DE1608167A1 - Magnetische Legierung - Google Patents

Description

Priorität vom 28. Dezember 1966, Nr. 85 381/66, Japan.

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Legierung und insbesondere auf eine magnetische Legierung mit einem rechteckigen Verlauf ihrer Hysteresiskurve, sodass die Legierung für Kerne in magnetischen Verstärkern verwendet werden kann.

Kerne -für magnetische Verstärker, die in magnetischen Einrich- , tungen zur automatischen Steuerung oder in Instrumenten v/ie Magnetverstärker (Transduktorverstärker) oder in einem magnetischen Multivibrator verv/endet werden sollen, müssen eine Hysteresiskurve haben, die so rechteckig wie möglich verläuft. Um die wirksamsten magnetischen Eigenschaften erhalten zu können, hat man ein anisotropes Material zu einem ringförmigen Kern so verformt, dass im Megnetlinienverlauf kein Luftspalt entsteht, der einen ungünstigen Einfluss auf den rechteckigen Verlauf der

Hysterisiskurve des Kerns hat.'

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Mn Material wie orientiert© 50~Permalloy oder ein orientiertes Siliziurastahlblech, dessen Orientierung beim Verwalzen und Tempern erzeugt worden ist, werden als Rin^kerne bevorzugt, verwendet.

Vom Standpunkt des Verbrauchers haben jedoch Ringkerne wagen des schwierigen Wickelverfahrens und ihres schlechten Füllfaktors, wenn sie in Schaltungen verwendet werden, bestimmte Nachteile gegenüber üblichen laminierten Kernen, die E-I-förmig ausgestanzt worden sind. Deshalb ist die Entwicklung von gestanzten laminierten Kernen mit* hervorragenden rechteckigen Hysterosiseigenschaften besonders erwünscht.

Magnetische Eigenschaften, die für Kerne gefordert v/erden, welche in magnetischen Verstärkern oder magnetischen HuItivibrato-'· ren verwendet werden sollen, lassen sich wie folgt zusammenfassen:

1. grosse magnetische Flussdichte.

Wenn ein Kernmaterial eine grosse magnetische Flussdichte hat, kann eine kleine Querschnittsfläcbe des Kernes für einen bestimmten magnetischen Fluss ausreichend sein, und dia Grösse der Vorrichtung kenn stark vermindert werden*

2« kleine Koerzitivkraft.

. Eine kleine Koerzitivkraft 1st für Kernmaterial nicht vorteilhaft, da sie einen proportional groasen Erregerstrom erfordert. Ferner steigern groese Koersitivkräfte Energieverlust· in einem magnetischen Wechselstrom old und führen au

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einen Temperaturanstieg im Kern.

3· Rechteckiger Verlauf der llysteresiskurve.

Das Kernnaterial für magnetische Verstärker oder magnetische föultivibratoren muss einen solchen Verlauf der Hysteresiskurve besitzen, dass der Anstieg der Magnetisierungskurve scharf verläuft und dass die sich nähernden Teile der Kurv© bis zur Sättigung der Ilagnetisierung flach verlaufen.

Im allgemeinen muss ein magnetischer Verstärker ein rechteckiges Verhältnis Br/Bm oder 3k/Bn, grosser als O_t9i besitzen, wenn Br die restliche magnetische Flussdichte, Bk die magnetische Plussdichte am Knickpunkt der Magnetisierungskurve und Bm die maximale magnetische 3?lussdichte ist»

4. Kleiner Temperaturkoeffizient der magnetischen Eigenschaften.

Metallische magnetische Substanzen haben einen deutlichen Vorteil hinsichtlich ihres geringen Temperatürkoeffizienten der magnetischen Eigenschaften im Vergleich zu Ferrit (magnetische Oxydsubstanzen). Obv/ohl sogar metallische Substanzen verschiedene Teraperaturkoeffizienten je nach der Zusammensetzung der Legierung haben, so sollte die Änderung der magnetischen Eigenschaften der Kerne natürlich so gering wie irgendwie möglich sein, wenn letztere als Schaltungselemente in automatischen Steuerungseinrichtungen oder in Instrumenten vervrendet werden.

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5. Hoher spezifischer elektrischer Widerstand.

Wenn der Kern in einem magnetischen vjechselstrorafeld ange- · ordnet v/ird, ist der erzeugte Wirbelstromverlust umgekehrt proportional dem spezifischen elektrischen Widerstand des Kernsiaterials. Deshalb sollte der spezifische elektrische l/iderstand bo gross wie irgend möglich sein.

6. Geringe .Änderung der magnetischen Eigenschaften wegen äusserer Spannungen« ,

Obwohl ein Kernmaterial mit kleiner Koerzitivkraft und rechteckigem Verlauf der Hysteresiskurve dazu neigt, seine magnetischen Eigenschaften bei äusserer Beanspruchung zu ändern, sind aus praktischen Überlegungen möglichst geringe Änderungen der magnetischen Eigenschaften erwünscht.

Ee ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine neue magnetische Legierung mit einem hervorragend rechteckigen Verlauf der Hysteresiskurve anzugeben. Die neue Legierung erfüllt in hervorragender, Weise die ob'en erwähnten Anforderungen. Es lassen sich daraus leicht gestanzte Elemente herstellen, die sich leicht wickeln lassen.

Gemüse der Erfindung besteht die magnetische Legierung im wesentlichen aus einem Fe-Co-Ni-Legierungssystem, dem weniger als 5 Gew. % Mo oder Cu zugesetzt wurde, und dessen Curie-Punkt höher als 620°C ist, der sich durch die magnetische Temperungsbehandlung wirksam beeinflussen lässt.

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— 4· —

Fig. 1 zeigt die Ourie-i-unkte der Fe-Go-Ni-Legierung, aufgetra .gen im ternären Phasendiagroinm von Fe, Co, Ki.

Fig. 2 zeigt die spontane Magnetisierung der gleichen Legie-' rungen, die in ähnlicher V/eise wie in Fig. 1 dargestellt sind.

3 zeigt die Xoerzitivkräfte der gleichen Legierungen, die in ähnlicher Weise v/ie in Fig. 1 aufgetragen sind.

Fig. 4· ist eine Aufsicht auf ein Unförmiges Kernelement, welches 3US der erfindungsgemässen magnetischen Legierung hergestellt worden ist.

Fig. 5 ist eine erläuternde Zeichnung, um die magnetische Temperungsbehandlung eines Kerns darzustellen, der durch Laminieren bzw. Aufeinanderlegen von Kernalementen. nach Fig. 4 entständen igt.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht eines Kernes, der durch ein Paket von U-förmigen Kernelemanten gemäss der Erfindung aufgebaut worden ist.

Fig. 7 zeigt einen Teil einer Kagnetisierungskurve, uia die Definition des rechteckigen Verhältnisses Br/Bm oder Bk/Bm zu erläutern.

Die Anmelderin hat gründliche Untersuchungen des Systems Fe-Go-Hi vorgenommen, um daraus ein Kernsaeterial entwickeln zu

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können, dessen Eysteresiskurve rechteckig verläuft und das alle sechs oben erwähnten Anforderungen erfüllt. Ausserdem kann es einer magnetischen Teraperungsbehandlung unterworfen v/erden, um weiter den Verlauf der rechteckigen Hysteresiskurve zu verbessern. !Ferner wurden die Formen von Kemelementen geprüft, wie die U-Form, Ringform und dergl. Im folgenden werden die magnetischen Eigenschaften des Pe-Co-Ki-üysteas anhand von ternären Pha sendiagramnen als Basis für die Erfindung erläutert.

Die Fig« 1» 2 und 3 zeigen die Curie-Punkte, spontane Magnetisierung (in Gauss) und Koerzitivkräfte (in Oersted) von Fe-Co-Ki-Legierungen. Diese Zeichnungen sind abgeleitet aus dem Buch "Ferromagnetisch¹ von R. M. Bozorth, veröffentlicht von D. Van Nostrand Co., 1951« Aus den Zeichnungen kann man ohne weiteres entnehmen, dass bei einer Ni-Ilenge grosser als 50 Gew. JS die Ourie-Punkte ansteigen, wenn die Menge an Co zunimmt. Andererseits fällt der Curie-Punkt rasch ab, wenn die I^?e-Menge über 30 Gew. Ja ansteigt.

Wenn Co 4. 30 ^e£ und Fe < 10 ^CJ> ist, nimmt die spontane Magnetisierung der Legierungen in grossem Umfang ab und wenn Co > 30 % und Fe ;> 10 % ist, sind die Koerzitivkräfte der Legierungen hoch.

Man kann ferner schätzen, dass, je dichter das Atomverhältnis von Ni und Co plus Fe bei 1 liegt, desto grosser die induzierte magnetische Anisotropie ist, wegen der magnetischen Temperun^sbehsndlung und dass umso höher der Curie-Punkt einer Legierung liegt, ae niedriger der Temperaturkoeffizient seiner magnetischen Eigenschaften ist.

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Um die Aufgaben der Erfindung zu lösen» werden die möglichen Bereiche der Zusammensetzung einer Legierung v/ie des Fe-Go-Hi-Systems so angegeben, dass Fe plus Go <50 #, 10 JS <Fe -C30 $ ist und eine ilickelmenge nicht so gross ist, vorzugsweise weniger als 80 Gew. # beträgt, wegen der für die spontane Magnetisierung praktischen Menge, Die Mengen an Go und l?e umfassen O $ nicht.

Zunehmende Hengen an Go Xm Fe-Go-Hi-System füte©n zu einem Ansteigen der Gurie-Punkte und einer Verbesserung der induzierten magnetischen Anisotropie, während ein Erhöhen an Go nicht nur seine Koerzitivkraft gross macht» sondern auch seinen magnetostriktiven Koeffizienten so hoch macht, dass sich seine magnetischen Eigenschaften infolge einer von aussen einwirkenden Spannung ändern. Infolgedessen sollte die Kobaltmenge auf weniger als 50 Gew. Ja beschränkt bleiben»

V/enn andererseits die Kobaltiaenge in der Legierung zu gering ist, fällt der Curie-Punkt und die spontan© Magnetisierung der Legierung beträchtlich ab, und man kann nicht mehr mit guten magnetischen Eigenschaften rechnen. Deshalb muss bei der erfindungsgemässen Legierung die Kobaltmeng© grosser als wenigstens 5 Gew. # sein. Die erwünscht© Hangs kann ±12 Bereich von 7 bis 21 Gew. £ liegen.

Aus den obigen Betrachtungen wird klar_e dass das Fe-Go-Ki-System eine Zusaniniensatzmig nat₉ die im B©r®ieli von 50 $<£ Ki <80 fV< 5 3 ^Go < 30 # ^^d IC'tf < Fe <30 JS liegt.

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Diese Legierungen haben Jedoch einen Nachteil, weil sie wegen ihres geringen spezifischen elektrischen Widerstandes die oben erwähnten sechs Anforderungen nicht vollständig erfüllen. Sie ' sind deshalb nicht für eine magnetische Vorrichtung, wie einen magnetischen Verstärker und einen Multivibrator, geeignet, bei denen geringe Energieverluste gefordert werden.

Um dieses Problem eines geringen spezifischen elektrischen Widerstandes zu lösen, wurden '^eitere Untersuchungen und Versuche durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass die Zugabe einer geeigneten Menge an Molybdän oder Kupfer ein Ansteigen des spezifischen elektrischen Widerstands bewirkt. Die Zugabe von Mo oder Ou bewirkt einen besseren rechteckigen Verlauf der Hysteresiskurve. Eine Aufgabe der Erfindung ist nicht nur die magnetischen Eigenschaften einer Legierung, v/ie deren Koerzitivkraft und deren Rechteckvarhältnis (rectangular ratio) zu verbessern, sondern auch die Erhöhung des spezifischen elektrischen Widerstandes, die dadurch erreicht werden kann, dass man weniger als 5 Gew. % Molybdän oder Kupfer, bezogen suf die Legierung, zugibt. Wenn man.ferner ein erfindungsgemässes Kernmaterial verwendet, kann ein für einen Magnetverstärker oder Multivibrator vorgesehener Kern U-förmig ausgebildet werden, obwohl er dennoch den erwünschten rechteckigen Verlauf seiner Hysteresiskurve beibehält. Ferner kann der Füllfaktor und das Wickeln stark verbessert bzw. erleichtert werden.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.

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Beispiel 1

15 Legierungsproben, Gc 1 - 15» naher erläutert in der Tabelle 1, wurden durch Vakuumschraelzen hergestellt. 2s wurden elementare Metalle, elektrolytisches Fe, Go und Hi mit sehr hoher Reinheit verwendet«

Aus einem Giissblook \*urde ein Knüppel alt einer Dicke= von 10 mm durch heisses Bearbeiten hergestellt, der dann wiederum zwischenzeitlich getempert und zu einer Platte mit der endgültigen Dicke von 0,3 mn durch kaltes Verwaisen verarbeitet wurde· Anschliessend: wurden Ringproben mit einem Aussendurchmesser von 45 mm und einen Innendurchmesser von 35 mm aus dem Blech herausgestanzt und für die folgenden Versuche verwendet.

Um irgendwelche durch das mechanische Bearbeiten verursachten inneren Spannungen zu beseitigen, wurden die Proben bei einer Temperatur oberhalb von 900⁰C in einer Wasserstoffatmosphäre getempert, um Oxydation zu. verhindern oder Verunreinigung der Proben durch die Atmosphäre.

Anschliessend wurden die Proben der magnetischen Tenperungsbehandlung ausgesetzt· Zunächst wurde ein Ringkern mit einer aolchen Wicklung gewickelt, dass darin ein Hegnetfeld erzeugt wurde; er wurde wiederum auf 700⁰O erhitzt. Der Kern wurde allmählich in dem Hagnetfeld von 700⁰O auf 400⁰U gekühlt, wobei die Kühig«- •chwindigkeit etwa 25°0/8td. ble 200°0/8td. und die Stärke de·

Hagnetfeldes etwa 2 -B Oersted war·

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Tabelle 1 bedeutet die magnetische Flussdichte BIO, ein Rechteckverhältnis Br/BlO und BO.5/BlO₁ die Koerzitivkraft He₁ den Curie-Punkt Tc₁ den spezifischen elektrischen Widerstand ρ -cm) und einen Temperaturkoeffizienten der magnetischen

Flussdichte.α Blü Jeder Probe, wenn sie 2 stunden lang bei HOO⁰O getempert, dann erneut auf 700°0 erhitzt und 1/2 Stunde bei dieser Temperatur gehalten wurde; anschliessend v/urde sie im Magnetfeld von 5 Oersted auf 400⁰G mit einer Kühlrjeschv/indigkeit von 100°0/3td. abgekühlt. In der Tabelle ist α BIO ein durchschnittlicher Teraperaturkoeffizient zwischen -20°C und +JO⁰O; BIO, Br/BlO, BO.5/310 uarden bestimmt nach der Angabe der Ma^-netisierungswerte, wie sie. in der Fig. 7 angegeben sind. Der ausserordentlich gute rechteckige Verlauf der Hysteresiskurve lässt sich dadurch zeigen, dass die Werte von Br/B10 und BO.5/BIO dicht bei 100 % liegen.

- IO -

	Probe	Chemische Zusammen setzung in Gew.-sS	TABELLE 1	Br/B10	B0.5/B10 (ft)	Hc (Oe)	680	17,3	α	-2,6	■	B10
	, 1	7Co-25Pe-Ni	B10 (KG)	86,6	90,4	0,047	630	35,1	-2,5	X 10~4
	2	7Co-23Pe-2Mo-Ni	12,7	90,6	93,8	0,041	640	31,4	-2,5	ti
	3	7Co-23Fe-2Cu-Hi	12,1	93,2	98,0	0,030	580	55,1	-2,5	It
	4	7Co-21Fe«-4Mo-Ni	12,2	68,6	81,3	0,105	600	44,0	-2,3	ti
	5	7Co-21Fe-4Cu-Ki	11,0	75,5	87,5	0,066	690 640	.17,2 36,3	-2,2 -2,3	Ii
	6 7	14Co-26Pe-Ni 14Co-24Pe-2Mo-Ni	11,3	88,9 91,3	92,? 95,0	0,038 0,033	650	31,0	-2,3	Il It
Ν» O e® ©ο	8	14Co-24Fe-2Cu-Ni	13,8 12,8	92,4	95,1	0s031	600	56,2	-2,4	η
-» , Ca» ^x	9	i4Co-22Fe-4Mo-Ni	13,0	80,7	85,4	0,092	620	46,5	-2,4	η
O	10	14Co-22Pe-4Cu-Ni	11,4	88,3	92,3	0,043	710	18,4	-2,0	η
(Eft	11	21Co-26Pe-Ki	11,5	Θ7.8	92,9	0,046	670	36,7	-2,1	ti
	12	21Go-24-Ite-2Mo-Ni	14,6	89,3	93,8	0,030	670	31,9	-2,1	it
	13	21Co~24Fe-2Cu-!Ti	13,7	91,0	95,2	0,025	630	55,9	-2,3	Il
	14	21Co-22Pe-4Mo-Ni	13,9	85,8	91,1	0,040	640	45,1	-2,3	Il
	15	21Co-22Pe-4Cu-Ni	12,6	85,9	90,7	0,035			11 σ> ο co
		12,9

Aus der Tabelle 1 kann man entnehmen, dass zwar die ternären Legierungen Pe-Oo-Ki der Proben Kr. 1, 6 und 11 höhere Curie-Punkte und verhältnismässig gute.magnetische Eigenschaften besitzen, dass jedoch der spezifische elektrische Widerstand beträchtlich gering ist.

Geringer spezifischer elektrischer i/iderstand verursacht einen grossen V/irbelstroraverlust in einen Kern, der einem Wechselstroaraagnetfeld ausgesetzt ist. Im Gegensatz hierzu zeigen Fe-Co-Ni-Mo oder Fe-Co-lIi-Cu-Legierungen, die eine geeignete Menge Molybdän oder Kupfer neben Pe, Co und Ki enthalten, einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand. Eine Ausnahme machen die Proben Nr. 4·, 5 und. 9» wobei die Legierungen einen Tc höher als

620⁰C und hervorragende magnetische Eigenschaften besitzen.

Um den rechteckigen Verlauf der Hysteresiskurve zu verbessern, sollte die Legierung, wirksam durch magnetisches Tempern so beeinflusst werden, dass sie eine kräftige magnetische Anisotropie

zeigt. Es wurde gefunden, dass der Grad der Beeinflussung der »

magnetischen Temperungsbehandlung einer Legierung einen wichtigen Einfluss auf den Gurie-Punkt der Legierung hat. föan kann allgemein sagen, dass Legierungen mit hohen Curie-Punkten hervorragende magnetische Eigenschaften zeigen.

In den Proben Kr. 4, 5 und 9 ist Hc gross und sowohl 3r/B10 als B0.5/B1C klein, obwohl diese Proben eine Zusammensetzung haben, diö im Bereich von Pe < 30 £, Co <30 #, Mo oder Cu < 4 % liegt, wobei der Rest Hi ist. Ihre Curie-Punkte tendieren dazu, niedri-

2 O 9 8 1 3, μ ν, ν _BAD Or₁Q_1n^

ger als 620°G zu sein, da man aus der-Fig. 1 entnehmen kann, dass ein kleiner Prozentsatz Kobalt dazu neigt, den Cuiiie-PuRkt zu erniedrigen und ferner die Zugabe von Molybdän oder Kupfer zum Erniedrigen von Tc führt.

Infolgedessen sollte die hinzuzufügende Menge an Molybdän oder Kupfer so gewählt werden, dass der Curie-Punkt der Legierungen höher als wenigstens 62O⁰O ist. Ein "!Temperaturkoeffizient- α BIO von BIO des Fe-Co-lü-Mor oder Fe-Oo-Hi-Cu-Systems ist -(2,0-2,6 χ 10~') mit einem Durchschnittswert zwischen -20°0 und +30⁰C. Es ist etwa die Hälfte des Wertes für übliche bekannte Materialien, die für ringförmige Kerne verwendet werden, wie orientierte 50-Perraalloy (50 # Hi-Fe-Legierung, α BIO «' -(5,5 χ 10*"^Zi") ) Supermalloy (5 # Mo - 79 # Ni-Fe Legierung; . α BIO β (6,0 χ ΙΟ"⁴) ).

Andererseits ist zu erkennen, dass die Proben mit einem höheren Tc-Wert? dazu neigen, kleinere absolute Werte für BIO zu haben. Unter diesen Proben genügen diejenigen mit der Kummer 2, 3t 7» 8, 10, .12, 13, 14 und 15 den Bedingungen, wonach.BIO ■ 11,5KG (KGauss), Br/B10 > 85 #, Hc < 0,05 Oe, P >30 uO und α BIO <2,5 κ 10"" ist. Diese Proben haben sich deshalb als recht geeignet erwiesen, um daraus ein Kernmäterial mit rechteckigem Verlauf der Hysteresiskurve herzustellen, das sich für einen magnetischen Verstärker, einen magnetischen Multivibrator und dargl. eignet.

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Beispiel 2

Zwei Legierungsarten wurden auf den Einfluss der Temperungstemperatur untersucht, wie dies in der Tabelle 2 angegeben ist. Die Zusammensetzung der Legierungsproben entspricht den Proben Kr. 2 und 3 der Tabelle 1. /

	X	2 St d.	2	Br/BlO (Si)	Hc (Oe)
	X	Il	BlO (KG)	89,7	0,125
Tabelle	X	It	11,0	89,8	0,065
Temperungsbsdingungen	X	I!	11,4	89,0	0,050
Probe 2 80O0O	X	Il	11,4	90,1	0,040
900°0	X	Il	11,6	8^,5	0,031
1.0000C	X	2 Std.	11,7	80,5	0,033
1.1000C	X	Il	11,7	91,7	0,055
1.2GO0C	X	Il	11,9	93,4	0,045
i.5oo°o	X	ir	11,9	92,8	0,038
Probe 3 800°C	X	Il	12,0	93,2	0,027
90C°C	X	Il	12,1	86f6	0,023
1.0000C			12,1	82,6	0,020
1.100°C	12,1
1.2000C
1.3000C
Beispiel 3

Der Einfluss der Kühlgeschwiadigkeit im magnetischen Feld wurde ein zwei Legierungen untersucht, deren Zusammensetzung den Proben Nr. 2 und 3 entspricht. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 3 enthalten.

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BADOfIIGiNAL

/Γ

Tabelle 3

Ablcühlbedin^im:\-en BIO (KG) Br/BlO (fr) Hc (Oe)

Probe	2	2üO°G/ötd.	11,5	78,1	0	,055
		10O0G/ "	11,6	90,1	0	,040
		500C/ "	11,7	90,5	0	,032
Probe	3	200°G/8td.	11,6	88,6	0	,0^5
		1000O/ »	12,1	93,2	0	,02?
		3O0G/ "	12,1	93,8	O	,026

Diose Proben wurden zunächst 30 Min. bei 700 C gehalten. Dann wurden sie mit verschiedenen Kühigeschwindigkeiten im Magnetfeld von 5 Oersted bis zu 400⁰G abgekühlt, wie dies in der Tabelle 3 angegeben ist*

Beispiel 4

™abelle 4 zeigt die magnetischen Eigenschaften einer Fe-Co-Ki-Grundlegierucij, wenn 2 # Kupfer und Übergangsmetalle wie Molybdän, Chrom und Vanadium zugegeben wurden. Die Proben wurden ringförmig mit einer Diske von 0,3 mm hergestellt und bei etwa 1100 C getempert. Für die magnetische Temperungsbehandlung wurden die Proben zunächst 30 Hin. bei 700⁰C gehalten und dann mit einer Geschwindigkeit von 50°C pro ätunde in einem Magnetfeld von 5 Oer.-sted bis auf 400°C abgekühlt.

BADORiQINAL

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	Tabelle 4-	BlO(KG)	86,1 90,6 66,6 65,6	> Hc(Oe)
Probe Ii r.	Zusemmensetzung (Gew. #)	11,1 11.9 11,0 10,5		0,039 0,04-1 0-, 066 0,04-6
1 2 3	7 Co-21Fe~2Mo-Iii 7Qo-21Fe-2Gu-tii 70o~21Fe-2Cr-Ki 70o~21Fe-2V-Iii

Der Tabelle 4- kann man ohne weiteres entnehmen, dass die Wirkungen der Zugabe dieser metallischen Elemente auf magnetische Eigenschaften, insbesondere auf den rechteckigen Verlauf der Hysteresisku.rve recht verschieden sind, obwohl man von allen Proben erwarten konnte, dass sie sowohl die magnetischen Eigenschaften verbessern, als auch den spezifischen elektrischen Widerstand erhöhen,

Für Fe-Co-lTi-Legierungen haben sich Kupfer und Molybdän als die am besten zu bevorzugenden Zusätze erwiesen, nicht nur hinsichtlich der Erhöhung des spezifischen elektrischen Widerstandes, sondern auch wegen der, Verbesserung des rechteckigen Verlaufs der Hysteresiskurve durch magnetische Temperungsbehandlung.

Beispiel 5

Ein Kern wurde inform eines Laminats von U-förmigen Kernelementen zusammengestellt, wie sie in Fig. 4- dargestellt sind. Sie wurden aus einer Platte bzw. aus einem Blech oder Blechen der Zusammensetzung der Probe Kr. 3 oder Kr. 10 gestanzt, deren Eigenschaften in der Tabelle 1 angegeben sind. Ein Kernelement nach

BAD ORIGINAL

Fig. 4 hat eine Dicke von etwa 0,3 ram, 1, ist für vier verschiedene Längen in G?a.belle 5 angegeben, Ip = 10 mm, I₇ «■ 20 mm und I₂, « 5 mm.

' ^; Nach, den Ausstanzen wurde ein Kernelement bei hoher Temperatur getempert und anschliessend im Magnetfeld von 700°0 auf 4C0°0 bei einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 100°C/Std. getempert. Das magnetische Tempern erfolgte v/ie in Fig. 5» in der eine Wicklung mit 1, ein U-förmiger laminierter Kern mit 2 und ein keramischer Zylinder mit 3 bezeichnet ist, um den die Spule 1 gewickelt ist. Die Schenkel jedes Kernelementes wurden von entgegengesetzten Seiten abwechselnd in die keramischen Zylinder eingesetzt, um einen rahmenförnigen Kern zu bilden.

An die Spule wurde eine Spannung angelegt, damit sich in ihr ein Magnetfeld von 4 Oersted ausbildete. Nach Beendigung der magnetischen Teraperungsbehandlung wurden die Kerneleiaente herausgenommen und 30 von ihnen wurden zu einem Kernlaminat bzw. -paket zusammengefügt, wobei die,offenen Enden der Schenkel von jedem Kern-„e^jßmont* an den geschlossenen Enden der Schenkel der anderen Kernel eiaente gestapelt wurden, wie dies in Fig. 6 gezeigt, ist» In dieser Figur öind die Leitungen 4 zu den Solenoidspulen mit 5t eil* laminierter ü-förmiger Ktpn mit 6 und die isolierenden Schichten mit 7 bezeichnet.

Die magnetischen Eigenschaften dieser laminierten Kerne sind in ' der Tabelle 5 angegeben.

- 17 -209813/0265 .

Tabelle 5

Probe Nr.	Magnetische Eigenschaften	s» 50 mm	Schenkel länge = 55 mm = 70 mm	12,1	= 100 mn
5	BIO (KG)	12,0	12,1	89,7	12,1
	Br/310 (Si)	85,0	88,5	95,5	89,4
	BO.5/B1O (55)	90,4	95,7	0,057	96,0
	Hc (Oe)	0,036	0,057	• 11,4	0,058
10	BIO (KG)	11,5	11,4	87,5	11,4
	Br/BlO (#)■	80,2	86,5	95,2	67,0
	BO.5/B1O (0)	88,1	92,9	0,051	94,0
	Hc (Oe)	0,050	0,050	0,054

Bein Vergleich der Tabelle 1 mit der Tabelle 5 erkennt man, dass der rechteckige Verlauf der Hysteresiskurve des laminierten U-förmigen Kernes vrenig schlechter ist als bei dem Ringkern. Die Ursache hierfür sind kleine Spalte, die an den gegenüberliegenden Enden der Schenkel des laminierten Kerns durch alternatives Laminieren der U-förmigen Kernelemente in entgegengesetzten Richtungen entstanden sind.

Wenn 1, des laminierten Kerns grosser als 55 mm ist, sind jedoch der rechteckige Verlauf seiner Hysteresiskurve so, dass Br/BlO > 85 & und BO.5/BIO >90 # sind und sich als Kern für einen magnetischen Verstärker oder magnetischen Multivibrator eignen.

Die Tabelle 5 lässt such erkennen, dass bei ansteigendem I₁ so-

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wohl das Kechteclcverhältnis als auch seine Koerzitivkraft zur ,-irhöhuns neigen. Es konnte ferner ermittelt v/erden, dass das
Verhältnis der Schenkellänge 1, zur Länge 1-, des Jochs wenigstens 2,5 sein soll und vorzugsweise iia 3ereich von 5 his 5
liegt.

Im Vergleich zu üblichen Rin^kernen hat ein erfindunssseEis.sser laminierter Kern den v/eiteren Vorteil, dass er seine magnetischen Eigenschaften bei von aussen einwirkenden Spannungen oder ätössen nur wenig verhindert. Versuchsweise hat man eine äussere Kraft mit einer Amplitude von $ g, wobei g die Schwerkraftbeschleunigung ist, einen Tag und eine Hacht lang auf einen U~
förmigen Kern gemäss der Erfindung und auf einen ringförmigen Kern aus orientierter 50-Pernalloy mit einer Dicke von 0,1 mm einwirken lassen. Obwohl das Hechteckvörhältnis des Rin^-kerns um 5 - 7 ^Cfj abna.hm, konnte keine Veränderung magnetischer Eigenschaften an dem Kern ßemäss der Erfindung beobachtet v/erden.

Pa.t entansp rüche

Claims (5)

1. Patontans ρ r ü c he

   1» Magnetischö Legierung, bestehend aus etwa 30 Gew. # Kobalt, bis zu etwa 30 .Gew. fa Eisen, bis zu etwa 6 Gew. # Kupfer und/oder Molybdän, Eest Kiekel.
2. 2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 1,5 bis 4- Gew. # Kupfer und/oder Molybdän enthält, ' ■
3. 3« Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie etwa 50 bis 80 Gew. % Wickel, etwa 5-30 Gew. # Kobalt und etwa 10 bis 30 Gev/. # Eisen enthält.
4. 4. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie 7 bis 21 Gev/. ^c,j Kobalt, 20 bis 25 Gev/. ^c,!> leisen, 1,5 bis 4 Gev/. £ Molybdän und/oder Kupfer, Rest'

   Hiekel enthält. ■
5. 5. Legierung nach Anspruch 1 biß 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Ourie-Punkt, grosser als 620°0

   BAD ORIQINAL

   - 20 ~

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