AT163196B - Verfahren zur Herstellung magnetisch anisotroper Dauermagnete - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung magnetisch anisotroper Dauermagnete 
Es ist bekannt, dass sich bestimmte Dauer- magnetlegierungen ebenso wie verschiedene mag- netisch weiche Werkstoffe in ihrer Güte wesentlich verbessern lassen, wenn sie im Magnetfeld einer
Wärmebehandlung unterworfen werden. Die
Wärmebehandlung besteht bekanntlich meist darin, dass man die so zu behandelnden Werkstoffe in einem Magnetfeld abkühlen lässt. 



   Es sind eine Reihe von Vorschlägen gemacht worden, wie man diese Abkühlung durchführen soll. So wurde z. B. angeregt, die Abkühlung im Magnetfeld bereits nach dem Giessen vorzunehmen. Ferner wurde vorgeschlagen, diese Behandlung, die mit einem Gleich-oder Wechselfeld erfolgen kann, bei geregelter Abkühlungsgeschwindigkeit durchzuführen. Meist gute Ergebnisse werden erhalten, wenn man die Abkühlung im Magnetfeld nicht bei einer beliebigen Temperatur, sondern in einem Temperaturbereich zwischen dem Curiepunkt und einer um   1500 C   darunter liegenden Temperatur durchführt, wobei die Einwirkungszeit des Magnetfeldes in diesem Temperaturbereich 30 Sekunden nicht unterschreiten darf. Nach diesen Behandlungen werden die Dauermagnete noch einer Ausscheidungsglühung unterworfen. 



   Die bisher bekannten Verfahren haben vor allem den Nachteil, dass ihre Anwendung nur bei bestimmten Querschnitten möglich ist. Bei sehr kleinen und sehr grossen Querschnitten treten Schwierigkeiten auf und es können nicht die Bestwerte erreicht werden. 



   Umfangreiche Untersuchungen haben nun ge- zeigt, dass man besonders vorteilhaft das Magnetfeld während der Abkühlung im Temperaturbereich zwischen dem Curiepunkt und einer Temperatur, die 50   C tiefer liegt, einwirken lässt. Die Zeit der Magnetfeldeinwirkung soll 4 Minuten, vorzugsweise 2 Minuten, nicht überschreiten und nicht kürzer als 60, vorzugsweise nicht kürzer als 90 Sekunden sein. 



  Bei Temperaturen unter 750   C hat die Magnetfeldbehandlung keinen Erfolg mehr. Dies erklärt die bekannte Überlegenheit von Dauermagnetlegierungen mit hohem Curiepunkt. Die Erwärmung auf die Temperatur, bei der das Magnetfeld einwirkt, soll von Temperaturen die höchstens   1000 C   über der optimalen Aushärtungstemperatur liegen, so rasch als möglich erfolgen. Die Abkühlung nach der Einwirkung des Magnetfeldes bis mindestens zu den gleichen Temperaturen, muss mässig beschleunigt durchgeführt werden.
Durch diese Massnahmen ist es möglich, jeden Querschnitt mit Sicherheit auf die Bestwerte zu behandeln.

   Es ist natürlich notwendig, dass vor der Durchführung der Magnetfeldbehandlung die ausscheidungshärtbaren Dauermagnetlegierungen von einer oberhalb der Löslichkeitslinie gelegenen Temperatur hinreichend rasch abgekühlt werden, damit die sich ausscheidenden Bestandteile in gelöstem Zustand vorliegen. 



   Die Abkühlung von der Temperatur oberhalb der Löslichkeitslinie kann auch mit der Ab- kühlung nach dem Giessen vereinigt werden, da sich gezeigt hat, dass die Abkühlungsgeschwin- digkeit der Gussstücke in den   Gussformen   in vielen Fällen ausreicht. 



   Es gibt nun eine Reihe von Möglichkeiten der Durchführung des   erfindungsgemässen   Ver- fahrens. Nach der beschleunigten Abkühlung von der Lösungstemperatur kann die Erwärmung der zu behandelnden Dauermagnete auf Temperaturen, die höchstens 100   C oberhalb der optimalen Aushärtungstemperatur liegen, mit einer in weiten Grenzen veränderbaren Erwärmungsgeschwindigkeit vorgenommen werden. Die rasche Erwärmung auf die Magnetfeldbehandlungstemperatur kann man beispielsweise so durchführen, dass man die vorgewärmten Dauermagnete in ein Metall-oder Salzbad geeigneter Temperatur bringt und gegebenenfalls das Magnetfeld, das beliebig erzeugt werden kann, in diesem Metalloder Salzbad auf den Dauermagneten die vorgesehene Zeit einwirken lässt.

   Daran schliesst sich eine mässig beschleunigte Abkühlung, die je nach der Grösse des Dauermagneten in Luft, Pressluft oder einem flüssigen Abschreckmittel erfolgen kann. Man kann auch noch während dieser Abkühlung das Magnetfeld einwirken lassen. 



  Man kann z. B. auch nach der Magnetfeldbehandlung den Dauermagnet in einem zweiten 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Metall-oder Salzbad, das die Temperatur hat, bei der die Aushärtung am günstigsten verläuft, abschrecken und bei dieser Temperatur dann weiter anlassen. Kühlt man bis auf Raumtemperatur ab, so kann das Anlassen in üblicher Weise angeschlossen werden. 



   Man kann die zweckmässig vorgewärmten Dauermagnete auch durch elektrische Widerstandserwärmung auf die für die Magnetfeldbehandlung erforderliche Temperatur bringen, z. B. dadurch, dass man die Dauermagnete in einen Gleich-oder Wechselstromkreis als Widerstände einschaltet. Auch eine Erwärmung durch Induktion ist durchführbar. Schickt man durch den Dauermagnet einen genügend starken Strom, so kann die Erwärmung mit sehr grosser Geschwindigkeit erfolgen. Es ist auch hier wieder möglich, während der Einwirkung des Stromes zur Erwärmung des Dauermagneten gleichzeitig das Magnetfeld einwirken zu lassen. Die Abkühlung kann in gleicher Weise wie beim vorstehenden Ausführungsbeispiel vorgenommen werden. 



   Es soll nun noch an einem Legierungsbeispiel die Anwendung des Verfahrens gezeigt werden : 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Legierung <SEP> :
<tb> 25% <SEP> Kobalt
<tb> 15% <SEP> Nickel
<tb> 8% <SEP> Aluminium
<tb> 4% <SEP> Kupfer
<tb> Rest <SEP> Eisen
<tb> 
 
Um die sich ausscheidenden Bestandteile in Lösung zu bringen, werden diese Legierungen von Temperaturen oberhalb   1200   C,   beispielsweise von 1280   C, beschleunigt abgekühlt. Diese Wärmebehandlung braucht nicht immer vorgenommen werden, da oft die Abkühlung vom Guss her genügt. Der Curiepunkt dieser Legierung liegt bei   880  C,   die optimale Aushärtungstemperatur bei etwa 600   C.

   Die Dauermagnete aus dieser Legierung werden bis etwa   6500 C   in einem Ofen vorgewärmt und anschliessend in ein Metallbad, das eine Temperatur von 8600 bis 870  C hat, gebracht. Wenn sie die Temperatur des Metallbades angenommen haben, werden sie 30 Sekunden auf Temperatur gehalten und anschliessend mässig beschleunigt abgekühlt. 



  Das Magnetfeld lässt man zweckmässig sogleich nach dem Einbringen in das Metallbad auf den Dauermagneten einwirken. Dann werden die Dauermagnete noch einer mehrstündigen Anlassbehandlung unterworfen. 



   PATENTANSPRÜCHE : 
1. Verfahren zur Herstellung magnetisch aniso- troper Dauermagnete, wobei ausscheidungshärt- bare Dauermagnetlegierungen mit hohem Curie- punkt vor der Ausscheidungshärtung im Magnetfeld zwischen der Curie-Temperatur und 750   C behandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauermagnetlegierungen nur so kurze Zeit der Einwirkung eines Magnetfeldes ausgesetzt werden, dass hiedurch die im Anschluss daran vorzunehmende Ausscheidungshärtung nicht wesentlich gestört wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur, bei der die Behandlung des Dauermagneten im Magnetfeld erfolgt, höchstens 50 C unterhalb der CurieTemperatur liegt und die Zeit, während der die zu behandelnden Magnete auf dieser Temperatur bleiben, höchstens 4, vorzugsweise jedoch nur höchstens 2 Minuten beträgt und nicht kürzer als 60, vorzugsweise nicht kürzer als 90 Sekunden ist.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung des Dauermagneten auf die Temperatur der Magnetfeldbehandlung oberhalb einer Temperatur, welche die optimale Aushärtungstemperatur um höchstens 100 C überschreitet, mit erhöhter Geschwindigkeit erfolgt.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühlung von der Temperatur der Magnetfeldbehandlung mindestens bis auf Temperaturen, welche die optimale Aushärtungstemperatur um nicht mehr als 100 C überschreiten, mässig beschleunigt erfolgt. EMI2.2