EP0184637A2 - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelements, das sich auch bei langsamer Feldänderung schnell ummagnetisiert - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelements, das sich auch bei langsamer Feldänderung schnell ummagnetisiert Download PDF

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EP0184637A2
EP0184637A2 EP85113068A EP85113068A EP0184637A2 EP 0184637 A2 EP0184637 A2 EP 0184637A2 EP 85113068 A EP85113068 A EP 85113068A EP 85113068 A EP85113068 A EP 85113068A EP 0184637 A2 EP0184637 A2 EP 0184637A2
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seconds
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wire
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Gerd Dipl.-Phys. Rauscher
Christian Dr. Radeloff
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Vacuumschmelze GmbH and Co KG
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    • H01F1/0304—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity characterised by unspecified or heterogeneous hardness or specially adapted for magnetic hardness transitions adapted for large Barkhausen jumps or domain wall rotations, e.g. WIEGAND or MATTEUCCI effect
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • H01F1/0306—Metals or alloys, e.g. LAVES phase alloys of the MgCu2-type

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a magnetic switching element made of an alloy containing cobalt-iron and vanadium with approximately equal proportions of cobalt and iron, which, under tension, quickly changes magnetism even when the field changes slowly, the switching element being subjected to a cold deformation of over 80% and then subjected to a heat treatment under protective gas.
  • the magnetostrictive material By applying a tensile stress, the magnetostrictive material experiences a preferred magnetic direction in the direction of the wire axis, so that when the coercive field strength is reached and exceeded, there is still no magnetic reversal. Only when the field strength continues to increase If a critical value increases, a small area is remagnetized at one point on the wire. A magnetic reversal wave propagates from this area, which leads to sudden magnetic reversal of the entire wire. As a prerequisite for achieving this effect, it is stated that a material with small residual stresses, small crystal orientation energy and a high yield strength should be selected.
  • an iron-cobalt-vanadium alloy is also surrounded by a shell made of soft steel and braced against this shell.
  • a heat treatment between 800 and 1100 ° C. is carried out under a protective gas and the tensile stress of such iron-cobalt-vanadium alloys is generated by stretching the wire.
  • the stretching tension is chosen so that the outer shell deforms plastically, while the iron-cobalt-vanadium alloy arranged on the inside is only elastically deformed.
  • the casing is under pressure and the core is under tension after the stretching process.
  • the object of the present invention is now to provide a method for producing such a magnetic switching element with the particularly high Umma gnetization speeds can be obtained reproducibly, so that peak voltages of more than 10 volts in a coil with 1000 turns can be achieved even with tensile stresses from 130 N / mm 2 .
  • a cobalt-iron-vanadium alloy with a vanadium content of more than 1% by weight to ensure mechanical workability and with less than 6% by weight to avoid precipitates in the heat treatment and by an extremely short final heat treatment have significantly higher and industrially usable remagnetization speeds.
  • a material produced in this way experiences, after reaching a critical field strength (jump field strength), almost complete, abrupt magnetic reversal with measured magnetic reversal speeds of 4 km / sec, so that defined voltage pulses of sufficient height can be achieved.
  • the novelty of the invention consists in the fact that the heat treatment takes place exclusively for a time between 3 seconds and 120 seconds at a temperature between 900 ° C. and 630 ° C., the high temperatures being used at shorter times and vice versa in order to achieve a fine crystalline structure and that the proportion of vanadium within the alloy is between 1 and 6 % by weight.
  • Figure 1a shows schematically a known measuring device for determining the magnetic reversal speed.
  • a wire 1 made of 49% by weight cobalt and iron and 2% by weight of vanadium is clamped in a wall 2 and pulled with a force Z in the direction of arrow 3.
  • the wire is surrounded by a field coil 4.
  • Within the field coil 4 there is a sensor coil 5 and 6, each with 200 turns, at a distance of 200 mm from one another.
  • a start coil 7 is arranged to the left of the sensor coil 5.
  • the field coil 4 is excited for measurement to a value which lies above the coercive field strength of the wire 1 which is not clamped, but is still lower than the jump field strength which would induce a reversal of magnetism in the tensioned wire.
  • the starting coil 7 In the same direction as the field coil 4, the starting coil 7 then receives a current pulse which, to the left of the sensor coil 5, generates a field strength in the wire 1 which is above the jump field strength. This creates a magnetic reversal front, as shown in the wire in FIG. 1b. This magnetic reversal front now spreads out within the wire 1, as shown in FIG. 1c, and successively generates a voltage pulse in the sensor coils 5 and 6.
  • the voltage applied to the starting coil 7 is designated V7 in FIG. 1d.
  • FIG. 1d shows a diagram of the voltage U over time T.
  • a voltage pulse V5 in the sensor coil 5 and subsequently a voltage pulse V6 in the sensor coil 6 can be measured.
  • the time interval between these voltage pulses, together with the given distance of the sensor coils 5 and 6 from one another, is a measure of the magnetic reversal rate.
  • FIG. 2 shows the field strength H over the tensile stress Z, namely the curves of the coercive field strength H o and the jump field strength H Sp , at which a reversal of magnetism is initiated, are entered for the cobalt-iron-vanadium alloys mentioned. The difference is referred to as curve H Sp -H o .
  • H Sp -H o With a tensile stress of 300 N / mm 2 it already reaches a value of 8 A / cm.
  • the jumping field strength H Sp was determined without a pulse in the starting coil by initiating the remagnetization process with the field coil 4 alone.
  • the coercive field strength H o describes the smallest field strength in the field coil 4, at which the magnetic reversal process still takes place using a sufficiently large pulse in the starting coil 7.
  • FIG. 3 shows the dependence of the speed v in km / sec on the driving field H - Ho .
  • FIG. 5 shows the measurement results of an alloy with 49% by weight cobalt and iron and 2% by weight vanadium depending on different heat treatments.
  • FIG. 5 shows the peak voltage U, measured on a coil with 1000 turns above the tensile stress Z.
  • the curves are labeled K1 to K5 from left to right.
  • the annealing times and the annealing temperatures are given in brackets after the curve names.
  • Annealing is preferably carried out in a nitrogen atmosphere, which allows the temperature to be maintained particularly precisely, since nitrogen is not flared and there are therefore no undesired changes in temperature.
  • Curve K5 is an example of insufficient annealing treatment (15 seconds at 650 0 C), residual stresses remain in the wire; the wire is still curved, with the consequence that pulses of significant size only occur at tensile stresses above 400 N / mm 2 .
  • the cobalt content should fluctuate between 30 and 60%.
  • the vanadium content should be well below 10%.
  • Co 52 V 10 Fe 38 have led to precipitations in the extremely short glow time, which clearly worsened the pulse behavior.
  • the alloy can also contain other components, for example nickel, niobium or molybdenum, but chromium may not be present or only in very small amounts below 1%, since this significantly deteriorates the magnetic properties (permeability).
  • the material After the heat treatment, the material must no longer be heated to very high temperatures (above 400 ° C) in order to maintain the optimal structure. For this reason, the wire should be elastically deformed either by clamping it in a holding device or, in the case of a sheath or a core with a different yield point, by stretching and thus holding it under tension.
  • the short annealing times can preferably be carried out in a continuous furnace in which the speed of the wire and the length of the wire section in the furnace determine the heat treatment time.
  • the invention is not restricted to a circular wire cross-section. It can be any elongated material shape, e.g. rolled strip with rectangular or square cross-section.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelementes angegeben. Durch eine kurzzeitige Glühung einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung bei 630 bis 900°C wird ein feinkristallines Gefüge eingestellt, das bei langsamer Feldänderung unter Zugspannung in einer Spule mit 1000 Windungen zu Impulsspannungen von über 10 Volt führt. Dieses Verhalten ist reproduzierbar, so daß z.B. für Drehzahlgeber bis zur Drehzahl Null induktiv arbeitende Sensoren hergestellt werden können.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelements aus einer Kobalt-Eisen und Vanadium enthaltenden Legierung mit etwa gleichen Anteilen von Kobalt und Eisen, das unter Zugspannung stehend auch bei langsamer Feldänderung sich schnell ummagnetisiert, wobei das Schaltelement einer Kaltverformung von über 80 % unterworfen und anschließend einer Wärmebehandlung unter Schutzgas unterzogen wird.
  • In der "Physikalischen Zeitschrift" XXXIII, (1932), Seiten 913 bis 923 ist ein magnetisches Schaltelement beschrieben worden, das auch bei langsamer Feldänderung eine schnelle Ummagnetisierung erfährt, so daß bei Übertragern mit Primär- und Sekundärwicklung auch bei sehr niedrigen Frequenzen ein Spannungsimpuls erzielt wird. Hierzu sind kaltverformte und wärmebehandelte Drähte mit ca. 78 % Nickel, 22 % Eisen beschrieben, die durch eine Wärmebehandlung von z.B. 5 Minuten bei 800°C von Eigenspannungen befreit werden.
  • Durch Aufbringen einer Zugspannung erfährt das magnetostriktive Material eine magnetische Vorzugsrichtung in Richtung der Drahtachse, so daß bei Erreichen und Überschreiten der Koerzitivfeldstärke noch keine Ummagnetisierung erfolgt. Erst wenn die Feldstärke weiter auf einen kritischen Wert anwächst, wird an einer Stelle des Drahtes ein kleiner Bereich ummagnetisiert. Von diesem Bereich breitet sich eine Ummagnetisierungswelle aus, die zu plötzlicher Ummagnetisierung des gesamten Drahtes führt. Als Voraussetzung zur Erzielung dieses Effektes wird augegeben, daß ein Material mit kleinen Eigenspannungen, kleiner Kristallorientierungsenergie und hoher Streckgrenze zu wählen ist.
  • Bei derartigem Material läßt sich erreichen, daß der Wert der kritischen Feldstärke, bei der die Ummagnetisierung eingeleitet wird, erheblich über der Koerzitivfeldstärke liegt.
  • Weiterhin ist es aus DE-OB 28 19 305 bekannt, aus einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung mit 4 bis 14 % Vanadium einen magnetischen Schaltdraht herzustellen. Durch periodisches Verdrillen erhält der Draht eine magnetisch harte Hülle und einen magnetisch weichen Kern, so daß Hülle und Kern gleichsinnig und auch entgegengesetzt zueinander magnetisiert werden können. Bei Wahl eines bestimmten Rückmagnetisierungswertes läßt sich erreichen, daß beim Aufmagnetisieren jeweils ein Ummagnetisierungssprung erfolgt.
  • Weiterhin ist es aus DE-PS 31 52 008 bekannt, einen Schaltdraht aus zwei verschiedenen Werkstoffen herzustellen. Zum Schalten wird wieder eine Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung mit 4 bis 14 % Vanadium vorgeschlagen, die zusammen mit einer Hülle kaltverformt wird. Hülle und Kern besitzen dabei eine unterschiedliche thermische Ausdehnung, so daß eine Verspannung zwischen Hülle und Kern nach dem letzten Abkühlen der Anordnung vorliegt. Diese Verspannung führt ebenfalls dazu, daß bestimmte Bereiche der Magnetisierungsschleife nur sprungartig durchlaufen werden, so daß auch bei langsamer Ummagnetisierung Ummagnetisierungssprünge entstehen und damit Spannungsimpulse in einer das Material umgebenden Spule erzeugt werden.
  • Mit einem weiteren Verfahren, wie es in DE-OS 29 33 337 A 1 beschrieben ist, wird ebenfalls eine Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierung von einer Hülle aus weichem Stahl umgeben und gegenüber dieser Hülle verspannt. Hierzu wird nach einer Kaltverformung des Drahtes mit der Hülle eine Wärmebehandlung zwischen 800 und 1100°C unter Schutzgas durchgeführt und die Zugspannung derartiger Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierungen durch Recken des Drahtes erzeugt. Die Reckspannung wird dabei so gewählt, daß sich die äußere Hülle plastisch verformt, während die innen angeordnete Eisen-Kobalt-Vanadium-Legierung nur elastisch verformt wird. Dies hat zur Folge, daß nach dem Reckvorgang die Hülle unter Druck und der Kern unter Zugspannung steht. Wiederum erhält man bei langsamer Ummagnetisierung durchaus meßbare Impulse in einer den Draht umgebenden Spule, die eine Größenordnung größer als die erzielbaren Impulse mit einer Nickel-Eisen-Legierung sind. Mit derartigen Anordnungen lassen sich bei hohen Zugspannungen und entsprechenden Windungszahlen Spannungsimpulse von einigen Volt Spitzenspannung erzielen.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Schaltelementes anzugeben, mit dem besonders hohe Ummagnetisierungsgeschwindigkeiten reproduzierbar erhalten werden können, so daß Spitzenspannungen von mehr als 10 Volt in einer Spule mit 1000 Windungen schon bei Zugspannungen ab 130 N/mm2 erzielbar sind. Es ist erkannt worden, daß eine Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung mit einem Vanadiumanteil von mehr als 1 Gewichts-% zur Gewährleistung der mechanischen Verarbeitbarkeit und mit weniger als 6 Gewichts-% zur Vermeidung von Ausscheidungen bei der Wärmebehandlung und durch eine extrem kurze Schlußwärmebehandlung wesentlich höhere und industriell gut ausnutzbare Ummagnetisierungsgeschwindigkeiten aufweisen. Ein derartig hergestelltes Material erfährt nach Erreichen einer kritischen Feldstärke (Sprungfeldstärke) nahezu eine vollständige, sprungartige Ummagnetisierung mit gemessenen Ummagnetisierungsgeschwindigkeiten von 4 km/sec, so daß definierte Spannungsimpulse ausreichender Höhe erzielt werden können.
  • Das Neue der Erfindung besteht dabei darin, daß die Wärmebehandlung ausschließlich während einer Zeit zwischen 3 Sekunden und 120 Sekunden bei einer Temperatur zwischen 900°C und 630°C erfolgt, wobei zur Erzielung eines feinkristallinen Gefüges die hohen Temperaturen bei kürzeren Zeiten und umgekehrt Anwendung finden und daß innerhalb der Legierung der Vanadiumanteil zwischen 1 und 6 Gewichts-% liegt.
  • Nachstehend werden Ausführungsbeispiele und erzielbare Ergebnisse anhand der Figuren 1 bis 7 näher erläutert.
  • Figur 1a zeigt schematisch eine an sich bekannte Meßeinrichtung zur Bestimmung der Ummagnetisierungsgeschwindigkeit. Ein Draht 1 aus je 49 Gewichts-% Kobalt und Eisen und 2 Gewichts-% Vanadium wird in einer Wand 2 eingespannt und mit einer Kraft Z in Richtung des Pfeiles 3 gezogen. Der Draht ist von einer Feldspule 4 umgeben. Innerhalb der Feldspule 4 befindet sich mit einem Abstand von 200 mm voneinander je eine Sensorspule 5 und 6, die je 200 Windungen besitzen. Links von der Sensorspule 5 ist eine Startspule 7 angeordnet. Die Feldspule 4 wird zur Messung auf einen Wert erregt, der oberhalb der Koerzitivfeldstärke des nicht eingespannten Drahtes 1 liegt, aber noch niedriger ist als die Sprungfeldstärke, die bei dem gespannten Draht eine Ummagnetisierung einleiten würde.
  • In gleicher Richtung wie die Feldspule 4 erhält dann die Startspule 7 einen Stromimpuls, der links von der Sensorspule 5 in dem Draht 1 eine Feldstärke erzeugt, die oberhalb der Sprungfeldstärke liegt. Hierdurch bildet sich eine Ummagnetisierungsfront, wie in dem Draht in Figur 1b dargestellt ist. Diese Ummagnetisierungsfront breitet sich nun innerhalb des Drahtes 1 aus, wie Figur 1c zeigt, und erzeugt nacheinander in den Sensorspulen 5 und 6 einen Spannungsimpuls. Die an die Startspule 7 angelegte Spannung ist in Figur 1d mit V7 bezeichnet. Figur 1d zeigt dabei ein Diagramm der Spannung U über der Zeit T. Man sieht, daß kurze Zeit nach Anlegen des Spannungsimpulses an die Startspule 7 ein Spannungsimpuls V5 in der Sensorspule 5 und anschließend ein Spannungsimpuls V6 in der Sensorspule 6 gemessen werden kann. Der zeitliche Abstand dieser Spannungsimpulse ist zusammen mit dem gegebenen Abstand der Sensorspulen 5 und 6 voneinander ein Maß für die Ummagnetisierungsgeschwindigkeit.
  • In Figur 2 ist die Feldstärke H über der Zugspannung Z dargestellt, und zwar sind für die genannten Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierungen sowohl die Kurven der Koerzitivfeldstärke Ho als auch der Sprungfeldstärke HSp, bei der eine Ummagnetisierung eingeleitet wird, eingetragen. Die Differenz ist als Kurve HSp-Ho bezeichnet. Sie erreicht bei einer Zugspannung von 300 N/mm2 bereits einen Wert von 8 A/cm.
  • Die Sprungfeldstärke HSp wurde ohne Impuls in der Startspule ermittelt, indem allein mit der Feldspule 4 der Ummagnetisierungsvorgang eingeleitet wurde.
  • Die Koerzitivfeldstärke Ho beschreibt dagegen die kleinste Feldstärke in der Feldspule 4, bei der unter Verwendung eines ausreichend großen Impulses in der Startspule 7 der Ummagnetisierungsvorgang noch abläuft.
  • Für den Fall, daß das durch die Feldspule 4 erzeugte Feld oberhalb der Koerzitivfeldstärke Ho und unterhalb der Sprungfeldstärke HSp liegt, ist die Differenz des Feldes H zu H maßgebend für die Geschwindigkeit des durch die Startspule 7 eingeleiteten Ummagnetisierungsimpulses. Dieser Zusammenhang ist in Figur 3 dargestellt. Für verschiedene Zugbelastungen Z = 15, Z = 60, Z = 160 und Z = 310 N/mm2 zeigt Figur 3 die Abhängigkeit der Geschwindigkeit v in km/sec von dem treibenden Feld H - Ho.
  • Von dieser Geschwindigkeit v ist nun der Spannungsimpuls in einer den Draht umgebenden Spule bei langsamer Ummagnetisierung abhängig. Figur 4 zeigt die Spitzenspannung in einer derartigen Spule mit W=1000 Windungen und einer Zugspannung Z = 310 N/mm2 bei einer Kobalt-Eisen-Vanadium-Legierung und einem Drahtdurchmesser von 0,2 mm.
  • Es hat sich herausgestellt, daß besonders hohe Impulse bei relativ geringen Zugspannungen nur erzielbar sind, wenn ganz bestimmte Glühzeiten im Temperaturbereich von etwa 630 bis 900°C eingehalten werden.
  • Figur 5 zeigt die Meßergebnisse einer Legierung mit je 49 Gewichts-% Kobalt und Eisen und 2 Gewichts-% Vanadium abhängig von verschiedenen Wärmebehandlungen.
  • In Figur 5 ist die Spitzenspannung U, gemessen an einer Spule mit 1000 Windungen über der Zugspannung Z dargestellt. Die Kurven sind von links nach rechts mit K1 bis K5 bezeichnet. In Klammern hinter den Kurvenbezeichnungen sind die Glühzeiten und die Glühtemperaturen angegeben. Die Glühung erfolgt vorzugsweise in einer Stickstoffatmosphäre, die eine besonders genaue Einhaltung der Temperatur gestattet, da Stickstoff nicht abgefackelt wird und so keine ungewollten Temperaturänderungen auftreten.
  • Die Kurve K5 ist ein Beispiel für eine zu geringe Glühbehandlung (15 Sekunden bei 6500C), hier sind noch Eigenspannungen im Draht verblieben; der Draht ist noch gekrümmt mit der Folge, daß Impulse nennenswerter Größe nur bei Zugspannungen oberhalb 400 N/mm2 auftreten.
  • Schon bei halber Glühzeit (8 Sekunden) bei höherer Temperatur (750°C) ergeben sich bei niedrigeren Zugspannungen höhere Spannungsimpulse, die bei 480 N/mm2 12 V erreichen (Kurve K3).
  • Verlängert man bei dieser Temperatur die Glühzeit wiederum auf 15 Sekunden, so erhält man entsprechend der Kurve K2 einen höheren Spannungsimpuls bei noch niedrigerer Zugspannung, erreicht aber bei 400 N/mm2 nur noch 11 Volt Spitzenspannung. Das Schliffbild dieser Probe zeigt eine beginnende Rekristallisation mit kleinem Korndurchmesser von 1,5 bis 2 pm. Eine weitere Verlängerung der Glühzeit auf 30 Sekunden (Kurve K1) verbessert die Werte bei kleinen Zugspannungen weiter erheblich. Es wurden bei 310 N/mm2 Spitzenspannungen von 14 Volt gemessen. Das Schliffbild dieser Probe zeigt eine deutliche Rekristallisation mit feinem Korn im Bereich von 2 bis 3 µm.
  • Eine weitere Verlängerung der Glühzeit entsprechend Kurve K4 mit 60 Sekunden bei 750°C verschlechtert wiederum die Werte, da die Rekristallisation weiter fortschreitet und im Schliffbild eine mittlere Korngröße von 10 µm gemessen wird. Es gibt also bei einer Glühtemperatur von 750°C und bei dem verwendeten Material einen optimalen Bereich von etwa 20 bis 40 Sekunden Glühzeit, der bei niedrigen Zugspannungen besonders hohe Zugspannungswerte ergibt. Wesentlich ist es, abhängig von Temperatur und von der verwendeten Legierung diejenige Glühzeit zu bestimmen, die deutlich eine Rekristallisation des Gefüges erkennen läßt, aber so kurz bemessen ist, daß noch kein wesentliches Kornwachstum erfolgt.
  • Diese optimale Glühzeit wird sich bei höheren Temperaturen gegenüber dem genannten Beispiel vermindern und bei niedrigeren Temperaturen verlängern. Allerdings sind Temperaturen über 900°C nicht geeignet, da sich dann der Draht ungleichmäßig erwärmt und sich darüberhinaus eine Phasenumwandlung ergeben kann. Das dabei entstehende Martensit würde das Kristallgitter stören und die erzielbaren Werte weiter verschlechtern.
  • Zu niedrige Temperaturen, wie z.B. unterhalb 63000, bewirken eine Versprödung des Materials, außerdem können sich Ausscheidungen ergeben und es können innere Spannungen wieder aufgebaut werden. Aus diesem Grunde sind Glühzeiten von oberhalb 120 Sekunden zur Erzielung guter Ergebnisse, d.h. hohen Impulsspannungen, nicht mehr geeignet.
  • Da das Material neben einer hohen Magnetostriktion eine niedrige Kristallanisotropie besitzen muß, sollte der Kobaltgehalt zwischen 30 und 60 % schwanken. Der Vanadiumgehalt sollte deutlich unter10% liegen. Versuche mit dem bekannten Material Co52V10Fe38 haben bei der extrem kurzen Glühzeit zu Ausscheidungen geführt, die das Impulsverhalten eindeutig verschlechterten. Außer Vanadium kann die Legierung noch andere Komponenten enthalten, beispielsweise Nickel, Niob oder Molybdän, allerdings darf Chrom möglichst nicht oder nur in sehr geringen Mengen unter 1 % vorhanden sein, da hierdurch die magnetischen Eigenschaften (Permeabilität) erheblich verschlechtert werden.
  • Nach der Wärmebehandlung darf das Material nicht mehr auf sehr hohe Temperaturen (oberhalb 400°C) erhitzt werden, um das eingestellte optimale Gefüge zu bewahren. Aus diesem Grunde sollte der Draht entweder durch Einspannen in eine Haltevorrichtung oder im Falle einer Hülle oder eines Kerns mit unterschiedlicher Streckgrenze durch Recken elastisch verformt und damit unter Zugspannung gehalten werden.
  • Die kurzen Glühzeiten sind vorzugsweise in einem Durchlaufofen durchführbar, bei dem die Geschwindigkeit des Drahtes und die Länge des Drahtabschnittes in dem Ofen die Wärmebehandlungszeit bestimmt.
  • Da im wesentlichen ein bestimmtes, nach einem bestimmten Verfahren wärmebehandeltes Material unter Zugspannung maßgebend für den erzielbaren Effekt ist, ist die Erfindung nicht auf einen kreisförmigen Drahtquerschnitt beschränkt. Es können beliebige, langgestreckte Materialformen sein, z.B. gewalztes Band mit rechteckförmigem oder quadratischem Querschnitt.

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelementes aus einer Kobalt, Eisen und Vanadium enthaltenden Legierung mit etwa gleichen Anteilen von Kobalt und Eisen, das unter Zugspannung stehend auch bei langsamer Feldänderung sich schnell ummagnetisiert, wobei das Schaltelement einer Kaltverformung von über 80 % unterworfen und anschließend einer Wärmebehandlung unter Schutzgas unterzogen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wärmebehandlung ausschließlich während einer Zeit zwischen 3 Sekunden und 120 Sekunden bei einer Temperatur zwischen 900 und 630°C erfolgt, wobei zur Einstellung eines feinkristallinen Gefüges die hohen Temperaturen bei kürzeren Zeiten und umgekehrt Anwendung finden und daß innerhalb der Legierung der Vanadiumanteil zwischen 1 und 6 Gewichts-% liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß zur Wärmebehandlung das magnetische Schaltelement in Draht- oder Bandform durch einen Durchlaufofen hindurchgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Schutzgas Stickstoff oder ein anderes, nicht brennbares Gas verwendet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Wärmebehandlung während einer Zeit von 8 bis 60 Sekunden bei einer Temperatur von 800 bis 650°C erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Wärmebehandlung während einer Zeit zwischen 20 und 40 Sekunden bei 730 bis 770°C erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet ,
daß die Wärmebehandlung (Zeit und Temperatur) so gewählt wird, daß in einer Spule mit 1000 Windungen bei langsamer Feldänderung und bei Zugspannung im Bereich von 150 bis 600 N/mm2 sich eine Impulsspitzenspannung von mehr als 10 Volt ergibt.
EP85113068A 1984-11-09 1985-10-15 Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelements, das sich auch bei langsamer Feldänderung schnell ummagnetisiert Expired - Lifetime EP0184637B1 (de)

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AT85113068T ATE65640T1 (de) 1984-11-09 1985-10-15 Verfahren zur herstellung eines magnetischen schaltelements, das sich auch bei langsamer feldaenderung schnell ummagnetisiert.

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3440918 1984-11-09
DE19843440918 DE3440918A1 (de) 1984-11-09 1984-11-09 Verfahren zur herstellung eines magnetischen schaltelements, das sich auch bei langsamer feldaenderung schnell ummagnetisiert

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EP0184637A2 true EP0184637A2 (de) 1986-06-18
EP0184637A3 EP0184637A3 (en) 1988-03-23
EP0184637B1 EP0184637B1 (de) 1991-07-24

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ID=6249864

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EP85113068A Expired - Lifetime EP0184637B1 (de) 1984-11-09 1985-10-15 Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Schaltelements, das sich auch bei langsamer Feldänderung schnell ummagnetisiert

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