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Querschnittsverringerungen u. dgl. erzielt werden. Von geringerer Bedeutung ist es, dass infolge dieser Wärmebehandlung gleichzeitig meist eine geringe Verschlechterung der Koerzitivkraft eintritt, weil dadurch nur eine mässige Vergrösserung der an sich meist geringen Magnetstablängen erforderlich wird.
Grundsätzlich unterscheidet man zwei verschiedene Arten von Dauermagnetwerkstoffen für die Herstellung gepresster Magnete, u. zw. die Gruppe der auf der sogenannten Kohlenstoff-Stahlhärtung beruhenden Magnetwerkstoffe-Dauermagnetstähle-und die Gruppe der aushärtbaren Dauermagnetlegierungen. Gemäss der Erfindung werden beide Werkstoffgruppen einer Wärmebehandlung unterworfen, die in jedem Falle zu dem oben dargelegten Ergebnis führen soll. Die Wärmebehandlung unterscheidet sich für die beiden Gruppen infolge der verschiedenen Konstitutionsbedingungen.
Gemäss der Erfindung werden die Dauermagnetstähle einer Erhitzung mit nachfolgendem schroffen Abschrecken unterworfen. Es ist zwar bekannt, dass zur Erzielung besonderer magnetischer Eigenschaften die auf der Kohlenstoff-Stahlhärtung beruhenden Dauermagnetwerkstoffe einem Erhitzen und Abschrecken unterworfen werden. Die Abkühlungsgeschwindigkeit musste jedoch für feste Magnete so eingestellt werden, dass der Magnetwerkstoff rissfrei, masshaltig und verzugfrei blieb. Es sind daher immer nur verhältnismässig mildwirkende Abschreckmittel, wie Luft, Pressluft, Öl u. dgl., verwendet worden.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird das Abschrecken von Glühtemperatur unter An-
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unterworfen werden, beispielsweise Erwärmen auf 100-200'C, wodurch in an sich bekannter Weise eine gewisse Erhöhung der Remanenz bei gleichzeitig gewisser Erniedrigung der Koerzitivkraft erzielt wird.
Die auf der Ausscheidungshärtung beruhenden Dauermagnetlegierungen werden gemäss der Erfindung von Temperaturen abgeschreckt, die möglichst an der oberen Grenze des Temperaturgebietes der Mischkristallbildung liegen. Das Abschrecken selbst soll so schroff wie möglich sein und zweckmässig werden hiezu Abschreckmittel wie Öl, wässerige Lösungen, Wasser, Kältemischungen u. dgl. verwendet. Der Zweck einer derartigen Behandlung ist, die Übersättigung des Mischkristalls auf den höchstmöglichen Wert zu bringen und während der Abkühlung auf Raumtemperatur jegliche Ausscheidung zu unterdrücken.
Zur Erzielung der Ausscheidung des übersättigt-gelösten Anteiles, durch welchen die magnetischen Eigenschaften der Legierung hervorgerufen werden, muss die Legierung angelassen werden, je nach der Zusammensetzung des Werkstoffes auf Temperaturen bis etwa 750 C.
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ein Abschrecken und Anlassen vorgenommen wird, ist an sich bekannt. Die Abschreckgeschwindigkeit musste aber für die festen Magnete bedeutend geringer sein, da sonst unerwünschte Erscheinungen, wie Rissigkeit, Abweichung von gewünschten Massen, Verziehen u. dgl., nicht zu vermeiden waren.
In der beigefügten Zeichnung ist die Auswirkung der Wärmebehandlung gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, u. zw. gilt dies sowohl für Dauermagnetwerkstoffe auf der Grundlage der Kohlenstoff-Stahlhärtung als auch für aushärtbare Magnetwerkstoffe.
Auf der Waagrechten ist die Koerzitivkraft und auf der Senkrechten die Remanenz aufgetragen. Die Entmagnetisierungskurve 1 gilt für einen Dauermagnetwerkstoff, der in üblicher Weise zur Erzielung der äusserst erreichbaren Koerzitivkraft unter Verzicht auf den Höchstwert der Remanenz und des Kurvenfüllfaktors wärmebehandelt ist. Wird ein derartiger Werkstoff zerkleinert und aus diesem zerkleinerten Werkstoff ein Dauermagnet hergestellt, so erhält die Entmagnetisierungskurve etwa die Form nach 2.
Bei gleichbleibender Koerzitivkraft hat sich die Remanenz vermindert und gleichzeitig weist die Entmagnetisierungskurve einen abgeflachten Verlauf auf, d. h. der Kurvenfüll-
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so erhält die Entmagnetisierungskurve, bezogen auf den kompakten Zustand'die Form nach 3, d. h. die Koerzitivkraft ist gesunken, während die Remanenz sich erhöht hat, wobei gleichzeitig die Kurve eine kräftige Aufbauchung aufweist, d. h. einen günstigen Kurvenfüllfaktor zeigt. Ein aus derartig behandeltem zerkleinertem Werkstoff hergestellter Dauermagnet zeigt dann eine Kurvenform gemäss 4. Die Remanenz liegt über demjenigen Wert, den der gleiche zerkleinerte Dauermagnetwerkstoff bei normaler Härtung (Kurve 2) aufweist.
Die Kurve 4 ist ferner stärker aufgebaucht als die Kurve 2, woraus sich ergibt, dass der Werkstoff einen grösseren Kurvenfüllfaktor besitzt. Der durch die Wärmebehandlung erzielte Werkstoff gemäss der Kurve 3 ist somit in hervorragender Weise geeignet, zur Herstellung von Dauermagneten aus zerkleinertem Dauermagnetwerkstoff, da die Remanenz und der Kurvenfüllfaktor in einer Weise verändert wird, die dem durch das Zusammenpressen einzelner kleiner Teilchen hervorgerufenen Absinken dieser Werte wirksam entgegengerichtet ist. Demgegenüber fällt der bewusste Verzicht auf einen gewissen Betrag der maximal erreichbaren Koerzitivkraft nicht ins Gewicht.
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Im nachfolgenden werden einige Ausführungsbeispiele für das Verfahren gemäss der Erfindung beschrieben :
1. Bei Verwendung eines normalen Kobaltstahles mit etwa folgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 1% <SEP> Kohlenstoff
<tb> 5% <SEP> Chrom
<tb> 5% <SEP> Wolfram
<tb> 1% <SEP> Molybdän
<tb> "35% <SEP> Kobalt
<tb>
zur Herstellung eines gepressten Magneten zeigt der fertige Magnetkörper ohne Anwendung der Wärmebehandlung gemäss der Erfindung folgende Werte :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 5. <SEP> 600-6. <SEP> 400 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 230- <SEP> 270 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> # <SEP> =................................ <SEP> 0#30
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> 18.000 <SEP> Erg/cm"
<tb>
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folgende Werte :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 7. <SEP> 000-7. <SEP> 300 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 190 <SEP> - <SEP> 230 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> =............................... <SEP> 0-35
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> 21.000 <SEP> Erg/cm3
<tb>
2. Eine aushärtbare Nickel-Aluminium-Eisen-magnetlegierung mist
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<tb>
<tb> 22-25% <SEP> Nickel
<tb> 10-14% <SEP> Aluminium
<tb>
ergibt ohne Vorbehandlung gemäss der Erfindung einen Pressmagneten mit folgenden Werten :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 3. <SEP> 800-4. <SEP> 000 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 420- <SEP> 500 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> # <SEP> =................................ <SEP> 0#27
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> 19. <SEP> 000 <SEP> ErgjcmS
<tb>
Wendet man bei der gleichen Legierung vor der Herstellung des Pressmagneten folgende Wärmebehandlung an :
Abschrecken von 1250 bis 1325 C, d. i. etwa die oberste Grenze des Mischkristallraumes, in kaltem Öl, Wasser, wässerigen Lösungen und nachfolgendes Anlassen auf 625-700 C während 1/2 bis 1 Stunde, so zeigt der Pressmagnet folgende Werte :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 5. <SEP> 700--6. <SEP> 200 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 250- <SEP> 300 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> =............................... <SEP> 0-36
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> 23. <SEP> 500 <SEP> Ergjcm3
<tb>
3. Bei Verwendung einer aushärtbaren Nickel-Aluminium-Eisenlegierung mit Kupfer-und Kobaltzusätzen etwa folgender Zusammensetzung :
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<tb>
<tb> 24-27% <SEP> Nickel
<tb> 10-14% <SEP> Aluminium
<tb> 4-6% <SEP> Kupfer
<tb> 4-6% <SEP> Kobalt
<tb>
ohne eine Vorbehandlung gemäss der Erfindung zur Herstellung von Pressmagneten hat der fertige Pressmagnet folgende Güteziffern :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 3. <SEP> 500-4. <SEP> 000 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 600- <SEP> 700 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> # <SEP> =................................ <SEP> 0#26
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> 25. <SEP> 000 <SEP> Erg/cm3
<tb>
Bei Anwendung der Wärmebehandlung gemäss der Erfindung dagegen, nämlich nach Abschrecken von 1250 bis 1325 C in Wasser, wässerigen Lösungen, Kältemischungen, notfalls auch in eisgekühltem Öl und nachfolgendem Anlassen auf 625-700 C während 1/2-1 Stunde ergeben sich für den fertigen Pressmagneten folgende Werte :
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<tb>
<tb> Remanenz <SEP> 4. <SEP> 900-5. <SEP> 600 <SEP> Gauss
<tb> Koerzitivkraft <SEP> 325-375 <SEP> Örsted
<tb> Kurvenfüllfaktor <SEP> # <SEP> =................................ <SEP> 0#37
<tb> spezifischer <SEP> Energieinhalt <SEP> ......................... <SEP> 27.000 <SEP> Erg/cm3
<tb>
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Es ist ersichtlich, dass sowohl bei den aushärtbaren Legierungen als auch bei den Legierungen, die der Kohlenstoff-Stahlhärtung unterliegen, eine wesentliche Verbesserung des Kurvenfüllfaktors und eine wesentliche Steigerung des Energieinhaltes durch die Wärmebehandlung gemäss der Erfindung hervorgerufen wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Behandeln der Ausgangswerkstoffe für Dauermagnete aus zerkleinertem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsmagnetwerkstoff von erhöhten Temperaturen unter Anwendung schroffer Abschreckmittel, wie Öl, wässerige Losungen, Wasser, Kältemischungen
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