DE967828C

DE967828C - Use of a magnetizable, highly permeable material with low sensitivity to its permeability against deformation after the last annealing

Info

Publication number: DE967828C
Application number: DES7147D
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Otto Von Auwers; Dr-Ing Hellmut Bumm; Dr Hans Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1938-01-26
Filing date: 1938-01-26
Publication date: 1957-12-19

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 19. DEZEMBER 1957ISSUED DECEMBER 19, 1957

5 7147 VI j 18 c 5 7147 VI j 18 c

Bei Fernmeldekabeln liegen bekanntlich die Aufgaben vor, die Fernmeldeleiter gegen Induktionsstörungen von außen durch eine Bewehrung aus hochpermeablen Werkstoffen zu schützen und gegen andere Leiter im Kabel magnetisch abzuschirmen. Die Auswahl der Werkstoffe richtet sich danach, daß einerseits schon bei niedrigen Feldstärken eine hohe Permeabilität vorhanden sein soll und andererseits die der Maximalpermeabilität entsprechende Feldstärke tunlichst nicht wesentlich überschritten wird. Eine Verschärfung der Bedingungen tritt dadurch ein, daß die magnetisierbaren Werkstoffe bei der Aufbringung auf das Kabel oder Anordnung im Kabel,It is well known that telecommunication cables have the task of protecting the telecommunication conductors from outside induction interference by reinforcing them with high permeability Protect materials and magnetically shield them from other conductors in the cable. The selection the materials depends on the fact that, on the one hand, a high field strength even at low field strengths Permeability should be present and on the other hand the field strength corresponding to the maximum permeability if possible, is not significantly exceeded. The conditions are tightened if that the magnetizable materials when applied to the cable or arrangement in the cable,

z. B. als magnetische Abschirmung einzelner Verseilelemente oder Verseillagen, einer erheblichen mechanischen Verformung unterworfen werden, wodurch eine mehr oder weniger starke Verringerung der Permeabilität eintritt.z. B. as magnetic shielding of individual stranding elements or stranding layers, a significant mechanical Are subjected to deformation, causing a more or less strong reduction in Permeability occurs.

Es sind nun bereits Vorschläge gemacht worden, hochgeglühtes Eisen hohen Reinheitsgrades und kritisch verformte Eisenlegierungen mit bis zu 6% Silizium und weniger als 0,06% Kohlenstoff zu verwenden, weil diese Werkstoffe auch nach der Verformung noch wesentlich höhere Permeabilitätswerte als andere magnetisierbare Werkstoffe aufweisen. Dabei ist beispielsweise bezüglich des Eisens hohenProposals have now been made, highly annealed iron of high purity and critical use deformed iron alloys with up to 6% silicon and less than 0.06% carbon, because these materials have significantly higher permeability values even after deformation than other magnetizable materials. For example, iron is high

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Reinheitsgrades schon erwähnt worden, daß dieser Werkstoff infolge der Glühbehandlung eine Korngröße von gleich oder mehr als 5 · io~⁴ mm² erhält.Degree of purity has already been mentioned that, as a result of the annealing treatment, this material has a grain size equal to or more than 50 ~ ⁴ mm ² .

Weiterhin ist ein Verfahren zur Verringerung der Empfindlichkeit der Permeabilität gegenüber nachträglichen Verformungen bekannt, wonach die magnetisierbaren Bänder im heißen Zustand auf das Kabel aufgebracht werden. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß durch die von den Bändern ausgehende Hitze das Kabel bzw. dessen Bleimantel beschädigt wird.Furthermore, there is a method for reducing the sensitivity of the permeability to subsequent effects Deformations known, after which the magnetizable tapes in the hot state on the cable be applied. However, this method has the disadvantage that by proceeding from the bands Heat will damage the cable or its lead sheath.

Ein nicht zum Stande der Technik gehörender Vorschlag geht einen anderen Weg. Hiernach wird der Werkstoff nach dem Aufwickeln auf das Kabel einer Hochfrequenzglühung unterworfen, die nicht bisA proposal that does not belong to the state of the art takes a different approach. After that, After being wound onto the cable, the material is subjected to a high-frequency annealing that does not up to

auf das Kabel bzw. den Kabelmantel durchdringen kann. Bei diesem Verfahren ist also der zusätzliche Arbeitsgang des Hochfrequenzglühens erforderlich.can penetrate the cable or the cable sheath. With this procedure is the additional High frequency annealing operation required.

Es hat sich nun bei Arbeiten der Erfinder überraschenderweise herausgestellt, daß der Korngröße der magnetisierbaren und nach ihrer letzten Glühbehandlung einer erheblichen mechanischen Verformung zu unterwerfenden magnetisierbaren Werkstoffe insofern eine entscheidende Bedeutung zukommt, als wesentlich höhere Permeabilitätswerte im verformten Zustand als bisher dann erreicht werden, wenn der Korndurchmesser der magnetisierbaren Werkstoffe allein infolge ihrer Wärmebehandlung in der Größenordnung von Zentimetern liegt. Die Er-It has now surprisingly found in the work of the inventors that the grain size the magnetizable and, after their last annealing treatment, a considerable mechanical deformation The magnetizable materials to be subjected to are of decisive importance, when significantly higher permeability values can be achieved in the deformed state than before, if the grain diameter of the magnetizable materials is solely due to their heat treatment in of the order of centimeters. Which he-

findung schlägt somit die Verwendung eines magnetisierbaren hochpermeablen Werkstoffes mit Korndurchmessern in der Größenordnung von Zentimetern für solche Zwecke vor, bei denen der Werkstoff nach seiner letzten Glühung einer mechanischen Verformung unterworfen wird, wie sie insbesondere beim Aufwickeln von Abschirmwerkstoff auf Fernmeldekabel auftritt.finding thus suggests the use of a magnetizable highly permeable material with grain diameters on the order of centimeters for purposes where the material undergoes mechanical deformation after its last annealing is subjected, as it is especially when winding shielding material on telecommunication cables occurs.

Verfahren zur Beeinflussung der Korngröße bei magnetisierbaren Werkstoffen sind zum Teil bekanntProcesses for influencing the grain size of magnetizable materials are known in some cases

und werden zur praktischen Ausführung der Erfindungand will be used to practice the invention

so geleitet, daß möglichst große Körner sich ergeben.guided so that the largest possible grains result.

Beispielsweise kann zu diesem Zweck ein nicht zumFor example, a not to

Stande der Technik gehörendes Verfahren verwendet werden, nach dem die Phasengrenze bei der Um-Wandlung möglichst langsam durchlaufen wird, was vorzugsweise durch langsames Abkühlen erreicht wird. Dieses Verfahren kommt naturgemäß nur für diejenigen Stoffe in Frage, die eine Umwandlung durchmachen, also z. B. nicht für Nickel. Ein anderes, ebenfalls nicht zum Stand der Technik gehörendes Verfahren besteht darin, in der Nähe einer Phasengrenze mehrere Stunden derart zu glühen, daß beim Abkühlen von der Glüh- auf Raumtemperatur keine Phasengrenze durchlaufen wird. Bei einphasigenState-of-the-art methods are used, according to which the phase boundary in the conversion is run through as slowly as possible, which is preferably achieved by slow cooling will. This process is of course only suitable for those substances that require a conversion go through, so z. B. not for nickel. Another, also not belonging to the state of the art The method consists in glowing in the vicinity of a phase boundary for several hours in such a way that when Cooling from annealing to room temperature no phase boundary is crossed. With single-phase

Werkstoffen kann zur Erzeugung eines großen Kornes weiterhin beispielsweise eine Glühung dicht unterhalb des Schmelzpunktes erfolgen, wodurch die unter dem Begriff Sammelkristallisation bekannte Kornvergrößerung eintritt. Ein viertes Verfahren besteht darin, die Werkstoffe kritisch zu verformen und danach auszuglühen. Dieses Verfahren kommt — wie die anderen — sowohl für reine Metalle als auch für Legierungen in Frage, wobei zu beachten ist, daß auch bei diesem Verfahren beim Abkühlen von der Rekristallisationstemperatur keine Phasengrenze durchlaufen werden darf.Materials can, for example, continue to anneal just below in order to produce a large grain of the melting point, resulting in the grain enlargement known under the term collective crystallization entry. A fourth method is to critically deform the materials and then to anneal. This process comes - like the others - both for pure metals and for Alloys in question, it should be noted that in this process, too, when cooling from the Recrystallization temperature, no phase boundary may be passed through.

Die Erfindung ist durch eingehende Versuche bestätigt worden. Das in der Zeichnung in natürlicher Größe dargestellte Lichtbild ist nach einem bei diesen Versuchen hergestellten Ätzbild angefertigt worden. Die mit der Erfindung erzielbaren praktischen Erfolge seien an folgendem Beispiel erläutert:The invention has been confirmed by extensive tests. That in the drawing in natural The size of the photograph is based on an etched image produced in these experiments been. The practical successes that can be achieved with the invention are explained using the following example:

Ein in Bandform vorliegender magnetischer Werkstoff (30 · 0,5 mm Aluminiumeisenband) ist einmal in feinkristallinen und zum anderen Mal erfindungsgemäß in grobkristallinen Zustand bei gleichgroßer Maximalpermeabilität von 10 000 Gauß/Örsted gebracht worden. Die Korndurchmesser betrugen bei dem feinkristallinen Stoff 0,01 bis 0,03 cm, bei dem erfindungsgemäß grobkristallinen Stoff dagegen etwa 3 cm. Nach der bei üblichen Bedingungen (Verformungsgrad 1,5 °/o) vorgenommenen Verformung betrug die Maximalpermeabilität des feinkristallinen Stoffes nur noch 3500, die des grobkristallinen dagegen 6000.A magnetic material in the form of a tape (30 x 0.5 mm aluminum iron tape) is once in finely crystalline and the other time according to the invention brought into a coarsely crystalline state with the same maximum permeability of 10,000 Gauss / Örsted been. The grain diameters of the finely crystalline substance were 0.01 to 0.03 cm for that according to the invention Coarsely crystalline material, on the other hand, about 3 cm. After the deformation carried out under customary conditions (degree of deformation 1.5%), the Maximum permeability of the finely crystalline substance only 3500, that of the coarse crystalline on the other hand 6000.

Eine Erklärung für den mit der Erfindung erzielbaren technischen Fortschritt kann darin gesehen werden, daß die infolge einer Verformung des magnetisierbaren Werkstoffes eintretende Permeabilitätserniedrigung der mechanischen Verfestigung dieses Werkstoffes proportional ist. Bei einem vorgegebenen Verformungsgrad ist die Verfestigung eines sehr großkörnigen Gefüges erheblich geringer als die eines im üblichen Sinne grobkörnigen oder feinkörnigen Werkstoffes. An explanation for the technical progress that can be achieved with the invention can be seen therein that the lowering of the permeability of the mechanical solidification occurring as a result of a deformation of the magnetizable material Material is proportional. At a given degree of deformation, the hardening of a very large-grain structure is considerably less than that of an im common sense of coarse-grained or fine-grained material.

Ähnliche Aufgaben wie bei Fernmeldekabeln treten auch bei andersartigen Verwendungen von magnetisierbaren Werkstoffen auf, beispielsweise beim Wickeln von Bandkernen. Auch in diesen Fällen kann die Erfindung angewendet werden.Similar tasks as with telecommunication cables also occur with other types of uses of magnetizable cables Materials, for example when winding tape cores. In these cases, too, the Invention can be applied.

Claims

PATENT CLAIM:

The use of a magnetizable, highly permeable material with heat treatment alone achieved grain diameters of the order of centimeters for such purposes, in which the material is subjected to mechanical deformation after its last annealing, as occurs in particular when shielding material is wound onto telecommunication cables.

Considered publications:
German patent specifications No. 501 586, 642 032,
626673, 638444, 658242;

Austrian Patent No. 102544;

U.S. Patent Nos. 2076383, 2067036;

"Stahl und Eisen", 54 (1934), p. 391;

E. Schmid and Boas, "Crystal Plasticity, Berlin 1935, pp. 24 to 29.

For this purpose ι sheet of drawings