Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ
АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ

АМОРФНЫЙ СПЛАВ С ВЫСОКОЙ НАЧАЛЬНОЙ МАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТЬЮ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: 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.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2009246
Класс(ы) патента: C22C19/07, H01F1/14
Номер заявки: 5018617/02
Дата подачи заявки: 20.11.1991
Дата публикации: 15.03.1994
Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Гамма"
Автор(ы): Кейлин В.И.; Стародубцев Ю.Н.; Белозеров В.Я.
Патентообладатель(и): Научно-производственное предприятие "Гамма"
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 μo = 1000-3000, ферриты с μo = 3000-10000 или пермаллой с μo = 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.