Magnetostriktion ist eine magnetisch-mechanische Eigenschaft, die mit Ferromagnetismus einhergeht. Die Definition von Magnetostriktion ist in IEC 60050-121 als "umkehrbare Verformung eines Körpers als Folge einer Magnetisierung, die durch ein angelegtes magnetisches Feld bewirkt wird" angegeben. Dieses Dokument gibt magnetostriktive Kenndaten von Elektroband und -blech in einem angelegten magnetischen Wechselfeld bei Netzfrequenz an.
Das Umgebungsproblem aufgrund der von Transformatoren und anderen Elektrostahl-Anwendungen (z. B. Vorschaltgeräte, Motoren) ausgehenden Belästigung durch akustischen Schall ist ein Anliegen der Industrie. Die Magnetostriktion von Elektrostahl ist als eine der Ursachen der Schallentwicklung anerkannt, insbesondere da die Minderung des Transformatorrauschens für die Umgebung erforderlich ist. Jedoch ist der Zusammenhang zwischen den magnetostriktiven Kenndaten von Elektrostahl und dem Transformatorrauschen kompliziert und bislang nicht geklärt. Eines der grundlegenden Probleme besteht darin, dass Normen für die Messung der magnetostriktiven Kenndaten fehlen.
Dieses Dokument stellt Standardverfahren für die Messung der magnetostriktiven Kenndaten von Elektroband und -blech bereit. Die technischen Einzelheiten wurden nach intensiven Beratungen von Experten zum Thema Magnetostriktion spezifiziert, so dass eine zufriedenstellende Vergleichspräzision erwartet werden kann. Die Messung erfordert die Erkennung leichter Vibrationen des Probekörpers mit einer Auflösung von mindestens 0,01 µm. Um diese Auflösung sicherzustellen, mussten nicht nur die magnetischen Aspekte, sondern auch die mechanischen Aspekte der Prüfeinrichtung, z. B. der Einfluss von Reibung und externen Vibrationen, spezifiziert werden.
Die magnetostriktiven Kenndaten der Schmetterlingsschleife sowie der Scheitel-Scheitel- und der Null-Scheitel-Wert der magnetostriktiven Dehnung werden in diesem Dokument spezifiziert. Ergänzende Kenndaten des A-gewichteten Schnellepegels und des A-gewichteten Beschleunigungspegels werden in Anhang A beschrieben.
Der technische Bericht IEC/TR 62581 [3] hat die Verfahren zur Messung der magnetostriktiven Kenndaten von Elektrostahl mittels eines Tafelmessgeräts überprüft. Bei der Messung kamen unterschiedliche Verfahren zum Einsatz. Bei Verfahren, die Sensoren nutzen, die im Kontakt zum Probekörper stehen, ist es jedoch schwierig, die mit den Kontaktverfahren im Zusammenhang stehenden Schallschwingungen zu erkennen. Darüber hinaus erfordern die Verfahren die Anwendung besonderer Fähigkeiten zur Durchführung der Messung. Deshalb stellt dieses Dokument Verfahren bereit, die einen optischen Sensor verwenden, und zwar einen Laser-Doppler-Vibrometer, der die Anforderungen von kontaktlosen, hochauflösenden Messungen mit hoher Vergleichspräzision erfüllt.
Die magnetostriktiven Kenndaten von kornorientiertem Elektroband und -blech entlang der Walzrichtung können durch die Anwendung von Druckspannungen in dieser Richtung, die in der Praxis vorkommen können, beeinträchtigt werden. Dies hängt von der Kornorientierung des Werkstoffs und der Zugspannung innerhalb des Werkstoffs, der durch die Oberflächenbeschichtungen ausgeübt wird, ab. Verfahren zur Messung bei einer anliegenden Druckspannung werden in Anhang B beschrieben.
Internationale Ringversuchsvergleiche von Messungen der magnetostriktiven Eigenschaften wurden durchgeführt [4], [5], [6]. Deren Ergebnisse sind in dieses Dokument eingeflossen.
Zuständig ist das DKE/K 171 "Magnetische Legierungen und Stahl" der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDE.
