Weichmagnetische Kobalt-Eisen-Legierungen VACOFLUX 48 VACOFLUX 50 VACODUR 50 VACOFLUX 17

Transkript

1 Weichmagnetische Kobalt-Eisen-Legierungen VACOFLUX 48 VACOFLUX 50 VACODUR 50 VACOFLUX 17 Ausgabe 2001 PHT-004 1

2 Weichmagnetische Kobalt-Eisen-Legierungen VACOFLUX 48 VACOFLUX 50 VACODUR 50 VACOFLUX 17 2,5 2,0 1,5 B / T 1,0 VACOFLUX 50 VACOFLUX 17 0,5 3 % Si-Fe 99,9 % Fe 0, H / (A/cm) Abb. 1: Vergleich typischer Neukurven weichmagnetischer Legierungen mit hoher Sättigungsinduktion (50 % CoFe VACOFLUX 50; 17 % CoFe VACOFLUX 17; 99,98 % Fe VACOFER S1; 3 % SiFe TRAFOPERM N3) 1. Einführung Die VACUUMSCHMELZE ist weltweit einer der führenden Hersteller metallischer Spezialwerkstoffe mit besonderen physikalischen und insbesondere magnetischen. Das gesamte Lieferprogramm umfasst neben weichmagnetischen Produkten auch Dauermagnete, induktive Bauelemente und andere Werkstoffe mit speziellen physikalischen. Unsere Stärken sind eine ausgeprägte Werkstoffkompetenz, insbesondere im Bereich des Magnetismus, verbunden mit dem Wissen um die Anforderungen unserer Kunden und deren Visionen. Es ist unser Ziel, unseren Partnern mit dem Einsatz unserer Produkte entscheidende Wettbewerbsvorteile am Markt zu bieten und neue, zukunftsorientierte Problemlösungen zu ermöglichen. Unser Angebot an weichmagnetischen Werkstoffen umfasst gesintertes Reineisen, Nickel-Eisen-, Silizium-Eisen- und Kobalt-Eisen-Legierungen sowie amorphe und nanokristalline Legierungen. Die Kobalt-Eisen-Legierungen (VACOFLUX 48, VACOFLUX 50) haben mit 2,35 T die höchste Sättigungspolarisation und übertreffen damit alle bekannten weichmagnetischen Werkstoffe. Je nach Zusammensetzung und Herstellungsverfahren kann man verschiedene und Magnetisierungskurven erzeugen. Eine Weiterentwicklung auf der Basis von Kobalt-Eisen im Hinblick auf höhere Festigkeit gegenüber VACOFLUX 50 stellt das VACODUR 50 dar. Die Forderung nach hoher Sättigungsinduktion wird ebenfalls von der Neuentwicklung VACOFLUX 17 erfüllt. Diese Legierung zeichnet sich vor allem durch gute Verarbeitungseigenschaften, wie Fließpressbarkeit, und einen reduzierten Kobaltgehalt von nur 17 % aus, was sich in geringeren Kosten niederschlägt. = eingetragenes Warenzeichen der VACUUMSCHMELZE 2

3 2,5 2,0 1,5 1,0 B / T 0,5 0,0 0,5 1,0 VACOFLUX 17 VACODUR 50 mit optimal mechanischen VACODUR 50 mit optimal magnetischen VACOFLUX 50 VACOFLUX 48 1,5 2,0 2, H / (A/cm) Abb. 2: Statische Hystereseschleife unserer CoFe-Legierungen. Es sind typische Schleifen von Blechen mit einer Dicke von 0,35 mm. 2. Anwendungen Erläuterungen Anwendungen VACOFLUX 48 Werkstoff mit runder Hystereseschleife und Spezialtransformatoren mit niedrigeren kleiner Koerzitivfeldstärke (H c 0,4 A/cm) und Verlusten bei sehr hohen Aussteuerungen, (Werkstoff nach geringeren Verlusten, insbesondere bei Induk- Hochleistungsmotoren. IEC F11) tionen im Bereich zwischen 1,8 T und 2,2 T. VACOFLUX 50 Werkstoff mit runder Hystereseschleife Polschuhe mit höchster Flussdichte, bei einer Koerzitivfeldstärke von Elektromagnete mit höchster Zugkraft, H c 0,8 A/cm (bis Banddicke 2 mm). magnetische Linsen, Nadeldrucker, Relais, (Werkstoff nach Motoren und Generatoren mit hohem IEC F11) Drehmoment und hoher Kraft. VACODUR 50 Eine Weiterentwicklung des VACOFLUX 50 Generatoren und Motoren mit hohen Drehmit deutlich verbesserten mechanischen zahlen. Die Anwendungen sind vergleichbar. mit VACOFLUX 50 und erfüllen spezielle (Werkstoff nach Forderungen hinsichtlich der mechanischen IEC F1). VACOFLUX 17 Legierung mit niedrigem Co-Gehalt und Geräte und Aktuatoren der Kfz-Industrie, hoher Sättigung. Drehteile, Fließpressteile usw. 3

4 3. Magnetische nach der magnetischen Schlussglühung*) Statisch gemessene Werte Statisch gemessene J s Curie- s für 0,35 mm Werte für (T) Temperatur dicke Bänder Massivmaterialien ( C) H c µ max H c µ max (A/cm) (A/cm) VACOFLUX 48 0, , VACOFLUX 50 0, , , VACODUR 50 1, , VACODUR 50 2, , VACOFLUX 17 2, , , H c = Koerzitivfeldstärke, µ 4 = Permeabilität bei 4 ma/cm, µ max = Maximalpermeabilität, B s = Sättigungsinduktion, s = Sättigungsmagnetostriktion *) Typische Werte 3.1 Statische Messwerte für 0,35 mm dicke, gestapelte Ringproben*) B B B B B B bei 3 A/cm bei 8 A/cm bei 16 A/cm bei 40 A/cm bei 80 A/cm bei 160 A/cm (T) (T) (T) (T) (T) (T) VACOFLUX 48 2,05 2,15 2,25 2,27 2,3 VACOFLUX 50 1,9 2,1 2,2 2,25 2,27 2,3 VACODUR 50 1,80 2,05 2,15 2,20 2,28 VACODUR 50 1,70 2,00 2,1 2,18 2,25 VACOFLUX 17 1,2 1,5 1,6 1,75 1,9 2,05 B = Induktion *) Typische Werte 4

5 Verluste / (W/kg) Verluste / (W/kg) Verluste / (W/kg) Verluste / (W/kg) Abb. 3: Typische Ummagnetisierungsverluste bei verschiedenen Frequenzen von Blechen mit einer Dicke von 0,35 mm. ( = VACOFLUX 17, ` = VACODUR 50 mit optimal mechanischen, ` = VACODUR 50 mit optimal magnetischen, ø = VACOFLUX 50, = VACOFLUX 48) 4. Physikalische *) spezif. Widerstand Ausdehnungskoeffizient Dichte (v. Material im magn. schlussgeglühten Zustand) ( C) (g/cm 3 ) (Ω mm 2 /m) (10-6 /K) VACOFLUX 48 0,44 9,5 8,12 VACOFLUX 50 0,44 9,5 8,12 VACODUR 50 0,43 10,2 8,12 VACODUR 50 0,42 10,2 8,12 VACOFLUX 17 0,39 10,8 7,94 *) Typische Werte 5

6 5. Angaben zur magnetischen Schlussglühung Temperatur Haltezeit Atmosphäre Abkühlrate Abkühlen bis ( C) (h) (K/h) ( C) VACOFLUX H 2 trocken ~ , dann beliebig VACOFLUX H 2 trocken ~ , dann beliebig VACODUR H 2 trocken ~ , dann beliebig VACODUR H 2 trocken ~ , dann beliebig VACOFLUX H 2 trocken ~ , dann beliebig 6. Mechanische nach magnetischer Schlussglühung*) Rp 0,2 R m E-Modul Bruchdehnung Härte HV (N/mm 2 ) (N/mm 2 ) (kn/mm 2 ) VACOFLUX % 180 VACOFLUX 50 1 ) % 190 VACODUR % 210 VACODUR % 230 VACOFLUX 17 1 ) % 140 Rp 0,2 = Dehngrenze, R m = Zugfestigkeit 1 ) Band *) Typische Werte 6

7 VACOFLUX 48 Temperatur / C VACOFLUX 17 VACOFLUX VACODUR 50 mit optimalen mechanischen VACODUR 50 mit optimalen magnetischen Zeit / h Abb. 4: Temperaturverlauf während der magnetischen Schlussglühung 7. Lieferformen*) Halbzeuge Fertigteile Bänder Massiv- Bandkerne Kernbleche, Blechpakete, Form- und Profilmaterial, Stanzteile EK-Kerne Massivteile Stäbe, Drähte VACOFLUX 48 VACOFLUX 50 VACODUR 50 VACOFLUX 17 lieferbar nicht lieferbar 7

8 Produktübersicht Halbzeug und Teile Metallisches Halbzeug Weichmagnetische Legierungen Magnetisch halbharte Legierungen Verformbare Dauermagnete Bimetalle Federlegierungen Einschmelzlegierungen Teile Stanz-/Biegeteile Blechpakete Magnetische Abschirmungen Supraleiter Kerne und Bauelemente Magnetkerne Bandkerne aus kristallinen, amorphen und nanokristallinen Legierungen Induktive Bauelemente für ISDN, xdsl und Schaltnetzteile, zur Stromerfassung und zur Ansteuerung von Leistungshalbleitern Selten-Erd-Dauermagnete Magnete auf Basis Sm-Co und Nd-Fe-B Kunststoffgebundene Magnete Magnetsysteme VACUUMSCHMELZE GMBH & CO. KG Der Fortschritt beginnt beim Werkstoff Postfach D Hanau (**49) / 38-0 Fax (**49) / Internet: Info@vacuumschmelze.com Herausgegeben von VACUUMSCHMELZE GMBH & CO. KG, Hanau VACUUMSCHMELZE GMBH & CO. KG Alle Rechte vorbehalten. Gewähr für die Freiheit von Rechten Dritter leisten wir nur für die Produkte selbst, nicht für Anwendungen, Verfahren und für die mit den Erzeugnissen realisierten Schaltungen. Mit den Angaben werden die Produkte spezifiziert, nicht zugesichert. Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten. Gedruckt auf chlorfrei hergestelltem Papier.