrical resistance and hysteresis losses than the iron-silicon and iron-silicon used heretofore -Aluminum alloys and are cheap to produce.

Gegenstand der Erfindung ist daher die Verwendung einer Legierung, die 5 bis i i % Silicium, 3 bis i o % Aluminium und 82 bis 9o % Eisen enthält, für den eingangs genannten Zweck. Z. B. haben bei der Prüfung dieser Legierungen solche mit etwa 6,5 bis i i % Silicium, q. bis g 0io Aluminium, Rest Eisen. ausgezeichnete Werte ergeben.The invention therefore relates to the use of an alloy which contains 5 to i% silicon, 3 to 10% aluminum and 82 to 90% iron, for the aforementioned purpose. For example, when testing these alloys, they have with about 6.5 to i i% silicon, q. up to 10000 aluminum, the remainder iron. excellent Values.

Die nach der Erfindung zu verwendenden Legierungen können auch noch folgende Elemente allein, zu mehreren oder gemeinsam enthalten: weniger als etwa i o 0Io Nickel, Kobalt, Chrom, Wolfram, Molybdärl, Mangan, Vanadin, Titan, Zinn, Zink, ferner weniger als 50/a -Magnesium, Antimon, Tantal, Berylliunm und weniger als 2 % Bor, Kupfer, Phosphor. Der Zusatz von solchen Nebenbestandteilen verbessert weiterhin die elektrischen Eigenschaften der Legierung. Die zu verwendende . Legierung kann wärmebehandelt werden, z. B. durch langsame Abkühlung nach einer Glühung bei hoher Temperatur wie etwa iooo° zwecks Entwicklung der erforderlichen Mgenschaftein.The alloys to be used according to the invention can also contain the following elements alone, in groups or together: less than about 10% nickel, cobalt, chromium, tungsten, molybdenum, manganese, vanadium, titanium, tin, zinc, and also less than 50% a -Magnesium, antimony, tantalum, beryllium and less than 2% boron, copper, phosphorus. The addition of such secondary constituents further improves the electrical properties of the alloy. The one to use. Alloy can be heat treated, e.g. B. by slow cooling after annealing at a high temperature, such as 10000 degrees, for the purpose of developing the required magnesium properties.

Zur Erläuterung der Eigenschaften der erfindungsgemäß zu verwendendem Legierung wird nachstehend eine Silicium-Eisen-Legierung A, die bislang für Transformatoren verwendet wird und etwa 40/0 Silicium enthält, verglichen mit einer Legierung B, die entsprechend der Erfindung aus 86.% Eisen, 9,5% Silicium und 4,5% Aluminium besteht, wobei, wie ersichtlich, der Gehalt .an Aluminium tiefer gehalten wird als der Gehalt an Silicium. Der Vergleich der Eigenschaften ergibt folgendes: Legierung Legierung A B Anfangspermeabilität . .. 300 5 500 Höchstpermeabilität .... 7000 80 000 Hysteresisverlust (beider größten magnetischen Induktion von io ooo Gauß) in ergs/ccm bei i8o'Perioden . .. . . . .. 1450 180 Spezifischer Widerstand in Mikroohm/ccm .... 50 75 Dieser Vergleich zeigt, daß die nach der Erfindung zu verwendende Legierung viel höhere Permeabilität und größeren elektrischen Widerstand, aber geringere Hystereseverluste als die üblichen Eisen-Silicium-Legierungen aufweist, die bisher für diese Zwecke verwendet wurden.To explain the properties of the alloy to be used according to the invention, a silicon-iron alloy A, which has hitherto been used for transformers and contains about 40/0 silicon, compared with an alloy B, which, according to the invention, consists of 86% iron, 9 , 5% silicon and 4.5% aluminum, whereby, as can be seen, the aluminum content is kept lower than the silicon content. The comparison of the properties shows the following: Alloy alloy AWAY Initial permeability. .. 300 5 500 Maximum permeability .... 7000 80 000 Loss of hysteresis (both greatest magnetic Induction of io ooo Gauss) in ergs / ccm 18o 'periods. ... . . .. 1450 180 Specific resistance in micro ohms / ccm .... 50 75 This comparison shows that the alloy to be used according to the invention has much higher permeability and greater electrical resistance, but lower hysteresis losses than the conventional iron-silicon alloys which have hitherto been used for these purposes.

Daher ist die Legierung sehr brauchbar als Baustoff für Transformatoren und andere elektrische Maschinen und Vorrichtungen und besonders für feste Kerne oder Staubkerne von Belastungsspulen in Telephonanlagen.Therefore, the alloy is very useful as a building material for transformers and other electrical machines and devices and especially for solid cores or dust cores from load coils in telephone systems.

Der Grund für die überlegenen Eigenschaften der gemäß Erfindung zu verwendenden Legierung beruht hauptsächlich auf der Feststellung der wirksamsten Gehalte an Silicium und Aluminium in Si-Al-Fe-Legierungen.The reason for the superior properties of the invention is too The alloy to use is mainly based on finding the most effective Contents of silicon and aluminum in Si-Al-Fe alloys.

Die Legierung kann gegossen und auch zu Teilchen oder Pulvern zerkleinert werden, die zur Herstellung von Staubkernen für Belastungsspulen geeignet sind.The alloy can be cast and also crushed into particles or powders suitable for the production of dust cores for load coils.

Claims

A "1'i'sH'1 ', ANSYl @ lC11L: The use of an alloy consisting of" 5 to 10, o silicon. 3 - io% aluminum, 82-90% iron

exists as a building material for such parts of electrical machines or devices that require high initial permeability, high electrical resistance or low hysteresis losses.

2. The use of an alloy consisting of about 9.5 % silicon, 4.5% aluminum and 86% iron for the purpose of claim i.

3. The Use of an alloy with iron, silicon and altiminium contents according to claim i, furthermore with less than 10000 nickel, cobalt, chromium, tungsten, whey: bdän, manganese, Vanadium, titanium, tin, zinc, less than 5a "o magnesium, antimony, tantalum, beryllium, less than 2% boron, copper, phosphorus. alone, in groups or together, for the Purpose according to claim i. .1. The use of an alloy according to claim i or 2 for the production of dust cores for load coils.