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Dauermagnete aus Kobalt-Titan-Alumillium-Eisenlegierungen.
Die Verwendung von Kobalt-Titan-Aluminium-Eisenlegierungen für Dauermagnete ist bekannt.
Die Erfindung betrifft auf dieser Basis aufgebaute, im wesentlichen kohlenstofffreie Legierungen als Werkstoff für durch Ausscheidungshärtung gehärtete Dauermagnete, die sich zufolge ihrer Eigenschaften für diesen Zweck besonders eignen. Erfindungsgemäss werden die Dauermagnete aus aus- scheidungshärtbaren Legierungen hergestellt, die neben Eisen 1-35% Kobalt, 3-20% Titan, sowie gegebenenfalls 2-20% Kupfer, 2-18% Aluminium, 1-15% Silizium, einzeln oder zu mehreren, bis zu einem Gesamtbetrag von 25%, enthalten.
Wenn ein Kohlenstoffgehalt vorhanden ist, soll dieser zweckmässig unter 0'3% gehalten werden.
Zulässig sind jedoch noch Kohlenstoffgehalte bis etwa 1'5%, falls gleichzeitig der in der Legierung vorliegende Titangehalt mindestens dem vierfachen Betrag des um 0'3% erniedrigten, tatsächlichen Kohlenstoffgehaltes zuzüglich 3% entspricht.
Legierungen dieser Art zeigen nach Abkühlung, vorzugsweise jedoch Abschrecken in Öl oder Wasser, von Temperaturen zwischen 950-1200 C und nachfolgendem Anlassen auf 550-750 C je nach ihrer besonderen Zusammensetzung Werte für die Remanenz von 6000-11. 000 GaussJl'm2 und Werte für die Koerzitivkraft von 75-150 bzw. von 250 Örsted und mehr. Die Legierungen sind somit zur Herstellung von Dauermagneten hervorragend geeignet. Ausserdem zeichnen sich diese Legierungen aus durch besondere Wirtschaftlichkeit, bezogen auf die zu erzielende magnetische Energie/Volumeinheit. Mit den bisher bekannten ausscheidungshärtungsfähigen Dauermagnetlegierungen haben sie ausserdem die Eigenschaft der Temperaturbeständigkeit gemein.
Die bekannten ausschridungshärtbaren Magnetlegierungen auf der Basis Eisen-AluminiumNickel und Eisen-Nickel-Kobalt-Titan besitzen bekanntlich durchwegs verhältnismässig niedrige Werte der Remanenz und der Permeabilität # im Arbeitspunkt, wodurch man gezwungen ist, Dauermagneten aus diesen Werkstoffen einen grossen Materialquerschnitt und eine kurze Stablänge zu geben, was konstruktiv äusserst unbequem ist. So z. B. ist es bei physikalisch richtiger Formgebung derartiger : Magnete nicht möglich, ohne Anordnung grösserer Konstruktionselemente aus Weicheisen die zweckmässige Grundform des Dauermagneten, also die Hufeisen-oder Ringform herzustellen.
Diesen Nachteil vermeidet man durch Verwendung von Dauermagneten aus der Legierung gemäss der Erfindung, die sieh durch sehr günstige Werte der Remanenz und der Permeabilität n im Arbeitspunkt auszeichnen. Es ist infolgedessen möglich, die physikalisch zweckmässige Grundform des Hufeisen-oder Ringmagneten zu verwenden.
Diese vorteilhaften Eigenschaften weisen insbesondere die Legierungen folgender Zusammensetzung auf :
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<tb> 8-15% <SEP> Kobalt,
<tb> 5-12% <SEP> Titan,
<tb> Rest <SEP> Eisen,
<tb>
wobei der Kohlenstoffgehalt ebenfalls zweckmässig 0-0'3% beträgt. Falls ein höherer Kohlenstoffgehalt gewählt wird, gilt die Bedingung, dass der Titangehalt mindestens dem vierfachen Betrag des um 0'3% erniedrigten, tatsächlichen Kohlenstoffgehaltes zuzüglich 5% entspricht. Die Legierung kann ferner einzeln oder gemeinsam 4-10% Kupfer, 6#12% Aluminium und 6#12% Silizium enthalten mit der Massgabe, dass bei gemeinsamem Zusatz der Gesamtgehalt dieser Legierungsbestandteile 25% nicht übersteigt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dauermagnete aus Kobalt-Titan-Aluminium-Eisenlegierungen, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus ausscheidungshärtbaren Legierungen bestehen, die neben Eisen 1-35% Kobalt, 3 bis 20% Titan, sowie gegebenenfalls 2-20% Kupfer, 2-18% Aluminium, 1-15% Silizium, einzeln oder
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Permanent magnets made of cobalt-titanium-aluminum-iron alloys.
The use of cobalt-titanium-aluminum-iron alloys for permanent magnets is known.
The invention relates to essentially carbon-free alloys constructed on this basis as a material for permanent magnets hardened by precipitation hardening, which, due to their properties, are particularly suitable for this purpose. According to the invention, the permanent magnets are made of precipitation-hardenable alloys which, in addition to iron, contain 1-35% cobalt, 3-20% titanium, and optionally 2-20% copper, 2-18% aluminum, 1-15% silicon, individually or in groups , up to a total of 25%.
If there is a carbon content, this should expediently be kept below 0.3%.
However, carbon contents of up to about 1'5% are still permitted if the titanium content in the alloy is at least four times the amount of the actual carbon content reduced by 0.3% plus 3%.
After cooling, but preferably quenching in oil or water, from temperatures between 950-1200 ° C. and subsequent tempering to 550-750 ° C., alloys of this type show values for the remanence of 6000-11, depending on their particular composition. 000 GaussJl'm2 and values for the coercive force of 75-150 or of 250 Örsted and more. The alloys are therefore ideally suited for the production of permanent magnets. In addition, these alloys are particularly economical in relation to the magnetic energy / volume unit to be achieved. With the previously known precipitation hardening permanent magnet alloys, they also have the property of temperature resistance in common.
The known precipitation-hardenable magnetic alloys based on iron-aluminum-nickel and iron-nickel-cobalt-titanium are known to have relatively low values of remanence and permeability # at the working point, which means that permanent magnets made of these materials have a large material cross-section and a short rod length give what is constructively extremely uncomfortable. So z. For example, with the physically correct shape of such: magnets, it is not possible to produce the appropriate basic shape of the permanent magnet, i.e. the horseshoe or ring shape, without the arrangement of larger construction elements made of soft iron.
This disadvantage is avoided by using permanent magnets made of the alloy according to the invention, which are characterized by very favorable values of remanence and permeability n at the operating point. As a result, it is possible to use the physically appropriate basic shape of the horseshoe or ring magnet.
These advantageous properties are particularly evident in the alloys of the following composition:
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<tb> 8-15% <SEP> cobalt,
<tb> 5-12% <SEP> titanium,
<tb> remainder <SEP> iron,
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the carbon content also being expediently 0-0'3%. If a higher carbon content is selected, the condition applies that the titanium content is at least four times the amount of the actual carbon content reduced by 0.3% plus 5%. The alloy can also individually or jointly contain 4-10% copper, 6 # 12% aluminum and 6 # 12% silicon with the proviso that when added together, the total content of these alloy components does not exceed 25%.
PATENT CLAIMS:
1. Permanent magnets made of cobalt-titanium-aluminum-iron alloys, characterized in that they consist of precipitation-hardenable alloys which, in addition to iron, contain 1-35% cobalt, 3 to 20% titanium, and optionally 2-20% copper, 2-18% aluminum , 1-15% silicon, individually or
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