CH645924A5

CH645924A5 - METHOD FOR PRODUCING A MAGNETIC BODY FROM AN FE-CR-CO MAGNETIC ALLOY.

Info

Publication number: CH645924A5
Application number: CH651779A
Authority: CH
Inventors: Sungho Jin
Original assignee: Western Electric Co
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1984-10-31
Also published as: PL217026A1; JPS6312936B2; DE2928059C2; CA1130179A; SE446990B; AT369434B; ATA487179A; PL118488B1; ES482453A1; FR2434466A1; NL7905311A; KR830001401A; JPS5541987A; DE2928059A1; IT7924303A0; AU529656B2; NL178016C; SG34684G; GB2025460B; IT1162561B

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbe-45 griff des Patentanspruches 1. The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Magnetische Materialien sind für die Anwendung in Relais, Weckern und elektro-akustischen Wandlern wie etwa Lautsprechern und Telephonempfängern geeignet und weisen charakteristischerweise hohe Werte für die magnetische so Koerzitivkraft, die Remanenz und das magnetische Energieprodukt auf. Magnetic materials are suitable for use in relays, alarm clocks and electro-acoustic transducers, such as loudspeakers and telephone receivers, and typically have high values for the magnetic and coercive force, the remanence and the magnetic energy product.

Zu den in die Praxis eingeführten Legierungen mit geeigneten magnetischen Eigenschaften gehören Al-Ni-Co-Fe-Legierungen und Cu-Ni-Fe-Legierungen, die zur Gruppe je-55 ner Legierungen gehören, welche als Folge von spinodalem Zerfall ein feines, zweiphasiges Mikrogefüge ergeben. Im Hinblick auf die mögliche Eignung für die Herstellung von Permanentmagneten sind kürzlich Fe, Cr und Co enthaltende Legierungen untersucht worden. So werden in dem Bei-60 trag «New Ductile Permanent Magnet of Fe-Cr-Co Systems» von H. Kaneko et al. in AIP Conference Procee-dings, Nr. 5, S. 1088 (1972) sowie in der US-Patentschrift Alloys with suitable magnetic properties that have been put into practice include Al-Ni-Co-Fe alloys and Cu-Ni-Fe alloys, which belong to the group of 55 alloys which, as a result of spinodal decay, form a fine, two-phase alloy Microstructure result. With regard to the possible suitability for the production of permanent magnets, alloys containing Fe, Cr and Co have recently been investigated. Thus, in the article "New Ductile Permanent Magnet of Fe-Cr-Co Systems" by H. Kaneko et al. in AIP Conference Processes, No. 5, p. 1088 (1972) and in the US patent

3 806 336 bestimmte ternäre Fe-Cr-Co-Lçgierungen beschrieben. Quaternäre Legierungen aus diesem System, die 3 806 336 described certain ternary Fe-Cr-Co alloys. Quaternary alloys from this system that

65 zusätzlich zu Fe, Cr und Co Ferrit bildende Elemente wie z.B. Ti, Al, Si, Nb oder Ta enthalten, werden in den US-Patentschriften 3 954 519, 3 989 556, 3 982 972 und 65 elements forming ferrite in addition to Fe, Cr and Co, e.g. Ti, Al, Si, Nb or Ta are disclosed in U.S. Patents 3,954,519, 3,989,556, 3,982,972 and

4 075 437 beschrieben. 4,075,437.

3 3rd

645 924 645 924

Die Anwendung von Ferrit bildenden Elementen wie z. B. Ti, Al, Si, Nb oder Ta in quaternären Legierungen ist insbesondere bei höheren Co-Gehalten oder bei Anwesenheit von Verunreinigungen wie beispielsweise C, N oder O empfohlen worden, um die Bildung des anfänglichen feinkörnigen Gefüges mit a-Phase durch Tieftemperaturglühung zu erleichtern. The use of ferrite-forming elements such. B. Ti, Al, Si, Nb or Ta in quaternary alloys has been recommended in particular at higher Co contents or in the presence of impurities such as C, N or O in order to increase the formation of the initial fine-grain structure with a phase by low-temperature annealing facilitate.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von magnetischen Körpern anzugeben, deren Korngrös-se ausreichend fein ist, damit eine hohe Koerzitivkraft, eine hohe Remanenz und ein möglichst grosses magnetisches Energieprodukt erreicht wird. It is an object of the invention to provide a method for producing magnetic bodies, the grain size of which is sufficiently fine so that a high coercive force, a high remanence and the largest possible magnetic energy product is achieved.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet. The method according to the invention is characterized by the features stated in the characterizing part of patent claim 1.

Ein nach dem Verfahren gemäss Patentanspruch 1 hergestellter magnetischer Körper wird durch den Patentanspruch so definiert. A magnetic body produced by the method according to claim 1 is defined by the claim.

Aus solchen Legierungen hergestellte Magnete können beispielsweise in elektro-akustischen Wandlern wie etwa Lautsprechern und Telephonempfängern, in Relais und in Weckern eingesetzt werden. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 im einzelnen erläutert; es zeigt: Magnets made from such alloys can be used, for example, in electro-acoustic transducers such as loudspeakers and telephone receivers, in relays and in alarm clocks. In the following, the invention is explained in detail by means of embodiments with reference to FIGS. 1 to 3; it shows:

Fig. 1 Phasendiagramme von zwei Fe-Cr-Co-Legierungs-systemen mit 9 bzw. 11 Gew.-% Co; Fig. 1 phase diagrams of two Fe-Cr-Co alloy systems with 9 and 11 wt .-% Co;

Fig. 2 eine Mikrophotographie des Korngefüges bei 100-facher Vergrösserung einer Fe-Cr-Co-Magnetlegierung mit 28 Gew.-% Cr und 11 Gew.-% Co nach einer Lösungsglühbehandlung bei 900 °C; und 2 shows a microphotograph of the grain structure at a 100-fold enlargement of an Fe-Cr-Co magnetic alloy with 28% by weight Cr and 11% by weight Co after a solution heat treatment at 900 ° C. and

Fig. 3 eine Mikrophotographie des Korngefüges in 100-facher Vergrösserung einer Fe-Cr-Co-Magnetlegierung mit 28 Gew.-% Cr und 11 Gew.-% Co nach einer Lösungsglühbehandlung bei 1300°C. 3 shows a microphotograph of the grain structure in a magnification of 100 times of an Fe-Cr-Co magnetic alloy with 28% by weight Cr and 11% by weight Co after a solution heat treatment at 1300 ° C.

Im Rahmen der Erfindung ist realisiert worden, dass Fe-Cr-Co-Legierungen mit 25 bis 29 Gew.-% Cr und 7 bis 12 Gew.-% Co, Rest hauptsächlich Fe, so hergestellt werden können, dass sie gleichzeitig ein max. Energieprodukt im Bereich von 1 bis 6 MGOe und eine solche Korngrösse aufweisen, dass zumindest 3000 Körner pro mm3 vorliegen; ein solches Korngefüge ist besonders günstig, wenn die Legierung kaltverformt werden soll. Es kann vorzugsweise ein noch engerer Bereich für den Cr-Gehalt vorgesehen werden; im Hinblick auf die Optimierung der Verformbarkeit der Legierung soll die obere Bereichsgrenze des Cr-Gehaltes 28 Gew.-% betragen; im Hinblick auf eine Optimierung der magnetischen Eigenschaften soll die untere Bereichsgrenze des Cr-Gehaltes vorzugsweise 26 Gew.-% betragen. In the context of the invention it has been realized that Fe-Cr-Co alloys with 25 to 29% by weight Cr and 7 to 12% by weight Co, the rest mainly Fe, can be produced in such a way that they simultaneously have a max. Energy product in the range of 1 to 6 MGOe and such a grain size that there are at least 3000 grains per mm 3; Such a grain structure is particularly favorable if the alloy is to be cold worked. An even narrower range for the Cr content can preferably be provided; With a view to optimizing the deformability of the alloy, the upper range limit of the Cr content should be 28% by weight; With a view to optimizing the magnetic properties, the lower range limit of the Cr content should preferably be 26% by weight.

Erfindungsgemässe Legierungen können beispielsweise durch Vergiessen einer Schmelze hergestellt werden, die aus den wesentlichen Elementen Fe, Cr und Co oder deren Legierungen in einem Tiegel oder einem Ofen wie etwa einem Induktionsofen gebildet worden ist. Alternativ dazu kann ein Metallkörper mit der im angegebenen Bereich liegenden Zusammensetzung durch pulvermetallurgische Massnahmen hergestellt werden. Bei der Herstellung einer Legierung, insbesondere wenn ein Guss aus einer entsprechenden Schmelze hergestellt wird, muss sorgfältig darauf geachtet werden, Alloys according to the invention can be produced, for example, by casting a melt which has been formed from the essential elements Fe, Cr and Co or their alloys in a crucible or an oven such as an induction oven. Alternatively, a metal body with the composition lying in the specified range can be produced by powder metallurgical measures. When manufacturing an alloy, especially when a casting is made from a corresponding melt, care must be taken

dass nicht zu hohe Anteile an Verunreinigungen, die aus den Ausgangsmaterialien, dem Ofen oder der Atmosphäre oberhalb der Schmelze stammen können, in die Legierung eingeschlossen werden. Sofern die erforderliche Sorgfalt beachtet wird, insbesondere sofern sorgfältig die Anwesenheit von Verunreinigungen wie etwa Stickstoff möglichst gering gehalten wird, kann auf den Zusatz von Ferrit bildenden Elementen verzichtet werden. Um eine Oxidation oder eine zu starke Stickstoffaufnahme möglichst gering zu halten, wird es angestrebt, die Schmelze unter einer Schutzschlacke, im that excessive amounts of impurities, which can originate from the raw materials, the furnace or the atmosphere above the melt, are included in the alloy. If the necessary care is taken, especially if the presence of impurities such as nitrogen is kept as low as possible, the addition of ferrite-forming elements can be dispensed with. In order to keep oxidation or excessive nitrogen absorption as low as possible, the aim is to cover the melt with a protective slag in the

Vakuum oder unter inerter Atmosphäre, beispielsweise unter Argon, zu erzeugen. Hinsichtlich besonderer Verunreinigungen sollen der C-Gehalt unter 0,05 Gew.-%, der N-Gehalt unter 0,05 Gew.-%, der Si-Gehalt unter 0,2 Gew.-%, der Mg-Gehalt unter 0,5 Gew.-%, der Ti-Gehalt unter 0,1 Gew.-%, der Ca-Gehalt unter 0,5 Gew.-%, der Al-Gehalt unter 0,1 Gew.-%, der Mn-Gehalt unter 0,5 Gew.-%, der S-Gehalt unter 0,05 Gew.-% und der O-Gehalt unter 0,05 Gew.-% gehalten werden. Vacuum or under an inert atmosphere, for example under argon. With regard to particular impurities, the C content should be below 0.05% by weight, the N content below 0.05% by weight, the Si content below 0.2% by weight, the Mg content below 0, 5% by weight, the Ti content below 0.1% by weight, the Ca content below 0.5% by weight, the Al content below 0.1% by weight, the Mn content below 0.5% by weight, the S content below 0.05% by weight and the O content below 0.05% by weight.

Im Anschluss an das Vergiessen ist typischerweise die nachfolgende Behandlung der Legierung vorgesehen. Die Legierung wird 1 bis 10 h lang bei einer Temperatur durchweicht (bzw. durchwärmt) bei welcher die Legierung in einem zweiphasigen (a + y)-Zustand vorliegt; zu diesem Zweck sind Temperaturen im Bereich von 1100 bis 1300 °C zumeist zweckmässig. Detailliertere, bevorzugte Bereichsgrenzen für diese Temperaturen können für Legierungen mit 9 oder 11 Gew.-% Co aus Fig. 1 abgelesen werden. An dieser, im zweiphasigen Zustand vorliegenden Legierung wird anschliessend eine Warmumformung durchgeführt, beispielsweise mittels Warmwalzen, Schmieden oder durch Strangpressen, um das Gussgefüge aufzuheben. Sofern das angestrebt wird, kann die Legierung zusätzlich durch Kaltumformung verformt werden. Um ein einheitlich feines Korngefüge zu erzeugen, wird an der Legierung anschliessend eine Lösungsglühbehandlung bei einer Temperatur durchgeführt, bei welcher die Legierung hauptsächlich in dem einphasigen a-Zustand vorliegt; diese Temperatur liegt zumeist im Bereich von 650 bis 1000 °C. Die oberen Bereichsgrenzen für die Lösungsglühtemperatur für besondere Legierungen sind durch angenähert lineare Interpolation zwischen den nachfolgenden Wertepaaren bestimmt; 950 °C für eine Legierung mit 25 Gew.-% Cr und 7 Gew.-% Co; 875 °C für eine Legierung mit 25 Gew.-% Cr und 12 Gew.-% Co; 1100 °C für eine Legierung mit 29 Gew.-% Cr und 7 Gew.-% Co; und 975 °C für eine Legierung mit 29 Gew.-% Cr und 12 Gew.-% Co; weiterhin ist erforderlich, dass diese Temperatur 1100 °C nicht übersteigt, um das Kornwachstum möglichst klein zu halten. Im Hinblick auf verbesserte kinetische Bedingungen ist vorzugsweise eine untere Bereichsgrenze von 800 °C vorgesehen; im Hinblick auf eine möglichst geringe Bildung von y-Phase ergeben sich bevorzugte obere Bereichsgrenzen durch angenäherte lineare Interpolation zwischen den entsprechenden Werten von 925 °C, 850 °C, 1075 °C und 950 °C, sowie unter der weiteren Bedingung, dass die Lösungsglühtemperatur 1000 °C nicht übersteigen soll. Following the casting, the subsequent treatment of the alloy is typically provided. The alloy is soaked (or warmed) for 1 to 10 hours at a temperature at which the alloy is in a two-phase (a + y) state; For this purpose, temperatures in the range of 1100 to 1300 ° C are usually appropriate. More detailed, preferred range limits for these temperatures can be read for alloys with 9 or 11 wt.% Co from FIG. 1. This alloy, which is in a two-phase state, is then subjected to hot forming, for example by means of hot rolling, forging or by extrusion, in order to break up the cast structure. If this is desired, the alloy can also be deformed by cold working. In order to produce a uniformly fine grain structure, a solution heat treatment is then carried out on the alloy at a temperature at which the alloy is mainly in the single-phase a state; this temperature is usually in the range of 650 to 1000 ° C. The upper range limits for the solution annealing temperature for special alloys are determined by approximately linear interpolation between the following pairs of values; 950 ° C for an alloy with 25 wt .-% Cr and 7 wt .-% Co; 875 ° C for an alloy with 25 wt .-% Cr and 12 wt .-% Co; 1100 ° C for an alloy with 29 wt .-% Cr and 7 wt .-% Co; and 975 ° C for an alloy with 29 wt% Cr and 12 wt% Co; furthermore it is necessary that this temperature does not exceed 1100 ° C. in order to keep the grain growth as small as possible. In view of improved kinetic conditions, a lower range limit of 800 ° C is preferably provided; With regard to the lowest possible formation of the y phase, preferred upper range limits result from approximate linear interpolation between the corresponding values of 925 ° C., 850 ° C., 1075 ° C. and 950 ° C., and under the further condition that the solution annealing temperature Should not exceed 1000 ° C.

Sofern die Legierung kaltumgeformt worden ist, kann die Dauer der Lösungsglühbehandlung, die zu einer weitgehenden Rekristallisierung und Homogenisierung der Legierung führt, 10 bis 120 min betragen, was von dem Wert der Glühtemperatur und der Grösse des Rohlings abhängt. If the alloy has been cold worked, the duration of the solution heat treatment, which leads to extensive recrystallization and homogenization of the alloy, can be 10 to 120 minutes, depending on the value of the annealing temperature and the size of the blank.

Noch typischer ist für die Dauer der Lösungsglühbehandlung eine Zeitspanne von 30 bis 90 min vorgesehen. Die Lösungsglühbehandlung kann an Luft oder unter Ausschluss von Sauerstoff durchgeführt werden, um die Oberflächen-oxidation möglichst gering zu halten. Even more typically, a period of 30 to 90 minutes is provided for the duration of the solution treatment. The solution annealing treatment can be carried out in air or in the absence of oxygen in order to keep the surface oxidation as low as possible.

Die Lösungsglühbehandlung wird durch eine rasche Abschreckung beendet, beispielsweise durch Abschreckung mit Wasser oder Salzlösung; oder, sofern die Legierung in Form dünner Bänder vorliegt, kann eine Luftabschreckung vorgesehen werden; vorzugsweise soll eine solche Abkühlung vorgenommen werden, dass eine Abkühlungsgeschwindigkeit von wenigstens 1000 °C/min innerhalb der Legierung realisiert wird. Danach weist die Legierung Raumtemperatur oder eine nahe bei Raumtemperatur gelegene Temperatur auf, d.h. eine Temperatur, die 100 "C nicht übersteigt; ferner weist die Legierung eine feine, im wesentlichen gleichmässige The solution heat treatment is ended by rapid quenching, for example by quenching with water or saline; or, if the alloy is in the form of thin strips, air quenching can be provided; Cooling should preferably be carried out in such a way that a cooling rate of at least 1000 ° C./min is achieved within the alloy. Thereafter, the alloy is at room temperature or a temperature close to room temperature, i.e. a temperature not exceeding 100 "C; furthermore, the alloy has a fine, substantially uniform

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

645 924 645 924

Korngrösse auf, die 70 (im nicht übersteigt (was zumindest 3000 Körnern pro mm3 entspricht). Dieses Korngefüge ist mit Fig. 2 dargestellt. Das bei einer Glühbehandlung bei höherer Temperatur erhaltene, gröbere Gefüge ist mit Fig. 3 dargestellt; der Unterschied zwischen diesen beiden Gefügen ist augenscheinlich. Grain size that does not exceed 70 (im (which corresponds to at least 3000 grains per mm 3). This grain structure is shown with Fig. 2. The coarser structure obtained with an annealing treatment at a higher temperature is shown with Fig. 3; the difference between these both structures are evident.

Bei einer 100 °C nicht übersteigenden Temperatur kann die Legierung kaltverformt werden, beispielsweise durch Abbiegen, Drahtziehen, Tiefziehen oder Gesenkschmieden. Besondere Vorteile erwachsen aus einem feinkörnigen Gefüge, sofern die Legierung mittels Drahtziehen, Tiefziehen oder Abbiegen kaltverformt werden soll, d.h. durch ein Verfahren, das zumindest örtliche Dehnungsbeanspruchungen hervorruft. Die dank Glühung und Abschreckung ein einheitliches feines Korngefüge aufweisende Legierung kann bis zu einem Betrag gezogen werden, der im wesentlichen einer Querschnittsverringerung von zumindest 50% entspricht. In ähnlicher Weise kann die Legierung abgebogen werden, dass eine Richtungsänderung von zumindest 30° resultiert; hierbei soll der resultierende Krümmungsradius einen der Richtungsänderung proportionalen Wert nicht übersteigen, der für eine Richtungsänderung von 30° der Dicke des abzubiegenden Teiles entspricht, und der bei einer Richtungsänderung von 90° der 4-fachen Dicke des abzubiegenden Teiles entspricht. At a temperature not exceeding 100 ° C, the alloy can be cold worked, for example by bending, wire drawing, deep drawing or drop forging. Particular advantages arise from a fine-grained structure if the alloy is to be cold-formed by means of wire drawing, deep drawing or bending, i.e. by a process that causes at least local strain. The alloy, which has a uniform fine grain structure thanks to annealing and quenching, can be drawn up to an amount which essentially corresponds to a cross-sectional reduction of at least 50%. Similarly, the alloy can be bent to result in a change in direction of at least 30 °; the resulting radius of curvature should not exceed a value proportional to the change in direction, which corresponds to the thickness of the part to be bent for a change in direction of 30 °, and which corresponds to 4 times the thickness of the part to be bent for a change in direction of 90 °.

Zu der oben beschriebenen Behandlung gehört charakteristischerweise die Massnahme, die Legierung bei einer Temperatur zu halten, die dem im wesentlichen einphasigen a-Zustand entspricht. Eine alternative Behandlung kann die Behandlungsschritte vorsehen, die Legierung einer Warum-umformung bei einer Endtemperatur auszusetzen, die dem im wesentlichen einphasigen a-Zustand entspricht, danach die Legierung abzukühlen und zu verformen. Darüber hinaus kann die Verformung stufenweise durchgeführt werden, mit dazwischengeschalteten zusätzlichen Lösungsglühungen und Abschreckschritten. Darüber hinaus sind zusätzliche Behandlungsschritte, wie beispielsweise die mechanische Bearbeitung mittels Bohren, Abdrehen oder Fräsen vor oder nach der Verformung nicht ausgeschlossen. The treatment described above characteristically includes the measure of maintaining the alloy at a temperature which corresponds to the essentially single-phase a-state. An alternative treatment may include the treatment steps of subjecting the alloy to why-forming at a final temperature corresponding to the substantially single-phase a-state, then cooling and deforming the alloy. In addition, the deformation can be carried out in stages, with additional solution annealing and quenching steps interposed. In addition, additional treatment steps, such as mechanical processing by means of drilling, turning or milling before or after the deformation, cannot be ruled out.

Die geformte Legierung wird schliesslich einer Alterungsbehandlung ausgesetzt, um die magnetische Härtung zu entwickeln. Diese Alterungsbehandlung kann nach irgendeiner der verschiedenen Regeln erfolgen, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 4 075 437 angegeben ist; eine solche Alterungsbehandlung erlaubt die Herstellung von Magneten mit einer magnetischen Remanenz von 8000 bis 13 000 Gauss, einer magnetischen Koerzitivkraft von 300 bis 600 Oerstedt und einem magnetischen Energieprodukt von 1 bis 6 x 106 Gauss-Oerstedt. Dementsprechend können diese Legierungen nach Magnetisierung in einem Magnetfeld als Magnete in Relais, Weckern und elektro-akustischen Wandlern wie etwa Lautsprechern und Telephonempfängern dienen. The shaped alloy is finally subjected to an aging treatment to develop the magnetic hardening. This aging treatment can be done according to any of several rules, such as those set forth in U.S. Patent No. 4,075,437; Such an aging treatment allows the production of magnets with a magnetic remanence of 8000 to 13000 Gauss, a magnetic coercive force of 300 to 600 Oerstedt and a magnetic energy product of 1 to 6 x 106 Gauss-Oerstedt. Accordingly, after magnetization in a magnetic field, these alloys can serve as magnets in relays, alarm clocks and electro-acoustic transducers such as loudspeakers and telephone receivers.

Bei den nachfolgenden Beispielen ist der Phasenaufbau und die Korngrösse mittels Röntgenstrahlen-Beugungsana-lyse, Härtemessungen und metallographischer Untersuchung des Mikrogefüges nach der Lösungsglühbehandlung und der Abschreckung jedoch vor der Kaltumformung bestimmt worden. Die mittlere Korngrösse liegt im Bereich von 25 bis 40 um, wie aus Tabelle 1 ersichtlich. Ferner sind in Tabelle 1 die magnetische Remanenz Br, die Koerzitivkraft Hc und das Energieprodukt (BH)max angegeben, die jeweils im Anschluss an die Alterungsbehandlung der Legierungen bestimmt worden sind. In the following examples, however, the phase structure and the grain size were determined by means of X-ray diffraction analysis, hardness measurements and metallographic examination of the microstructure after the solution heat treatment and the quenching before the cold working. The average grain size is in the range from 25 to 40 μm, as can be seen from Table 1. In addition, Table 1 shows the magnetic remanence Br, the coercive force Hc and the energy product (BH) max, which were each determined after the aging treatment of the alloys.

Beispiel 1 example 1

Aus einer Schmelze wird ein Rohling gegossen, der aus einer Legierung mit 26,8 Gew.-% Cr, 9,4 Gew.-% Co, Rest im wesentlichen Fe besteht. Der Rohling ist 1,25 Zoll (31,8 mm) dick, 5 Zoll (127 mm) breit und 12 Zoll (304,8 mm) lang. Der gegossene Rohling wird auf eine Temperatur von 1250 °C erhitzt, zu einer % Zoll (6,4 mm) dicken Platte heissgewalzt und daraufhin mit Wasser abgekühlt. Abschnitte der Platte werden bei Raumtemperatur zu 0,1 Zoll (2,5 mm) dicken und 0,625 Zoll (15,9 mm) breiten Bändern kaltgewalzt. Die Bänder werden 30 min lang bei 900 °C geglüht und daraufhin mit Wasser abgekühlt. Die Bänder werden erneut auf 630 °C erwärmt, bei dieser Temperatur A blank is cast from a melt and consists of an alloy with 26.8% by weight Cr, 9.4% by weight Co, the remainder essentially Fe. The blank is 1.25 inches (31.8 mm) thick, 5 inches (127 mm) wide and 12 inches (304.8 mm) long. The cast blank is heated to a temperature of 1250 ° C, hot rolled to a% inch (6.4 mm) thick plate and then cooled with water. Sections of the plate are cold rolled at room temperature to 0.1 inch (2.5 mm) thick and 0.625 inch (15.9 mm) wide strips. The strips are annealed at 900 ° C for 30 minutes and then cooled with water. The tapes are heated again to 630 ° C, at this temperature

1 h lang gehalten, daraufhin mit im wesentlichen konstanter Abkühlungsgeschwindigkeit von 15 °C/h auf eine Temperatur von 555 °C abgekühlt, 3 h lang bei 540 °C gehalten und daraufhin 4 h lang bei 525 °C gehalten. Held for 1 h, then cooled to a temperature of 555 ° C at a substantially constant cooling rate of 15 ° C / h, held at 540 ° C for 3 h and then held at 525 ° C for 4 h.

Beispiel 2 Example 2

Es werden Bänder aus einer Legierung mit 27,7 Gew.-% Cr, 10,9 Gew.-% Co, Rest im wesentlichen Fe hergestellt, indem das Ausgangsmaterial analog zu Beispiel 1 vergossen, warmumgeformt, abgeschreckt, lösungsgeglüht, gekühlt und gewalzt wird. Die Bänder werden erneut auf 635 °C erwärmt, bei dieser Temperatur 3 min lang gehalten, danach bei im wesentlichen konstanter Abkühlungsgeschwindigkeit von 15 °C/h auf 555 °C abgekühlt, 3 h lang bei 540 °C gehalten und daraufhin 4 h lang bei 525 °C gehalten. Strips are made from an alloy with 27.7% by weight Cr, 10.9% by weight Co, the remainder essentially Fe, by casting, hot-working, quenching, solution annealing, cooling and rolling in a manner analogous to Example 1 . The tapes are reheated to 635 ° C, held at this temperature for 3 minutes, then cooled to 555 ° C at a substantially constant cooling rate of 15 ° C / h, held at 540 ° C for 3 hours and then at 4 hours Kept at 525 ° C.

Beispiel 3 Example 3

Bänder aus einer Legierung mit 27,3 Gew.-% Cr, 7,2 Gew.-% Co, Rest im wesentlichen Fe, werden analog zu Beispiel 1 hergestellt. Die Bänder werden erneut auf 620 °C erwärmt, bei dieser Temperatur 1 h lang gehalten, danach bei im wesentlichen konstanter Abkühlungsgeschwindigkeit von 15 °C/h auf 555 °C abgekühlt, bei dieser Temperatur 2 h lang gehalten, danach 3 h lang bei 540 °C gehalten und schliesslich 16 h lang bei 525 °C gehalten. Bands made of an alloy with 27.3% by weight Cr, 7.2% by weight Co, the remainder essentially Fe, are produced analogously to Example 1. The tapes are reheated to 620 ° C, held at that temperature for 1 hour, then cooled to 555 ° C at a substantially constant cooling rate of 15 ° C / h, held at that temperature for 2 hours, then at 540 for 3 hours ° C and finally held at 525 ° C for 16 h.

Beispiel 4 Example 4

Bänder aus einer Legierung mit 26,8 Gew.-% Cr, 10,6 Gew.-% Co, Rest im wesentlichen Fe, werden analog zu Beispiel 1 hergestellt. Die Bänder sind weich und duktil und können leicht in jede beliebige Richtung um 90° über eine scharfe Kante abgebogen werden, die einen Krümmungsradius von 1/32 Zoll (0,08 mm) aufweist; oder die Bänder können bis zu einer Querschnittsverringerung von 99% gezogen werden. Zur Alterung der Bänder wird die Legierung 30 min lang bei 680 °C gehalten, daraufhin rasch bei einer ersten Abkühlungsgeschwindigkeit von 140 °C/h auf 615 °C abgekühlt, daraufhin bei einer zweiten Abkühlungsgeschwindigkeit von 20 bis 2 °C/h mit exponentieller Temperaturabnahme auf 525 °C abgekühlt. Bands made of an alloy with 26.8% by weight Cr, 10.6% by weight Co, the rest essentially Fe, are produced analogously to Example 1. The tapes are soft and ductile and can be easily bent in any direction by 90 ° over a sharp edge that has a 1/32 inch (0.08 mm) radius of curvature; or the tapes can be drawn up to a cross-section reduction of 99%. To age the strips, the alloy is held at 680 ° C for 30 minutes, then rapidly cooled to 615 ° C at a first cooling rate of 140 ° C / h, then at a second cooling rate of 20 to 2 ° C / h with an exponential decrease in temperature cooled to 525 ° C.

Beispiel 5 Example 5

Mittels Vergiessen einer Schmelze, Warmumformung des gegossenen Rohlings, Lösungsglühbehandlung und Abschreckung werden Stäbe mit einem Durchmesser von 0,7 Zoll (17,8 mm) aus einer Legierung mit 27,9 Gew.-% Cr, 10,7 Gew.-% Co, Rest Fe, hergestellt. Die Stäbe werden kalt zu einem Draht mit einem Durchmesser von 0,07 Zoll (1,78 mm) gezogen, was einer Querschnittsverringerung von 99% entspricht; danach erfolgt eine 30 min lange Lösungsglühbehandlung bei 930 °C; danach wird auf Raumtemperatur abgekühlt. Zur Durchführung der Alterungsglühbehandlung wird der Draht 30 min lang bei 700 °C gehalten, bei einer ersten Abkühlungsgeschwindigkeit von 30 °C/h in einem Magnetfeld von 1000 Oerstedt auf 615 °C abgekühlt, und danach bei einer zweiten Abkühlgeschwindigkeit von 20 bis By casting a melt, hot forming the cast blank, solution heat treatment and quenching, rods with a diameter of 0.7 inches (17.8 mm) are made from an alloy with 27.9% by weight Cr, 10.7% by weight Co , Rest Fe, manufactured. The bars are cold drawn into a 0.07 inch (1.78 mm) diameter wire, which corresponds to a 99% reduction in cross section; this is followed by a solution heat treatment at 930 ° C. for 30 minutes; then it is cooled to room temperature. To carry out the aging annealing treatment, the wire is held at 700 ° C. for 30 minutes, cooled to 615 ° C. in a magnetic field of 1000 Oerstedt at a first cooling rate of 30 ° C./h, and then at a second cooling rate of 20 to

2 °C/h bei exponentieller Temperaturabnahme auf 480 °C abgekühlt. 2 ° C / h cooled to 480 ° C with an exponential decrease in temperature.

4 4th

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

645 924 645 924

In der nachfolgenden Tabelle 1 sind die Anteile an Cr ten der nach diesen Beispielen 1 bis 5 erhaltenen Proben an-und Co, die Korngrösse sowie die magnetischen Eigenschaf- gegeben. In Table 1 below, the proportions of Cr ten of the samples of Co obtained according to these Examples 1 to 5, the grain size and the magnetic properties are given.

Tabelle 1 Table 1

Beispiel Nr. Example No.

Cr-Gehalt Cr content

Co-Gehalt Co content

Korngrösse magnetische Eigenschaften Grain size magnetic properties

Br Br

Hc Hc

(BH)max (BH) max

Gew.-% % By weight

|im | in

G G

Oe Oe

MGOe MGOe

1 1

26,8 26.8

9,4 9.4

30 30th

10010 10010

380 380

1,55 1.55

2 2nd

27,7 27.7

10,9 10.9

25 25th

9750 9750

400 400

1,72 1.72

3 3rd

27,3 27.3

7,2 7.2

40 40

9280 9280

300 300

1,10 1.10

4 4th

26,8 26.8

10,6 10.6

40 40

10010 10010

370 370

1,76 1.76

5 5

27,9 27.9

10,7 10.7

30 30th

12750 12750

570 570

5,03 5.03

s s

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

645 924

2nd

PATENT CLAIMS

1. A method for producing a magnetic body from an iron-chromium-cobalt magnetic alloy, the body being subjected to heat treatment and aging, characterized in that the alloy of 25 to 29 wt .-% chromium, 7 to 12 wt .-% cobalt,

Rest, apart from a small amount of impurities, iron, the following treatment is carried out:

(A) the body is brought to an annealing temperature in order to produce an average grain size of not more than 70 μm in the alloy; this annealing temperature depending on the alloy composition is:

a) 650 to 950 ° C, provided that the alloy contains 25 wt .-% Cr and 7 wt .-% Co;

b) 650 to 875 ° C, provided that the alloy contains 25 wt .-% Cr and 12 wt .-% Co;

c) 650 to 1100 ° C, provided that the alloy contains 29 wt .-% Cr and 7 wt .-% Co;

d) 650 to 975 ° C, provided that the alloy contains 29 wt .-% Cr and 12 wt .-% Co; and e) the range limits of the annealing temperature for intermediate Cr and Co contents are determined by approximately linear interpolation;

(B) the body is brought into the desired shape at a temperature not exceeding 100 ° C, either by wire drawing or by deep drawing to a cross-sectional area reduction of at least 50%, or by deep drawing or bending to a change in direction of at least 30 ° takes place, the radius of curvature obtained does not exceed a value proportional to the change in direction, which is equal to the thickness of the bent part when the direction changes by 30 ° and is equal to four times the thickness of the bent part when the direction changes, and

(C) the alloy is subjected to an aging treatment.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the condition a) of the alloy composition, the annealing temperature is in the range from 800 to 925 ° C; for condition b) of the alloy composition, the annealing temperature is in the range from 800 to 850 ° C; for condition c) of the alloy composition, the annealing temperature is in the range from 800 to 1075 ° C. or for condition d) of the alloy composition, the annealing temperature is in the range of 800 to 950 ° C.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the treatment measure (A) takes place in at least one of the following ways, namely solution annealing treatment or hot forming following the annealing treatment.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the alloy is additionally treated according to at least one of the following ways before the treatment measure (A) is carried out,

a) the alloy is soaked at a temperature in the range of 1100 to 1300 ° C; or b) after this soaking, the alloy is additionally hot worked at a temperature in the range from 1100 to 1300 ° C .; or c) after this hot working, the body is additionally cold worked.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the shaping is carried out in stages with additional, intermediate solution treatment and quenching steps.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that for the aging treatment either the alloy is cooled with a substantially constant cooling rate, or the alloy is initially cooled with a first, on average rapid cooling rate and then with a second, in Medium slower cooling rate 5 is cooled.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the aging treatment is carried out in the presence of a magnetic field.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the body is additionally mechanically processed either after the treatment measure (A) and before the treatment measure (B) or after the treatment measure (B) and before the treatment measure (C) .

15 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the impurities in the alloy are kept below the following values: 0.05 wt .-% carbon,

0.05% by weight of nitrogen,

20 0.2% by weight silicon,

0.5% by weight of magnesium,

0.1% by weight titanium,

0.5% by weight calcium,

0.1% by weight aluminum,

25 0.5% by weight of manganese,

0.05% by weight sulfur and 0.05% by weight oxygen.

10. Magnetic body, produced by the method according to claim 1, characterized in that the 30 alloy of 25 to 29 wt .-% chromium (Cr), 7 to 12 wt .-% cobalt (Co), the rest, apart from one small proportion of impurities, essentially iron, that the alloy structure has at least 3000 grains per mm 3, and that the alloy has a coercive force in the range 35 from 300 to 600 Oerstedt, a remanence in the range from 8000 to 13,000 Gauss and a magnetic energy product in Has a range of 1 to 6 MGOe.

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