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Chrom- Robalt-1Uagnetstahl.
Die Erfindung betrifft einen aus bekannten Chrom-KobaIt-MagnetstähIen ausgewählten Magnetstahl, der gut verarbeitbar und ohne Glühung durch spanabhebende Werkzeuge gut bearbeitbar ist.
Ausserdem besitzen die Chrom-Kobaltstähle gemäss der Erfindung eine hohe Alterungsbeständigkeit.
Die Zusammensetzung ist folgende :
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<tb>
<tb> 0'70-1'25% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 2-50-4-900', <SEP> Chrom,
<tb> 1. <SEP> 50-3. <SEP> 50% <SEP> Kobalt,
<tb> 0-20-2-50% <SEP> Wolfram,
<tb> Rest <SEP> Eisen <SEP> und <SEP> Verunreinigungen,
<tb>
vorzugsweise werden Gehalte von
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<tb>
<tb> 0'90-1'05% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 3. <SEP> 00--4. <SEP> 00% <SEP> Chrom,
<tb> 1'80-2. <SEP> 50% <SEP> Kobalt,
<tb> 0-20-2. <SEP> 50% <SEP> Wolfram
<tb>
gewählt, der Mangangehalt soll 0'04"o nicht übersteigen.
Die Dauermagnetstähle nach der Erfindung gestatten die Erzielung einer magnetischen Leistung von 12. 000-15. 000 E/cm, bezogen auf den Gebrauchszustand eines warmverformten Dauermagneten, dessen Stahlgefiige in üblicher Weise mehrere Stunden bei etwa 1000 stabilisiert wurde, und sind sowohl bezüglich der magnetischen Leistungen als auch insbesondere bezüglich der Alterungsbeständigkeit dem bisher in grossem Umfang für die verschiedensten Zwecke verwendeten 6% igen Wolfram-Dauer- magnetstahl überlegen.
Infolge der grösseren Beständigkeit gegenüber thermischer Alterung besitzen Dauermagnete gemäss der Erfindung im gealterten Zustand grösseren Energieinhalt, und es ist infolgedessen möglich, bei gleicher geforderter Leistung mit einem geringeren Magnetgewicht auszukommen.
Ausserdem werden teure Zusatzelemente, insbesondere Wolfram, eingespart.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, für die Herstellung von Dauermagneten Werkstoffe zu benutzen, die
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<tb>
<tb> 0-65-1-25% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 1-30-6-50% <SEP> Chrom,
<tb> 0-25-1-00% <SEP> Mangan
<tb>
und wahlweise eines oder mehrere der nachfolgend aufgeführten Elemente enthalten : Wolfram (0-50 bis
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Dauermagnetstähle dieser an sich bekannten Zusammensetzung weisen zwar gute magnetische Werte auf, jedoch wird erst durch die gemäss der Erfindung zu treffende Auswahl aus den verschiedensten bekannten Legierungsbestandteilen ein Dauermagnetstahl erzielt, der eine nicht zu erwartende Beständigkeit gegen thermische Alterung aufweist und gleichzeitig die Eigenschaft hat, gut durch Walzen u. dgl. verarbeitbar und ohne eine die magnetischen Eigenschaften notwendigerweise beeinträchtigende Glühung durch spanabhebende Werkzeuge bearbeitbar zu sein.
Wenn auch aus dem erwähnten bekannten Vorschlag und auch aus andern bekannten Vorschlägen hervorgeht, dass neben Chrom andere Legierungselemente, darunter auch Kobalt und Wolfram, in Dauermagnetlegierungen vorhanden sein können, so fehlt es an der Erkenntnis, dass Wolfram und Kobalt gleichzeitig vorliegen müssen und ferner, dass gerade die Kombination dieser beiden Elemente einem Chromstahl besondere Eigenschaften
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zu verleihen vermögen. In den bekannten Vorschlägen ist das Wolfram beispielsweise als Äquivalent des Molybdäns und Vanadins genannt. Mit Molybdän und Vanadin sind jedoch der Erfindung entsprechende Ergebnisse nicht zu erzielen. Ferner ist das Wolfram als Äquivalent des Kobalts aufgeführt.
Die Wirkungen dieser beiden Elemente sind jedoch keine äquivalenten, es kommt vielmehr darauf an, dass beide in ganz bestimmten Mengen nebeneinander in einem Chromstahl vorliegen, wobei auch fiir den Chromgehalt lediglich ein eng begrenzter Bereich in Frage kommt. Ein Magnetstahl gemäss der Erfindung in einer Zusammensetzung mit
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<tb>
<tb> 1-00% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 3-67% <SEP> Chrom,
<tb> 2-02% <SEP> Kobalt,
<tb> 0-57% <SEP> Wolfram
<tb>
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der maximal nutzbare magnetische Energiegehalt um nur 8. 90% abgenommen hat, während z. B. ein 6%iger Wolframstahlmagnet gleicher Form bei gleicher Behandlung einen Gesamtverlust der scheinbaren Remanenz um 5. 60% und einen Verlust an nutzbarer magnetischer Energie um 16-10 o erleidet.
Legierungen gemäss der Erfindung erfahren sogar bei der übliehen thermischen Alterung (mehrstündigem Anlassen bei 100 ) häufig, soweit sie einer Härtung in Öl oder ähnlichen Absehreckmitteln unterworfen werden, eine deutliche Gütezunahme an Stelle der sonst zu beobachtenden Abnahmen.
Darüber hinaus haben die Stahllegierungen gemäss der Erfindung den Vorteil, dass das Ausbringen beim Härten zwischen 99 und 100% liegt, wobei eine einfache, einstufige Härtung zur Erzielung der überhaupt erreichbaren magnetischen Bestwerte genügt. Das Abschrecken kann sowohl in wässerigen Lösungen als auch in Öl oder ähnlich wirkenden Flüssigkeiten vorgenommen werden, was den Vorteil mit sieh bringt, dass je nach Wunsch entweder zwecks Erhöhung der Remanenz gut geschlossener Magnete eine Härtung in wässerigen Lösungen oder zwecks Erhöhung der Koerzitivkraft für schlecht geschlossene Magnete eine Härtung in Öl oder in ähnlich wirkenden Flüssigkeiten vorgenommen werden kann, ohne dass durch die Wahl der einen oder andern Härteweise der erzielbare Bestwert der nutzbaren magnetinetischen Energie nennenswert beeinträchtigt wird.
Als Zusammensetzung, die sich besonders bewährt hat, sei folgendes Ausführungsbeispiel angeführt :
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<tb>
<tb> 1'00% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 3-43% <SEP> Chrom,
<tb> 1-80% <SEP> Kobalt,
<tb> 0-42% <SEP> Wolfram,
<tb> 0-24% <SEP> Mangan,
<tb> Rest <SEP> Eisen <SEP> mit <SEP> den <SEP> üblichen <SEP> Veranreinigungen.
<tb>
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und einem Vorschub von 0#96 film derjenigen eines normalen 6%igen Wolfram-Magnetstahles.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Aus bekannten Chrom-Kobaklt-Magnetstählen ausgewählter alterungssicherer Magnetstahl mit
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<tb>
<tb> 0#70#1#25% <SEP> Kohlenstoff,
<tb> 2-50-4-90% <SEP> Chrom,
<tb> 1-50-3-50% <SEP> Kobalt,
<tb> 0-20-2-50% <SEP> Wolfram,
<tb> Rest <SEP> Eisen <SEP> und <SEP> Verunrssinisungen.
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