DE969732C

DE969732C - Verfahren zur Behandlung von magnetisierbaren Eisen-Silizium-und Eisen-Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE969732C
Application number: DEH964D
Authority: DE
Inventors: Dr Rer Nat Fritz Assmus; Dr Guenther Rassmann
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 1944-07-20
Filing date: 1944-07-20
Publication date: 1958-07-10

Description

Ein älterer, nicht zum Stande der Technik gehörender Vorschlag betrifft ein Verfahren zur Behandlung von magnetisierbaren Eisen-Silizium- und Eisen-Aluminium-Legierungen, die hohe Anfangspermeabilität und einen flachen Anstieg der Permeabilität mit wachsender Feldstärke besitzen sollen. Diese Eigenschaften werden dadurch erhalten, daß die letzten Verarbeitungsschritte in einer wiederholten Kaltverformung bestehen und daß zwischen den einzelnen Kaltverformungen eine Zwischenglühung bei 8oo bis 1200⁰C und nach der letzten Kaltverformung eine Schlußglühung oberhalb 650, jedoch höchstens bei 8oo°C vorgenommen wird.

Es wurde nun gefunden, daß man bei Temperaturen für die Zwischenglühung von 900 bis 1200° C und einer Schlußglühung bei 600 bis 800 ⁰C die

Werte für die Permeabilität und für Anstieg der Permeabilität im Bereiche schwacher Felder noch durch Anwendung bestimmter Verformungsgrade bei den Kaltverformungsschritten in gewünschter Weise steuern kann. Dies sei an nachstehenden Beispielen erläutert:

Gestanzte Kernbleche aus Eisen mit 2,5 % Silizium für Übertrager wurden hergestellt, indem man Band bis auf 6 mm bzw. 2,7 mm heißwalzte und 3 Stunden bei iioo⁰ C in Wasserstoff zwischenglühte. Anschließend wurde es von 6 bzw. 2,7 mm auf 2 mm kaltgewalzt, d. h. mit Verformungsgraden von 66 bzw. 26 °/₀ zwischengeglüht, von 2 auf 0,35 mm ausgewalzt, gestanzt und die Kernbleche bei verschiedenen Temperaturen geglüht. Es ergaben sich dann die in der Zahlentafel ι angegebenen Werte für die Permeabilität bei

809 565/46

20 mOe sowie für den Anstieg der Permeabilität zwischen 20 und 100 mOe.

Zahlentafel 1

700

800

Aus der Zahlentafel ist als wesentlich zu entnehmen, daß bei gleicher Schlußglühtemperatur mit kleinerem Vorverforniungsgrad die Permeabilität größer ist als bei größerem Vorverformungsgrad, ohne daß der Anstieg verschlechtert wird. Bei anderen Untersuchungen wurde wiederum Eisen mit 2,5 % Silizium heiß bis auf 4 mm und anschließend kalt auf 1 mm (entsprechend einem Vorverformungsgrad von 75%) gewalzt, bei 1100° C in Wasserstoff geglüht und anschließend kalt auf Endstärken von 0,35 bis 0,10 mm gewalzt, entsprechend Schlußkaltverformungsgraden von 65 bis 90 °/₀. Die Schlußglühung erfolgte bei allen Endstärken 3 Stunden bei verschiedenen Temperaturen in Wasserstoff. Die erhaltenen Werte für μ₂₀ ^und für den Anstieg zeigt die Zahlentafel 2.

Zahlentafel 2

	/*20	600° C	/*20	Schlußglühung	840	750° C	55
Schluß verformungsgrad	75O	l"l00 1^20 If_1n I)/	960	650° C	890		35
7.	725		92O	!«100 l"20 -I _nn n/	895		26
65	7I5	28	83O		815	23
75	665	27	765	24	745	24
83	665	I8	765	I8
88		II	l8
90	II	IS
		IS

Die Messung erfolgte an Kernblechen.

Bei einer anderen Versuchsreihe wurde der Einfluß des Schlußverformungsgrades an Kernblechen und Ringkernen aus Eisen mit 2,5 % Silizium untersucht. Der Schlußverformungsgrad betrug 61 bzw. 83 °/₀. Die Enddicke betrug in beiden Fällen 0,35 mm. Die Schlußglühung wurde in feuchtem Wasserstoff bei verschiedenen Temperaturen vorgenommen. Es ergaben sich die Werte der Zahlentafel 3.

	Schlußkaltver- formungsgrad	l"20	Zahlentafel ;	M20	5	Schlußglühung 670° C	^o	850° C ÄLOO l"20 -\|f)f)O/
Form	61 83 61 83	IO8O 76Ο IO6O 98Ο	600° C */ιοο i"20 i_nnn/**	I35O IO9O I585 I29O	/*20 '"	1324 1140 2190 1660	^20 ^/ü
Kernbleche Ringkerne			55 36 48 45		78 72 ISS 100
	26 17 22 I?

Die Zahlentafeln 2 und 3 zeigen, daß die Permeabilität um so größer ist, je kleiner der Schlußverformungsgrad ist, und daß der Anstieg der Permeabilität um so kleiner ist, je größer der Schlußverformungsgrad war. Aus den vorstehend angegebenen Versuchsergebnissen ist also die Schlußfolgerung zu ziehen, daß man in solchen Fällen, in denen es in erster Linie auf einen geringen Anstieg ankommt, mit hohen Schlußkaltverformungen arbeiten soll und in solchen Fällen, in denen es in erster Linie auf hohe Permeabilität ankommt, sowohl mit geringen KaItvorverformungsgraden als mit geringen Schlußkaltverformungsgraden. Dabei können die Vorverformungen etwa 25 bis 70%, die Schlußverformungen über 40% betragen.
Die erreichbaren magnetischenEigenschaften hängen weiterhin noch von der Reinheit der Werkstoffe in erheblichem Ausmaß ab. Wenn man z. B. Eisen mit 2,5 % Silizium unter gleichen Bedingungen herstellt, verarbeitet und glüht, aber für den Einsatz beim

Schmelzen verschiedene Eisensorten wählt, erhält man stark verschiedene magnetische Werte. Es wurde z.B. Eisen mit 2,5 % Silizium im ersten Fall unter Verwendung von handelsüblichem besonders reinem Eisen, im zweiten Fall von Elektro-Flußeisen und im dritten Fall unter Verwendung von 50% Thomaseisen und 50 °/„ Armcoeisen erschmolzen. BeigleicherBehandlung dieser verschiedenen Schmelzen ergaben sich die Werte gemäß Zahlentafel 4.

	1330	Zahlentafel 4	100%
	940
I	655
2
3
	*MlOO /20** ßio
	4O
26
l6

Die Messung erfolgte an Kernblechen.

Mit der Reinheit des Ausgangsmaterials steigt die Permeabilität erheblich an, wobei allerdings der Anstieg ebenfalls größer wird.

Schließlich ist noch von Einfluß die Banddicke, wie die aus Zahlentafel 5 zu entnehmenden Meßwerte an Kernblechen aus Eisen mit 3,5 % Silizium zeigen.

Zahlentafel 5

Enddicke mm	μ,	650^c	C »20	100%	/%	700° C */⁴IOO /20**	100%
o,35 0,15 0,05	ΙΙ50 830	i"20			1550 1320 g8o
	20 19	43 35 22

Aus Zahlentafel 5 folgt, daß mit abnehmender Banddicke sowohl der Anstieg als die Permeabilität kleiner werden, daß aber mit steigender Schlußglühtemperatur insbesondere bei dünnen Kernblechen die Permeabilität gesteigert werden kann, ohne daß der Anstieg unzulässig groß wird.

Die vorstehenden Unterlagen geben einen Hinweis, in welcher Richtung man je nachdem, welche Wertepaare von Permeabilität und Anstieg angestrebt werden, das Herstellungsverfahren zu lenken hat, und auf welche Maßnahmen es im einzelnen bei der Herstellung ankommt. Unter Beachtung einer oder mehrerer dieser Maßnahmen gelingt es, mit Eisen-Silizium-Legierungen erstmalig Werte der Permeabilität und des Anstieges der Permeabilität in schwachen Feldern zu vereinigen, die auch hochgestellten Anforderungen genügen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von magnetisierbaren Eisen-Silizium- und Eisen-Aluminium-Legierungen, die eine hohe Anfangspermeabilität und flachen Anstieg der Permeabilität mit wachsender Feldstärke besitzen, unter Anwendung wiederholter Kaltverformung mit Zwischenglühung bei 900 bis 1200⁰C und Schlußglühung bei 600 bis 8oo°C, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen einer Kaltverformung von 25 bis 70% und einer Schlußkaltverformung über 40% in Fällen, in denen es in erster Linie auf einen geringen Anstieg der Permeabilität ankommt, ein höherer Schlußkaltverformungsgrad und in Fällen, in denen es in erster Linie auf hohe Permeabilität im Bereiche schwacher Felder ankommt, ein niedriger Kaltvorverformungsgrad und ein niedriger Schlußkaltverformungsgrad gewählt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlußglühung und gegebenenfalls Zwischenglühung in feuchtem Wasserstoff erfolgen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß in solchen Fällen, in denen es in erster Linie auf hohe Permeabilität in schwachen Feldern ankommt, möglichst reine Ausgangswerkstoffe verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in solchen Fällen, in denen es in erster Linie auf einen geringen Anstieg der Permeabilität ankommt, Werkstoffe mit Endstärken unter 0,35 mm, vorzugsweise unter 0,15 mm, verwendet werden.

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