DE1281151B

DE1281151B - Verfahren zur Waermebehandlung von Eisen-Nickel-Legierungen mit Nickelgehalten zwischen 45 und 65%

Info

Publication number: DE1281151B
Application number: DE1965B0082173
Authority: DE
Inventors: Dr Hermann Fahlenbrach
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1965-05-29
Filing date: 1965-05-29
Publication date: 1968-10-24

Description

Verfahren zur Wärmebehandlung von Eisen-Nickel-Legierungen mit Nickelgehalten zwischen 45 und 65 0/0 Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Eisen-Nickel-Legierungen mit Nickelgehalten zwischen 45 und 65 %, insbesondere zwischen 50 und 60%, und mit hohen Permeabilitäten, bei dem eine Glühung bei hohen Temperaturen, vorzugsweise oberhalb von 1100='C, und ein isotherme Magnetfeldbehandlung bei Temperaturen zwischen 200° C und den Curiepunkten der Legierungen vorgenommen wird.
Bekannt ist es, weichmagnetische Werkstoffe, z. B. Eisen-Nickel-Legierungen, zur Erhöhung der Permeabilitätswerte bei hohen Temperaturen, vorzugsweise oberhalb von 1100' C, in einer Schutzgasatmosphäre, z. B. aus Wasserstoff, zu glühen.
Es ist auch schon seit langem bekannt, die Maximalpermeabilität von Eisen-Nickel-Legierungen mit Nickelgehalten zwischen 50 und 80 % durch Abkühlen im Magnetfeld, ausgehend von Temperaturen oberhalb des Curiepunktes, zum Teil sehr stark zu verbessern, wobei allerdings die Auf angspermeabilität eher verschlechtert wird. Dieses Verfahren erzeugt bei einem Nickelgehalt von 67% ein ausgeprägtes Maximum der Maximalpermeabilität, während sowohl bei 40 bis 50 01o als auch bei etwa 80% Nickel die Maxirnalpermeabilität gegen 0 geht.
Weiterhin ist es bekannt, daß bei Eisen-Nickel-Legierungen mit Nickelgehalten von etwa 5011/o eine Steigerung insbesondere der Anfangspermeabilität und der Permeabilität bei kleinen Feldstärken dadurch ermöglicht wird, daß man anschließend an eine Glühung bei hohen Temperaturen eine sogenannte isotherme Magnetfeldbehandlung von mehreren Stunden bei Temperaturen zwischen 200° C und dem Curiepunkt durchführt.
Die Erfindung hat nun in überraschender Weise gezeigt, daß die Wirkung der Schlußbehandlung der Eisen-Nickel-Legierungen im isothermen Magnetfeld erheblich verbessert werden kann, wenn zwischen der Glühung bei hohen Temperaturen und der isothermen Magnetfeldbehandlung eine weitere Glühung bei Temperaturen zwischen 400 und 550° C während einer Zeit von 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10 Stunden durchgeführt wird.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles an einer binären Eisen-Nickel-Legierung mit einem Nickelgehalt von 54,501o erläutert.
Aus technischem Reineisen und Mondnickel wurde die Eisen-Nickel-Legierung mit 54,5% Nickel im Vakuum erschmolzen und vergossen. Daraus wurden durch Schmieden und Warmwalzen Platinen hergestellt und diese ohne Zwischenglühung mit einer Querschnittsabnahme von 95 % zu 0,2 mm starken Bändern kaltgewalzt wodurch vorteilhafterweise bei der anschließenden Glühung eine Sammelkristallisation herbeigeführt wurde.
Aus den Bändern wurden Bunde gewickelt, die 10 Stunden bei 1250' C in Wasserstoff geglüht, anschließend im Ofen langsam bis auf 400° C abgekühlt und dann an Luft gebracht wurden. Nunmehr wurde eine nochmalige Glühung bei 500° C, vorteilhafterweise in Luft, 5 Stunden lang durchgeführt. Danach erkalteten die Proben an Luft. Nach einer anschließenden isothermen Magnetfeldbehandlung während 4 Stunden bei 440° C wurden p.-Werte von 120 000 und lfma,- Werte von 300 000 erzielt, wobei ,p5 die Permeabilität bei einer Feldstärke von 5 mOe und ,u,nux die Maximalpermeabilität bedeuten. Bei einer Feldstärke von 1 mOe (u) betrug die Permeabilität noch 70 000.
Demgegenüber erreichten Proben der gleichen Schmelze lediglich y.-Werte von 30 000 und ,u,n@t-Werte von 70 000, wenn die Glühung bei 500° C zwischen der Glühung bei 1250° C und der isothermen Magnetfeldbehandlung bei 440° C fortgelassen wurde.
Die angegebenen Permeabilitätswerte beziehen sich auf Meßwerte mit Gleichfeldern. Bei Messungen mit Wechselfeldern erniedrigen die Wirbelstromverluste die hohen Permeabilitätswerte merklich. Messungen bei 50 Hz ergaben aber immer noch 1,t,-Werte von 40 000, ,u.-Werte von 58 000 und fiWerte von 95000.
Um die 50-Hz-Permeabilitätswerte den physikalisch sinnvolleren Gleichfeldmeßwerten anzunähern, sieht die Erfindung in an sich bekannter Weise zur Erniedrigung der Wirbelstromverluste dünne Bänder und die Zulegierung eines und/oder mehrere der Elemente Silizium, Chrom und Molybdän in Gehalten bis zu insgesamt 5 % vor, die den spezifischen elektrischen Widerstand erhöhen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Eisen-Nickel- Legierungen mit Nickelgehalten zwischen 45 und 65 %, insbesondere zwischen 50 und 60 %, und mit hohen Permeabilitäten, bei dem eine Glühung bei hohen Temperaturen, vorzugsweise oberhalb von 1100° C, und eine isotherme Magnetfeldbehandlung bei Temperaturen zwischen 200° C und den Curiepunkten der Legierungen vorgenommen wird, dadurch gekennzeichn e t, daß zwischen der Glühung bei höhen Temperaturen und der isothermen Magnetfeldbehandlung eine weitere Glühung bei Temperaturen zwischen 400 und 550° C während 1 bis 20, vorzugsweise 3 bis 10 Stunden durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zwischenglühung in u: durchgeführt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die Eisen-Nicke: Legierungen vor der ersten Glühung zu dünne Bändern kalt ausgewalzt werden.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß das Kaltwalzen un das erste Glühen derart vorgenommen wird, da eine Sammelkristallisation eintritt.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die Eisen-Nickel Legierungen aus technischen Eisen- und Nickel Sorten großer Reinheit, vorzugsweise im Vakuum erschmolzen werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, da durch gekennzeichnet, daß den Eisen-Nickel Legierungen eines und/oder mehrere widerstands erhöhende Elemente wie Silizium, Chrom uni Molybdän in Gehalten bis zu insgesamt 5 % zu legiert werden.