PL167201B1

PL167201B1 - Stop magnetycznie miękki o podwyższonej dynamicznej przenikalności początkowej

Info

Publication number: PL167201B1
Application number: PL29645192A
Authority: PL
Inventors: Jozef Bator; Ludwik Czechowski
Original assignee: Inst Metali Niezelaznych
Priority date: 1992-10-30
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1995-08-31

Abstract

1. Stop magnetycauemiękki o podwyższonej dynamicznej jrr;^<^lcłi^c^ni zawierający wagowo: 4,5 - 5,5% Cu do 0,8% Mn oraz Ni, Cri Mo, znamienny tym, że zawiera wagowo: 76,0 - 80,0% Ni, 1,5 - 3,0% Cr i 0,01 - 2,0% Mo, resztę stanowi Fe.

Description

Przedmiotem wynalazku jest stop magnetycznie miękki z grupy stopów wysokoniklowych o podwyższonej dynamicznej przenikalności początkowej, przeznaczony przede wszystkim do stosowania w przemyśle elektrotechnicznym i elektronicznym do budowy rdzeni magnetycznych, ekranów magnetycznych oraz innych elementów, a szczególnie czujników pola magnetycznego oraz przekładników prądowych i napięciowych.

Do znanych stopów magnetycznie miękkich z grupy stopów wysokoniklowych należą innymi stopy w gatunku P76, P79 i P80, których skład podany jest w polskiej normie PN-75/H-87047. Stop P80 zawiera wagowo: 79,6 - 80,4% Ni, 3,8 - 4,2% Mo, 0,1 - 0,3% Si, 0,5 -1,0% Mn, resztę stanowi Fe, stop P79 zawiera: 78,2-79,0% Ni, 3,5 - 4,0% Mo, 0,1 - 0,3% Si, 0,5 -1,0% Mn, reszta Fe, natomiast w skład stopu P76 wchodzi dodatkowo 4,8 - 5,4% Cu, a zawartość wagowa pozostałych składników wynosi 75,2-76,2% Ni, 3,0-4,5% Mo, 0,1-0,3% Si, 0,3-0,8% Mn, reszta Fe.

Dla stopu w gatunku P80, według polskiej normy ΡΝ-77/Η-92827, minimalne wartości przenikalności początkowej w zależności od grubości taśmy wynoszą (20 - 30)X 10³Gs/Oe, a przenikalność maksymalna jest nie mniejsza niż (160 - 260) X 10³ Gs/Oe. Dla stopu P79 wartości te wynoszą odpowiednio (10-22) X 10³ Gs/Oe i (60-100) X 10³ Gs/Oe, a dla stopu P76-(1220) X 10³ Gs/Oe i (50 - 70) X 10* Gs/Oe.

Początkowa przenikalność dynamiczna przy prądzie zmiennym o częstotliwości 50Hz dla rdzeni wykonanych z tych stopów waha się w granicach (10 - 30) X 10³ Gs/Oe.

Z książki M. Markuszewicza i A. Mierzyjewskiego pt. „Materiały magnetyczne, Wydawnictwo Górniczo-Hutnicze, 1954, str. 327, znany jest stop magnetycznie miękki o nazwie Mumetal, zawierający wagowo: 76% Ni, 6% Cu, 2% Cr, reszta Fe. Stop ten posiada początkową dynamiczną przenikalność magnetyczną rzędu (20 - 30) X 10³ Gs/Oe, a oporność elektryczną właściwą około 0,55 pOm.

Z tej samej książki znany jest stop zawierający 78,5% Ni, 3,8% Cr, reszta Fe, którego statyczna przenikalność początkowajest rzędu 12Χ 10³ Gs/Oe, a przenikalność maksymalna 65 X 10³ Gs/Oe. W prospekcie firmy Vereinigte Deutsche Metallwerke AG, Werkstoffblatt nr 9003 przedstawiony jest stop magnetycznie miękki o nazwie Magnifer 75 zawierający 75% Ni, 5% Cu, 2% Cr, reszta Fe. Statyczna przenikalność początkowa stopu Magnifer 75 wynosi 30 - 80X 10³ Gs/Oe.

Z polskiego opisu patentowego nr 149 607 znany jest stop magnetycznie miękki o składzie: 75,5 - 78,5% Ni, 3,6 - 4,5% Mo, 4,5 - 5,5% Cu, do 0,8% Mn, 0,01-0,5% Cr, reszta Fe. Wyroby z tego stopu posiadają statyczną przenikalność początkową (30 - 50) X 10³ Gs/Oe i przenikalność maksymalną rzędu 100 X 10³ Gs/Oe. Dynamiczna przenikalność początkowa tego stopu jest niska i wynosi (20 - 40) X 10³ Gs/Oe.

Niedogodnością znanych wysokoniklowych stopów magnetycznie miękkich jest względnie niska i niestabilna w warunkach przemysłowych dynamiczna przenikalność początkowa określana przy prądzie zmiennym o częstotliwości 50 - 60Hz, a także niska elektryczna oporność właściwa. Ponadto znane wysokoniklowe stopy z grupy Ni, Fe, Cu zawierające duże ilości Cr bądź Mo wykazują skłonność do porowatości, co w czasie przeróbki plastycznej na gorąco i na zimno prowadzi do powstawania znacznych wad technologicznych (wtrącenia niemetaliczne, mikropory, łuski).

167 201

Stop według wynalazku zawierający wagowo: 4,5-5,5% Cu, do 0,8% Mn oraz Ni, Cr i Mo charakteryzuje się tym, że zawiera wagowo: 76,0-80,0% Ni, 1,5-3,0% Cr i 0,01-2,0% Mo, resztę stanowi Fe.

Stop według wynalazku posiada podwyższoną statyczną przenikalność początkową rzędu (50-110)X 10³Gs/Oe, przenikalność maksymalną około (150-210) X 10^aGs/Oe oraz niespodziewanie wysoką dynamiczną przenikalność początkową przy 50Hz dochodzącą do 90 X10³ Gs/Oe. Stop ten charakteryzuje się również zwiększoną elektryczną opornością właściwą wynoszącą około 0,6pQm. Ponadto stop według wynalazku nie ma tendencji do porowatości, co znacznie ogranicza tworzenie się mikroporów, łusek i wtrąceń niemetalicznych podczas przeróbki plastycznej.

Przedmiot wynalazku objaśniono bliżej na poniższym przykładzie.

W celu wytworzenia 100 kg wlewka stopu w tyglu pieca próżniowego umieszcza się 77,5 kg czystego niklu elektrolitycznego, 5 kg miedzi elektrolitycznej i 14 kg czystego żelaza. Pozostałe składniki wsadowe stopu w ilości 1 kg molibdenu, 2 kg czystego chromu, 0,5 kg manganu, umieszcza się w zasobniku pieca próżniowego. Po roztopieniu składników w tyglu, ciekłą kąpiel metaliczną poddaje się rafinacji próżniowej w czasie około 10 minut, a następnie w atmosferze argonu dodaje się pozostałe składniki. Ciekły, pozbawiony gazów stop magnetyczny odlewa się do podgrzanych wlewnic. Tak wytopiony stop posiada następujący skład chemiczny podany wagowo: Ni-77,8%, 5%Cu, 1,95%Cr, 0,9%Mo, 0,4%Mn, resztaFe. Toroidalne rdzenie magnetyczne wykonane z cienkich taśm stopu posiadają początkową dynamiczną (50Hz) przenikalność początkową około 60 X 1)3 Gs/Oe oraz oporność właściwą rzędu 0,6 //Om.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,00 zł.

Claims

Zastrzeżenie patentowe

Stop magnetycznie miękki o podwyższonej dynamicznej przekładni początkowej zawierający wagowo: 4,5 -5,5% Cu do 0,8% Mn oraz Ni, Cr i Mo, znamienny tym, że zawiera wagowo: 76,0 - 80,0% Ni, 1,5 - 3,0% Cr i 0,01 - 2,0% Mo, resztę stanowi Fe.