AT150915B - Dauermagnet aus zerkleinertem Werkstoff. - Google Patents

Description

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  Dauermagnet aus zerkleinertem Werkstoff. 



   Es sind Dauermagnete bekannt, die durch Pressen zerkleinerten Werkstoffes mit oder ohne Benutzung eines beispielsweise harzigen oder ähnlichen Bindemittels geformt werden. Es ist auch vorgeschlagen worden, das verflüssigte Bindemittel mit dem eingelagerten zerkleinerten Magnetwerkstoff zu giessen. In den Fällen, wo ohne ein Bindemittel irgendwelcher Art gearbeitet wird, wird der zerkleinerte Magnetwerkstoff in Hülsen aus nicht magnetisierbarem Werkstoff eingepresst.

   Dauermagnete dieser Art haben den Nachteil, dass sie, selbst bei Verwendung von hohen   Pressdrücken   (4 t und mehr) sieh nur auf etwa 65%   der im ursprünglichen - gegossenen   oder gewalzten-festen Zustand   vorha.   denen Dichte zusammenpressen lassen und somit nur eine verhältnismässig geringe Dichte auf-   weise. i.   Die Folge dieser verminderten spezifischen Dichte des gepressten oder sonstwie in seine End- 
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 Remanenz und He die Koerzitivkraft. Die Koerzitivkraft bleibt als Nullwert unbeeinflusst davon, ob der Magnet im festen oder im zerkleinerten und gepressten Zustand vorliegt. 



   Dies hat zur Folge, dass der nutzbare Energieinhalt je Kubikzentimeter eines Dauermagneten aus zerkleinertem Werkstoff, verglichen mit einem Dauermagneten im festen Zustand und gleicher Zusammensetzung erheblich absinkt, u.   zw.   werden Verminderungen beobachtet von etwa   60%.   Es muss daher für einen gegebenen Verwendungszweck ein gepresster Magnet aus zerkleinertem Werkstoff erheblich grösseren Querschnitts verwendet werden als wenn das betreffende Magnetsystem unter Anwendung eines kompakten Magneten gleicher Zusammensetzung hergestellt wird. Dies ist für viele Verwendungszwecke untragbar.

   Man hat zwar bisher für Magnete aus zerkleinertem Werkstoff im allgemeinen nur solche Werkstoffe verwendet, die an sieh schon einen hohen magnetischen Energieinhalt aufweisen, wie beispielsweise die bekannten   Eisen-NiekeI-Aluminium-MagnetIegierungen.   Aber auch bei Anwendung dieses Werkstoffes treten die oben gekennzeichneten Mängel in Erscheinung. 



   Zweck der Erfindung ist es, Magnete aus zerkleinertem und gepresstem Werkstoff zu schaffen, die in grösserem Masse als bisher für die verschiedensten Verwendungszwecke, insbesondere für solche Verwendungszwecke geeignet sind, bei welchen ein verhältnismässig grosser Querschnitt und ein ver-   hältnismässig   grosses Volumen infolge der   räumlichen   Anordnung des betreffenden Magnetsystems nicht   zweckmässig   erscheint, d. h. es sollen der Energieinhalt je Kubikzentimeter des gepressten Magneten aus zerkleinertem Werkstoff und, im Interesse der notwendigen   Magnetquerschnittsverminderung,   die Remanenz erhöht werden. 



   Die Erfindung beruht auf der neuartigen Erkenntnis, dass die verschiedensten Eigenschaften eines aus zerkleinertem Werkstoff mit oder ohne Zuhilfenahme von Bindemitteln gepressten Dauermagneten dadurch beeinflusst werden können, dass, nicht wie bisher, der Magnet aus einem einzigen zerkleinerten Dauermagnetwerkstoff, sondern aus zwei oder mehreren Dauermagnetwerkstoffen besteht. 



  Durch Veränderung des prozentualen Mischungsverhältnisses lassen sich sowohl magnetische Kennziffern als auch sonstige Eigenschaften wie Temperaturbeständigkeit u. dgl. wirksam beeinflussen. 

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  Voraussetzung dafür, dass einzelne Dauermagnetwerkstoffe zur Erzielung besonderer Wirkungen miteinander gemischt werden können, ist, dass die Koerzitivkraft der zur Mischung gelangenden Werkstoffe gleich oder ähnlich ist. Zweckmässig werden nur solche Werkstoffe verwendet, bei denen die Koerzitivkraft um nicht mehr als   20%   voneinander abweicht. Falls Werkstoffe verwendet werden sollen, die in ihrer Koerzitivkraft mehr als   20%   abweichen, wird   zweckmässig   eine Sonderwärmebehandlung für einen oder mehrere der Werkstoffe durchgeführt, durch welche die Koerzitivkraftwerte einander angenähert werden. Die Wärmebehandlung besteht entweder aus Erhitzen und Abschrecken oder bei aushärtbaren Legierungen in einer in geeigneter Weise beeinflussten Aushärtung. 



   Durch geeignete Mischung verschiedener Dauermagnetwerkstoffe ergibt sich, abgesehen von den Vorteilen, die an sich schon durch das Pressverfahren gegeben sind, wie leichtere Herstellbarkeit schwieriger Formen, die Möglichkeit, Abfälle aus der Dauermagneterzeugung verschiedenster Art nutzbringend zu verwerten, ohne dass ein erneutes Einschmelzverfahren erforderlich ist.

   Werkstoffe, die durch das Pressverfahren insbesondere   bezüglich   ihrer Remanenz und ihres Kurvenfüllfaktors ungünstige Werte besitzen, können dadurch verbessert werden, dass ein oder mehrere Werkstoffe beigemischt werden, die bei annähernd gleicher Koerzitivkraft eine höhere Remanenz und einen höheren Kurven-   füllfaktor   aufweisen, die aber für sich allein zur Herstellung von Pressmagneten weniger geeignet sind, weil sie beispielsweise grosse Mengen teuerer Legierungsbestandteile aufweisen oder als Abfall in nicht zureichendem Masse zur Verfügung stehen. 



   Ausser dem oben geschilderten Vorteil bezüglich der magnetischen Werte kann bei geeigneter Wahl der Mischungsbestandteile auch eine Beeinflussung der Temperaturbeständigkeit des fertigen gepressten Magneten erzielt werden. Bei Dauermagnetwerkstoffen mit etwa gleichen magnetischen Kennziffern können beispielsweise die einzelnen Stoffe verschiedene Temperaturbeständigkeit aufweisen. Wird nun einem Bestandteil geringer Temperaturbeständigkeit ein Bestandteil zugemischt, der die Eigenschaft der Temperaturbeständigkeit in höherem Masse besitzt, so wird ein gepresster Magnet erzielt, der eine Temperaturbeständigkeit aufweist, die zwischen den   Temperaturbeständigkeits-   eigenschaften beider Bestandteile liegt. Der Wert lässt sich durch das gewählte   Mischungsverhältnis   in geeigneter Weise beeinflussen. 



   Gemäss der Erfindung gelingt es ohne Schwierigkeit, durch geeignete Wahl der zu mischenden Bestandteile aus bekannten, in Form von Abfall, Ausschuss od. dgl. vorliegenden Magnetwerkstoffen Dauermagnete mit jedem Sonderfall weitgehend angepassten Eigenschaften herzustellen, so dass den Dauermagneten aus gepresstem, zerkleinertem Werkstoff mit oder ohne Bindemittel neue Anwendunggebiete erschlossen werden, für die sie bisher beispielsweise aus   Raum-und Konstruktionsgründen   nicht verwendet werden konnten. 



   Im nachfolgenden werden einige zweckmässige Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung aufgeführt :
Zur Herstellung eines Dauermagneten aus gepresstem zerkleinertem Werkstoff wird eine Nickel-   Aluminium-Eisen-Dauermagnetlegierung   mit einer Koerzitivkraft von etwa 500 Örsted, einer Remanenz von etwa 6000-6500 Gauss und einem   Kurvenfüllfaktor 7j gleich 0-36-0-40   mit einem Nickel-Kobalt-   Titan-Eisen-Dauermagnetwerkstoff   mit einer Koerzitivkraft von 500 Örsted, einer Remanenz von etwa 9000 Gauss und einem   Kurvenfüllfaktor von. = 0. 50 gemischt,   u. zw. beispielsweise im Ver- 
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 magnetischen Gütewerte möglich. 



   Bei der Verwendung von   Niekel-Aluminium-Eisen-Dauermagnetlegierungen   können auch Werkstoffe zugemischt werden, die an sich eine geringere Koerzitivkraft beispielsweise von 275 Örsted aufweisen, wobei die Remanenz 10.000 Gauss beträgt. Dies ist der Fall für Kobalt-Molybdän-Eisen-Dauermagnetlegierungen. Um einen derartigen Werkstoff dem   Nickel-Aluminium-Eisen-Dauermagnetwerk-   stoff beimischen zu können, ist es erforderlich, die Koerzitivkraft des letztgenannten durch eine Sonderwärmebehandlung, die aus Erhitzen und Abschrecken besteht, derart zu beeinflussen, dass sie ebenfalls angenähert 275 Örsted beträgt. Infolge dieser Wärmebehandlung weist der Magnetwerkstoff eine Remanenz von 8000-8500 Gauss auf.

   Der   Kurvenfüllfaktor.     beträgt   für den wärmebehandelten Nickel-Aluminium-Eisen-Werkstoff 0-50-0-60. Bei einem   Mischungsverhältnis   von 1 : 1 der vor- 
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 weisen bei geeigneter Zusammensetzung im wesentlichen die gleichen magnetischen Kennziffern auf, beispielsweise haben beide Legierungen eine Koerzitivkraft von etwa 275 Örsted und eine Remanenz   von 9000 bzw. 10.000 Gauss. Kohlenstoff-Chrom-Kobalt-Eisenlegierungen haben die unerwünschte Eigenschaft, gegen Temperatureinflusse empfindlich zu sein, während die aushärtbaren Dauermagnet-   

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 legierungen auf der Basis Kobalt-Molybdän-Eisen äusserst   temperaturunempfindlich   sind.

   Durch geeignete Mischung beider Legierungen werden Dauermagnete erzeugt, die eine erheblich bessere Temperaturbeständigkeit aufweisen als Dauermagnete, die aus Kohlenstoff-Chrom-Kobalt-EisenDauermagnetlegierungen für sich allein bestehen. 



   PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dauermagnet aus zerkleinertem mit oder ohne Bindemittel gepresstem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der die magnetische Energie besitzende Werkstoff aus einer innigen Mischung zweier oder   mehrerer verschiedener Dauermagnetwerkstoffe   besteht, deren Koerzitivkräfte gleich oder ähnlich sind, zweckmässig nicht mehr als 20% voneinander abweichen.

Claims (1)

1. 2. Dauermagnet nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mischung verschiedener Dauermagnetwerkstoffe, von welchen ein Teil eine hohe Remanenz und einen hohen Kurvenfüllfaktor besitzen, während die andern geringere Remanenz und niedrigere Kurvenfüllfaktorwerte bei annähernd gleicher Koerzitivkraft aufweisen.

   3. Dauermagnet nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Mischung solcher verschiedener EMI3.1 findlichkeit gegen Temperatureinilüsse voneinander abweichen.

   4. Verfahren zur Herstellung der Bestandteile für Dauermagnete nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass voneinander abweichende Koerzitivkraftwerte durch eine aus Erhitzen und Abschrecken bestehende Wärmebehandlung bzw. durch eine in geeigneter Weise beeinflusste Aushärtung eines oder mehrerer der Bestandteile einander angeglichen werden.