Бистабильный магнитный провод и способ его получения

Союз Советсннк Социалистических Республик(22) Заявлено 220679 (21) 2775336/22-02с присоединением заявки Йо(51) р, Яд,з Н 01 Г 1/02 Государственный комитет СССР оо делам чзобретений н открытий(71) Заявител арьковский государственный унивеим.А.М. Горького.) БИСТАБИЛЬНЫЙ МАГНИТНЫЙ ПРОВОД и спОсОБ еГО пОЛучениЯс 1Изобретение относится к магнитньва материалам, в частности к изысканию, бистабильного магнитного цровода для изготовления, например, бесконтактных переключающих устройств и бесконтактных датчиков первичной информации (в счетчиках, кнопках, у тройствах ввода в ЭВМ и т.п.).Эффект скачкообразного изменения намагниченности бистабильного магнитного провода, обнаруженного Джо,: ном Вигандом в 1972 году, получил название эффекта Виганда, а сам провод - провод Виганда.Было обнаружено, что при надлежа- . 15 щей обработке поверхности магнитного провода можно создать в его внешней оболочке коэрцитивную силу., существенно большую, чем в сердцевине.В результате получают провод, ха рактеризующийся двумя стабильными состояниями намагниченности и быстрым переходом из одного состояния намаг" ниченности в другое под действием внешнего магнитного поля,25Известен бистабильный магнитный провод и способ его получения Щ который состоит в том, что магнитный провод выполнен из однородного сплава, содержащего железо, кобальт и30 ниобий мпонентоГе 6-18Со 73-93ЙЬ 3-7Способ получения указанного магнитного провода, включающий операции механической и термической обработки заключается в следувхцем.Заготовку отжигают при 1200 С, подвергают горячей деформации на ковочной машине при 12 ООоС, производят горячее н холодное волочение с промежуточным отжигом при 1100 С, НаГРЕааЮт дО ТТО)1000 С (ГдЕ Те температура солндус,1 с последующим охлаждением до комнатной температуры, включая закалку от Тр 800 С до Тс 500 оС. Затем произВодят холодную обработку со степенью деформации с 7 подвергают старению прн 500- 900 С.Известный магнитный провод имеет петлю гнстерезиса с коэффициентом прямоугольности, близким к единице, однако петля гистерезиса не содержит участков с резким изменением намагниченности, что не обеспечивает возможности скачкообразного перемагничивания провода, свойственного эффекту Виганда, Сп.ав, используемый дляизготовления магнитного провода,обладает малой пластичностью, чтовызывает необходимость волочения приповышенных температурах.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату, является биметаллический магнитный провод, состоящийиз сердцевины иэ магнитомягкого материала, из оболочки из магнитотвердого материала, получаемого путемсовместного волочения составляющихи последующий отжиг. 23 .Недостатком известного способаявляется низкая точность воспроизведения магнитных параметров. 15Цель изобретения - повышение точности воспроизведения магнитных параметров.Поставленная цель достигаетсятем, что в известном бистабильном 20магнитном проводе, состоящем из оболочки сердцевины из магнитомягкогоматериала, оболочка выполнена измагнитополужесткого материала, содержащего кобальт, железо и ниобий приследующем соотношении компонентов,вес.%:Кобальт 75-85Железо 10-23Ниобий 2-5Кроме того, после волочения и отжига провод подвергают растяжениюусилием 5-10 кг/мм и кручению с.плотностью прокручивания 2-5 оборотов на длине 1 см.При этом отжиг проводится при 351000-1200 С в течение 20-30 мин.Изготовление сердцевины и оболочки бистабильного магнитного проводаиз.различных сплавов дает возможностьполучить четкую границу раздела меж Оду ними, а также .задать , необходимое соотношение площадей сечений оболочки и сердцевины. Это обеспечивает повышение точности воспроизведе, ния магнитных параметров провода повсей длине.45Выбор указанных сплавов сердцевины и оболочки обеспечивает получениеэффекта Виганда.Конструктивные особенности провода улучшают его механические свой О, ства, что позволяет получать проводпутем 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 которого сердцевина имеет соотношение компонентов, в вес.В:Железо 50Никель 50Оболочка имеет следующее соотношение компонентов, вес.%:Кобальт 75Железо 22Ниобий 3Полученные даннЫе приведены в табл.1.Величина амплитуды неделимогоимпульса в вольтах в зависимости отдлины образца приведены в табл.2.Для образцовимеющих одинаковую длину, значение напряженности магнитного поля при котором происходит станкообразное перемагничивание, оставалось постоянным с точностью до ф 3, 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 напряженноуи магнитного поля в диапазоне 10 -102 Гц.Использование предлагаемого бистабильного магнитного провода и спо- . соба его получения для изготовления бесконтактных устройств позволит повысить их точность и получить экономический эффект около 1 млн.руб. в год.Растягивающиеусилиекг/мм Плотность прокручивания,об/см Предлагаемый 1000 20 1100 1200 25,30 1,7 1,4 0 Известный 1000 20 Таблица 2 Напряжен ность ма нитного ля Э Вигандовскийимпульс, Вт взависимости одлины образцо 2 75 23 48 52 2,077 20 3 50 5085 10 5 52 480,11 30 40 50 0,5 1,б 2, 2 3,5 5 3 0,7 1 5 4 Составитель П.Лапинедактор Т.киселева Техред Л.Пекарь Корректор С,Щомак.по делам изобретений113035, Москва, Ж, Р 87комитеоткрыушская ПодписноСССРйаб, д.4/5 Заказ 9 Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 формула изобретенияВистабильный магнитный провод, состоящий из оболочки и сердцевины из магнитомягкого материала, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности воспроизведения магнитных параметров, оболочки выполнены из магнитополужесткого мате риала, содержащего кобальт, железо и ниобий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Кобальт 75-85Железо 10-23Ниобий 2-5 2. Способ Получения бистабильного магнитного провода, включающийволочение и отжиг, о т л и ч а ющ и й с н тем, что, после отжига егоподвергают растяжению усилием 510 кг/мм и кручению с плотностьюпрокручивания 2-5 об/см.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 398391 б,кл,148-120, 1956.2. Авторское свидетельство СССРР 2723449/02, кл. Н 01 Р 1/02,1979.