專利名稱：具有改進加工效率的金屬帶連續(xù)退火方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及金屬帶連續(xù)退火的方法與裝置。本發(fā)明還涉及電子產(chǎn)品監(jiān)視系統(tǒng)的磁力標記器以及制造該標記器的方法和裝置。
背景技術：
典型地，熔體，如連續(xù)的通常厚度20-30μm的金屬帶經(jīng)快速固化生產(chǎn)無定形的鐵磁金屬。由于其原子結構，它們在鑄造狀態(tài)時具有良好的軟磁性。但是，至于任何磁材料，通過后續(xù)的高溫熱處理(退火)可以大大提高它們的磁性。這樣可以精確地調節(jié)它們的性能，以滿足大量應用的需要。退火處理的另一目的可能是使這種帶具有所要求的幾何形狀。典型地，在足夠高的溫度下進行熱處理時，該金屬帶的幾何形狀應是在這種熱處理期間其被施加的幾何形狀。
在許多的應用中(例如在軟磁芯中)，無定形鐵磁金屬廣泛地用作電子產(chǎn)品監(jiān)視系統(tǒng)(EAS)的標記器。這樣一種標記器通常由具有清晰的、高穩(wěn)定的軟磁性的細長無定形帶制成。這種無定形帶為標記器提供了信號識別，以便通過這樣一種監(jiān)視系統(tǒng)的探詢區(qū)將它與其他的物品區(qū)別開來。
除了清晰的磁特性外，許多傳感器的應用(例如EAS的標記器)還要求帶充分平，或者帶不明顯彎曲。這對于例如把傳感器帶裝入腔中而又不使其彎曲時就是必要的。特別對于磁致彈性傳感器，例如聲磁EAS標記器，這樣的彎曲可能會因磁致伸縮耦合作用而導致磁性能嚴重降低。
無定形帶的一個問題就是它們顯示出生產(chǎn)固有的縱向和/或橫向曲率(參見Varret，G.Le Gal和M.Henry，《材料科學雜志(Journal ofMaterial Science)》Vol.24(1989)，第3399-3402頁)。這種彎曲高度可以直到1000μm和1000μm以上(縱向曲率的定義見下面)，且源于在快速固化期間熱致機械應力。該彎曲部分高度對鑄造條件極敏感，而且在實際中還不能以可靠的方式加以控制。因此，退火處理還應該消除這種帶的初始曲率，使其具有平的形狀或小的預定曲率。
進行熱處理的通用方法是金屬帶連續(xù)退火。即帶從位于爐一側的供帶盤進料，連續(xù)運送通過爐中的高溫區(qū)，然后在爐另一側的卷帶盤上卷帶。在這樣一種方法中，通過嚴格選擇退火參數(shù)，例如爐中溫度分布和取決于帶通過爐的速度的退火時間，可使帶具有特定的性能。在退火期間，還可以運用施加的拉伸應力、磁場或電流調整磁性。
加熱帶的一種途徑是如US 5 684 459所述的將其纏繞在加熱輪上。這樣，通過使帶對著其初始彎曲“向后”彎曲，在退火時間幾秒內可以消除帶的初始縱向曲率。但是，使帶相反彎曲消除這種曲率對退火條件是極敏感的。根據(jù)帶的初始曲率，曲率僅僅在精確的退火時間內消失。例如，如果帶的退火時間太長，則會產(chǎn)生很強的與初始曲率相反的曲率。而且，曲率減小影響磁性。因此，必須接受一種曲率減小與磁性之間的折衷結果。
另一個通用的方法是使帶筆直通過爐，例如像US 5 757 272、5 676767、5 786 762和6 011 475所描述的。在該方法中，帶被引導通過退火夾具通道，這個夾具起到儲熱器的作用，并且支撐帶，使帶在退火過程中保持其平直度。由于這條帶保持平直，若該帶受到某一最小退火溫度，并經(jīng)過某一最少退火時間，則可消除任何的縱向曲率。選擇性地，為了使帶具有小的橫向卷曲，這種卷曲可增強縱向彎曲硬度，從而降低縱向曲率，則退火夾具的橫截面可具有彎曲剖面。那么，消除縱向曲率的方法很大程度上與精確的退火條件無關。因此，可以獨立而不需折衷地優(yōu)化磁特性所必需的退火參數(shù)。
但是，剛剛提到的方法的主要問題與退火速度有關。由于方法效率的原因，非常需要盡可能高的退火速度。但是在實踐中，如果退火速度超過一定的限度(長2米的爐通常是10-20m/min)，所要求的性能(如磁特性或平坦度)會隨著速度增加而迅速降低。很一般地，總是可以通過建造相應更長的爐來增加退火速度。而后一種解決辦法明顯增加退火裝置的成本，因此又降低了加工效率。

發(fā)明內容
根據(jù)現(xiàn)有技術的連續(xù)退火狀況，加工效率受到最大退火速度的限制，超過該最大退火速度，能實現(xiàn)的性能降低。本發(fā)明人已認識到，這個問題并不一定只是與短的退火時間相關，該時間與高的速度有關，而是一個對帶傳熱的問題。眾所周知，良好而迅速的傳熱要求金屬帶與具有良好的導熱性的儲熱器直接接觸。例如金屬與金屬直接接觸便是這種情況。因此，例如帶纏繞在加熱金屬輥上可達到對帶極佳傳熱，并且允許高退火速度。但是，缺陷是這種帶具有加熱輥的曲率，或者必須接受這種曲率與磁特性之間的折衷。該帶在直式爐中退火可解決這一缺陷，可是要明顯降低退火速度。其原因是通過爐中氣氛達到對帶傳熱是一個相對緩慢的過程。因此，如果退火速度變得太快，材料就不能充分加熱，能實現(xiàn)的性能(如磁特性或平坦度)隨著退火速度增加而快速降低。通過引導該帶通過退火夾具的狹窄通道可以改進傳熱，退火夾具起到儲熱器的作用。但是，開口寬度合理時，該帶易于自由移動通過該通道，或多或少偶然地接觸退火夾具壁，這樣造成確定的熱接觸不良，于是造成限定的退火速度。
本發(fā)明的一個目的是提供具有改進加工效率的連續(xù)帶材料退火的方法和裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種鐵磁金屬帶的退火方法與裝置，以便以比現(xiàn)有技術通常方法可達到的更高退火速度獲得特有的磁性，同時還不降低所述的性能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種方法和裝置，這種方法和裝置可降低鐵磁金屬帶的初始曲率，例如生產(chǎn)固有的曲率，其條件是這種曲率降低對寅范圍的精確退火條件(例如時間和溫度)是相對不敏感的，并且不會降低帶的其他物理性能。
以上目的可以通過以下方法實現(xiàn)讓帶在一條路徑上縱向傳送通過熱處理夾具中的通道，其中沿著至少部分路徑橫向延伸的通道突起部分，造成帶蜿蜒而行，并使其與熱處理夾具多次接觸，從而改進與熱處理夾具的熱接觸。讓帶在一條路徑上縱向傳送通過熱處理夾具中的通道，其中該路徑沿著通道的彎曲部分蜿蜒向前，造成帶與熱處理夾具接觸，從而改進與熱處理夾具的熱接觸，這樣也可以實現(xiàn)上述的目的。
通道壁的起伏可提供突起和彎曲部分，它可以是沿著其部分長度向上和向下彎曲。沿著通道的彎曲部分該帶被迫使與通道壁緊密接觸，與現(xiàn)有技術的直通道相比，這能顯著改善向帶傳熱。因此，材料加熱比爐溫快得多，這樣允許人們提高退火速度和/或建造更短的退火爐。
優(yōu)選地，通道的彎曲部分位于退火夾具的起點，即帶進入爐中的地方。一旦足夠的熱量傳到帶中，可以再提供一條直通道。這個通道然后起到儲熱器的作用，它使帶保持在退火溫度。
退火溫度顯示一定的分布，即溫度沿著爐的長度而變化可能是必要的。因此，退火通道在爐溫變化的地方顯示出彎曲部分可能是有利的。
該帶離開爐時它還是熱的，這尤其對于高速退火速度來說是一個問題。因此，在本發(fā)明的另一個方面，退火夾具因此延伸到爐外，并包括一個冷卻部分，這個部分又顯示出彎曲部分。這樣能保證快速冷卻帶，這對可實現(xiàn)的性能也是很關鍵的。
引導這種熱帶越過彎曲部分時，這個彎曲至少部分退火成帶。因此，如果退火夾具在其整個長度都是彎曲的，退火的帶應顯示相應的曲率。為了使退火的帶保持平坦，因此，優(yōu)選的是退火夾具大體上是直的，“向上的彎曲部分”后接一個“向下的彎曲部分”，或者相之亦然。類似地，當該通道單一向上或向下彎曲，后接一個其長度至少與彎曲部分相同的非彎曲部分時，帶也可保持平直。
附圖的簡要說明

圖1是退火裝置20的示意圖。
圖2說明了帶被傳送通過爐時的退火夾具細節(jié)。圖2a是橫截面圖，圖2b是側視圖，圖2c、2d是退火夾具的縱向部分。根據(jù)本發(fā)明原理的退火夾具是一種至少一個具有如圖2c所繪彎曲通道，后接如圖2d所繪直通道的片段的組合。
圖3說明一個可選擇的退火夾具橫截面，這種夾具可使退火的帶具有橫向曲率。
圖4說明一片帶的卷曲C的定義。該曲率可以是帶的橫向和/或縱向曲率。該卷曲定義為帶10與其上放著一條具有一定長度和寬度的條的平面40之間的最大高度C。在本說明書中，卷曲是長38毫米、寬6毫米的帶10與平面40之間的最大高度C。
圖5表明在350℃退火的長38毫米、寬6毫米帶的卷曲作為退火速度的函數(shù)。C1和C2表示現(xiàn)有技術的對比實施例；I1至I4表示根據(jù)本發(fā)明教導退火的樣品。
圖6表明對以40m/min退火速度場致退火的寬6毫米帶的測量的BH-環(huán)。C1(非線性環(huán))表示現(xiàn)有技術的對比實施例，I2(線性環(huán))是根據(jù)本發(fā)明教導退火的實施例。該圖還提供了各向異性磁場Hk的定義，它是磁化達到飽和時的磁場強度。
圖7表明在350℃退火寬6毫米帶的BH-環(huán)的非線性作為退火速度的函數(shù)。C1和C2表示現(xiàn)有技術的對比實施例；I1至I4表示根據(jù)本發(fā)明教導退火的樣品。
圖8表明在350℃退火的長38毫米、寬6毫米帶的共振信號A1作為退火速度的函數(shù)。C1和C2表示現(xiàn)有技術的對比實施例；I1至I4表示根據(jù)本發(fā)明教導退火的樣品。
圖9是聲磁標記器略圖，它由無定形帶10的拉長條和套50構成。
實施本發(fā)明的方式圖1表明退火裝置20的示意圖。該退火裝置包括爐21和在爐相對側的供帶盤和卷帶盤22、23。連續(xù)鐵磁帶10從供帶盤22退卷，傳送通過爐21，然后卷繞在卷盤23上。當帶傳送通過爐時，其路徑由基本直的退火夾具30支撐。這條帶被嚙合在一對輥24之間，其拉著帶10通過爐。輥26支撐著帶，使帶盡可能直地進入爐中。
數(shù)字25表示搖臂和輥，它們可任選地加到帶的路徑中，以便控制和改變沿著帶的拉伸應力，例如像PCT申請00/09768所述的。爐21可以包括當該帶傳送通過爐時對帶施加磁場的設備。可垂直于帶軸施加磁場，例如像US 5 676 767或6 011 475所描述的，或可以沿著帶軸施加磁場，例如像US 5 757 272或5 786 762所描述的，或在一個方向施加磁場，該方向在橫向和沿著帶有磁場分量。此外，可以使用輥26和24通過帶提供電流，例如像US 5 757 272所描述的。采用上述任何一種變更都取決于所要求的磁特性，例如像上述申請詳細描述的磁特性。
在圖2中詳細說明了退火夾具30。如圖2a(橫截面)和2b(側視圖)所表明的，它由上部32和下部33和通道31構成，帶10在通道31中運送通過爐。退火通道31的寬W通常只略寬于帶的寬度，高度Z應該至少是帶厚度的幾倍，但優(yōu)選地是至少約1/10毫米，甚至非常薄的帶也如此。后者與實際原因有關，如加工夾具、往夾具中傳送帶的容易程度和清潔夾具。典型地，對于20-30μm厚的帶，像無定形的金屬帶，通道中的間隙Z優(yōu)選地大于約0.2毫米。
圖2c和2d提供了退火夾具的縱向部分。在現(xiàn)有技術的退火夾具中，如圖2d所示，傳送帶10通過的通道31沿著夾具的整個長度L基本上都是直的。與此相反，如圖2c所圖示的，本發(fā)明的夾具沿著其長度方向以向上或向下彎曲的形式顯示出一定突起部分。特別地，在夾具的“起始”位置，即更確切地在部分34(參見圖2b)，有這樣一個長L1的彎曲部分是很重要的，從那里帶開始進入升溫區(qū)。
所述彎曲部分的目的是在帶10與退火夾具的上部或下部32、33熱壁之間提供緊密接觸，而達到對冷帶良好而快速的傳熱。與此相反，如圖2d所示的直通道僅能使帶10與熱壁有偶然的接觸，向帶傳熱主要是通過熱爐中的氣氛進行的，這樣獲得的加熱速度相對低些。但是，一旦帶加熱到足以達到希望的溫度，與爐中氣氛接觸就足以能使帶保持其溫度。因此，一旦帶達到了目標溫度，通道31又可以是具有如圖2d所示直線形式。
例如像圖2b部分35所表明的，作為一種變更，還可使用彎曲的通道，使帶從爐中出來時能迅速冷卻。類似地，如果帶退火要求隨著爐路徑改變的非常確定的溫度分布，可在帶溫度沿著退火路徑應該迅速改變的任何位置加上彎曲部分。
在所述的彎曲退火通道中帶與退火夾具壁的緊密接觸可在帶與壁之間帶來一定的機械摩擦。因此，有利的是使向上和向下彎曲部分平滑一些，并且只是在真正需要的地方才有這些彎曲部分。在退火夾具起始部分34肯定是這種情況，在這里冷帶必須加熱達到爐溫。應該理解，每個彎曲部分都起到進入通道的突起部分作用，并且如所指出的，使通道彎曲以適應其突起部分。當帶通過這樣一個突起或彎曲部分時，它首先在某點上彎曲，然后以相反方向彎曲。這樣的彎曲就消除了帶的初始曲率。
圖2c所示的實施例顯示出向上和相反向下的彎曲。這第二個相反彎曲的目的是減少給該帶帶來縱向彎曲被退火的風險。如果彎曲(向上或向下)后接著一個至少與彎曲部分相同長度的直退火通道部分，也能達到同樣的目的。此外，為了使在帶中引起的任何可能曲率保持在最低的水平，曲率半徑R應該優(yōu)選地大于約1米。明顯變更圖2所示的排列可能是使彎曲部分進一步向上和/向下彎曲，因此進一步改進往該帶傳熱。
圖2c給出了彎曲通道的詳細視圖。每個彎曲可用夾具下部33的長度X和高度Y，和上部32的高度Y+Z表征，如果彎曲向下則反之亦然。例如，彎曲部分分別構成了半徑R和Y+Z圓的片段。按照加工夾具的容易程度，后者是優(yōu)選的。但是，彎曲部分也可取不同的形狀，例如按正弦波確定的形狀。例如，為了易于機械加工和把多個夾具部件安裝在一起，彎曲部分的間隔距離為A。
為了說明放大了圖2c所示的彎曲部分。實際上該彎曲部分是非常平滑的。采用這樣一種平滑彎曲部分的原因包括(1)避免帶之間過分摩擦；(2)使帶中引起的任何可能曲率保持在最低的水平；和/或，(3)便于帶裝入退火夾具中。
因此，應該選擇彎曲部分高度Y和彎曲部分長度X的比遠遠小于1，優(yōu)選地Y/X＜0.05。典型的尺寸是彎曲長(X)100-500毫米，彎曲高(Y)約1-10毫米。因此，曲率半徑R優(yōu)選地是約1毫米以上，可以直到幾米。為了提供在帶10與退火通道31內退火夾具32、33壁之間要求的接觸，理想地，選擇彎曲部分高Y大于退火通道的高Z。優(yōu)選地，Y/Z大于約2，這表示沿著彎曲部分長度X的約至少30％，帶與夾具緊密接觸。
退火夾具的代表性材料是用鋼制成的。對于鐵磁帶，“無磁性”的不銹鋼是優(yōu)選的，如果在退火過程中施加磁場尤其如此。但是，可以使用具有合理導熱性的可選擇材料，例如某些陶瓷。如果在退火過程中電流流過帶時，則后者是必需的，例如像US 5 757 272所描述的。
實施例在一個2.5米長加熱到350℃的爐中進行退火試驗。如US 6 011 475充分詳細說明的那樣，該爐環(huán)繞著磁鐵，這些磁鐵產(chǎn)生了與軸和與加熱帶平面垂直的約2500Oe的磁場。此外，在退火期間施加拉伸應力。為了達到約6Oe的磁感應各向異性Hk預定值，該值決定了材料的基本磁特性，如PCT申請WO 00/09768所描述的，在反饋過程中調節(jié)該拉伸應力。研究的材料是寬6毫米，厚20-30μm的無定形鐵磁合金帶，其組成是Fe24Co12Ni46.5Si1.5B16。退火的材料用作電子產(chǎn)品防竊系統(tǒng)的標記器。
退火夾具總長L＝3000毫米，寬22毫米，高18毫米。如果沒有另外再指出，退火通道31(參照圖2a)有個寬W6.2毫米，高Z0.5毫米的矩形橫截面。
已研究如表1列出的各種構型的退火夾具配置1.對比夾具C1在一組根據(jù)現(xiàn)有技術的對比試驗中，如圖2d所表示的，退火通道31沿著于圖2d中所示的夾具全部都是直的。
2.對比夾具C2在另一組根據(jù)現(xiàn)有技術的對比試驗中，如圖2d所表示的，退火通道31沿著夾具全部也都是直的。但是，這次它顯示出如圖3所示的彎曲橫截面，以使帶具有橫向卷曲(參見US 5 676 767和6 011 475)。在這種情況下，通道高Z在通道邊是0.4毫米，在通道中間是0.8毫米。根據(jù)圖2d，這個橫向彎曲的退火通道長約600毫米，然后接著是2400毫米長的通道。
3.本發(fā)明夾具I1-I4對于本發(fā)明的退火試驗，改變退火夾具，以顯示沿著長度L1的方向在其起始部分(即帶進入加熱區(qū)的位置)有如圖2c所繪的彎曲部分。接著該彎曲部分的是沿著長L2＝L-L1(參見圖2b)的直通道。這些彎曲段的排列例如像在表I中I1-I4所指出的。各個彎曲段開始有長50毫米(＝A/2)的直段，后接長200毫米(＝X)的環(huán)段，再接50毫米直段。這樣的彎曲段總長度因此是300毫米。曲率半徑R是1500毫米，環(huán)段高Y是3.34毫米。
采用15-44m/min的退火速度測試了上述配置C1、C2和I1-I4中的每種配置。44m/min的上限源于本退火裝置的發(fā)動機不允許更高的速度。因此，44m/min最大速度不代表本發(fā)明的極限。在退火夾具內，這些速度相應的時間是12秒(15m/min)和4.1秒(44m/min)。在退火夾具內，其它速度相應的時間如下-20m/min(9秒)；30m/min(6秒)；40m/min(4.5秒)；表1所研究退火夾具配置的退火通道橫截面和縱向剖面。C1和C2是對比實施例。I1-I4是本發(fā)明配置。至于橫截面“矩形的”表示圖2a的橫截面，“彎曲的”表示根據(jù)圖3的橫截面。至于縱向剖面，U表示根據(jù)圖2c左半邊有向上彎曲部分的段，D表示根據(jù)圖2c右半邊有向下彎曲部分的段，“直的”是根據(jù)圖2d的直通道。

表II根據(jù)表I的夾具配置C1和C2(＝對比實施例)和I1-I4中，以40m/min退火速度在350℃退火后，該鑄造材料的卷曲、BH-環(huán)的非線性和共振振幅A1。

在退火后檢測的性能是帶卷曲(參見圖4和5)，BH-環(huán)的非線性(參見圖6和7)和共振振幅(參見圖8)。一些結果還匯集在表II中。
一般而言，最低退火速度15m/min時，這些檢測的退火配置基本上得到相同的結果。但是，對比實施例C1和C2的性能隨著退火速度的降低，在較高縱向卷曲、較高非線性和較低共振振幅方面會大大降低，而本發(fā)明實施例I1-I4即使有也僅顯示出較少降低。唯一的例外是對比配置C2的卷曲，其中故意使材料有微小橫向卷曲。現(xiàn)在，在下面更詳細地討論這些結果。
如這里所確定的卷曲C是帶10與金屬平表面40之間的最大高度C，在這個金屬表面40上放了一條長38毫米、寬6毫米的帶(參見圖4)。用電容測微器測定該卷曲，該電容測微器能分辨卷曲的精確度達20μm。典型地，鑄造材料卷曲是約200-1200μm。如果在基本直路徑上退火，成功退火處理的特征就是低卷曲。
卷曲的結果列在圖5中。隨著退火速度的增加，對比夾具C1產(chǎn)生的卷曲非常明顯的增加。主要彎曲是縱向的。其原因在于由于熱接觸相對較差，在更高的退火速度下不能充分地消除帶的初始卷曲。高退火速度時，其卷曲甚至會超過其初始測量值320μm，可設想這個測量值能反映鑄造卷曲相對廣泛散開。對于對比退火夾具C2，退火速度為約150-200μm時，該卷曲顯示出較小的變化。這主要反映了如上所描述的故意引發(fā)的橫向卷曲。這種橫向卷曲增強了帶的彎曲硬度，該彎曲硬度抑制縱向卷曲。用本發(fā)明退火夾具11-14退火的材料顯示出最低的卷曲，因此是基本上平的，與退火速度無關。低的卷曲值是卷曲測量的測量精度級的。因此，實際曲率可能更低。于是，夾具I1-I4在一定帶速度下達到低退火帶曲率方面比對比夾具C1和C2有更明顯的好處。
在另一系列試驗中，選擇了鑄造卷曲寬達1200μm的材料。當用夾具I1-I4退火時，該材料還顯示出與圖5所示同樣低的卷曲。
至于BH-環(huán)的線性擬合，退火后BH-環(huán)的非線性NL定義為BH-環(huán)的均方根偏差(用長10厘米帶測定的)。更確切地是NL(in%)=100Bmax1NΣi=1N(Bmeas(Hi)-BFit(Hi))2,]]>式中，Bmeas(Hi)是測量值，BFit(Hi)是在磁場強度Hi時擬合感應，其中B/Bmax＜0.75。一般地，設想在垂直于帶軸的磁場中使鐵磁無定形帶退火能得到BH-環(huán)，它作為磁場的函數(shù)基本上是線性的，直到施加的磁場超過各向異性磁場Hk時，它是鐵磁性飽和的。如果退火完全成功，則低線性度(即典型地低于約1％)是特征性的特點。圖6給出了線性和低線性環(huán)的實施例。為了避免諧波系統(tǒng)中的錯誤警報，線性BH-環(huán)例如對于聲磁標記器是非常重要的(參見US 5 469 140和6 011475)。
圖7顯示了BH-環(huán)的非線性結果。在顯著非線性的BH-環(huán)方面，對比夾具C1隨著退火速度的增加而造成磁性大大降低。這種非線性的原因有兩層。第一，高速退火速度時沒有充分消除生產(chǎn)固有的機械應力。第二，縱向彎曲帶直放到BH-環(huán)跟蹤器中時，產(chǎn)生了額外的機械應力。后者還反映了減低機制，一短段彎曲條放到H不夠高的套中發(fā)生變形時，這時就發(fā)生這種現(xiàn)象(參見圖9)。所述的機械應力通過磁致伸縮相互作用產(chǎn)生易磁化軸分布，這樣造成所觀察的非線性。對比夾具C2的減低機制不那么明顯?？捎靡驇M向彎曲時至少部分接觸退火夾具而能更好熱接觸來解釋這一現(xiàn)象。另外，橫向產(chǎn)生的曲率使帶在其縱軸上保持筆直，以致在BH-環(huán)測量期間或在把帶放入標記器中時不會產(chǎn)生任何額外的彎曲。然而，對于根據(jù)本發(fā)明退火的帶(實施例I1-I4)，在高退火速度的非線性還是大大降低了。特別地，即使在高的退火速度，配置12-14也可得到極線性的環(huán)，其非線性大大低于約1％。
長38毫米條的磁致彈性共振振幅A1，是在用磁交流場的單音脈沖(tone burst)(最大振幅17.8mOe-頻率約58千赫-1.6毫秒脈沖，脈沖頻率50赫茲)激勵磁共振后，在約1毫秒有100周的讀出線圈中的感應電壓。共振振幅A1是鐵磁的磁致伸縮合金的磁致彈性反應的特定特性。高振幅是成功退火處理的非常敏感的探測器。在本實施例中，在直流偏磁場6.5Oe測量了共振振幅，它大約相當于A1作為偏磁場函數(shù)顯示其最大值的偏磁場。
圖8顯示共振信號的結果，它非常好地解決了各種夾具配置之間的差異。現(xiàn)有技術的兩個對比夾具都顯示出隨著退火速度的增加振幅嚴重降低的問題。作為對比，甚至在最高的研究退火速度，在本發(fā)明夾具配置I1-I4中退火材料的振幅還保持在“慢速”振幅的80％以上。
在一系列另外的試驗中，退火通道的高度Z從0.5mm增加到0.8mm。盡管開口相對較寬，依然沒有發(fā)現(xiàn)本發(fā)明退火材料有任何降低。
在一個優(yōu)選的具體實施方案中，所述的退火方法用于提供電子產(chǎn)品防竊系統(tǒng)用的聲磁標記器的共振器，例如像US 5 469 140或5 841 348所描述的。在這樣一種標記器中，如圖9圖示所表示的，共振器條10嵌入套50中。重要的是共振器可以在共振腔內自由振動，以獲得性能良好的防竊系統(tǒng)。共振器與其套的任何機械干擾都會造成其性能急劇降低。因此，必需是共振腔內的余隙H應該保持大于共振器卷曲C，以致共振器可以無阻礙地共振。市場上典型的標記器使用根據(jù)對比方法C2退火的共振器材料，它有約200μm的略微橫向卷曲C。共振腔的總高度H通常是約600μm。另一方面，較薄的高度H較低的標記器更適合固定在商品上。因此，為了提供這樣一種較薄的標記器，共振器應該制造得盡可能平，從而能避免降低任何性能。使用根據(jù)本發(fā)明原理退火的平共振器，可以有利地實現(xiàn)這一目的。
至此所述的本發(fā)明具體實施方式
可以在高退火速度下提供具有良好磁特性的平帶。但是，該方法在比現(xiàn)有技術方法能達到的更高退火速度下，還能提供具有橫向曲率和良好磁特性的帶。因此，退火夾具可以由縱向彎曲部分和其后接著的直部分組成，該縱向彎曲部分起到根據(jù)本發(fā)明原理增加退火速度的作用，該直部分有橫向的彎曲橫截面，以便使該帶有小的橫向卷曲。
可引入在前述實踐中的各種其他變化，但沒有偏離本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明的特別優(yōu)選具體實施方式
意欲是說明而非限制性的。以下權利要求書規(guī)定了本發(fā)明的真正精神和范圍。
權利要求
1.一種退火薄金屬帶的方法，該方法通過讓該帶在一條路徑上縱向通過在熱處理夾具中的通道進行，其中沿著至少部分沿路徑橫向延伸的通道突起部分，造成帶蜿蜒而行，并使其與熱處理夾具多次接觸，從而改進與熱處理夾具的熱接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該突起部分所處的位置接近在該熱處理夾具中加熱區(qū)域的起點。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該熱處理夾具有不同的溫度區(qū)域，而突起部分所處的位置接近在該熱處理夾具中這種區(qū)域的起點。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該熱處理夾具有一個冷卻部分，而突起部分處在冷卻部分中的一個位置，從而改進帶的冷卻。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該通道是基本直的通道。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該突起部分作為通道壁的起伏形成。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中該起伏作為通道的彎曲部分形成。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中該彎曲部分的曲率半徑是至少1000mm。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該帶的特定部分在9秒或少于9秒內通過熱處理夾具。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中該帶的特定部分在6秒或少于6秒內通過熱處理夾具。
11.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中該帶的特定部分在4.5秒或少于4.5秒內通過熱處理夾具。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該帶以20m/min或20m/min以上的速度傳送通過熱處理夾具。
13.根據(jù)權利要求12所述的方法，其中該帶以30m/min或30m/min以上的速度傳送通過熱處理夾具。
14.根據(jù)權利要求13所述的方法，其中該帶以40m/min或40m/min以上的速度傳送通過熱處理夾具。
15.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該退火包括暴露于200-500℃的溫度。
16.根據(jù)權利要求15所述的方法，其中退火包括暴露于300-400℃的溫度。
17.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該通道具有一定高度，而突起部分的高度高于該通道的高度，該通道被彎曲以適應其突起部分。
18.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該帶是鐵磁的無定形合金帶。
19.根據(jù)權利要求1所述的方法，該方法用于生產(chǎn)電子產(chǎn)品監(jiān)視系統(tǒng)的磁致彈性標記器。
20.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該路徑一側的突起部分造成帶沿第一方向蜿蜒而行，而該路徑另一側的突起部分造成帶沿第二方向蜿蜒而行。
21.根據(jù)權利要求20所述的方法，其中第一和第二方向是相反的方向。
22.一種退火薄金屬帶的方法，該方法通過讓帶在一條路徑上縱向通過熱處理夾具中的通道進行，其中該路徑沿著通道的彎曲部分彎曲，因此促使該帶與熱處理夾具接觸，從而改進與熱處理夾具的熱接觸。
23.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中該路徑沿一個方向彎曲，接著沿一個相反的方向彎曲。
24.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中該彎曲部分后接一個直通道。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中該彎曲部分后接一個至少同樣長度的直通道。
26.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中該彎曲部分的曲率具有高度Y，該高度高于退火通道的高度Z。
27.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中該彎曲部分的曲率具有高度Y和長度X，高度與長度Y/X比遠小于1。
28.根據(jù)權利要求22所述的方法，其中該通道的開口高度是至少0.2mm(優(yōu)選至少0.5mm)。
29.根據(jù)權利要求22所述的方法，該方法用于生產(chǎn)電子產(chǎn)品監(jiān)視系統(tǒng)的磁致彈性標記器。
30.一種用于使薄金屬帶退火的裝置的熱處理夾具，它包括a)確定縱向接受帶的路徑的通道，b)突起部分，其沿該路徑如此橫向延伸以致該路徑沿著其至少部分長度彎曲。
31.根據(jù)權利要求30所述的熱處理夾具，其中該通道具有一定高度，而突起部分的高度高于通道的高度，該通道被彎曲以適應其突起部分。
32.根據(jù)權利要求30所述的熱處理夾具，其中所述突起部分由通道壁的起伏限定。
33.一種用于使薄金屬帶退火的裝置的熱處理夾具，它包括確定縱向接受帶的路徑的通道，該通道包括至少一個彎曲部分，從而使該路徑沿著其至少部分長度彎曲。
34.根據(jù)權利要求33所述的熱處理夾具，其中該彎曲部分的曲率半徑是至少1000mm。
35.根據(jù)權利要求30所述的熱處理夾具，其中該熱處理夾具在通道中在一個以上被直部分隔離的地方有突起部分，從而確定了熱處理夾具的隔離部分。
36.使薄金屬帶退火的裝置，該裝置包括如權利要求30所述的熱處理夾具，支持帶的供帶盤，和卷繞退火帶的卷帶盤。
37.根據(jù)權利要求36所述的裝置，該裝置包括將帶以超過20m/min的速度從供帶盤，通過熱處理夾具，再卷繞到卷帶盤的設備。
38.使薄金屬帶退火的裝置，該裝置包括如權利要求33所述的熱處理夾具，支持帶的供帶盤，和卷繞退火帶的卷帶盤。
39.根據(jù)權利要求38所述的裝置，該裝置包括將帶以超過20m/min的速度從供帶盤，通過熱處理夾具，再卷繞到卷帶盤的設備。
全文摘要
為了引發(fā)特定的磁特性和為了消除薄金屬鐵磁合金帶生產(chǎn)固有的縱向彎曲部分，讓該帶連續(xù)傳送通過爐而使該帶退火。進行熱處理時，該帶在基本直的退火夾具中通過通道進行導向。該通道的特征在于沿著其長度部分輕微彎曲，在帶進入退火爐的地方尤其如此。彎曲的通道提供了在帶與儲熱器之間的改進熱接觸。因此，可以在特別高的退火速度實施該方法，而不降低所希望的特性。
文檔編號C21D1/04GK1659289SQ03813731
公開日2005年8月24日 申請日期2003年5月15日 優(yōu)先權日2002年6月11日
發(fā)明者G·赫澤爾, T·哈特曼恩, M·－R·連 申請人:真空融化股份有限公司, 傳感電子公司