АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ

АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ


RU (11) 2009246 (13) C1

(51) 5 C22C19/07, H01F1/14 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5018617/02 
(22) Дата подачи заявки: 1991.11.20 
(45) Опубликовано: 1994.03.15 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Гамма" 
(72) Автор(ы): Кейлин В.И.; Стародубцев Ю.Н.; Белозеров В.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное предприятие "Гамма" 

(54) АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ 

Изобретение относится к металлургии. Высокая начальная магнитная проницаемость материала, используемого в качестве сердечника трансформатора тока в счетчиках электроэнергии, обеспечивает повышенную точность работы прибора. В сплаве по изобретению отношение кремния к сумме элементов кремний и бор составляет 0,55 - 0,60 при следующем соотношении компонентов, ат. % : железо 3 - 4; хром 3 - 4; кремний 13 - 19; бор 10 - 14; кобальт остальное, сумма кремний и бор 26 - 30, что позволяет повысить начальную магнитную проницаемость. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к металлургии.

Высокая начальная магнитная проницаемость материала, из которого изготавливают сердечники трансформаторов тока, позволяет достигнуть высокой точности работы прибора. Ранее для изготовления сердечников применяли трансформаторную сталь с начальной магнитной проницаемостью o = 1000-3000, ферриты с o = 3000-10000 или пермаллой с o = 25000-30000.

Более высокие значения начальной магнитной проницаемости можно достигнуть в аморфных сплавах на основе кобальта. В целом область применения аморфных сплавов широка и в соответствии с ней к магнитным свойствам сплавов предъявляют разнообразные требования. Для магнитных головок необходима высокая магнитная проницаемость в широкой области частот, для магнитных усилителей - низкая коэрцитивная сила и высокая прямоугольность петли магнитного гистерезиса, для трансформаторов строчной развертки - высокая индукция насыщения и магнитная проницаемость и так далее. Поэтому каждый аморфный сплав узкого назначения имеет свой химический состав, интервалы содержания отдельных элементов и их соотношения.

Аморфные сплавы, близкие к заявляемому по химическому составу, содержащие кобальт, железо, хром, кремний и бор, вследствие своей специализации обладают рядом нежелательных признаков. К ним относится относительно высокое содержание железа (более 4 ат. % ) и относительно низкое содержание хрома (менее 3 ат. % ). Регламентация содержания кремния и бора в виде интервала по сумме этих элементов, по каждому элементу отдельно или по обоим этим условиям одновременно не позволяет достигнуть высокой начальной магнитной проницаемости в аналогичных сплавах.

Более близким техническим решением обладает сплав на основе кобальта, содержащий железо, хром, кремний и бор, в котором кроме интервала для суммы элементов кремний и бор вводится интервал для отношения Si/(Si+В)= 0,40-0,55. В качестве прототипа выбран аналогичный предыдущему сплав, имеющий более широкий интервал по сумме элементов кремний и бор, и обладающий общей формулой (Со1-х-yFeхXCry)100-z (SiаВ1-а)z, где х= 0-0,1; y= 0,05-0,2; z= 20-30; а= 0,40-0,55, причем а представляет отношение содержания кремния к сумме элементов кремний и бор. Указанный сплав используется в магнитных усилителях, т. е. имеет высокую прямоугольность петли магнитного гистерезиса и хорошо реагирует на термомагнитную обработку, а следовательно, обладает достаточно высокой (более 250оС) температурой Кюри. Недостатком сплава является не достаточно высокая начальная магнитная проницаемость (для аморфных сплавов, используемых в качестве сердечников трансформаторов тока). Этот недостаток является следствием широкого круга требований, предъявляемых к сплаву для магнитных усилителей.

Для сердечников трансформатора тока, используемых в счетчиках электроэнергии, основным показателем является высокая начальная магнитная проницаемость, которая обеспечивает повышенную точность работы прибора.

Цель изобретения - повышение начальной магнитной проницаемости.

Это достигается тем, что в сплаве, содержащем кобальт, железо, хром, кремний и бор, отношение содержания кремния к сумме элементов кремний и бор составляет 0,55-0,60 при следующем соотношении компонентов, ат. % : Fе 3-4; Сr 3-4; Si 13-19; В 10-14; Со - остальное, причем (Si+В) 26-30.

Содержание железа выбрано не ниже 3 ат. % , чтобы обеспечить близкую к нулю магнитострикцию. Содержание хрома взято относительно высоким, чтобы улучшить термическую стабильность магнитных свойств и коррозионную стойкость сплава. Высокое содержание аморфизующих элементов (Si+В)= 26-30 ат. % и повышенное содержание хрома позволяет получить температуру Кюри сплава ниже 200оС. Низкая температура Кюри сводит к минимуму локальную стабилизацию доменных границ при охлаждении сплава в процессе термической обработки, что повышает начальную магнитную проницаемость. Исследования показали, что начальную магнитную проницаемость можно увеличить за счет роста отношения Si/(Si+В) до 0,55-0,60 при сохранении всех указанных условий. Предлагаемый сплав имеет высокую температуру кристаллизации 560 10оС, низкие магнитные потери Р0,2/20= 2,5 Вт/кг и относительно низкую магнитную индукцию насыщения В800= 0,48 Тл при близкой к нулю магнитострикции.

П р и м е р. Выплавляли пять сплавов с содержанием химических элементов, указанных в таблице. Разливку производили на уcтановке типа "Сириуc". Толщина полученной аморфной ленты составляла 25 3 мкм. Измеряли температуру Кюри и начальную магнитную проницаемость в постоянном магнитном поле 0,08 А/м после отжига образцов без магнитного поля.

Из таблицы следует, что сплавы 2-4, находящиеся в пределах предлагаемого состава, обладают наибольшей начальной магнитной проницаемостью. (56) Заявка Японии N 59-179751, кл. С 22 С 19/07, 1984.

Заявка Японии N 59-8535, кл. С 22 С 19/05, 1984. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ на основе кобальта, содержащий железо, хром, кремний и бор, отличающийся тем, что он содержит компоненты при следующем соотношении, ат. % :

Железо 3 - 4

Хром 3 - 4

Кремний 13 - 19

Бор 10 - 14

Кобальт Остальное

причем сумма кремния и бора составляет 26 - 30 ат. % , а отношение содержания кремния к этой сумме составляет 0,55 - 0,60.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru