RU2024623C1 - Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials - Google Patents

Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials

Info

Publication number
RU2024623C1
RU2024623C1 SU4913595A RU2024623C1 RU 2024623 C1 RU2024623 C1 RU 2024623C1 SU 4913595 A SU4913595 A SU 4913595A RU 2024623 C1 RU2024623 C1 RU 2024623C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
core
permanent magnets
applying
bases
magnetic
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.П. Сергеев
Г.Н. Евтюкова
Ж.Г. Беляева
Л.А. Соболева
Original Assignee
Акционерное общество открытого типа - Завод "М статор"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество открытого типа - Завод "М статор" filed Critical Акционерное общество открытого типа - Завод "М статор"
Priority to SU4913595 priority Critical patent/RU2024623C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2024623C1 publication Critical patent/RU2024623C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: properties of cores are formed by generating magnetic field with permanent magnets and applying it to the core from the side of its bases so that it acts in the plane of the band alone. The magnetic fields can be applied from the following directions: opposite direction for prevailing orienting of domains in the longitudinal direction (along center line of core), by applying a certain number of like-named poles of permanent magnets to core bases; agreeing direction for prevailing orienting of domains in transverse direction - also by applying a certain number of different-named poles of permanent magnets to core bases; agreeing direction for prevailing orienting of domains in longitudinal direction - by applying different-named poles of permanent magnets to any one base of the core; agreeing or opposite direction set at an angle of 45 deg to center line of core for varying its properties. EFFECT: thermomagnetic treatment process is made continuous both in transverse and longitudinal magnetic fields; magnetic permeability can be adjusted by changing inclination angle of magnetic flux. 7 cl, 19 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу термообработки магнитомягких материалов. The invention relates to metallurgy, in particular to a method for heat treatment of soft materials.

В металлургии известны способы термообработки аморфных магнитомягких сплавов [1, 2], заключающийся в нагревании их до определенной температуры, не превышающей температуры кристаллизации, и охлаждении с регулируемой скоростью. Способ [1] заключается в нагревании до температуры, лежащей в диапазоне, ограниченном точкой Кюри и температурой кристаллизации, выдержке при этой температуре и охлаждении с регулируемой скоростью. In metallurgy, methods for heat treatment of amorphous soft magnetic alloys are known [1, 2], which consists in heating them to a certain temperature not exceeding the crystallization temperature and cooling at a controlled speed. Method [1] consists in heating to a temperature lying in the range limited by the Curie point and crystallization temperature, holding at this temperature and cooling at a controlled speed.

Недостатком этого способа является отсутствие магнитного поля при термообработке тороидальных сердечников, позволяющих регулировать их магнитную проницаемость. The disadvantage of this method is the lack of a magnetic field during the heat treatment of toroidal cores, allowing you to adjust their magnetic permeability.

Способ [2] также заключается в нагревании и охлаждении тороидальных сердечников с определенными скоростями с наложением на термообрабатываемые сердечники магнитного поля, которое направлено или вдоль, или поперек длины ленты, из которой навит тороидальный сердечник. The method [2] also consists in heating and cooling toroidal cores with certain speeds with the application of a magnetic field on the heat-treatable cores, which is directed either along or across the length of the tape from which the toroidal core is wound.

Недостатки способа - отсутствие выдержки, необходимой для релаксации напряжений, созданных при навивании тороидальных сердечников, приведет к снижению их магнитной проницаемости; при использовании одного из двух взаимно перпендикулярных магнитных полей, накладываемых на тороидальный сердечник при термообработке, позволит получить крайние значения магнитной проницаемости: максимальное - при наложении магнитного поля, действующего вдоль ленты, и минимальное - при наложении поперечного к длине ленты магнитного поля. The disadvantages of the method is the lack of exposure needed to relax the stresses created when winding the toroidal cores, will lead to a decrease in their magnetic permeability; when using one of two mutually perpendicular magnetic fields superimposed on the toroidal core during heat treatment, it will allow one to obtain extreme values of magnetic permeability: the maximum when applying a magnetic field acting along the tape, and the minimum when applying a magnetic field transverse to the length of the tape.

Наиболее близким техническим решением является способ термомагнитной обработки сердечников из аморфных магнитомягких сплавов [3], заключающийся в нагревании их до температуры, лежащей между точкой Кюри и температурой кристаллизации, выдержке при этой температуре и охлаждении с регулируемой скоростью в продольном магнитном поле. The closest technical solution is the method of thermomagnetic processing of cores from amorphous magnetically soft alloys [3], which consists in heating them to a temperature lying between the Curie point and the crystallization temperature, holding at this temperature and cooling at a controlled speed in a longitudinal magnetic field.

Данное техническое решение также имеет существенный недостаток, заключающийся в невозможности при термообработке в магнитном поле получить широкий диапазон величин магнитной проницаемости тороидальных сердечников из аморфных магнитомягких сплавов. This technical solution also has a significant drawback, namely, in heat treatment in a magnetic field, it is impossible to obtain a wide range of magnetic permeabilities of toroidal cores from amorphous soft magnetic alloys.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования магнитной проницаемости в сердечнике за счет изменения угла наклона магнитного потока. The aim of the invention is the ability to control magnetic permeability in the core by changing the angle of inclination of the magnetic flux.

Цель достигается тем, что при термообработке магнитный поток, созданный приложенными к основаниям сердечника постоянными магнитами, пронизывает сердечник под разными углами к его средней линии в зависимости от того или иного варианта постоянных магнитов к его основаниям. Для регулирования магнитной проницаемости в широком диапазоне предлагаются следующие варианты приложения постоянных магнитов к основаниям тороидального сердечника для преобладающей ориентации доменов в них в процессе термообработки:
для направления магнитного потока вдоль длины ленты, из которой навит сердечник, производят приложение к одному из его оснований разноименных полюсов магнитов при поочередном их расположении вдоль средней линии сердечника (фиг. 4);
для направления магнитного потока вдоль длины ленты, из которой навит сердечник, производят приложение определенного количества одноименных полюсов постоянных магнитов к основаниям сердечников, причем полюсы постоянных магнитов ориентированы друг против друга (количество постоянных магнитов, примыкающих к какому-либо основанию сердечника может изменяться от трех до восьми в зависимости от типономинала сердечника и свойств, которые он должен иметь после термообработки) (фиг. 1);
для направления магнитного потока под углом к направлению длины ленты, из которой навит сердечник, производят сдвигом на 45о постоянных магнитов, примыкающих к какому-либо основанию сердечника, относительно магнитов той же полярности, примыкающих к другому его основанию (фиг. 2);
также для направления магнитного потока под углом к направлению длины ленты, из которой навит сердечник, производят сдвигом на 45о относительно постоянных магнитов противоположной полярности, примыкающих к другому его основанию (фиг. 3);
для направления магнитного потока вдоль длины ленты, из которой навит сердечник, производят приложение к основаниям сердечника следующих друг за другом вдоль его средней линии разноименных полюсов постоянных магнитов, причем напротив друг друга должны быть расположены одноименные полюсы магнитов (фиг. 5);
для направления магнитного потока поперек длины ленты производят приложение к основаниям сердечника следующих друг за другом вдоль его средней линии разноименных полюсов магнитов, причем напротив друг друга должны быть расположены разноименные полюсы магнитов (фиг. 6).
The goal is achieved by the fact that during heat treatment, the magnetic flux created by the permanent magnets applied to the base of the core penetrates the core at different angles to its midline, depending on one or another version of the permanent magnets to its bases. To regulate magnetic permeability in a wide range, the following options are proposed for applying permanent magnets to the bases of the toroidal core for the predominant orientation of the domains in them during the heat treatment:
in order to direct the magnetic flux along the length of the tape from which the core is wound, they make an application to one of its bases of opposite poles of magnets at their alternate location along the midline of the core (Fig. 4);
to direct the magnetic flux along the length of the tape from which the core is wound, a certain number of poles of the same name with permanent magnets are applied to the bases of the cores, the poles of the permanent magnets being oriented against each other (the number of permanent magnets adjacent to any base of the core can vary from three to eight, depending on the type rating of the core and the properties that it should have after heat treatment) (Fig. 1);
to direct the magnetic flux at an angle to the direction of the length of the tape from which the core is wound, produce a shift of 45 ° of permanent magnets adjacent to any base of the core relative to magnets of the same polarity adjacent to its other base (Fig. 2);
also to direct the magnetic flux at an angle to the direction of the length of the tape from which the core is wound, produce a shift of 45 about relatively permanent magnets of opposite polarity adjacent to its other base (Fig. 3);
for directing the magnetic flux along the length of the tape from which the core is wound, applying to the base of the core following each other along its midline opposite poles of permanent magnets, with the opposite poles of magnets should be located opposite each other (Fig. 5);
in order to direct the magnetic flux across the length of the tape, the next to each other along the midline of the opposite poles of the magnets are applied to the base of the core, the opposite poles of the magnets should be located opposite each other (Fig. 6).

Выбор какого-либо варианта расположения постоянных магнитов вдоль средней линии сердечника при термомагнитной обработке позволяет изменять степень наклона петли перемагничивания, т.е. величину магнитной проницаемости его сплава (фиг. 7-18). The choice of a particular arrangement of permanent magnets along the midline of the core during thermomagnetic processing allows you to change the degree of tilt of the magnetization reversal loop the magnitude of the magnetic permeability of its alloy (Fig. 7-18).

Вышеуказанные варианты приложения постоянных магнитов при термомагнитной обработке позволяют так ориентировать домены в аморфном магнитомягком сплаве ленты, из которой навит сердечник, в плоскости ленты вдоль его средней линии, поперек или под углом к ней, что позволяет получить необходимую величину магнитной проницаемости тороидального сердечника в процессе его термомагнитной обработки. The above options for the application of permanent magnets in thermomagnetic processing make it possible to orient domains in the amorphous soft magnetic alloy of the tape from which the core is wound, in the plane of the tape along its midline, across or at an angle to it, which allows one to obtain the necessary magnetic permeability of the toroidal core during thermomagnetic processing.

На фиг. 1-6 дают представление о вариантах постоянных магнитов для создания продольного (фиг. 1, 4 и 5), поперечного (фиг. 6) и действующего под углом к средней линии сердечников (фиг. 2 и 3) магнитного потока при термообработке; на фиг. 7-9 - петли перемагничивания сердечников ОЛ12/20-6 из сплава 7421 ТУ 14-1-3954-85, термообработанных по вариантам приложения магнитов, представленным соответственно на фиг. 1, 2 и 3; на фиг. 10-13 - петли перемеганичивания сердечника ОЛ10/16-3 из сплава АМАГ-183 ЯеО.021.180. ТУ, термообработанных по вариантам приложения магнитов, представленным соответственно на фиг. 1, 2, 4 и 5; на фиг. 14-16 - петли перемагничивания сердечников ОЛ12/20-5 из сплава 9КСР ТУ14-1-3954-85, термообработанных по вариантам приложения магнитов, представленными соответственно на фиг. 1, 4 и 5; на фиг. 17-19 - петли перемагничивания сердечников ОЛ12/20-6 из сплава 7421, термообработанных по вариантам приложения магнитов, представленным соответственно на фиг. 4, 5 и 6, причем на фиг. 19 представлены петли перемагничивания по варианту приложения магнитов на фиг. 6 без предварительного воздействия переменного магнитного поля (кривая 1 и с предварительным воздействием переменного магнитного поля, изменяющегося с частотой 50 Гц, кривая 2). In FIG. 1-6 give an idea of the options for permanent magnets to create a longitudinal (Fig. 1, 4 and 5), transverse (Fig. 6) and acting at an angle to the midline of the cores (Fig. 2 and 3) magnetic flux during heat treatment; in FIG. 7-9 - magnetization reversal loops of cores OL12 / 20-6 from alloy 7421 TU 14-1-3954-85, heat-treated according to the options for applying magnets, shown respectively in FIG. 1, 2 and 3; in FIG. 10-13 - core remanufacturing loops OL10 / 16-3 from the alloy AMAG-183 ЯеО.021.180. TU, heat-treated according to the options for applying magnets, presented respectively in FIG. 1, 2, 4 and 5; in FIG. 14-16 - magnetization reversal loops of OL12 / 20-5 cores from 9KSR alloy TU14-1-3954-85, heat-treated according to the options for applying magnets, shown respectively in FIG. 1, 4 and 5; in FIG. 17-19 - magnetization reversal loops of cores OL12 / 20-6 from alloy 7421, heat-treated according to the options for applying magnets, shown respectively in FIG. 4, 5 and 6, with FIG. 19 shows the magnetization reversal loops according to the embodiment of the magnets in FIG. 6 without preliminary exposure to an alternating magnetic field (curve 1 and with preliminary exposure to an alternating magnetic field that varies with a frequency of 50 Hz, curve 2).

Предлагаемый способ термомагнитной обработки реализован на сердечниках из аморфных магнитомягких сплавов: АМАГ-183, 7421 и 9КСР. The proposed method of thermomagnetic processing is implemented on the cores of amorphous soft magnetic alloys: AMAG-183, 7421 and 9KSR.

Термообработка, заключающаяся в нагревании, выдержке для снятия напряжений и охлаждений, производилась при пронизывании сердечника одним из вышеуказанных магнитных потоков: продольного, получаемого при расположении постоянных магнитов согласно фиг. 1, 4 и 5; поперечного, получаемого при расположении постоянных магнитов согласно фиг. 6, и направленного под углом к средней линии сердечника, получаемого при расположении магнитов согласно фиг. 2 и 3. Конечная температура нагревания определялась точкой Кюри, температурой кристаллизации сплавов и способностью аморфных магнитомягких сплавов к релаксации напряжений, созданных при навивании сердечника. Так, режим термообработки сплавов 7421 и АМАГ-183 следующий: нагревание до 400оС со средней скоростью 5оС/мин, выдержка при этой температуре в течение 20 мин и охлаждение со средней скоростью 6оС/мин. Режим термообработки сплава 9КС отличался от режима термообработки сплавов 7421 и АМАГ-183 тем, что конечная температура была увеличена до 450оС, а время выдержки было уменьшено до 10 мин.The heat treatment, which consists in heating, holding to relieve stresses and cooling, was carried out when the core was pierced by one of the above magnetic fluxes: longitudinal, obtained by arranging permanent magnets according to FIG. 1, 4 and 5; transverse obtained by arrangement of permanent magnets according to FIG. 6, and directed at an angle to the midline of the core obtained by arranging the magnets of FIG. 2 and 3. The final heating temperature was determined by the Curie point, the crystallization temperature of the alloys, and the ability of amorphous magnetically soft alloys to relax stresses created when winding the core. Thus, the thermal treatment of alloys 7421 and AMAG-183 is: heated to 400 ° C at an average rate of 5 C / min, holding at this temperature for 20 minutes and cooling at an average speed of 6 ° C / min. Heat treating the alloy 9KS mode different from the heat treatment of alloys 7421 and AMAG-183 in that the final temperature was increased to 450 ° C and the holding time was reduced to 10 minutes.

Использование предлагаемого способа термообработки позволит процесс термомагнитной обработки сделать непрерывным при термообработке не только в поперечном магнитом поле, но и в продольном, что позволит автоматизировать процесс термомагнитной обработки аморфных магнитомягких сплавов. Using the proposed method of heat treatment will allow the process of thermomagnetic treatment to be made continuous during heat treatment not only in a transverse magnetic field, but also in a longitudinal one, which will automate the process of thermomagnetic processing of amorphous magnetically soft alloys.

Claims (7)

1. СПОСОБ ТЕРМОМАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ ТОРОИДАЛЬНЫХ СЕРДЕЧНИКОВ ИЗ АМОРФНЫХ МАГНИТНО-МЯГКИХ СПЛАВОВ, включающий нагрев до температуры в интервале между точкой Кюри и температурой кристаллизации, выдержку при этой температуре и охлаждение в магнитном поле, отличающийся тем, что все операции проводят с наложением магнитного поля, которое создается прикладыванием постоянных магнитов по крайней мере к одному основанию сердечника вдоль его средней линии. 1. METHOD FOR THERMOMAGNETIC PROCESSING OF TOROIDAL CORES FROM AMORPHIC MAGNETIC-SOFT ALLOYS, including heating to a temperature between the Curie point and the crystallization temperature, holding at this temperature and cooling in a magnetic field, characterized in that all operations are carried out with the application of a magnetic field created by applying permanent magnets to at least one core base along its midline. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что полярность постоянных магнитов, приложенных к одному из оснований сердечника, чередуется. 2. The method according to claim 1, characterized in that the polarity of the permanent magnets applied to one of the bases of the core alternates. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты, приложенные к основаниям сердечника, имеют одинаковую полярность и ориентированы друг против друга. 3. The method according to claim 1, characterized in that the permanent magnets applied to the base of the core have the same polarity and are oriented against each other. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты, приложенные к основаниям сердечника, имеют одинаковую полярность и расположены таким образом, что обеспечивается сдвиг между магнитами, примыкающими к противоположным основаниям, на угол в 45o.4. The method according to claim 1, characterized in that the permanent magnets applied to the base of the core have the same polarity and are positioned so that a shift between the magnets adjacent to the opposite bases is provided by an angle of 45 o . 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты, приложенные к противоположным основаниям сердечника, имеют противоположную полярность и расположены со сдвигом на угол 45o.5. The method according to claim 1, characterized in that the permanent magnets applied to the opposite bases of the core have the opposite polarity and are offset by an angle of 45 o . 6. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты, приложенные к основаниям сердечника, имеют чередующуюся полярность и расположены друг против друга одинаковыми полюсами. 6. The method according to claim 1, characterized in that the permanent magnets applied to the base of the core have alternating polarity and are located opposite each other with the same poles. 7. Способ по п.1, отличающийся тем, что постоянные магниты, приложенные к основаниям сердечника, имеют чередующуюся полярность и расположены друг против друга противоположными полюсами. 7. The method according to claim 1, characterized in that the permanent magnets applied to the base of the core have alternating polarity and are located opposite each other with opposite poles.
SU4913595 1991-02-20 1991-02-20 Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials RU2024623C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4913595 RU2024623C1 (en) 1991-02-20 1991-02-20 Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4913595 RU2024623C1 (en) 1991-02-20 1991-02-20 Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024623C1 true RU2024623C1 (en) 1994-12-15

Family

ID=21561828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4913595 RU2024623C1 (en) 1991-02-20 1991-02-20 Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024623C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9133534B2 (en) 2010-06-11 2015-09-15 Rassini Frenos, S.A. De C.V. Magnetic and electrical processing of metals, metal alloys, metal matrix composite parts and components

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Патент Японии N 62-18008, кл. H 01F 1/14, 1987. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1446168, кл. C 21D 1/04, 1988. *
3. Патент Великобритании N 1548124, кл. C 22C 38/08, 1979. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9133534B2 (en) 2010-06-11 2015-09-15 Rassini Frenos, S.A. De C.V. Magnetic and electrical processing of metals, metal alloys, metal matrix composite parts and components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6429102A (en) Cavity resonator for generating and inducing radio frequency magnetic field
JPS646720A (en) Coil for optical fiber rotary sensor
RU2024623C1 (en) Method for thermomagnetic machining of toroidal cores made from amorphous magnetically-soft materials
CA1045211A (en) Structure of single-turn induction coil for semiconductor rod melting
FR2516641A1 (en) DEVICE FOR MAGNETICALLY INDUCING HEATER OF FLAT RECTANGULAR METAL PRODUCTS THROUGHOUT THEIR LENGTH
JPS6448391A (en) Single winding induction heating coil used in floating zone melting method
JPS596360A (en) Heat treatment of amorphous magnetic alloy
JP3731508B2 (en) Raw material rod for magnetic single crystal growth and magnetic single crystal
JP2004157494A (en) Faraday rotator and optical part using the same
JP3581030B2 (en) Faraday rotation angle variable device
NL7902293A (en) MAGNETIC FIELD DOMAIN STRUCTURE AND MAGNETIC FIELD DOMAIN.
JPH02228003A (en) Manufacture of coil using high-temperature superconductive ceramics wire
JPS59100508A (en) Heat treatment of wound core
JPH01172513A (en) Method and apparatus for heat treating wound magnetic core of thin amorphous alloy strip
SU379650A1 (en) METHOD OF OBTAINING CRYSTALLINE TEXTURE
Yang et al. Effect of composite magnetic annealing in amorphous alloys
KR100190490B1 (en) Method of manufacturing accumulation type magnetic head
JPS565960A (en) Heat treatment of amorphous magnetic alloy sheet
JPH04102206A (en) Magnetic head
SU1312109A1 (en) Method for manufacturing multipole permanent magnets
JPS5847273B2 (en) Magnetic field generation method for wide arc
JPS60263414A (en) Formation of soft magnetic thin film
JPS565961A (en) Heat treatment of amorphous magnetic alloy material
JPH02166706A (en) Demagnetizer
JPS59217218A (en) Magnetic head using amorphous alloy and its production