Magnetische Werkstoffe

Kornorientiertes Elektroblech (Fe mit ca. 3 % Si) für Transformatorkerne hat bei Magnetisierung in Walzrichtung besonders geringe Verluste und eine hohe Permeabilität. Welche Begründung ist richtig?

  1. ADie Körner sind in der Goss-Lage {110}<001> ausgerichtet, sodass die leichte Richtung <100> in Walzrichtung zeigt
  2. BDie Textur ist durch Walzen und Glühen so eingestellt, dass <111>, die leichte Richtung von Eisen, in Walzrichtung liegt
  3. CDie Körner sind fein und regellos orientiert, sodass sich das Blech in allen Richtungen einschließlich der Walzrichtung gleich leicht magnetisieren lässt
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Lösung: A. Die Körner sind in der Goss-Lage {110}<001> ausgerichtet, sodass die leichte Richtung <100> in Walzrichtung zeigt

Eisen ist kubisch, und wegen der magnetokristallinen Anisotropie lassen sich die <100>-Richtungen am leichtesten (leichte Richtungen) und die <111>-Richtungen am schwersten magnetisieren. Kornorientiertes Elektroblech erhält durch sekundäre Rekristallisation mithilfe von Inhibitoren (feinen MnS- oder AlN-Ausscheidungen) grobe Körner in der Goss-Lage, bei der die {110}-Ebenen parallel zur Blechoberfläche liegen und <001> in Walzrichtung zeigt. Bei Magnetisierung in Walzrichtung nähert es sich daher schon in schwachem Feld der Sättigung, und die Verluste sind gering. Die Aussage, <111> sei die leichte Richtung, verwechselt leichte und schwere Richtung. Nicht kornorientiertes Elektroblech mit regelloser Orientierung wird für Motorkerne verwendet, in denen sich die Flussrichtung dreht. Si wird zugesetzt, um den spezifischen elektrischen Widerstand zu erhöhen und die Wirbelstromverluste zu verringern.

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