DE968711C

DE968711C - Verfahren zur Behandlung von Eisen-Silizium- und Eisen-Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE968711C
Application number: DEH963D
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Fritz Assmus; Dr Eberhard Both
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1941-06-29
Filing date: 1941-06-29
Publication date: 1958-03-20

Description

Für verschiedene Zwecke der Elektrotechnik, insbesondere der Fernmeldetechnik, werden Werkstoffe mit hoher Anfangspermeabilität benötigt. Dabei soll aber die Anfangspermeabilität mit wachsender Feldstärke nur schwach ansteigen. Allgemein werden heute noch für diese Zwecke Eisen-Nickel-Legierungen verwendet, die durch geeignete Verformungen und Wärmebehandlungen hohe und konstante Anfangspermeabilität erhalten.

Es liegt nun das Bedürfnis vor, die teueren hochnickelhaltigen Legierungen durch billigere Werkstoffe zu ersetzen.

In großem Maße finden für die Zwecke der Elektrotechnik, insbesondere bei denen es auf hohe Maximalpermeabilität und kleine Wirbelstromverluste oder einen besonders steilen Anstieg der Magnetisierungskurve ankommt, bereits Eisen-Silizium-Legierungen Verwendung. Es sind auch schon Vorschläge gemacht worden, wie man die Kaltverarbeitung und die Wärmebehandlung von Eisen-Silizium-Legierungen vornehmen soll, damit sie für die genannten Zwecke günstigere magnetische Eigenschaften erhalten.

Für Zwecke der Fernmeldetechnik, bei denen eine hohe und ziemlich konstante Anfangspermeabilität gefordert wird, waren jedoch Eisen-Silizium-Legierungen noch nicht brauchbar.

Es ist schon vorgeschlagen worden, gehört jedoch nicht zum Stand der Technik, daß bei der Herstellung von als Werkstoff für Gegenstände, von welchen eine

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hohe Anfangspermeabüität und gegebenenfalls geringe magnetische Nachwirkung verlangt werden, zu verwendenden magnetisierbaren Eisen-SiHzium-Legierungen diese nach ihrer Verarbeitung einer abschließenden mehrstündigen Glühung bei Temperaturen von 350 bis 650° C zu unterwerfen sind. Dabei können die letzten Verarbeitungsschritte bei der Herstellung dieser Werkstoffe in einer wiederholten Kaltverformung bestehen, und zwischen den einzelnen Verformungen kann mindestens eine Zwischenglühung bei Temperaturen oberhalb 1000⁰ C, vorzugsweise bei 1100⁰ C, und im Schutzgas vorgenommen werden. Die so behandelten, gemäß jenem Vorschlag zu verwendenden Werkstoffe zeigen außer den erwähnten Eigenschaften auch eine verhältnismäßig hohe Permeabilitätskonstanz.

Erfindungsgemäß können nun Eisen-Silizium- und Eisen-Aluminium-Legierungen mit bis zu 10% Silizium und/oder Aluminium mit hoher und dabei mit wachsender Feldstärke nur schwach ansteigender Permeabilität auch erhalten werden, wenn die Legierungen nach dem nachstehend geschilderten Verfahren behandelt werden.

Es wurde gefunden, daß die Höhe der Anfangspermeabilität und der Anstieg der Permeabilität in Abhängigkeit von der Feldstärke nicht nur von der Anzahl und dem Betrage der Kaltverformungsschritte, zwischen denen eine Zwischenglühung bei bis 1100⁰ C vorgenommen wird, abhängt, sondern daß beide Eigenschaften dann besonders günstige Werte erhalten, wenn die Zwischenglühungen bei bis 1200° C durchgeführt werden und die Schlußglühung bei Temperaturen oberhalb 650⁰ C, jedoch höchstens bei 8oo° C, vorgenommen wird.

Der Einfluß der Höhe der Glühtemperatur der Zwischen- und Schlußglühung ist aus der nachfolgenden Zahlentafel für eine Eisen-Silizium-Legierung mit 3,5 °/₀ Silizium zu ersehen.

Die Behandlung der Proben war dabei folgende:

1. Kaltwalzen von 4 auf 2 mm.

2. Zwischenglühen bei 900, 1000, 1100, 1200⁰ C.

3. Kaltwalzen von 2 auf 0,35 mm Bandstärke entsprechend einer Kaltverformung von 83%.

4. Schlußglühen bei 700 und 8oo° C.

Die Zahlentafel gibt die an den so behandelten Bandringkernen gemessenen Permeabilitätswerte bei einer Feldstärke von 20 Milliörsted an. Ferner ist noch der Anstieg der Permeabilität zwischen 20 und Milliörsted und der Abfall zwischen 20 und etwa ι Milliörsted angegeben.

μ 20

9oo°

μ 2o
und

μ 20

Fe +

3,5%

Si

μ 20
und

μ 20

1100°

μ2θ
und

μ2ο

1200°

μ 20
und

Anstieg

μ loo

μ ΐοο

μ ioo

zwischen

7o

Zwischenglühtemperatur

%

Schluß-

650

μο
und

28

720

1000⁰

42

830

45

990

43

glüh-

7IO

μ 20

44

820

Anstieg

50

990

Anstieg

6₄

1270

Anstieg

6i

tempe-
ratur

7o

zwischen

14

μο
und

19

μ 20

700° C

7o

%

7o

800⁰C

24

20

26

18

19

18

Besonders flacher Anstieg der Permeabilität wird erhalten, wenn die letzte Kaltverformung über 60 oder sogar 80 °/₀ beträgt.

Ebenso werden die hier angestrebten Eigenschaften besser bei dünneren als üblichen Blechstärken erreicht. Es empfiehlt sich daher, Kerne, die bisher üblich aus 0,35 mm starkem Blech geschichtet wurden, aus der doppelten Zahl von Stanzteilen, 0,17 mm, oder der dreifachen, 0,12 mm, aufzubauen. Sogar Stärken von 0,05 bis 0,01 mm geben in diesem Sinne noch Verbesserungen.

Die nach dem geschilderten Verfahren behandelten Legierungen können noch Desoxydationsmittel, wie Calcium, Magnesium und Mangan, enthalten sowie zur Widerstandserhöhung weitere Zusätze, die im Eisen in Lösung gehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zur Behandlung von magnetisierbaren Eisen-Silizium- und Eisen-Aluminium-Legierungen, die eine hohe Anfangspermeabüität und flachen Anstieg der Permeabüität mit wachsender Feldstärke besitzen, wobei die letzten Verarbeitungsschritte in einer wiederholten Kaltverformung bestehen sowie zwischen den einzelnen Kaltverformungen eine Zwischenglühung und nach der letzten Kaltverformung eine Schlußglühung vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglühungen bei 800 bis 1200⁰ C durchgeführt werden und die Schlußglühung bei Temperaturen oberhalb 650° C, jedoch höchstens bei 8oo° C, vorgenommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die letzte Kaltverformung mit einer Querschnittsverminderung von über 60 %, vorzugsweise 8o°/o, vorgenommen wird.
3. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Legierungen, die bis zu 10 % Süizium und/oder Aluminium enthalten.
4· Anwendung des Verfahrens nach Anspruch ι auf Legierungen, die noch bis zu 0,5% Calcium, Magnesium oder Mangan, einzeln oder gemeinsam, als Desoxydationsmittel enthalten.
5. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 auf Legierungen, die noch weitere im Eisen in Lösung gehende Zusätze enthalten, insbesondere zur Erhöhung des elektrischen Widerstands.

In Betracht gezogene Druckschriften:
»Elektrische Nachrichten-Technik«, 5 (1928), S. #3

bis 89, insbesondere S. 87/88;
Handbuch des Eisenhüttenwesens, 3. Band:

I. Puppe: »Walzwerkswesen«, 1939, S. 291, Abs. 5.

Entgegengehaltene ältere Rechte:
Deutsche Patente Nr. 927 692, 737 555.

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