Бистабильный магнитный провод и способ его получения

Бистабильный магнитный провод и способ его получения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИЖОМУ СВИ ИЛЬСИЯР

Союз Советсннк

Социалистических

Республик о>875477

Ф м ф (61) Дополнительное к авт. саид-рау†(22) Заявлено 220679 (21) 2775336/22-02 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 231081 Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 231081 (5 )Я. Яд.з

H 01 F 1/02

Государственный комитет

СССР но делам чзобретений н открытий (53) УДК 621. 785..79(088.8) A.È.Âåëèêîäíûé, Г.П.Задерей, Н.Д.Ка н A.Ñ.ßöåÿêî (72) Авторы изобретения

Харьковский государственный уннве им.A.Ì. Горького (71) Заявитель (54) SHCTABHJIbHHA МАГНИТНЫЙ ПРОВОД

И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Изобретение относится к магнитные материалам, в частности к изысканию, бистабильного магнитного цровода для изготовления, например, бесконтактных переключающих устройств и бесконтактных датчиков первичной информации (в счетчиках, кнопках, устройствах ввода в ЭВМ и т.п.).

Эффект скачкообразного изменения намагниченности бистабильного маг« нитного провода, обнаруженного Джо,: ном Вигандом в 1972 году, получил название эффекта Виганда, а сам провод — провод Виганда.

Было обнаружено, что при надлежащей обработке поверхности магнитного провода мощно создать в его внешней оболочке коэрцитивную силу., существенно большую, чем s сердцевине.

В результате получают провод, характеризующийся двумя стабильными состояниями намагниченности и быстрым переходом из одного состояния намаг" ниченности в другое под действием внешнего магнитного поля.

Известен бистабильный магнитный провод и способ его получения $1), который состоит в том, что магнитный провод выполнен из однородного сплава, содержащего железо, кобальт и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.Ът

Fe 6-18

Со 73-93

Nb 3-7

Способ получения указанного магнитного провода, включающий операции механической и термической обработки заключается в следукхдем.

® Заготовку отжигают при 1200 С, подвергают горячей деформации на ковочной машине при 1200 С, производят горячее и холодное волочение с промежуточным отжигом при 1100 С, t5 нагревают до те то)1000 c (где т температура солндус,1 с последующим охлаждением до комнатной температуры, включая закалку от Т„т,800 С до

Т е500 С. Затем произВодят холодную

20 обработку со степенью деформации

<75% подвергают старению прн 500900 С.

Известный магнитный провод имеет петлю гнстерезиса с коэффициентом

25 прямоугольности, близким к единице, однако петля гистерезиса не содержит участков с резким изменением намагниченности, что не обеспечивает возможности скачкообразного перемагничи3р вания провода, свойственного эффек875477 ту Виганда. Cm.àâ, используемый для изготовления магнитного провода, обладает малой пластичностью, что вызывает необходимость волочения при овышенных температурах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, является биметаллический магнитный провод, состоящий из сердцевины иэ магнитомягкого материала, из оболочки из магнитотвердого материала, получаемого путем совместного волочения составляющих . и последующий отжиг (23 .

Недостатком известного способа является низкая точность воспроизведения магнитных параметров. 15

Цель изобретения — повышение точности воспроизведения магнитных параметров.

Поставленная цель достигается тем, что в известном бистабильном 20 магнитном проводе, состоящем из оболочки сердцевины из магнитомягкого материала, оболочка выполнена из магнитополужесткого материала, содержащего кобальт, железо и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Кобальт 75-85

Железо 10-23

Ниобий 2-5

Кроме того, после волочения и от- 30 жига провод подвергают растяжению усилием 5-10 кг/мм и кручению с. плотностью прокручивания 2-5 оборотов на длине 1 см.

При этом отжиг проводится при 35

1000-1200 С в течение 20-30 мин.

Изготовление сердцевины и оболочки бистабильного магнитного провода из .различных сплавов дает возможность получить четкую границу раздела меж- 4р ду ними, а также .задать !, необходимое соотношение площадей сечений оболочки и сердцевины. Это обеспечивает повышение точности воспроизведе, ния магнитных параметров провода по всей длине.

Выбор указанных сплавов сердцевины и оболочки обеспечивает получение эффекта Виганда.

Конструктивные особенности провода улучшаю его механические свой- 5р, ства, что позволяет получать провод путем холодного волочения заготовки при минимальном числе промежуточных отжигов. !

В.процессе холодного волочения такого составного образца при выбранной комбинации материалов оболочка и сердцевина деформируются с одинаковой степенью, так что соотношение площадей сечений оболочки и сердцевины остается практически неизмен- ным в процессе ее механической обработки вплоть до конечного диаметра провода, равного 0,3 мм. Граница между магнитомягкой сердцевиной и магнитополужесткой оболочкой в процессе обработки остается четкой.

Проводили изготовление бистабильного магнитного провода предлагаемым и известным способами у котороI

ro сердцевина имеет соотношение компонентов, в вес.В: .Железо 50

Никель 50

Оболочка имеет следующее соотношение компонентов, вес.%:

Кобальт 75

Железо 22

Ниобий 3

Полученные даннЫе приведены в табл.1.

Величина амплитуды неделимого импульса в вольтах в зависимости от длины образца приведены в табл.2.

Для образцов,,имеющих одинаковую длину, значение напряженности магнитного поля,, при котором происходит станкообразное перемагничивание, оставалось постоянным с точностью до 33, что свндетельствует о высокой точности воспроизведения магнитных параметров.

При испытании всех образцов было

/ установлено, что перемагничивание проволоки носит скачкообразный характер, так, что в катушке индуктивности, содержащей 1000 витков медного провода диаметром 0,05 мм, наводился импульс ЭДС, параметры которого не зависят от частоты изменения напряженности магнитного поля в диапазоне 10 -102 Гц.

Использование предлагаемого бистабильного магнитного провода и способа его получения для изготовления бесконтактных устройств позволит повысить их точность и получить экономический эффект около 1 млн.руб ° в год.

875477

Таблица 1

Способ

Температура Время отжига, выдерж С ки, мин

Вигандовский импульс, Вт

Растягивающие усилие кг/мм

Плотность прокручивания, об/см

Предлагаемый

1000

1200

25, 30

1,7

1,4

Известный 1000

Таблица2

Вигандовский импульс, Вт в зависимости от длины образцов, ым

Напряженность магнитного поля Э

48 52 2,0 30 40 50

0,2 0,.5 1,б 2,4 10

1,2 2 3,5 5 14

0,15 0,3 0 7 1 20

75 23 2

77 20 3

85 10 5

Составитель П.Лапин

Техред Л.Пекарь Корректор С.Щомак

Редактор Т.Киселева

Заказ 9358/79 Тираж 787 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР .по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Формула изобретения

Вистабильный магнитный провод, состоящий из оболочки и сердцевины из магнитомягкого материала, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения магнитных параметров оболочки вы- gp полнены из магнитополужесткого мате риала, содержащего кобальт, железо и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Кобальт 75-85 45

Железо 10-23

Ниобий 2-5

2. Способ Получения бистабильного магнитного провода, включающий волочение и отжиг, о т л и ч а ющ и и с и тем, что, после отжига его подвергают растяжению усилием 510 кг/мм и кручению с плотностью прокручивания 2-5 об/см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 398391б, кл.148-120, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 2723449/02, кл. Н 01F 1/02, 1979.