CH146612A - Dauermagnet. - Google Patents

Description

      Dauermagnet.       Für Dauermagnete hat man bis heute  in der Hauptsache     Chrommagnetstahl    und       Wolframmagnetstahl    verwendet. Der seit  etwa 10 Jahren für höhere     Ansprüche    hinzu  gekommene     Kobaltmagnetstahl    wird in der  Regel mit einem     Kobaligehalt    von über 3  hergestellt, welcher für besonders hohe An  sprüche auf 5, 10, 15,

   20 und 35 % gesteigert  wird und wegen des heute noch hoben       Kobaltpreises    den Magnetstahl sehr     verteuert.     Die     Elektrotechnik    sucht aber schon seit  Jahren für grosse     Anwendungsgebiete        einen          Magnetstahl,    welcher billiger oder doch nicht  viel teurer ist als der     Wolframmagnetstahl,     der an magnetischer Leistung aber diesen  mindestens erreicht und eventuell noch über  ragt. Die vorliegende Erfindung betrifft.  einen     Dauermagneten,    der den gestellten For  derungen entspricht.  



  Der     Dauermagnet    gemäss der Erfindung  besteht aus einer     Stahllegierung,    die Chrom  in einer Menge von 1,3 bis 4,9 % und    ausserdem etwa U,25 bis 0,98     %    Mangan,  0,75 bis 1,15 % Kohlenstoff, 0 bis 0,49       Vanadium    und 0 bis 0.98     %    Kobalt ent  hält..  



  Bei einer Anzahl Proben, bei denen neben  Chrom, Mangan, Kohlenstoff,     Vanadium    und  Kobalt innerhalb der angegebenen Grenzen  noch     Molybdän    oder Wolfram zugesetzt war,  zeigte sich, dass man durch Zusatz von etwa  1 %     Molybdän    die     Koerzitivkraft    der Stahl  legierung gegenüber reinen     Chrommagnet-          s!ählen    ganz erheblich steigern kann. Diese  Zusätze sind vorteilhaft für Dauermagnete,  die aus gewalzten oder geschmiedeten Stä  ben hergestellt werden und bei denen im  Fabrikationsgange ein oder mehrere     Glüh-          prozesse    eingeschaltet werden müssen.

   Durch  diese Glühprozesse sinkt zum Beispiel bei       reinen        Chrommagnetstählen    mit etwa 2, 3  oder 4% Chromgehalt die     Koerzitivkraft     um 5 bis 7 Gauss und vermindert dadurch  die     magnetische    Leistung der daraus her-      gestellten Dauermagnete um 10 bis 15 %,  während bei den genannten Magnetstählen,  die einen Gehalt von etwa 0,5 bis 1,5 % Mo  lybdän oder 0,5 bis<B>0,98%</B> Wolfram auf  weisen, sich durch die oben erwähnten     Glüh-          prozesse    die     Koerzitivkraft    überhaupt nicht  oder nur unwesentlich ändert.

   Daraus her  gestellte     Dauermagnete    weisen dadurch eine  um 10 bis 15 % höhere magnetische Leistung  auf als Dauermagnete aus reinem Chrom  magnetstahl, welche den gleichen Gehalt an  Kohlenstoff und Chrom aufweisen wie  jene.  



  Folgende Beispiele mögen dies veran  schaulichen:  Aus drei Probeschmelzungen, von denen  die Analysen nachstehend aufgeführt sind,    wurden aus den gewalzten Stangen Dauer  magnete hergestellt. Während eine Anzahl  dieser Dauermagnete ohne jeden weiteren       Glühprozess        gehärtet    und dann magnetisiert       wurde,    wurde eine weitere Anzahl zunächst  etwa fünf bis zehn Minuten lang einer     Glü-          hung    von 780 bis<B>800'</B> C und im Anschluss  daran einer     Glühung    von halbstündiger  Dauer bei 650   C mit Ofenabkühlung unter  worfen und dann erst gehärtet und magne  tisiert.

   Diese     Glühung    ist bei Magnetstahl  zum Beispiel notwendig, um die Magnete auf  Wunsch der Verbraucher mit Löchern, Ge  windelöchern, eingefrästen Nuten und der  gleichen versehen zu können, was bei dem  harten Material ohne diese     Glühung    nicht  möglich wäre.

   Nachstehende magnetische  Werte wurden bei den Proben festgestellt:  
EMI0002.0013     
  
    <I>Probe <SEP> 1 <SEP> Probe <SEP> 2 <SEP> Probe <SEP> 3</I>
<tb>  enthaltend <SEP> enthaltend <SEP> enthaltend
<tb>  1,00 <SEP> % <SEP> C <SEP> 0,92 <SEP> 0% <SEP> C <SEP> 0,88 <SEP> <B>0/,</B> <SEP> C
<tb>  3,13 <SEP> 0/0 <SEP> er <SEP> 3,73 <SEP> % <SEP> Cr <SEP> 3,12 <SEP> 0/<B>0</B> <SEP> Cr
<tb>  0,29 <SEP> 0/0 <SEP> Mn <SEP> 0,3<B>1</B> <SEP> % <SEP> 11M <SEP> 1,0 <SEP> 0% <SEP> Mo
<tb>  0,0 <SEP> 0/0 <SEP> Co <SEP> 0,0 <SEP> 0/0 <SEP> Co <SEP> 0,25 <SEP> 0,lo <SEP> Mn
<tb>  <B>0,0 <SEP> 0/0 <SEP> V <SEP> 0,0 <SEP> 0/0 <SEP> V <SEP> 0,12 <SEP> 0/0</B> <SEP> Co
<tb>  <B>0,10</B> <SEP> % <SEP> <B>V</B>
<tb>  gehärtet <SEP> gehärtet <SEP> gehärtet
<tb>  <I>ohne <SEP> nach.

   <SEP> ohne <SEP> nach <SEP> ohne <SEP> nach</I>
<tb>  vorherige <SEP> vorheriger <SEP> vorherige <SEP> vorheriger <SEP> vorherige <SEP> vorheriger
<tb>  Glühung <SEP> Glühung <SEP> Glühung <SEP> Glühung <SEP> Glühung <SEP> Glühung
<tb>  Remanenz <SEP> 10975 <SEP> 10.500 <SEP> 10950 <SEP> 10625 <SEP> 10750 <SEP> 1065<B>0</B>
<tb>  Koerzitivkraft <SEP> 62 <SEP> 56,5 <SEP> 61,5 <SEP> 55,5 <SEP> 66 <SEP> 65       Durch Regulierung des Mengenverhält  nisses zwischen Wolfram,     Molybdän    und  den andern Legierungsmetallen zum Chrom  gehalt hat man es bei entsprechendem Koh  lenstoffgehalt, welcher zwischen 0,75 bis       1,15/10    gewählt werden muss, vollkommen in  der Hand,

   Magnetstähle mit hoher     Remanenz     und gleichzeitig durchaus genügender     Koer-          zitivkraft    oder alternativ solche mit be  sonders hoher     Koerzitivkraft    neben noch  genügender     Remanenz    zu erzeugen. Steigt  die     Koerzitivkraft    über 8,0 Gauss, dann sinkt  die     Remanenz    unter 10000 Gauss.

   Es ist    aber     möglich,    durch Ausbalancierung von  Kohlenstoff-, Chrom-, Wolfram- und Mo  lybdängehalt die     Remanenz    bis auf über  11000 Gauss und die     Koerzitivkraft    bis auf  70 Gauss oder alternativ die     Remanenz    bis  auf 10000 und die     Koerzitivkraft    bis auf  80 Gauss zu steigern, also     Leistungsziffern     zu erreichen von     Br.        He.    10-3 = 770 - 800       (Gumlichsche    Zahl), wohingegen mit den  besten     Wolframstählen    höhere Leistungs  ziffern als     Br.    He. 10-3 = 730 kaum zu  erreichen sind.

   Die besten magnetischen  Werte werden erreicht, wenn man, neben      0,25 bis 0,5/o Mangan, je<B>0,1%</B> Kobalt  und     Vanadium    und 0,85 bis<B>1,00%</B> Kohlen  stoff, einen Chromgehalt von 2,8 bis     4,5,"     und daneben einen     Molybdängehalt    von 0,6  bis<B>0,8%</B> wählt. Der     Mangangehalt    kann  jedoch auch bis auf 0,98 % gesteigert  werden.  



  Ein Magnetstahl mit     etwa    2 % Chrom  gehalt und<B>0,98%</B>     Wolframgehalt    oder ein  Magnetstahl, welcher etwa 2 % Chrom,  0,4%     Molybdän    und 0,6% Wolfram ent  hält, oder ein solcher mit 3 % Chrom und  0,6 %     Molybdän    ist dem 6 %     igen    Wolfram  stahl gegenüber je nach dem grossen Schwan  kungen     unterworfenen    Preise für Wolfram  metall oder     Ferrowolfram    und, soweit kein  oder nur ganz geringe Mengen Kobalt oder       Vanadium    zugesetzt werden, um etwa 15  bis 30 % im Herstellungspreise billiger,

   in  seinen magnetischen     Werten    dem besten       Wolframstahl    aber gleichwertig. Ähnlich  verhält es sich, wenn     man    einem Chromstahl  mit. etwa 3 % Chromgehalt statt des Wol  frams oder     Molybdäns    etwa 0,5 bis 1  Kupfer zusetzt. Es kann das Kupfer auch  gleichzeitig mit Wolfram oder     Molybdän     oder mit     Vanadium    oder mit allen zusammen  und mit Kobalt gleichzeitig zugesetzt wer  den.

   Alle diese Metalle verbessern in einem       Magnetstahl,    welcher 1,3 bis 4,9 %     Chrom-          Crehalt    als Legierungsbasis hat, die     Koerzitiv-          kraft    ganz bedeutend. Der     Dauermagnet     kann auch zusammen ' mindestens 0,6 % und  nicht mehr als 2,5 %     Molybdän    und  Wolfram oder     Molybdän    und Kupfer oder  schliesslich zusammen mindestens 0,6 % und  nicht mehr als 2 % Wolfram und Kupfer  enthalten, wobei der Prozentsatz eines jeden  dieser Metalle weniger als 0,5 % betragen  darf.

   Da der Zusatz von Kobalt und von       Vanadium    die Herstellungskosten des Stahls  erhöht, wird er so niedrig wie möglich ge  halten, innerhalb der Grenzen von 0 % bis  etwa 0,98 % Kobalt und von 0 % bis     etwa     0,49 %     Vanadium.    Die bei den Stahllegierun  gen allgemein üblichen Verunreinigungen  durch Phosphor, Schwefel und Silizium    werden bei den hierin beschriebenen Le  gierungen ebenfalls als anwesend voraus  gesetzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dauermagnet, hergestellt aus einer Stahl legierung, enthaltend<B>0,75%</B> bis 1,15 Kohlenstoff, etwa 0,25 % bis 0,98 % Mangan, 1,3 % bis 4,9 % Chrom, 0 % bis 0,49 % Va nadium, 0 % bis 0,98 % Kobalt. UNTERANSPRtCHE: 1. Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch 0,5 % bis 1,5 % Molybdän enthält. 2. Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch<B>0,5%</B> bis 0,98 Wolfram enthält. 3. Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch<B>0,5%</B> bis 1 Kupfer enthält. 4.

   Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch zusammen min destens<B>0,6%</B> und nicht mehr als 2,5 Molybdän und Wolfram enthält, wobei der Prozentsatz eines jeden dieser Metalle weniger als<B>0,5%</B> betragen darf. 5. Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch zusammen min destens 0,6 % und nicht mehr als 2,5 Molybdän und Kupfer enthält, wobei der Prozentsatz eines jeden dieser Metalle weniger als 0,5/o betragen darf. 6.

   Dauermagnet nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Stahl- legierung ausser den genannten Legie rungskomponenten noch zusammen min destens<B>0,6%</B> und nicht mehr als 2 Wolfram und Kupfer enthält, wobei der Prozentsatz eines jeden dieser Metalle weniger als 0,5 % betragen darf.