RU2033649C1 - Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа - Google Patents
Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033649C1 RU2033649C1 RU92010327A RU92010327A RU2033649C1 RU 2033649 C1 RU2033649 C1 RU 2033649C1 RU 92010327 A RU92010327 A RU 92010327A RU 92010327 A RU92010327 A RU 92010327A RU 2033649 C1 RU2033649 C1 RU 2033649C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molybdenum
- niobium
- iron
- boron
- magnetic alloy
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе железа, предназначенным для изготовления ленточных сердечников, которые в свою очередь используют в трансформаторах тока, силовых трансформаторах источников вторичного питания и высокочастотных трансформаторах различного назначения. По данному изобретению ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа содержит Cu, Mo, Nb, Si, B при следующем соотношении компонентов, ат. %: медь 0,5 - 2,0; молибден 0,5 - 5,0; ниобий 0,001 - 4,5; кремний 5 - 18, бор 4 - 12; железо остальное, причем сумма компонентов молибден и ниобий составляет 2 - 5 ат.%. Предусмотрены варианты сердечников с высокой индукцией насыщения и низкой чувствительностью к внешним механическим напряжениям, содержащих в структуре не менее чем на 50% кристаллы размером менее 100 нм, а также покрытых пленкой из оксида молибдена толщиной не менее 5 нм. 8 з.п. ф-лы, 3 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам на основе железа, предназначенным для изготовления ленточных сердечников, которые в свою очередь используют в трансформаторах тока, силовых трансформаторах источников вторичного питания и высокочастотных трансформаторах различного назначения.
Известны ленточные сердечники из электротехнической стали и сплавов типа 45НП с начальной магнитной проницаемостью μo до 4000 [1]
В ленточном магнитном сердечнике из аморфных магнитных сплавов на основе железа [2] начальная магнитная проницаемость достигает 10000.
В ленточном магнитном сердечнике из аморфных магнитных сплавов на основе железа [2] начальная магнитная проницаемость достигает 10000.
В качестве прототипа выбран ленточный сердечник [3] изготовленный из магнитного сплава на основе железа с высокой магнитной проницаемостью. Состав сплава выражается формулой (Fe1-aMа)100-x-4-z-bRbCuxSi4Bz, где М Со и/или Ni: R по крайней мере один компонент из группы Nb, W, Ta, Zr, Hf, Ti, Мo. Численные значения индексов находятся в интервалах а=0-0,5; b=0,1-30; x= 0,1-3; y= 0-30; z= 0-30; (Y+Z)=5-30. Сердечники из этого сплава имеют наилучшие магнитные свойства после отжига в вакууме или восстановительной атмосфере. Поэтому для отжига сердечников необходимо специальное оборудование. Технические трудности возникают также при термомагнитной обработке сердечников. С другой стороны наиболее простым и дешевым способом является отжиг на воздухе.
Поэтому целью данного изобретения является ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа, в котором высокая магнитная проницаемость достигается после отжига на воздухе.
Сердечники выдерживали при температуре отжига в течение 10 мин. Скорость нагрева и охлаждения составляла 20оС/мин. В результате отжига формировалась нанокристаллическая структура магнитного сплава со средним размером зерна 20-50 нм. Сердечник из магнитного сплава, содержащего ниобий, после отжига на воздухе имеет начальную магнитную проницаемость не более 50000. Низкая величина магнитной проницаемости связана с внутренним окислением магнитного сплава. Оксидные подповерхностные включения, обладая низким коэффициентом термического расширения, создают в материале сжимающие напряжения и ухудшают магнитные свойства сердечника.
Полная замена ниобия молибденом позволяет повысить магнитную проницаемость до 100000 за счет образования на поверхности ленты пленки оксида молибдена, которая препятствует внутреннему окислению при отжиге на воздухе. Оксидная пленка формируется как в процессе быстрой закалки расплава, так и при последующем отжиге сердечников. Толщина пленки составляет 5-10 нм. Высокая магнитная проницаемость сердечников из сплава с х=1 получается в узком интервале температуры отжига, поскольку молибден менее эффективен для сдерживания роста зерен, чем ниобий. Температурный интервал расширяется за счет частичной замены молибдена ниобием. Оптимальным по уровню магнитных свойств и стабильности их получения является отношение молибдена к сумме молибдена и ниобия, равное х=0,5.
Таким образом, предлагается ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа, содержащего медь, молибден, ниобий, кремний, бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат. медь 0,5-2,0; молибден 0,5-5,0; ниобий 0,001-4,5; кремний 5-18; бор 4-12; железо остальное, причем сумма компонентов молибден и ниобий составляет 2-5 ат.
Для получения наиболее высокой магнитной проницаемости предпочтительно, чтобы содержание кремния находилось в интервале 12-15 ат. бора 8-10 ат. а сумма ниобия и молибдена 3-4 ат.
Для получения сердечников с низкой чувствительностью к механическим воздействиям предпочтительно, чтобы содержание кремния находилось в интервале 14-17 ат. а бора 6-8 ат.
Для получения сердечников с высокой индукцией насыщения предпочтительно, чтобы содержание кремния находилось в интервале 7-11 ат. а бора 9-11 ат.
П р и м е р ы. Сердечники из магнитного сплава диаметром 32х20 мм и высотой 10 мм отжигали на воздухе при 540оС, 1 ч. Результаты испытания сердечников из сплава Fe73,5-6Cu1(MoxNb1-x)6Si13,5B9 представлены в табл.1. В ней же приведены данные отжига тех же образцов в вакууме (р<0,1 Н/м2).
Из табл. 1 следует, что введение молибдена в магнитный сплав позволяет получить высокую магнитную проницаемость после отжига на воздухе. С другой стороны, избыточное содержание молибдена приводит к резкому ухудшению магнитных свойств после отжига в вакууме. Оптимальным для отжига на воздухе является отношение содержания молибдена в сумме молибден и ниобий 0,5.
В табл.2 приведены результаты испытания сердечников из сплава Fe96-4-zCu1Mo1,5Nb1,5Si4Bz.
Из табл. 2 следует, что для получения сеpдечников с высокой индукцией насыщения необходимо снижать содержание кремния и бора в сплаве. Причем с увеличением индукции В800 снижается начальная магнитная проницаемость и увеличивается коэрцитивная сила.
В табл.3 приведены результаты испытания сердечников сплава Fe96-4-zCu1Mo1,5Nb1,5SiyBz после отжига и после пропитки водным раствором натриевого жидкого стекла и сушки при 100оС в течение 2 ч. Сушка неорганического клея создает сжимающие напряжения в сердечнике, которые снижают магнитную проницаемость. Из табл. 3 следует, что с увеличением отношения кремния к бору чувствительность магнитной проницаемости сердечников к сжимающим напряжениям снижается. При этом снижение чувствительности магнитных свойств сердечника к сжимающим напряжениям при одновременном сохранении высокого уровня этих свойств достигается при содержании кремния в интервале 14-17 ат. а бора 6-8 ат.
Claims (7)
1. ЛЕНТОЧНЫЙ СЕРДЕЧНИК ИЗ МАГНИТНОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА, содержащего медь, молибден, ниобий, кремний, бор, отличающийся тем, что сплав содержит компоненты при следующем соотношении, ат.
Медь 0,5 2,0
Молибден 0,5 5,0
Ниобий 0,001 4,5
Кремний 5 18
Бор 4 12
Железо Остальное
причем сумма компонентов молибден и ниобий составляет 2 5 ат.
Молибден 0,5 5,0
Ниобий 0,001 4,5
Кремний 5 18
Бор 4 12
Железо Остальное
причем сумма компонентов молибден и ниобий составляет 2 5 ат.
2. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что структура сплава не менее чем на 50% состоит из кристаллов размером менее 100 нм.
3. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что на поверхности ленты магнитного сплава имеется пленка оксида молибдена толщиной не менее 5 нм.
4. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что отношение молибдена к сумме компонентов молибден и ниобий составляет 0,1 1,0.
5. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что отношение молибдена к сумме компонентов молибден и ниобий составляет 0,5.
6. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния составляет 12 15 ат. а содержание бора 8 10 ат%
7. Сердечник по п.6, отличающийся тем, что содержание молибдена и ниобия составляет 3,4 ат%
8. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния составляет 14 17 ат% а бора 6 8 ат.
7. Сердечник по п.6, отличающийся тем, что содержание молибдена и ниобия составляет 3,4 ат%
8. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния составляет 14 17 ат% а бора 6 8 ат.
9. Сердечник по п.1, отличающийся тем, что содержание кремния составляет 7 11 ат% а бора 9 11 ат%
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010327A RU2033649C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010327A RU2033649C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92010327A RU92010327A (ru) | 1995-04-20 |
RU2033649C1 true RU2033649C1 (ru) | 1995-04-20 |
Family
ID=20133162
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92010327A RU2033649C1 (ru) | 1992-12-07 | 1992-12-07 | Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2033649C1 (ru) |
-
1992
- 1992-12-07 RU RU92010327A patent/RU2033649C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Заявка Японии N 64-79342, кл. C 22C 38/00, C 21D 6/00, 1989. * |
Патент США N 4528481, кл. H 05B 41/16, H 05B 41/25, 1985. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4437907A (en) | Amorphous alloy for use as a core | |
US4038073A (en) | Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys with high saturation induction | |
JP5316920B2 (ja) | 軟磁性合金、アモルファス相を主相とする合金薄帯、および磁性部品 | |
KR100241796B1 (ko) | 미세 결정 구조를 갖는 철-니켈 기초 연질 자성합금 및 자성합금 제조방법 | |
JP2008231463A (ja) | Fe基軟磁性合金、アモルファス合金薄帯、および磁性部品 | |
JP2013060665A (ja) | 軟磁性合金およびこれを用いた磁性部品 | |
GB1596909A (en) | Glassy alloys containing cobalt nickel and iron having near-zero magnetostriction and high saturation induction | |
JP2011102438A (ja) | 直線的なbhループを有する鉄系アモルファス合金 | |
EP0086485A2 (en) | Wound iron core | |
EP0240600B1 (en) | Glassy metal alloys with perminvar characteristics | |
ES2223507T3 (es) | Aleaciones vitreas magneticas para aplicaciones de alta frecuencia. | |
JPS6362579B2 (ru) | ||
JP5341294B2 (ja) | 間隙を設けた非晶質金属系の磁性コア | |
US4834816A (en) | Metallic glasses having a combination of high permeability, low coercivity, low ac core loss, low exciting power and high thermal stability | |
EP0342923B1 (en) | Fe-based soft magnetic alloy | |
CA1222647A (en) | Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys with high magnetic and thermal stability | |
RU2033649C1 (ru) | Ленточный сердечник из магнитного сплава на основе железа | |
EP0074640B1 (en) | Low-loss amorphous alloy | |
JPS5834162A (ja) | 良好な耐磁気時効性を有する非晶質合金及びその薄帯の製造法 | |
Tsuya et al. | Ribbon-form sendust alloy | |
US4938267A (en) | Glassy metal alloys with perminvar characteristics | |
KR920008690B1 (ko) | 자기적 성질 및 글라스피막 특성이 우수한 방향성 전기강판의 제조방법 | |
EP0329704B1 (en) | Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys for high frequency applications | |
JPH1046301A (ja) | Fe基磁性合金薄帯ならびに磁心 | |
Tamoria et al. | Magnetism, structure and the effects of thermal aging on (Fe/sub 1-x/Mn/sub x/)/sub 73.5/Si/sub 13.5/B/sub 9/Nb/sub 3/Cu/sub 1/alloys |