CZ20031263A3 - Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe - Google Patents

Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe Download PDF

Info

Publication number
CZ20031263A3
CZ20031263A3 CZ20031263A CZ20031263A CZ20031263A3 CZ 20031263 A3 CZ20031263 A3 CZ 20031263A3 CZ 20031263 A CZ20031263 A CZ 20031263A CZ 20031263 A CZ20031263 A CZ 20031263A CZ 20031263 A3 CZ20031263 A3 CZ 20031263A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
alloy
cobalt
alloys
manganese
magnetically soft
Prior art date
Application number
CZ20031263A
Other languages
English (en)
Inventor
Lin Li
Original Assignee
Crs Holdings, Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Crs Holdings, Inc. filed Critical Crs Holdings, Inc.
Publication of CZ20031263A3 publication Critical patent/CZ20031263A3/cs

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/004Very low carbon steels, i.e. having a carbon content of less than 0,01%
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C22C38/105Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

Tento vynález se týká magneticky měkkých ocelových slitin obsahujících kobalt, a zvláště magneticky měkké ocelové slitiny obsahující mangan a méně než 20 % hmotn. kobaltu.
Dosavadní stav techniky
49CO-49 Fe-2V (HIPERCO® Alloy 50) a 27Co-Fe(HIPERCO Alloy 27) jsou známé slitiny vykazující velmi vysokou magnetickou indukci při nasycení, o níž svědčí indukce při nasycení Bs kolem 23-24 kG. Tyto slitiny se používají v kosmonautickém průmyslu v konstrukci motorů a transformátorů. Jde o poměrně nákladné slitiny, protože obsahují značná množství kobaltu.
V pozemních aplikacích magneticky měkkého jako jsou osobní a nákladní automobily vznikla potřeba materiálu s velmi vysokou magnetickou indukcí při nasycení. Příklady výrobků, v nichž by se podobné slitiny uplatnily, zahrnují solenoidy, vstřikovací čerpadla pro paliva, přepínané reakční motory, magnetické azimuty, setrvačníky a senzory. Slitiny obsahující kobalt jako HIPERCO Alloy 50 a HIPERCO Alloy 27 se však v automobilových aplikacích neužívaly, protože jsou podstatně nákladnější než známé magneticky měkké slitiny, do kterých se kobalt záměrně nepřidává. Jedním způsobem jak zlepšit použitelnost magneticky měkkých slitin obsahujících kobalt pro automobilový průmysl je snížit obsah kobaltu použitého v těchto slitinách, čímž se sníží výrobní náklady těchto slitin. Indukce při nasycení se však musí udržet na potřebné výši (to znamená nejméně kolem 21 kG) .
Měrný odpor (p) slitiny Fe-Co obsahující méně než asi 20 % kobaltu je jen asi 20 pQ.cm. To je podstatně méně než měrný odpor například HIPERCO 50 Alloy, který je typicky asi 40 μΩ.αη. Nižší měrný odpor slitiny s nižším obsahem kobaltu má za následek vyšší ztrátu v jádru v mnohých aplikacích nepřijatelnou.
Řešení podle dosavadního stavu techniky se snažilo odstranit problém nízkého měrného odporu slitin Co-Fe obsahujících 20 % Co nebo méně přídavkem chrómu, molybdenu, vanadu a wolframu, nebo křemíku a hliníku k základní slitině. Přídavky těchto prvků však zvyšují materiálové náklady při výrobě slitin. Rovněž kovový odpad je při výrobě těchto slitin méně použitelný jako surovina recyklace pro výrobu jiných druhů oceli, protože je vysoce legovaný.
Prvky jako chrom, molybden, vanad a wolfram vytvářejí karbidy. Když se při výrobě magneticky měkkých slitin použije uhlík jako odkysličovadlo, dojde pravděpodobně v důsledku vyšších množství jednoho nebo více těchto prvků ke zhoršení magnetických vlastností vlivem vysrážení karbidů. K tomu skutečně dochází u magneticky měkkých ocelí Ni-Fe, protože se často taví ve stejných pecích VIM jako oceli Co-Fe. Obsah takových prvků vytvářejících karbidy se ve slitinách Ni-Fe obvykle omezuje na nejmenší míru, protože jak známo mají záporný vliv na magnetické vlastnosti.
S používáním křemíku a hliníku pro zvýšení elektrického měrného odporu jsou rovněž spojeny problémy. Tyto prvky jsou vysoce reaktivní a při tavbě mohou vyvolat potíže. Větší přídavky křemíku a hliníku také pravděpodobně způsobí křehkost oceli. Kromě toho hliník poškozuje kvalitativní charakteristiky magneticky měkkých ocelí Ni-Fe a i zde existuje významné riziko kontaminace, pokud se druhy oceli Ni-Fe taví v téže peci VIM jako oceli Co-Fe.
Podstata vynálezu
Problémy spojené s výrobou magneticky měkké ocelové slitiny se sníženým obsahem Co se do značné míry vyřeší při výrobě magneticky měkké ocelové slitiny podle tohoto vynálezu. Slitina podle vynálezu má následující složení jednak v širokém, jednak v doporučeném rozmezí hmotnostních procent.
• · · ·
Široké rozmezí Doporučené rozmezí A Doporučené rozmezí B
Mangan 1,0-5,0 2,2-3,2 1,8-2,4
Kobalt 7-17 14-16 7-9
Železo Zbytek Zbytek Zbytek
Zbytek ve všech uvedených případech představuje hlavně železo a jsou do něj zahrnuty nečistoty obvyklé v magneticky měkkých ocelových slitinách, jež jsou určeny pro toto nebo podobné použití. Rovněž mohou být podle přání přítomna malá množství uhlíku, křemíku, chrómu a niklu.
Předchozí tabulka je míněna jako standardní přehled a nemá tedy za účel omezit nižší nebo vyšší hodnoty rozmezí jednotlivých prvků slitiny podle vynálezu pro použití ve vzájemné kombinaci nebo omezit rozmezí prvků pro použití výhradně ve vzájemné kombinaci. Proto lze použít jedno nebo více rozmezí prvků v široce definované kompozici s jedním nebo více jinými rozmezími zbývajících prvků v doporučeném složení. Navíc lze užít minimum nebo maximum jednoho prvku z jednoho doporučeného provedení s maximem nebo minimem tohoto prvku z jiného doporučeného provedení. V této přihlášce termín procento nebo symbol % znamená hmotnostní procento, pokud není uvedeno j inak.
Slitina podle tohoto vynálezu obsahuje nejméně asi kolem 7 % kobaltu má-li dosáhnout magnetické indukce vlastní této slitině. V prvním doporučeném složení obsahuje tato slitina nejméně asi 14 % kobaltu. Ve druhém doporučeném složení slitina obsahuje nejméně asi 7 % kobaltu. Tato slitina však neobsahuje víc než asi 17 % kobaltu v zájmu udržení nízké hladiny surovinových nákladů srovnatelné se známými druhy magneticky měkkých slitin Co-Fe. V prvním doporučeném složení slitina neobsahuje více než asi 16 % kobaltu a v druhém doporučeném složení slitina neobsahuje více než asi 9 % kobaltu.
Slitina podle tohoto vynálezu též obsahuje nejméně asi 1,0 • · ···· • · · · · · ···· · · ·
A ······· ···· · ·*· ······ ····· ·· ·· ····· ···· % manganu v zájmu dosažení potřebného měrného odporu této slitiny. Při vyšších hladinách kobaltu přítomného v první doporučené kompozici je v ní přítomno nejméně asi 2,2 % manganu. Při nižších hladinách kobaltu ve druhém doporučeném složení obsahuje slitina nejméně asi 1,8 % manganu.
Příliš mnoho manganu záporně ovlivňuje magnetickou indukci při nasycení této slitiny. Nadbytek manganu může též mít za následek vysrážení přidané fáze nepříznivě ovlivňující koercitivní sílu této slitiny. Proto se obsah manganu ve slitině omezuje na ne více než asi 5 %. První doporučené složení této slitiny obsahuje ne více než asi 3,2 % manganu a druhé doporučené složení obsahuje ne více než asi 2,4 % manganu.
Zbytek do sta procent složení slitiny je hlavně železo a obvyklé nečistoty, jež se nalézají v komerčních druzích magneticky měkkých slitin určených pro tatáž nebo podobná užití nebo služby. V roztavené slitině může být přítomno malé množství uhlíku přidaného při tavení slitiny pro deoxidaci.
Toto množství uhlíku se však kontroluje, tak aby množství zadržené ve ztuhlém ingotu bylo co nejnižší, výhodně nižší než asi 0,02 % a ještě lépe nižší než asi 0,01 %, nemá-li ve slitině dojít ke vzniku karbidů. Ve slitině může být též obsaženo malé množství křemíku do asi 0,3 %, buď v důsledku deoxidace taveniny nebo jako záměrný přídavek pro stabilizaci feritické struktury slitiny. Křemík též zvyšuje použitelnou teplotu popouštění při dvoustupňovém tepelném zpracování případně použitelném při výrobě této slitiny. V této slitině se též může použít malé množství chrómu do asi 0,8 %, výhodně ne více než asi 0,5 % pro stabilizaci feritické struktury, jež také umožňuje použít při výše zmíněném dvoustupňovém tepelném zpracování vyšší teplotu popouštění. Neočekává se, že množství křemíku a chrómu, jež mohou být v této slitině přítomna, by měla významný vliv na měrný odpor této slitiny ve srovnání s účinkem obsahu relativně vyšších množství manganu na měrný odpor. V zájmu měrné vodivosti této slitiny může být přítomno až asi 0,8 % niklu.
• · • · · ·
Při výrobě slitiny podle tohoto vynálezu není třeba žádných zvláštních technik. Slitina se výhodně taví ve vakuové indukční peci technikou VIM. Podle potřeby lze docílit vyšší čistoty nebo lepší struktury zrnění rafinací slitiny například technikou elektrostruskového přetavování (ESR) nebo obloukovým přetavováním (VAR). Slitina se odlévá do ingotových forem, jež se po předehřátí na asi 1200 °C (2200 °F) za horka zpracují na předvalky, tyče nebo bramy. Potom se slitina za horka válcuje na dráty, pruty nebo pásovou ocel předběžné tloušťky. Drát, pruty nebo pásy se potom mohou za studená zpracovat na meziprodukty menšího průřezu a tyto na finální výrobky. Slitina se též může zpracovávat práškovou metalurgií na výrobky v definitivním tvaru nevyžadujícím finální úpravu nebo v téměř definitivním tvaru.
Pro vytvoření potřebných magnetických vlastností se součástky z této slitiny po tvarování za studená a po strojním opracování na požadované tvary žíhají. Bylo zjištěno, že pro dosažení nej lepších magnetických vlastností je třeba volit teplotu žíhání podle složení slitiny. Když slitina obsahuje asi 7-9 % kobaltu a méně než asi 3 % manganu je výhodné žíhat slitinu při asi 760 až 815 °C (1400 °F - 1500 ’F) dvě až čtyři hodiny a potom chladit rychlostí asi 66 °C/hod. (150 °F/hod). Když slitina obsahuje asi 14-16 % kobaltu a asi 2,5-3,7 % manganu, slitina se výhodně žíhá ve dvoustupňovém procesu žíhání, při němž se slitina zahřívá na asi 1150-1200 °C (21002200 °F) dobu dostatečně dlouhou k podstatné eliminaci dislokací a maximalizaci velikosti zrna. To při dané teplotě trvá asi 4-6 hodin. Potom se slitina ochlazuje v peci rychlostí asi 93 °C/hod. (200 °F/hod) na asi 650-705 °C (1200-1300 °F) a potom se na této teplotě udržuje asi 24 hodin do převážné eliminace χ-fáze.
Slitina podle vynálezu je schopna vykazovat magnetickou indukci B při 200 Oe asi 21,4 kG a měrný odpor p asi 42,4 pQ.cm . Pro srovnání se známými slitinami obsahujícími podstatně více kobaltu, HIPERCO Alloy 50 vykazuje D.C. magnetickou indukci asi 24 kG při 200 Oe a měrný elektrický ·« 9 99· • 9 999 · 9 999 · · «
6· 99 999 9 9 9 · 9 9 ···· 99 9 9999
- ·· 99 99 999 99 99 odpor asi 40 μΩ.οπι, zatímco HIPERCO Alloy 27 vykazuje D.C. magnetickou indukci asi 23 kG při 200 Oe a měrný elektrický odpor asi 19 μΩ.οω. Předpokládá se, že slitina podle vynálezu se dá podle potřeby zpracovávat na tyče, plechy, drát a pásovou ocel. Slitina je zejména vhodná pro použití v magnetických přístrojích jako jsou solenoidy, vstřikovací čerpadla pro paliva, přepínané reakční motory, magnetické azimuty, setrvačníky a magnetické senzory. Též se očekává, že slitina najde použití v takových přístrojích jako jsou bezkomutátorové alternátory, kompresorové motory, magnetické závěsové systémy a pólové součástky pro lineární motory.
Příklady provedení vynálezu
Příklady slitiny podle tohoto vynálezu se připravily tavením ve vakuové indukční peci a děleným odléváním v podobě malých ingotů (3,6 kg-8 liber). V tabulce I se uvádějí výsledky chemické analýzy ingotů v hmotnostních procentech.
Tabulka I
Chemická analýza slitin Co-Mn-Fe ···· • · 4« 4 4
4 4 4
4444 4 4444 4 4 4
44 444 4 444 4 4
4444 «4 4 4444
44 44 444 44 44
Tabulka
Co o o 00 lo σι o- L0 σι r* 7,96 14,95 14,91 14,89 14,89 14,88 I 14,94 14,93 14,91 16,94 σ X vo rd rd σ> kO rd 16,90
i—1 rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd rd
0 O o o o O o o o o o o o o o o o
χ X *. X X X X X X X X X X x X X
o o o o o o o o o o o o o o o o
V v v v v v v v V v v v V V v v
OJ rd o o Ol Ol Ol Ol Ol rd o o m rd 04 rd
•rd V sf «Φ o o o o
2 X * X X X X X X X X X X X X x X
o o o o o o o o o o o o o o o o
rd rd rd rd rd o r) n> rd rd rd rd rd rd iH
o o o o o co ω Ol m o o o o o o O
rj X X
o o o o o o o o o o o O
V V V V V V V V V V v v
rd Ol Ol Ol rd Ol Ol OJ Ol 04 Ol Ol 04 04 Ol 04
O o o o o o o o o O o o O O o O
co o o o o o o o o o o o o O O o O
X X X X X X X X X X X X X X X X
o o o o o o o o o o o o o o o o
in lo LO lo L0 LO lo L0 LO L0 L0 L0 LO LO L0 L0
o o O o O o o O O O O O O O O O
Cti o o O o o o o O O O o O O O o o
X X X X X X X X X X X X X X X X
o o o O o o o o o o o o o o o o
V v V V V V V V V V V V V v V V
Γ0 m ΓΠ Γ0 m Γ0 Γ0 Γ0 ΓΩ Γ0 Γ0 ro Γ0 0-
•rd 04 04 04 Ol 04 Γ0 Γ0 Γ9 Γ0 Ol 04 Ol 04 Ol 04 04
X X X X X X X X X X X X X X X X
o o o o o o o o o o o o o o o o
00 lo rd rd o L0 LO Ol LO rd σ» Γ0 σι σ σ Γ0
β o O o σι rd LO O Ol L0 rd o o o o o o
s x ' X X X X X X X X X X X X X X X
04 LO L0 04 Ol ΓΩ m Γ0 LO LO Ol LO LO
Ol Ol Ol 04 04 04 rd Ol rd 04 04 04 04 04 04 rd
O O o O O O o o o O O O O O O o
u O o o O O O o o o O o O O O O o
X X X X X X X X
o o o o o o o o o O o O O O O o
Q β β β
H β 2 β 2 2 β β β β β β ,
vn £ G 2 r 2 Ol r 2 2 2 2 2 § 2
A To Í&4 Ol X m X X Φ L0 L0 Ol L0 L0
G CN k0 0 Ol 0 Γ0 m 0 0 0 0 0 0 0
rd vj U u Γ 1 u r i u 0 O 0 0 u u u u O o U
ΓΊ kJ kJ in U io U U LO L0 ίο 0* t-· θ'
kd rd LO rd LO LO rd rd rd rd rd rd
rd rd rd
Zbytek do 100 % představuje ve všech případech železo n «··· ·· ···· ·· ·· ♦ · « ··· · · · • · · ·· · · · · · · · · η ····«·* · · · · · o ··♦··· · · ·· « — ·· ·· ·· ··· ·· ·♦
Ingoty se kovaly za tepla při počáteční teplotě 1200 °C (2200 °F) na 5 cm bramy (2 palce) tloušťky 1,25 cm (0,5 palců). Bramy se za tepla válcovaly při počáteční teplotě 1150 °C (2100 °F) na pásy tloušťky 0,64 cm (0,25 palců). Pásy se opískovaly pro odstranění okují a potom za studená válcovaly na tloušťku 0,150,20 cm (0,060-0,080 palců). Po dvouhodinovém žíhání při 705 °C (1300 °F) v suchém vodíku se pásy válcovaly za studená na tloušťku 0,05 cm (0,020 palců). Kroužky pro testy DC magnetické indukce se získaly ražením a vzorky pro měření měrného odporu se získaly z pásů tloušťky 0,05 cm (0,020 palců).
Následující tabulka II ukazuje výsledky testování na různých vzorcích zahrnující měrný odpor (p) v mikroohmech na centimetr (pQ.cm), DC magnetickou indukci (B) v kilogaussech (kG) při 30, 50, 150, 200 a 250 Oe a koercitivní sílu (Hc) v oerstedech (Oe) po 4 různých tepelných úpravách HT1 až HT6 jak je popsáno níže.
·· ♦ · • · · « • · ··· · • · · · « · · • · · · · · • · · · · · ··· ·» ··*· • · ♦ ··· • ♦ · • · · • « · • · · · ·· ·«
Příklady DC magnetických vlastností a měrných odporů slitin Fe-Mn-Co po různých tepelných úpravách (HT) žíháním
a? £ £ 00 H 0\ H H co 3,8
° £ H η co tn Cl
- s ď in rH Cl o rH n co
τ 2 s w u K tn o Cl tO H o Cl Cl Cl
tt) o ~ H W u w tn r4 H O Cl c· H Cl r* ’ψ H in to H
‘o 2 £ 3? rH O Cl H O •Φ H
B @ 250 Oe (kG) H O Cl Cl 00 H tO 00 H O c· H rd H Cl
B @30,50, 150,200 Oe (kG) O « in ° vo 2 H H tn Η H H K ·* ·»» C* C· ci c* rl rt O Cl O C* Η H « « H H « £ ·> ·«» tn co c- o h d 00 H to <n Η H ci tn r* o H Cl co to > «· to σ> Η H ·> ·«· φ PO C* H H Cl O Φ to O H Cl ·*. ··» Φ co tn o> Η H tn «r co co Η H
Měrný odpor p (μΩ-cm) i—1 Φ CO co o co Φ O Γ* Φ H to CO CO σ\ CO Cl Cl •Φ Φ Cl
Tepelné ID d 0 O ω 0 o 09 2 m 0 o 00 vo 0 o 00 tí 2 M 0 a in H a S Cl 0 O tn H co 0 o . tn rH tí 2 Cl CO δ tn H
oo in in • · • · ·· • * · • · · > ·«
ο •Η ο
ο >Κι ο
a CN
ι—1 Η
•γΗ —·
υ φ φ υ
ο a 0
Ο > ο
10 Γ ιη
Ή Ό
(0 β
·· ·»·· i · · > · · · · to ο
ο σι σι ·· ··· ·
Tabulka II - pokračování
CN
CN <o r* m co σ\ σ>
o co in rd ·«* o
Ί· σ\ oo
- in oo H r>
Tf <O in
«*χ ζ-Χ
τ) *0
0 0
X X
χ
to to
0 0
ο ο
ιη ιη
tH γΗ
'**'
Τ3 Ί3
0 0
X X
X X
U U
Ο 0
Ό Ό
Ό Ό
Ή •Η
>ί-ι >Sh
a a
•Η •Η
φ Φ
φ φ
a a
ί> >
Μ Μ
β β
φ φ
Ν Ν
Φ Φ
ιΗ γΗ
X X
φ φ
*. κ
ζ-χ ζ-χ ζ-χ
τί τί Τ5 τ3
0 0 0 0
X X X X
04
χ X X X
to to to
0 0 0 0
ο ο ο
CN ο ο
η Ό Γ'
Η Η γΗ Γ-|
Ί3 τ3 τι Τ3
0 0 0 0
X X X X
σι CN
X X X X
υ υ υ U
0 0 0 0
ιη ο ο ο
ι—1 ιο ιη
σ- C0 σ>
Η σΐ ω •φ
Η Η Η Η
a a a a
β φ N Φ ι—I
Λ
Φ ε
ο
X
Ο a
to ο
ο ο
ο γΗ υ
ο ιη σι ιη
Φ β
Ό
Ο
X
X to ο
ο
CN
Ό
X
X υ
ο ιη •Η
X)
W β
χ>
W
Μ ε
β χ>
ο
Μ a
φ χ>
φ β
•Η «X a τ> ο •Η X φ χ 0) to a ° >
ο ιη
Ό
Ο
X
X to ο
Ο (Ν
Ί3
Ο
X
X
U ο
ιη *
Ό
I •Η
X ω
R
4-1 ω
Ή ε
β X 0 r—1 a
φ χ
φ β
U ο
Ο ο
φ β
Ό
Ο
X!
to ο
ο ο
Ή >χ a ό
Ή £ Φ <
Φ to a ο > ο ιη
Ή Η β Φ Ν
Φ Π
τ)
X!
χ υ
ο
Π σι •Η >β a
•Η
Φ
Φ a
Ο σ>
η
X!
φ β
Η ε
χ ο
ο <0
Ο ·π1 CN >Χ χ a to ο
CN >
\Η β Φ Ν Φ ι—I X! Φ
Ό
Ο
X!
•Η Φ
Φ Ό a χ
U ο
ο ο
Η >β a
Ή β
Φ
Ν
Φ to ο
Ό ιη t—1
CN •ύ ο
χ
ΟΝ
Ή
Φ
Φ a
β >Φ
Ή β
Φ
Ν
X
Φ
Η ιη X Ή
σι υ υ >w β
0 β Φ
+ g 0 Ν
Χ5 0 ο a Φ
0 Ν’ 4J 0 (—1
X Η ο r—1 a X
X a a i—ť Φ
υ ε
0 « « ·»» · ο II
ιη Ό X
ΙΟ Η s? Η 0 υ
Ό a 0 a a to
··*· ·<
• · · • · ··♦ • · · • · · ·* • 9 ·
9 9 99
9 9 9
9 9
999
Údaje v tabulce II ukazují, že slitiny 15Co-Fe obsahující 2,66 % až 3,06 manganu (15Co2.7Mn a 15Co3Mn) vykazují magnetickou indukci (B@ 200 Oe) 20,5 kG respektive 21,3 kG spolu s měrným odporem (p) 39,3 μΩ.οιη respektive 42,2 μΩ.οπι.
Údaje v tabulce II též ukazují, že slitina 8Co-Fe obsahující asi 2,08 % manganu (8Co2Mn) vykazuje hodnoty magnetické indukce podobné hodnotám slitiny 15Co3Mn při intenzitě pole pod 100 Oe, ačkoliv měrný odpor je jen o málo nižší. Tato druhá doporučená slitina by mohla být použitelná v aplikacích, kde se požaduje podstatně levnější materiál a požadavky na ztrátu v jádru a nasycení jsou méně striktní, jako jsou pozemní aplikace provozované při nižších frekvencích a nižších intenzitách pole.
Údaje v tabulce II ukazují dobrou kombinaci magnetických vlastností (B@ 200 Oe asi 18-21 kG) a elektrického měrného odporu (p asi 35-42 μΩ.οιη) vykazovaných slitinou podle vynálezu.
Slitina podle vynálezu je založena na objevu, že se mangan může použít pro zvýšení měrného odporu magneticky měkké slitiny Co-Fe obsahující méně než asi 20 % kobaltu. Mangan je poměrně levný kov a podstatně nezvyšuje náklady na slitinu. Rovněž kovový odpad z výroby slitiny Co-Mn-Fe se může bez problémů recyklovat jako složka vsádky při výrobě jiných druhů slitin pro snížení celkových výrobních nákladů. Je tedy menší pravděpodobnost kontaminace jiných druhů slitin při tavbě v téže peci VIM. Slitina podle tohoto vynálezu se snadno taví a složení se dobře kontroluje. Je dobře zpracovatelná za tepla i za studená.
Zde použité termíny a výrazy se používají jako popisné a nikoliv limitující. Při používání těchto termínů a výrazů nebylo úmyslem vyloučit jakékoliv ekvivalenty popsaných znaků nebo jejich jakýchkoliv částí. Je však zřejmé, že v rozsahu nárokovaného vynálezu jsou možné různé modifikace.
·· ·* • · · • » ··· • · · · • · · · ·· ··

Claims (18)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Magneticky měkká ocelové slitina sestávající v podstatě z asi 1,0 až 5,0 % hmotn. manganu, asi 7 až 17 % hmotn. kobaltu, přičemž zbylá procenta do sta připadají v podstatě na železo.
  2. 2. Slitina podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,02 % uhlíku.
  3. 3. Slitina podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,3 % křemíku.
  4. 4. Slitina podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,8 % chrómu.
  5. 5. Slitina podle nároku 1, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,8 % niklu.
  6. 6. Slitina podle nároku 1 až 5, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň asi 1,8 % manganu.
  7. 7. Slitina podle nároku 6, vyznačuj ící se t í m, že neobsahuje více kobaltu než asi 9 %.
  8. 8. Slitina podle nároku 6, vyznačuj ící se t í m, že obsahuje alespoň asi 14 % kobaltu.
  9. 9. Magneticky měkká ocelová slitina sestávající v podstatě z asi 2,2 až 3,2 % hmotn. manganu, asi 14 až 16 % hmotn. kobaltu, přičemž zbylá procenta do sta připadají v podstatě na železo.
  10. 10. Slitina podle nároku 9, vyznačuj ící ·· ** * * * » » · • · *·« » ♦ · ·«
    9 · · ··« « » ♦ * · * w · · »· *» ·· «·· • · • · • · • » «* se t í m, že též obsahuje až asi 0,02 % uhlíku.
  11. 11. Slitina podle nároku 9, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,3 % křemíku.
  12. 12. Slitina podle nároku 9, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,8 % chrómu.
  13. 13. Slitina podle nároku 9, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,8 % niklu.
  14. 14. Magneticky měkká ocelová slitina sestávající v podstatě z asi 1,8 až 2,4 % hmotn. manganu, z asi 7 až 9 % hmotn. kobaltu, přičemž zbylá procenta do sta připadají v podstatě na železo.
  15. 15. t í
    Slitina podle nároku 14, v y z m, že též obsahuje až asi 0,02 n a č u j % uhlíku.
    ící
  16. 16. Slitina podle nároku 14, vyznačuj ící tím, že též obsahuje až asi 0,3 % křemíku.
  17. 17. Slitina podle nároku 14, vyznačuj ící tím, že též obsahuje až asi 0,8 % chrómu.
  18. 18. Slitina podle nároku 14, vyznačuj ící se t í m, že též obsahuje až asi 0,8 % niklu.
CZ20031263A 2000-10-10 2001-10-04 Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe CZ20031263A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US23898200P 2000-10-10 2000-10-10

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20031263A3 true CZ20031263A3 (cs) 2003-09-17

Family

ID=22900132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20031263A CZ20031263A3 (cs) 2000-10-10 2001-10-04 Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20020062885A1 (cs)
EP (1) EP1330830A2 (cs)
JP (1) JP2004511658A (cs)
KR (1) KR20040007401A (cs)
CN (1) CN1468438A (cs)
AU (1) AU2002226875A1 (cs)
CA (1) CA2423570A1 (cs)
CZ (1) CZ20031263A3 (cs)
HU (1) HUP0302350A3 (cs)
IL (1) IL155198A0 (cs)
TW (1) TW555868B (cs)
WO (1) WO2002031844A2 (cs)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10024824A1 (de) * 2000-05-19 2001-11-29 Vacuumschmelze Gmbh Induktives Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10134056B8 (de) * 2001-07-13 2014-05-28 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von nanokristallinen Magnetkernen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US6695201B2 (en) * 2001-08-23 2004-02-24 Scroll Technologies Stress relieved lower shell for sealed compressors
CN100417740C (zh) * 2005-04-18 2008-09-10 沈明水 高频电磁波发热装置热源材料及其制造方法
DE102005034486A1 (de) * 2005-07-20 2007-02-01 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines weichmagnetischen Kerns für Generatoren sowie Generator mit einem derartigen Kern
DE102006028389A1 (de) * 2006-06-19 2007-12-27 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Magnetkern und Verfahren zu seiner Herstellung
ATE418625T1 (de) * 2006-10-30 2009-01-15 Vacuumschmelze Gmbh & Co Kg Weichmagnetische legierung auf eisen-kobalt-basis sowie verfahren zu deren herstellung
US7905965B2 (en) * 2006-11-28 2011-03-15 General Electric Company Method for making soft magnetic material having fine grain structure
DE102007034925A1 (de) * 2007-07-24 2009-01-29 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung von Magnetkernen, Magnetkern und induktives Bauelement mit einem Magnetkern
US9057115B2 (en) * 2007-07-27 2015-06-16 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and process for manufacturing it
US8012270B2 (en) * 2007-07-27 2011-09-06 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Soft magnetic iron/cobalt/chromium-based alloy and process for manufacturing it
US20160329139A1 (en) * 2015-05-04 2016-11-10 Carpenter Technology Corporation Ultra-low cobalt iron-cobalt magnetic alloys
DE102018112491A1 (de) * 2017-10-27 2019-05-02 Vacuumschmelze Gmbh & Co. Kg Hochpermeable weichmagnetische Legierung und Verfahren zum Herstellen einer hochpermeablen weichmagnetischen Legierung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0634759A3 (en) * 1993-07-14 1995-02-22 Vacuumschmelze Gmbh Semi-hard and deformable iron based permanent magnet alloy.
DE4444482A1 (de) * 1994-12-14 1996-06-27 Bosch Gmbh Robert Weichmagnetischer Werkstoff

Also Published As

Publication number Publication date
WO2002031844A3 (en) 2002-11-21
AU2002226875A1 (en) 2002-04-22
WO2002031844A2 (en) 2002-04-18
JP2004511658A (ja) 2004-04-15
HUP0302350A3 (en) 2003-11-28
US20020062885A1 (en) 2002-05-30
CN1468438A (zh) 2004-01-14
TW555868B (en) 2003-10-01
KR20040007401A (ko) 2004-01-24
IL155198A0 (en) 2003-11-23
EP1330830A2 (en) 2003-07-30
CA2423570A1 (en) 2002-04-18
HUP0302350A2 (hu) 2003-10-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0719872B1 (en) Aluminum containing iron-base alloys useful as electrical resistance heating elements
KR100933849B1 (ko) 복합재료 및 그 제조방법
CZ20031263A3 (cs) Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe
JPH11264058A (ja) 鉄―コバルト合金
EP0958388B1 (en) Process for improving magnetic performance in a free-machining ferritic stainless steel
Lee et al. Age hardening of the Al 0.5 CoCrNiTi 0.5 high-entropy alloy
EP0489727A4 (en) Aluminium-manganese-iron stainless steel alloy
US5158744A (en) Oxidation- and corrosion-resistant alloy for components for a medium temperature range based on doped iron aluminide, Fe3 Al
WO1992003584A1 (en) Controlled thermal expansion alloy and article made therefrom
PL180440B1 (en) Fe-ni alloy of low coefficient of linearexpansion and strip made such alloy
KR920004678B1 (ko) 뛰어난 직류 자기 특성 및 뛰어난 교류 자기 특성을 가진 Ni-Fe계 합금판의 제조방법
CN114807765A (zh) 一种高强度低膨胀系数的因瓦合金及其制备方法
US6322638B1 (en) Electromagnetic steel sheet having excellent high-frequency magnetic properties
JP3169977B2 (ja) ▲高▼強度非磁性ステンレス鋼
Ondicho et al. Revealing a transformation-induced plasticity (TRIP) phenomenon in a medium-entropy alloy
WO2022196775A1 (ja) 熱膨張制御合金
JP4240736B2 (ja) 鉄損が低くかつ磁束密度が高い無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US4131457A (en) High-strength, high-expansion manganese alloy
JP3468916B2 (ja) 熱間加工性及び耐溶融塩腐食性に優れたステンレス鋼
US4911884A (en) High strength non-magnetic alloy
US5282907A (en) Two-phase chromium-niobium alloys exhibiting improved mechanical properties at high temperatures
US5951788A (en) Superconducting high strength stainless steel magnetic component
KR102509526B1 (ko) 바나듐 석출물을 포함하는 석출경화형 고 엔트로피 합금
US8685315B2 (en) Cr-based alloy having an excellent strength-ductility balance at high temperature
JP4465490B2 (ja) 析出硬化型フェライト系耐熱鋼