DE927692C

DE927692C - Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen als Werkstoff fuer magnetisch beanspruchte Gegenstaende

Info

Publication number: DE927692C
Application number: DEK2788D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dr Phil Fahlenbrach; Heinz Dr Phil Nat Schlechtweg
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1940-10-08
Filing date: 1940-10-08
Publication date: 1955-05-16

Description

Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen als Werkstoff für magnetisch beanspruchte Gegenstände Es ist bekannt, Eisen-Silizium-Legierungen nach ihrer Verarbeitung 2 bis ioo Stunden bei 40o bis 50o° zu glühen, um eine Änderung der magnetischen Eigenschaften durch Alterung im Betrieb zu unterdrücken. Diese Legierungen sollen zur Herstellung von solchen magnetisch beanspruchten Gegenständen verwendet werden, die im Betrieb Temperaturen von 5o bis 10o° oder mehr ausgesetzt sind, d. .h. insbesondere Leistungstransformatoren, die sich infolge ihrer hohen Belastung im Betrieb erwärmen. Es war jedoch nicht bekannt, daß durch die angegebene Glühung die Anfangspermeabilität der Eisen-Silizium-Legierungen erhöht werden kann und daß die Verwendung der in der angegebenen Weise geglühten Eisen-Silizium-Legierungen für solche Zwecke besonders vorteilhaft ist, bei denen zwar wegen der verhältnismäßig geringen magnetischen Belastung keine Erwärmung auf 5o bis 1000 zu erwarten ist, bei denen aber eine hohe Anfangspermeabilität erforderlich ist.
Nach der Erfindung werden als Werkstoff für Gegenstände, von denen hohe Anfangspermeab'ilität und gegebenenfalls geringe magnetische Nachwirkung verlangt werden, magnetische E.isen-Silizium -Legierungen verwendet, die nach ihrer Verarbeitung einer mehrstündigen Glühurig bei 35o bis 65o° unterworfen worden sind.
Es .hat sich nämlich überraschenderweise gezeigt, daß .durch die Glühurig bei 350 bis 65o° die Anfangspermeabilität der Legierungen wesentlich verbessert wird. . -Es ist zweckmäßig, vor der G.lühung bei 350 bis 65o° noch die für Eisen-Silizium-Legierungen bekannte Glühurig oberhalb von iooo°, vorzugsweise im Schutzgas, z. B. Wasserstoff, vorzunehmen. Wenn in bestimmten Richtungen der Eisen-Silizium-Legierungen eine besonders gute Mägnetisierba-rkeit erzielt werden soll, so kann man auch eine Behandlungsweise anwenden, die zu einer magnetisch günstigen Kristallausrichtung führt. Eine solche bekannte Behandlung besteht z.. B. aus zwei. Kaltwalzungen mit je mehr als 5001o Querschni.ttsverminderung, zwischen die eitle Glühurig bei 80o bis 90o° eingeschaltet ist und auf die eine Schlußglühun:g bei 90o ;bis i ioo° folgt.
Während der Verformung der Legierungen kann man auch eine oder mehrere Zwischenglühungen bei Temperaturen oberhalb iooo° anwenden, die vorzügs-vveise im Schutzgas, z. B. Wasserstoff, bei etwa iioo° durchgeführt werden und eine Verbesserung der Anfangspermeabilität bewirken. Diese Zwischenglühung ist zwar für Dynamo- und Transformatorenbleche bekannt, jedoch ist ihr günstiger Einfluß auf die Anfangspermeabi'lität nicht erkannt worden.
Die Glühurig bei 350 bis 65o° hat außer der Erhöhung .der Anfangspermeabilität den weiteren Vorteil, daß .die magnetische Nachwirkung, die einer Verwendung der bisher üblichen Eisen-Silizium-Legierungen in der Schwachstrom- und Fernmeldetechnik sehr hinderlich @s-ind, auf außerordentlich geringe Beträge zurückgeht.
Die gemäß der Erfindung zu verwendenden Eisen-Silizium-Legierungen zeigen ferner eine verhältnismäßig gute Permeabilitätskonstano, die für viele Zwecke von Bedeutung ist. Die Permeabilitätskonstanz wird noch erhöht, wenn man mit der erfindungsgemäß . vorzunehmenden Glühbehandlung bei 35o. bis 65o° eine geringe Oxydation der Legierungen verbindet. Zu diesem Zweck kann man beispielsweise die Glühun:g in der Nähe der oberen Temperaturgrenze in,sanerstoffhaltiger Atmosphäre, z. B. in Luft, vornehmen.
Die Erfindung bezieht sich auf die bekannten magnetischen Eisen-Silizium-Legierungen, deren Siliziumgehalt bis zu etwa 5% beträgt. Die Wirkung der nach der Erfindung vorzunehmenden Behandlung ist aus den nachstehenden Beispielen zu ersehen. Beispiel i An einem gewickelten Ringkern aus einer Eisen-Silizium-Legierung mit 3% Silizium, weniger als o,o5% Kohlenstoff und annähernd 0,2% Mangan wurde nach .der vorstehend erwähnten, zu einer magnetisch günstigen Kristallausrichtung führenden Herstellungsweise .eine Anfangspermeabilität (Bmax/Aweff/cm) von 60o, eine Mäximalpermeabilität von 35 000 und bei Bm = io Gauß eine Permeabilität von 1300 ermittelt. Nach 48stündiger Glühurig bei 400° war die An.fangspermeabilität auf 150o und die Permeabilütät bei io Gauß auf 3000 gestiegen. Durch eine weitere Glühurig von 48 Stunden .bei 55o° wurde die Anfangspermeabilität auf 3000 und die Permeabilität bei io Gauß auf 4200 erhöht. Die Maxi.malpermeabilität und die Koerzitivkraft waren nach beiden Glühurigen praktisch unverändert. . Beispiel ?- Ein aus einer Eisen-Silizium-Legierung mit 3'/o Silizium bestehender Ringkern, dessen Herstellungsweise von der üblichen nur dadurch .abwich, d.aß zwischen einzelnen Kaltwalzungen Zwischenglühunigen bei 110o° vorgenommen wurden, ergab eine Anfangspermeabilität von 280o und bei io Gauß eine Permeabilität von 5400. Durch eine Glühurig von 48 Stunden bei 50o° stieg die Anfangspermeabilität auf 4500 und die Permeabilität bei io Gauß auf 5900. Beispiel 3 Der im Beispiel i erwähnte Ringkern wurde nach der 48stündigen . Glühurig bei 55o° noch einer weiteren Glühurig von 48 Stunden Dauer bei 65o° in Luft unterworfen. Die Anfangspermealbilität stieg dadurch weiter von 3ooo auf 340o, die Permeabilität bei io Gauß fiel von 420o auf 4000 und die Maximalpermeabilität von 35 000 auf 20 000.
Die den vorstehenden Angaben entsprechend behandelten Legierungen sind insbesondere für solche Zwecke geeignet, bei denen sehr kleine Felder oder Induktionen zur Anwendung kommen. Für derartige Zwecke, z. B. für Wandlerteile und Abschirmgehäuse, !hat man, bisher Eisen-Nickel-Legierungen verwendet, die teurer herstell.bar und wesentlich höher devisenbelastet sind als die Eisen-Silizium-Legierungen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Verwendung von magnetischen Eisen-Silizium-Legierungen, die nach ihrer Verarbeitung einer mehrstündigen Glühurig bei Temperaturen von 350 ,bis 65o° unterworfen worden sind, als Werkstoff für Gegenstände, von denen hohe Anfangspermeabtlität und gegebenenfalls geringe magnetische Nachwirkung verlangt werden.
2. Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen nach Anspruch i, die vor der Glühurig bei 350 bis 65o° eine solche bei Temperaturen oberhalb iooö°' vorzugsweise im Schutzgas erfahren haben, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen nach Anspruch i und.-, die vor -der Glühurig bei 35o bis 65o° eine z. B. an sich bekannte Behandlung erfahren haben, die eine magnetisch günstige Kristallausrichtung bewirkt, für den Zweck nach Anspruch i. q.. Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen nach Anspruch i bis 3, die bei ihrer Verformung einer oder mehreren Zwischenglühungen bei Temperaturen oberhalb iooo°, vorzugsweise: bei etwa iioö°, und im Schutzgas, z. B. Wasserstoff, unterworfen worden. sind, für den Zweck nach Anspruch i. 5. Die Verwendung von Eisen-Silizium-Legierungen nach Anspruch i bis 4., bei denen die Glühung bei 35o bis 65o° mit einer geringen Oxydierung der Legierungen verbunden worden ist, für den Zweck nach Anspruch i. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 162 368.