CZ78492A3

CZ78492A3 - Sintered permanent magnet and a magnetic material, and process for producing thereof

Info

Publication number: CZ78492A3
Application number: CS92784A
Authority: CZ
Inventors: Adolf Dipl Ing Diebold; Oskar Dr Pacher; Siegfried Dr Heiss
Original assignee: Boehler Ybbstalwerke
Priority date: 1991-03-18
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1993-12-15
Also published as: HUT62341A; AT399415B; ATE144348T1; HU9200889D0; DE59207356D1; PL293878A1; EP0505348A1; DK0505348T3; EP0505348B1; HU216373B; ES2095454T3; CZ281163B6; GR3022263T3; ATA59691A

Abstract

The invention relates to a permanent magnet (material) containing 8 to 30 atom % of rare earths (SE), 2 to 28 atom % of boron, the remainder being iron (Fe) and cobalt (Co), and to a process for fabricating it. To obtain high magnetic characteristics coupled with improved temperature stability and increased Curie temperature of the permanent magnet (material), it is provided according to the invention that the hard-magnetic fraction consists of at least two magnetic phases, at least one further peripheral phase being attached to the grains, formed by inward diffusion, of at least one central phase, or associated therewith, and the paramagnetic binder phases having a higher concentration of SE.

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká slinovaného permanentního magnetu a magnetického materiálu obsahujícího 8 až 30 atomových procent vzácných zemin (SE), 2 až 28 atomových procent boru (3), přičemž zbytek je tvořen železem (Fe) a kobaltem (Co). Vynález se rovně týká způsobu výroby tohoto slinovaného permanentního magnetu nebo magnetického materiálu.The invention relates to a sintered permanent magnet and a magnetic material comprising 8 to 30 atomic percent rare earth (SE), 2 to 28 atomic percent boron (3), the remainder being iron (Fe) and cobalt (Co). The invention also relates to a method for manufacturing the sintered permanent magnet or magnetic material.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Permanentní magnety, popřípadě permanentní magnetické materiály, zhotovené v podstatě ze slitiny železa (Fe) a případně kobaltu (Co), boru (3) a vzácných zemin (SE - Seltene Frde) slinovaní’·' postupem, jsou s výhodou používány v případě,, kdy je žádoucí vysoká koercitivní síla, vysoká remanence a/nebo vysoký energetický součin (BH ) permanentních magnetů. Při ΓΠ3Χ výrobě těchto permanentních,, magnetů se nejdříve metalurgicky z taveniny připraví složka, která tvoří nebo která obsahuje permanentní magnetickou fázi typu SE2Fe143, ve které může být určitý podíl atomů železa nahrazen atomy kobaltu a která se potom převede na prášek a tento prášek se po případném smíšení s přísadami slinuje v magnetickém poli na surový výlisek, který se potom slinuje, přičemž se slinované těleso podrobí alespoň jednomu dalšímu tepelnému zpracování.Permanent magnets or permanent magnetic materials made essentially of an alloy of iron (Fe) and optionally cobalt (Co), boron (3) and rare earth (SE - Seltene Frde) sintered by the process are preferably used when where high coercive strength, high remanence and / or high energy product (BH) of permanent magnets is desired. In the ΧΠ3Χ production of these permanent magnets, a component which first forms or contains a permanent magnetic phase of type SE2Fe143, in which a certain proportion of iron atoms can be replaced by cobalt atoms, is first metallurgically produced from the melt and then converted to a powder. If desired, mixing with additives is sintered in a magnetic field to a green compact, which is then sintered, whereby the sintered body is subjected to at least one further heat treatment.

V evropském patentovém spisu EP-31-0126302 jsou popsané slinované permanentní magnety typu 3-R (R znamená alespoň jeden prvek vzácných zemin včetně yttria), ve kterých je železo částečné nahrazeno kobaltem. Uvedené prvky jdou v průběhu použitého způsobu výroby v magnetické fázi homogenně rozděleny a tepelným zpracováním nebo zráním slinovaného tělesa se má dosáhnout zlepšení magnetických hodnot. Náhradou železa kobaltem se dosáhne zvýšení Curieova bodu popř. Curieovv teploty (T^,) magnetického materiálu, přičemž však, jak je známo, dochází se zvvšujícím se obsahem kobaltu v magnetické fázi ke snižování koercitivní síly uvedeného magnetického materiálu, což nepříznivě ovlivňuje výše uvedený energetický součin.EP-31-0126302 discloses sintered permanent magnets of the 3-R type (R stands for at least one rare earth element including yttrium) in which the iron is partially replaced by cobalt. Said elements are homogeneously distributed throughout the magnetic phase manufacturing process used, and the improvement of the magnetic values is to be achieved by heat treatment or maturation of the sintered body. The replacement of iron by cobalt results in an increase in the Curie point or in the increase of the curie point. Curie's temperature (T 1) of the magnetic material, but as it is known, as the cobalt content in the magnetic phase increases, the coercive force of said magnetic material decreases, which adversely affects the aforementioned energy product.

Za účelem získání permanentních magnetů se zlepšenými magnetickými vlastnostmi při okolní teplotě je v evropském patentovém spisu EF-31-0101552 navrženo použít kobaltu-prostou slitinu s obsahem Fe-3-R, která obsahuje alespoň jednu stabilní sloučeninu ternárního systému Fe-3-R, ve kterém R znamená alespoň jeden prvek vzácných zemin včetně yttria. Hlavní magnetická fáze musí přitom být intermetalickou sloučeninou s konstantním složením, což předpokládá homogenní rozdělení lecovacích prvků v uvedené hlavní magnetické fázi. Nehledě na vysoké náklady spojené s výrobou takové homogenní výchozí slitiny a na značný rozptyl magnetických hodnot magnetických materiálů, které byly připraveny slinovacím postupem, dochází u uvedeného kobaltu-prostého magnetického materiálu k významnému zhoršení magnetických .parametrů...při · .fcenlohš utboupa jící v teplotním rozmezí od okolní teploty a do teploty 200 °C, přičemž Curieova bodu js v tomto případě dosaženo již při teplotě asi 300 °C.In order to obtain permanent magnets with improved magnetic properties at ambient temperature, it is proposed in European patent application EF-31-0101552 to use a cobalt-free alloy containing Fe-3-R containing at least one stable compound of the ternary system Fe-3-R, wherein R is at least one rare earth element including yttrium. The main magnetic phase must be an intermetallic compound of constant composition, which implies a homogeneous distribution of the healing elements in said main magnetic phase. Despite the high cost of producing such a homogeneous starting alloy and the considerable dispersion of the magnetic values of the magnetic materials prepared by the sintering process, the cobalt-free magnetic material exhibits a significant deterioration in the magnetic parameters at the deteriorating properties of the cobalt. temperature range from ambient temperature to 200 ° C, in which case the Curie point is already at about 300 ° C.

Dále je z evropského patentového spisu ΞΡ-Α1-0265006 znám způsob výroby slinovaných permanentních magnetů, při kterém se stechiometricky složený krystalický materiál RE^ÍFeCO) 3 (RE zde znamená prvek vzácných zemin) mele s dalším materiálem, přičemž tento další materiál vytvoří v průběhu tepelného zpracování, popřípadě v průběhu slinovacího postupu na povrchu zrn magnetické fáze RE^(FeCO)^B druhou,nemagnetickou tekutou fázi. Tím se má dosáhnout toho, že je možné nastavit přesné chemické složení při homogenním rozdělení všech prvků magnetické fáze v magnetickém materiálu nezávisle na uvede druhé fázi, která může mít zvláštní tavně-technické vlastnosti a/nebo složení. Nevýhodou této formy provedení však je, že vyžaduje značné náklady spojené s přípravou slitiny a že takto připravený materiál vykazuje špatnou reprodukovatelnost.magnetických hodnot.Furthermore, European patent specification -02-Α1-0265006 discloses a process for the production of sintered permanent magnets in which a stoichiometric composite crystalline material RE (IFECO) 3 (RE stands for rare earth element) is ground with another material, which additional material forms during the course of a second non-magnetic liquid phase during the sintering process on the grain surface of the magnetic phase RE (FeCO) 4 B. This is to ensure that it is possible to set the exact chemical composition by homogeneously distributing all the elements of the magnetic phase in the magnetic material independently of said second phase, which may have particular fusing properties and / or composition. The disadvantage of this embodiment, however, is that it entails considerable costs associated with the preparation of the alloy and that the material thus prepared exhibits poor reproducibility of magnetic values.

Cílem vynálezu je odstranit výše uvedené nedostatky známých magnetů nebo magnetických materiálů obsahujících vzácné z miny,(Fe,CO),B a způsobů jejich výroby a získat slinované permanentní magnety, které by vykazovaly vysoké magnetické nasycení, vysokou koercitivní sílu a vysoký energetrcxy součin při dobré tepelné stabilitě a vysokém Curieovu bodu. Dalším cílem vynálezu je možnost jednoduchého nastavení Curreova oodu permanentních magnetů nebo magnetických materiálů podle canycn Dožadavkú.It is an object of the present invention to overcome the aforementioned drawbacks of known magnets or magnetic materials containing rare mine, (Fe, CO), B and methods of making them, and to obtain sintered permanent magnets that exhibit high magnetic saturation, high coercive strength and high energy products with good thermal stability and high Curie point. Another object of the invention is the possibility of simply adjusting the Curre's ood of permanent magnets or magnetic materials according to the requirements.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Za účelem splnění uvedených cílů byl v rámci vynálezu vyvinut slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál obsahující 8 až 30 atomových procent vzácných zemin (SE), 2 až 28 atomových procent boru (B), přičemž zbytek je tvořen železem (Fe) nebo železem a kobaltem (Co), jehož podstata spočív v tom , že jeho tvrdý magnetický podíl typu SE2Fe14S, ve kterém může být určitý podíl atomů Fe nahražen atomy Co, činí .«.aJespoň 65 cbčamcrých procent a že tento tvrdý magneticky podíl je tvořen alespoň dvěma magnetickými fázemi, přičemž alespoň jedna magnetická fáze je jako centrální nebo jádrová fáze tvořena povrchově vyhlazenými, popřípadě difuzně zaformovanými zrny se sníženonou nebo minimalizovanou povrchovou energií, na kterých je uložena nebo ke kterým je připojena jako periferní fáze alespoň jedna další magnetická fáze, přičemž v podstatě paramagnetická mezifáze nebo vazná fáze nebo paramagnetické mezifáze nebo vazné fáze má, popřípadě mají ve srovnání s magnetickými fázemi vyšší koncentraci vzácných zemin a případně vměstkú a/nebo přísad.In order to meet these objectives, a sintered permanent magnet and magnetic material containing 8 to 30 atomic percent rare earth (SE), 2 to 28 atomic percent boron (B) have been developed, the remainder being iron (Fe) or iron and cobalt (Co), characterized in that its SE2Fe14S-type hard magnetic moiety, in which a certain proportion of Fe atoms can be replaced by Co atoms, is at least 65% and that the hard magnetic moiety consists of at least two magnetic phases wherein the at least one magnetic phase is, as the central or core phase, composed of surface-smoothed or diffusely formed reduced or minimized surface energy grains on which at least one other magnetic phase is deposited or attached as a peripheral phase, the substantially paramagnetic interphase or a binding phase or parama the synthetic interphase or binding phase has or has a higher concentration of rare earths and optionally inclusions and / or additives compared to the magnetic phases.

Slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál podle vynálezu je výhodně charakterizován tím , že difuzně zaformovaná zrna magnetické centrální nebo jádrové fáze, popřípadě magnetických centrálních nebo jádrových fází mají průměr 10 až 100/Um, výhodně 10 až 60/Um, zejména 15 až 30/um.The sintered permanent magnet and the magnetic material according to the invention are preferably characterized in that the diffuse-shaped grains of the magnetic central or core phase or magnetic central or core phases have a diameter of 10 to 100 µm, preferably 10 to 60 µm, in particular 15 to 30 µm .

Slinovaný permanentní magnet nebo magnetický materiál vynálezu je výhodně charakterizován tím , že magnetická periferní fáze nebo magnetické periferní fáze je, popřípadě jsou v podstatě zejména slupkovitě uloženy na aifuzně zaformovaných hranicích zrn magnetické centrální nebo jádrové fáze nebo magnetických centrálních nebo jádrových fází.The sintered permanent magnet or magnetic material of the invention is preferably characterized in that the magnetic peripheral phase or the magnetic peripheral phase is or is substantially substantially shell-shaped at the diffuse-shaped grain boundaries of the magnetic central or core phase or magnetic central or core phases.

Slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál podle vynálezu je v rámci výhodného provedení charakterizován tím, že magnetická zentrální nebo jádrová fáze nebo magnetické centrální nebo jádrové fáze a/nebo magnetická periferní fáze nebo magnetické periferní fáze obsahují různé prvky vzácných zemin a/nebo rozdílné koncentrace kobaltu.In a preferred embodiment, the sintered permanent magnet and magnetic material of the invention is characterized in that the magnetic zentral or core phase or the magnetic central or core phase and / or the magnetic peripheral phase or magnetic peripheral phase comprise various rare earth elements and / or different cobalt concentrations.

Slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál podle vynálezu je v rámci výhodného provedení charakterizován tím, že alespoň jedna magnetická centrální nebo jádrová fáze obsahuje vyšší koncentraci kobaltu než magnetická periferní fáze nebo magnetické periferní fáze, která je, popřípadě které jsou chudé na kobalt nebo prosté kobaltu.In a preferred embodiment, the sintered permanent magnet and magnetic material according to the invention is characterized in that at least one magnetic central or core phase contains a higher cobalt concentration than the magnetic peripheral phase or the magnetic peripheral phase which is or is cobalt or cobalt free.

Slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál podle vynálezu je v rámci výhodného provedení charakterizován tím, že místní koncentrace kobaltu na hranicích zrn, popřípadě v oblasti hranice zrn mezi fázemi s odlišným obsahem kobaltu vykazují difuzně-kineticky vytvořené přechody.The sintered permanent magnet and the magnetic material according to the invention are characterized in that the local cobalt concentrations at the grain boundaries or in the grain boundary region between the phases with different cobalt content exhibit diffuse-kinetically formed transitions.

Slinovaný permanentní magnet a magnetický materiál podle vynálezu je v rámci výhodného provedení charakterizován tím, že podíl vzácných zemin v magnetických fázích je v podstatě tvořen lehkými vzácnými zeminami (LSE), zejména neodymem (Nd) , přičemž podíl vzácných zemin v mezifázi nebo vazné fázi nebo v mezifázích nebo vazných fázích, která, popřípadě které mohou obsahovat přísady boridú a/nebo oxidů a/nebo kovů, v podstatě obsahuje těžké vzácné zeminy (SSE), jejména dysprosium {Dy).In a preferred embodiment, the sintered permanent magnet and magnetic material according to the invention is characterized in that the rare earth fraction in the magnetic phases is essentially composed of light rare earths (LSE), in particular neodymium (Nd), wherein the rare earth fraction in the interphase or binding phase; in interphases or binding phases, which, optionally, which may contain boride and / or oxide and / or metal additives, essentially comprises heavy rare earths (SSEs), in particular dysprosium (Dy).

Za účelem splnění výše uvedených cílů zahrnuje_vynález rovněž způsob výroby magneticky vyrovnaného slinovaného permanentního magnetu nebo magnetického materiálu s obsahem vzácných zemin, jehož základní, popřípadě výchozí materiál je vyroben metalurgicky z taveniny, který je charakterizován tím, že se alespoň dva základní, popřípadě výchozí materiály s určitým chemickým složením roztaví a nechají ztuhnout, přičemž se alespoň u jednoho základního materiálu nastaví chemické složení odlišné od chemického, složení dalšího základního materiálu nebo od chemických složení dalších základních materiálů a tyto základní materiály se rozdrtí na prášek, přičemž se alespoň jeden základní materiál rozdrtí na prášek s v podstatě menší velikostí částic , popřípadě s v podstatě menším průměrem zrna, načež se přidají přísady a prášky základních materiálů se smísí a získaná směs se za vyrovnání v magnetickém poli slisuje na výlisek a tento výlisek se slinuje , načež se slinuté těleso podrobí difuznímu zpracování popřípadě žíhání a případně alespoň jednomu dalšímu tepelnému zpracování.In order to achieve the above objects, the invention also comprises a method for producing a magnetically aligned sintered permanent magnet or rare earth magnetic material, the base or starting material of which is produced by melt metallurgically, characterized in that at least two base or starting materials are melting and solidifying with a chemical composition, wherein at least one base material is set to a chemical composition different from the chemical composition of the other base material or the chemical composition of the other base materials and these base materials are pulverized, at least one base material is crushed to a powder having a substantially smaller particle size or a substantially smaller grain diameter, then the additives are added and the powders of the base materials are mixed and the resulting mixture is under the magnetic field alignment, it is compressed into a compact and the compact is sintered, after which the sintered body is subjected to a diffusion treatment or annealing and optionally at least one further heat treatment.

Způsob podle vynálezu je výhodně charakterizován tím, ze-se-roztaví základní materiály s vyšší koncentrací vzácných zemin, než jaká odpovídá magnetické fázi typu SE2(FeCO)143, přičemž se tyto materiály zejména zhotoví se složením odpovídajícímThe process according to the invention is preferably characterized in that the base materials with a higher concentration of rare earths than the magnetic phase of type SE2 (FeCO) 143 are melted, these materials being in particular made with a composition corresponding to

SE16(Fe,Co)77BZ,SE16 (Fe, Co) 77BZ

SF15(Fe,Co)7738 a SE14(Fe,Co)80B6, kde výraz (Fe,Co) znamená podíl železa, který může být případně částečně nahrazen kobaltem.SF15 (Fe, Co) 7738 and SE14 (Fe, Co) 80B6, where the term (Fe, Co) refers to the proportion of iron that may optionally be partially replaced by cobalt.

Způsob podle vynálezu je výhodně charakterizován tím, že alespoň jeden základní materiál je legován kobaltem, přičemž podíl železa je až ze 40 % nahrazen kobaltem.The process according to the invention is preferably characterized in that at least one base material is alloyed with cobalt, with up to 40% of the iron being replaced by cobalt.

Způsob podle vynálezu je dále výhodně charakterizován tím, že podíl vzácných zemin základních materiálů je v podstatě tvořen lehkými vzácnými zeminami (LSE).The method according to the invention is further advantageously characterized in that the rare earth portion of the base materials is essentially composed of light rare earth (LSE).

Způsob podle vynálezu je dále výhodně charakterizován tím, že jeden nebo několik základních materiálů je rozemlet, popřípadě jsou rozemlety na hrubý prášek s průměrem částic, popřípadě s průměrem zrna 10 až 100/Um, výhodně 10 až 60/Um, zejména 15 až 30/um, přičemž alespoň jeden další základní materiál je rozemlet na jemný prášek s průměrem zrna 0,5 až 8, zejména 3 až SyUm.The process according to the invention is further advantageously characterized in that one or more of the basic materials is ground or ground to a coarse powder with a particle diameter or a grain diameter of 10 to 100 µm, preferably 10 to 60 µm, in particular 15 to 30 µm. wherein at least one other base material is ground to a fine powder having a grain diameter of 0.5 to 8, in particular 3 to SyUm.

Způsob podle vynálezu je v rámci výhodného provedení definován tím, že základní materiál nebo alespoň jeden ze základních materiálů, který, popřípadě které jsou rozemlety na hrubý prášek je vyroben s různými vzácnými zeminami a/nebo s odlišným obsahem kobaltu ve srovnání se základním materiálem nebo s jedním ze základních materiálů, který, popřípadě které jsou rozemlety na jemný prášek.The process according to the invention is preferably defined in that the base material or at least one of the base materials which, if any, is ground to a coarse powder is made with different rare earths and / or different cobalt content compared to the base material or one of the base materials which, if any, is ground to a fine powder.

Způsob podle vynálezu je v rámci výhodného provedení definován tím, že se k hrubému a/nebo jemnému prášku základních materiálů, zejména před mletím nebo smíšením nebo při mletí nebo smíšení, přidají přísady-v^-pěvné nebo/a xapalné formě, například organokovové sloučeniny a tyto přísady se ve směsi prášků homogenně rozdělí.The process according to the invention is preferably defined by adding to the coarse and / or fine powder of the base materials, in particular before grinding or blending or during grinding or blending, in a singular and / or xapalic form, for example an organometallic compound. and these additives are homogeneously distributed in the powder mixture.

Způsob podle vynálezu je v rámci výhodného provedení definován tím, že se k práškovému základnímu materiálu nebo k práškovým základním materiálům jako přísady přidají sloučeniny těžkých vzácných zemin (SSE) a případně kovy, borídy, například železa a/nebo hliníku, oxidy, například oxid hlinitý, nebo oxidy vzácných zemin a podobné látky a tyto přísady se v práškovém základním materiálu homogenně rozdělí.The process according to the invention is preferably defined in that heavy rare-earth compounds (SSEs) and optionally metals, borides, e.g. iron and / or aluminum, oxides, e.g. aluminum oxide are added to the powder base material or powder base materials as additives. or rare earth oxides and the like and these additives are homogeneously distributed in the powdered base material.

Způsob podle vynálezu je v rámci výhodného provedení definován tím, že se surový výlisek vylisovaný z homogenní práškové směsi obsahující přísady slinuje a potom difuzně zpracuje při teplotě, která je nižší než slinovací teplota, například žíháním při teplotě pohybující se okolo uvedené teploty.The process according to the invention is preferably defined by sintering the crude compact from the homogeneous powder mixture containing the additives and then diffusing it at a temperature below the sintering temperature, for example by annealing at a temperature around said temperature.

Způsob podle vynálezu je dále výhodně charakterizován tím, že se zrna hrubého prášku nebo hrubých prásků difuzně zarormují, načež se na vyhlazených povrcších zrn dosáhne mixrostrukturně orientovaného, výhodně slupkcvitého uležení fáze vytvořené z jemného prášku.The process according to the invention is further advantageously characterized in that the grains of the coarse powder or coarse powders are diffusively standardized, whereupon a mixrostructurally oriented, preferably peel-off phase refinement of the fine powder is achieved on the smoothed grain surfaces.

Způsob podle vynálezu je dále výhodně charakterizován tam, že se roztaví základní materiály s určitými obsahy kobaltu, načež se prasky vyrobené z těchto základních materiálů misí v určitých poměrech v závislosti na požadovaných magnetických parametrech permanentního magnetu.The process according to the invention is further preferably characterized in that the base materials with certain cobalt contents are melted, whereupon the pigs made from these base materials are mixed in certain proportions depending on the desired magnetic parameters of the permanent magnet.

U slinutého permanentního magnetu a magnetického materiálu a při provádění způsobu jeho výroby se synergeticky dosáhne celé řady výhod, přičemž se dalekosáhle potlačí nežádoucí účinky jednotlivých opatření a významně se zvýší soubor magnetických vlastností takto získaného permanentního magnetu nebo .'iftagireuickéhc'materiálu, uvažovaných jako celek. Vědecké zdůvodnění těchto kombinačních účinků a jejich příčiny nejsou dosud zcela objasněny; přitom se vsak v podstatě jedná o fysikálně-chemické účinky ve spojení s magneokinetikou.The sintered permanent magnet and the magnetic material and the method of manufacturing the same synergistically achieve a number of advantages, largely suppressing the undesirable effects of the individual measures and significantly increasing the magnetic property set of the thus obtained permanent magnet or pituitary material considered as a whole. The scientific rationale for these combination effects and their causes is not yet fully understood; however, these are essentially physico-chemical effects in conjunction with magneokinetics.

Jak již bylo uvedeno, je u permanentního magnetu nebo magnetického materiálu podle vynálezu tvrdý magnetický podíl tvorem více magnetickými fázemi, které jsou, jak se naprosto překvapivě ukázalo, ve výhodné vzájemné interakci. Důležité přitom je, aby jedna nebo více magnetických fází tvořily centrální nebo jádrovou fázi z povrchově vyhlazených, popřípadě difuzně zaformovaných zrn, přičemž podle nejnovějších poznatků může dojít difúzí k povrchové rekrystalízaci a další magnetický podíl se orientuje jako periferní fáze, uložená na centrální fázi, popřípadě přiřazená k této fázi. Tím še dosáhne vyššího podílu magnetického objemu v materiálu a snížení tvorby doménových stěn a/nebo posunu doménových stěn, což-má za následek zvětšení koercitivní síly a tudíž i energetického součinu. Paramagnetická mezifáze nebo vazná fáze musí mít vyšší koncentraci vzácných zemin než magnetické fáze a případně obsahuje vměstky a/nebo přísady, čímž se dosáhne dalšího blokování doménových stěn. Mimořádných magnetických vlastností magnetického materiálu se dosáhne v případě, kdy zrna centrální nebo jádrové fáze mají průměr 10 až 100/Um, a kdy okolo těchto zrn je magnetická periferní fáze (nebo magnetické periferní fáze) uložena ve formě slupky.As already mentioned, in the permanent magnet or magnetic material according to the invention, the hard magnetic fraction is formed by a plurality of magnetic phases, which, as has surprisingly been shown, are in advantageous interaction with each other. It is important here that one or more of the magnetic phases form the central or core phase of the surface-smoothed or possibly diffuse-shaped grains, according to the latest knowledge, surface recrystallization may occur by diffusion and the other magnetic fraction is oriented as a peripheral phase assigned to this phase. Thereby, it achieves a higher proportion of the magnetic volume in the material and reduces the formation of the domain walls and / or the displacement of the domain walls, resulting in an increase in the coercive force and hence the energy product. The paramagnetic interphase or binding phase must have a higher concentration of rare earths than the magnetic phase and optionally contains inclusions and / or additives, thereby further blocking the domain walls. The extraordinary magnetic properties of the magnetic material are obtained when the grains of the central or core phase have a diameter of 10 to 100 µm and around which the magnetic peripheral phase (or magnetic peripheral phase) is deposited in the form of a shell.

Jestliže dvě nebo více magnetických fází obsahují rozdílné prvky vzácných zemin a/nebo různé koncentrace kobaltu a zejména kdy alespoň jedna centrální nebo jádrová fáze obsahuje vyšší koncentraci kobaltu, potom se synergeticky dosáhne vyšší magnetické nasycení při vyšší koercitivní síle permanentního magnetu. Dobrá magnetická stabilita při vysokých magnetických parametrech se získá v případě, kdy místní koncentrace kobaltu na hranicích zrn, popřípadě v oblasti hranice zrn mezi fázemi s odlišným obsahem kobaltu vykazuje difuzně kineticky vytvořené. př.ech.ody._fxJto.-zaameríá..nadúiněrný vzestup z nižší hladiny s následným asymtotickým vyrovnáním na vyšší hladinu. Vzdor orientované vrstvě mezi dvěma magnetickými fázemi je pravděpodobně na základě rozdílné výměnné vazby magnetických momentů difuzně-kinetický vytvořeným přechodem koncentrace kobaltu v oblasti hranice zrn vytvořena energetická bariéra působící na doménové stěny. »If two or more magnetic phases contain different rare earth elements and / or different cobalt concentrations, and in particular when at least one central or core phase contains a higher cobalt concentration, then a higher magnetic saturation at a higher coercive strength of the permanent magnet is synergistically achieved. Good magnetic stability at high magnetic parameters is obtained when the local cobalt concentration at the grain boundaries or in the region of the grain boundary between the phases with different cobalt content shows diffusely kinetically formed. př.ech.ody. _A positive rise from a lower level followed by an asymmetric equalization to a higher level. Despite the opposing layer between the two magnetic phases, an energy barrier acting on the domain walls is likely to be created by the diffusion-kinetic transition of the cobalt concentration in the grain boundary region due to the different exchange of magnetic moments. »»

Jestliže je v rámci výhodné formy vynálezu podíl vzácných zemin v magnetických fázích v podstatě tvořen lehkými vzácnými zeminami (LSE), zejména neodymem, a jestliže podíl vzácných zemin v mezi-fázi nebo ve vazné fázi obsahuje těžké vzácné zeminy (SSE), potom se dosáhne obzvláště vysokých parametrů magnetů.If, in a preferred embodiment, the rare-earth fraction in the magnetic phases consists essentially of light rare earths (LSE), in particular neodymium, and if the rare-earth fraction in the intermediate or binding phase contains heavy rare-earths (SSEs), then particularly high magnet parameters.

Jak již bylo výše rovněž uvedeno je předmětem vynálezu rovněž způsob výroby magneticky vyrovnaného slinovaného permanentního magnetu nebo magnetického materiáluis obsahem vzácných zemin, jehož základní, popřípadě výchozí materiál je vyroben metalurgicky z taveniny.As already mentioned above, the present invention also provides a method for producing a magnetically aligned sintered permanent magnet or rare-earth magnetic material, the base or starting material of which is produced from a melt metallurgically.

Výhody dosažené vynálezem spočívají zejména v tom, že se připraví, na prášek rozdrtí a smísí alespoň dva základní, popřípadě výchozí materiály , tvořící magnetické fáze, s rozdílným chemickým sležením a tudíž i s rozdílnými magnetickými vlastnostmi, čímž může být dosaženo interakce uvedených základních materiálu, která příznivě ovlivňuje magnetické parametry vyrobených permanentních magnetu. Přitom se některý základní materiál rozemele na prášek s malou velikostí částic, popř. na jemný prášek, který potom při slinování surového výlisku, slisovaného při vyrovnání v magnetickém poli, dříve ' měkne, popř. stává se plastickým, čímž se dosáhne dobrého kontaktu s částicemi, popř. zrny hrubého prášku. To je důležité pro dosažení účinného difuzního zpracování, popř. žíhání, při kterém je takto příznivě ovlivněno vytvoření fázového rozhraní.In particular, the advantages achieved by the invention consist in the preparation, crushing and mixing of at least two basic or starting materials constituting the magnetic phases with different chemical deterioration and hence different magnetic properties, whereby the interaction of said basic materials can be achieved which positively affects the magnetic parameters of the produced permanent magnets. In this case, some of the base material is ground to a powder with a small particle size. to a fine powder which, when sintered from a green compact pressed in alignment in a magnetic field, is then softened or pulverized. it becomes plastic, whereby good contact with the particles, or. coarse powder grains. This is important in order to achieve efficient diffusion treatment, respectively. annealing, in which the formation of the phase interface is thus favorably influenced.

Obzvláště s ohledem na oxidaci, ke které dochází při mletí, se ukázalo výhodným zvolit vyšší koncentraci vzácných zemin v základních materiálech, než jaká by odpovídala magnetické fázi typu SE2(FeCo)14B, přičemž bylo zjištěno, že obzvláště vhodná jsou složení SE16(FeCo)7737, SE 15(FeCo)7738 a SE14(FeCo)80B6. Jestliže je alespoň jeden základní materiál legován kobaltem a podíl železa v magnetická fázi je až do 40 % nahrazen kobaltem, potom se dosáhne obzvláště dobré tepelné stability a vysoké Curieovy teploty vyrobených permanentních magnetů.Especially with respect to the oxidation occurring during grinding, it has proven advantageous to select a higher concentration of rare earths in the base materials than would correspond to the magnetic phase of type SE2 (FeCo) 14B, and it has been found that the compositions SE16 (FeCo) are particularly suitable. 7737, SE 15 (FeCo) 7738 and SE14 (FeCo) 80B6. If at least one base material is alloyed with cobalt and the proportion of iron in the magnetic phase is replaced by cobalt up to 40%, then particularly good thermal stability and a high Curie temperature of the produced permanent magnets are achieved.

Jestliže je v rámci dalšího výhodného provedení obsah vzácných zemin v základních materiálech v podstatě tvořen lehkými vzácnými zeminami, potom se dosáhne zvýšené remanence a zvýšeného energetického součinu vyrobených permanentních magnetů. Za účelem dosažení obzvláště dobrých magnetických parametrů se ukázalo příznivým rozemlít jeden nebo více základních materiálů na hrubý prášek s průměrem zrna 10 až 100/úm, výhodně 10 až 60/Um a zejména 15 až 30/Um, a alespoň jeden další základní materiál rozemlít na jemný prášek s průměrem cástic 0,5 až 3/um a zejména 3 až 8/Um, přičemž magnetické parametry vyrobeného permanentního magnetu nebo magnetického materiálu ještě dále zlepšují rozdílné obsahy kobaltu v hrubém a jemném prášku.If, in a further preferred embodiment, the rare earth content of the base materials consists essentially of light rare earths, then increased remanence and increased energy product of the produced permanent magnets are achieved. In order to achieve particularly good magnetic parameters, it has been found advantageous to grind one or more base materials into a coarse powder with a grain diameter of 10 to 100 [mu] m, preferably 10 to 60 [mu] m, and in particular 15 to 30 [mu] m, and a fine powder having a particle diameter of 0.5 to 3 µm and in particular 3 to 8 µm, the magnetic parameters of the produced permanent magnet or magnetic material further improving the different cobalt contents in the coarse and fine powder.

Jestliže se v rámci dalšího výhodného provedení vynálezu přidají k uvedeným práškům jako přísady sloučeniny těžkých vzácných zemin, například Dy^O^ a/nebo boridy, například Fe^S, a/nebo kovy, například hliník, a/nebo oxidy, například Al-0.,, a/nebo oxidy vzácných zemin, a zejména v případě, kdy jsou prášky těmito látkami mechanicky legovány, potom se dosáhne dalšího snížení tvorby doménových stěn a posunu doménových stěn, jakož i vyšší koercitivní síly.If, in a further preferred embodiment of the invention, heavy rare-earth compounds, for example Dy2O4 and / or borides, for example Fe2S, and / or metals, for example aluminum, and / or oxides, for example Al- And / or rare earth oxides, and in particular when powders are mechanically alloyed with these substances, further reduction of domain wall formation and domain wall displacement as well as higher coercive forces are achieved.

Obzvláště důležitým znakem vynálezu je difuzní zpracování slinovaného magnetu nebo magnetického materiálu, které se výhodně provádí při teplotě, která je nižší než slinovací teplota a výhodně oscilačním žíhacím postupem, poněvadž přitom dochází k zaformování zrn, popřípadě vyhlazení povrchu zrn hrubého prášku a k mikrostrukturně orientovanému v podstatě· slupkovitému uložení fáze tvořené jemným práškem na uvedené vyhlazené povrchy hrubého prášku, což přináší podstatné zlepšení magnetických parametrů vyrobených permanentních magnetů.A particularly important feature of the invention is the diffusion treatment of the sintered magnet or magnetic material, which is preferably carried out at a temperature below sintering temperature and preferably by an oscillating annealing process, since grain formation or smoothing of the grain surface of the coarse powder and · The shell-like placement of the fine powder phase on said smoothed surfaces of the coarse powder, which brings about a significant improvement in the magnetic parameters of the produced permanent magnets.

V praxi může být výhodné, a to i s ohledem na konkreétní požadované hodnoty jednotlivých magnetických vlastností, směšovat jednotlivé prášky s odlišným složením, zejména s odlišnými obsahy kobaltu, v určitých vzájemných poměrech podle požadovaných vlastností vyráběných permanentních magnetů. Tímto způsobem lze jednoduchým způsobem a obzvláště hospodárně vyrobit permanentní magnety s magnetickými vlastnostmi, které jsou takto specificky vytvořené pro požadované použití magnetů.In practice, it may be advantageous, even with respect to the specific desired values of the individual magnetic properties, to mix individual powders of different compositions, in particular different cobalt contents, in certain proportions relative to the desired properties of the permanent magnets produced. In this way, permanent magnets with magnetic properties can be produced in a simple and particularly economical manner and are thus specifically designed for the desired use of the magnets.

V následující části popisu bude vynález blíže objasněn pomocí připojenéhovýkresu, na kterém obr.l a obr.2 zobrazují proudová schémata dvou specifických příkladných provedení· způsobu výroby permanentních magnetů podle vynálezu.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will be explained in greater detail below with reference to the accompanying drawing, in which FIG. 1 and FIG. 2 show the flow diagrams of two specific exemplary embodiments of the inventive permanent magnet method.

Při způsobu zobrazeném na obr. 1 se výchozí materiál _1_ rozemele v mlecím stupni _3 na velikost částic 10 až 103/m.In the method shown in FIG. 1, the starting material 1 is ground in the milling step 3 to a particle size of 10 to 103 µm.

11

Druhý výchozí materiál 2 se v mlecím stupni £ rozemele na velikost částic 0,5 až 8/Um. Ve směšovacím a homogenizačním stup ni _5 se ke směsi rozemletých prášků přidají přísady mezif^ze 6. Získaná směs se ve vyrovnávacím stupni magneticky vyrovná, načež se slisuje v lisovacím stupni £ na hrubý výlisek, který se ve slinovacím stupni 9. slinuje na slinuté těleso, které se tepelně zpracuje v tepelně zpracovatelském stupni 10.The second starting material 2 is ground to a particle size of 0.5 to 8 µm in the grinding stage 6. In the mixing and homogenizing stage 5, the ingredients of the intermediate 6 are added to the comminuted powder mixture. The mixture obtained is magnetically aligned in the equalization stage, and is then pressed in the compression stage 6 to a coarse compact which is sintered in the sintering stage , which is heat treated in heat treatment stage 10.

Při způsobu zobrazenému na obr.2 se výchozí materiál 11 rozemele v mlecím stupni 16 na velikost částic 10 až 100/Um Druhý výchozí materiál 12 se rozemele za přidání přísad 14 v mlecím stupni 13 na velikost částic 0,5 až 8/Um. Takto rozemle tý druhý výchozí materiál se mechanicky leguje v legovacím stupni 15 a takto legovaný výchozí materiál se zavede do mlecí ho stupně 1 6. Oba výchozí materiály se za přidání přísad mezifáze 18 promísí a homogenizují v homogenizačním stupni 17. Takto získaný homogenizát se potom magneticky vyrovná ve vyrovnávacím-'3túpni 1 9, slisuje v lisovacím stupni 20, slinuje ve slinovacím stupni 21 a tepelně zpracuje v tepelně zpracovatelském stuoni.In the method shown in Fig. 2, the starting material 11 is ground in a milling step 16 to a particle size of 10 to 100 µm. The second starting material 12 is ground with the addition of additives 14 in the milling step 13 to a particle size of 0.5 to 8 µm. The ground starting material thus milled is mechanically alloyed in alloying stage 15 and the alloyed starting material is introduced into the milling stage 16. The two starting materials are mixed and homogenized in the homogenization stage 17 with the addition of the interphase 18 additives. it is equalized in the alignment stage 19, pressed in the pressing stage 20, sintered in the sintering stage 21, and heat treated in the heat-treating stucco.

Vynález je rovněž dále objasněn pomocí následujících tabulek 1, 2, 3a a 3b, ve kterých jsou uvedeny obsahy legujících přísad a střední hodnoty magnetických měření tělísek permanentních magnetů.The invention is also further elucidated by the following Tables 1, 2, 3a and 3b, which show the alloying additive contents and the mean values of the magnetic measurements of the permanent magnet bodies.

V tabulce 1 jsou uvedena složení základních materiálů vyjádřená stechiometricky.Table 1 shows the stoichiometric composition of the base materials.

V tabulce 2 jsou pod označeními VI až V7 uvedeny magnetické hodnoty a složení srovnávacích (referenčních) permanentních magnetů.Table 2 shows the magnetic values and the composition of the reference permanent magnets as VI to V7.

V tabulkách 3a a 3b jsou pod označeními 1 až 23 uvedeny magnetické hodnoty a složení permanentních magnetů nebo magnetických materiálů podle vynálezu. >. ·Tables 3a and 3b show the magnetic values and the composition of the permanent magnets or magnetic materials according to the invention under numbers 1 to 23. >. ·

22

Tabulka 1Table 1

Základní materiál Basic material Označení Designation Nd.UFe. Co )„B, 16 1-x x /7 7 Nd.UFe. Co) 'B, 16 1-x x / 7 7 Nd._r(Fe, Co )-,-,3_n Nd. _R (Fe, Co) - - 3 _n 3 3 15 1-x x 77 8 15 1 x x 77 8 Nd. . (Fe. Co )_n-3-Nd. . (Fe. Co) -3- _n C C 14 1-x x 80 6 14 1 x x 80 6 (Nd. Dy )Fe.,_B-. 1-y ^Jy 77 7(Nd. Dy) Fe., B-. 1-y ^J y 77 7 D D (Nd. Dy )_1£(Fe, Co )-,-3-. 1-y ^Jy 16 1-x x 78 6(Nd. Dy) _1? (Fe, Co) -, - 3-. 1-y ^J y 16 1-xx 78 6 Ξ Ξ Tabulka 2 Table 2

Č. Magnetická No Magnetic základní fáze basic phase Magnetické Magnetic hodnoty values Ozn. Ozn. X X y y Průměr zrna Diameter grains iHc (kA/m) iHc (where) 3H max (kJ/rn 3H max (kJ / rn) ) (T) ) (T) rp r— <-· (°C) rp r— <- · (° C) (yum) (yum) VI VI A AND 0,3 0.3 - - 1 3 13 235 235 133 133 1,10 1.10 550 550 V2 V2 s with 0,3 0.3 0,3 0.3 1 4 1 4 1 020 1 020 191 191 1 ,03 1, 03 535 535 V3 V3 D D - - 0,2 0.2 1 0 1 0 1 989 1 989 215 215 1 , 07 1, 07 315 315 V4 V4 2 2 0,1 0.1 0,1 0.1 1 5 1 5 808 808 250 250 1 ,17 1, 17 390 390 V5 V5 3 3 0,2 0.2 - - 1 0 1 0 245 245 1 65 1 65 1,12 1.12 435 435 V 6 V 6 A AND 0 0 - - 1 6 1 6 750 750 285 285 1,21 1,21 305 305 V7 V7 C C 0,2 0.2 — - 1 8 1 8 210 210 140 140 1.15 1.15 430 430

33

Centrální fáze Periferní fáze Přísady Míiynetické hodnotyCentral Phase Peripheral Phase Additives

o C-, O C-, u 0 at 0 rp CN <3· rp CN <3 · o CN 3 O CN 3 lP rp 3 lP rp 3 rp 3 rp 3 LP CN 3 LP CN 3 CO CN 3 WHAT CN 3 CN CN 3 CN CN 3 lp CN 3 lp CN 3 o 3 3 O 3 3 O co CP O what CP CN CO CP CN WHAT CP o 3 O 3 LP 3 LP 3 o CP rr O CP rr CN rp 3 CN rp 3 kP rp 3 kP rp 3 LP lP 3 LP lP 3 O CP 3 O CP 3 lP lP cp cp *3* * 3 * 3 3 CO WHAT LP LP kO kO CN CN LP LP 3 3 r·—t r · —t LP LP rp rp 3 3 LP LP 3 3 CN CN «— «- CN CN *— * - — - r— r— r— r— o O «—· «- · O O r— r— *— * - r— r— ! ! Ul Hive Cu Cu *· * · i and 2 2 ^r“ ^r " i 1 i and 1 and 1 i 1 and rp rp X X >2 > 2 ra \ ra \ P P o O lP lP o O o O LP LP CO WHAT LP LP CN CN lP lP o O LP LP LP LP LP LP o O co what i— and- CN CN <0 <0 — - </ </ <0 <0 lP lP CP CP lp lp kO kO 3 3 kO kO lP lP 3 3 CP CP O O 3* 3 * CN CN 3 3 3 3 3 3 LP LP 3 3 22 22nd CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN N N CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN ΓΜ ΓΜ CN CN CN CN I AND s with i and □ □ < < o O o O o O lp lp LP LP O O o O LP LP O O -P -P O O LP LP O O 00 00 O O m m X. X. CN CN <— <- CN CN lp lp 3 3 <— <- i— and- CP CP CN CN r— r— rp rp o O rp rp CP CP CN CN — - CP CP ! ! --4 --4 ___ ___ lP lP kO kO 3 3 kO kO lp lp kO kO co what o O i— and- <0 <0 r— r— 3 3 co what LP LP rp rp CN CN lP lP i and *— * - T— T— r— r— CN CN 4— 4— *— * - ·“ · " ’— ’- ·“ · " | | X—. X—. 1 1 0Λ 0Λ í and r—i r — i JJ JJ i and Ή Ή 0 0 t t ras ras 2 2 lp lp | | 0 0 j j r<, r <, I AND ^r“ ^r " 1 1 CN CN 1 1 CN CN 1 1 CN CN CN CN 1 1 CN CN 1 1 CN CN 1 1 CN CN CN CN I AND rp rp CP CP cp cp CP CP CP CP cp cp rp rp rp rp rp rp ^—P, ^- P, o O O O o O o O o O o O c C 3 3 CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN U AT >1 > 1 >, >, > > Op Op >1 > 1 >, >, r—W r — W r—í r — í 0*1 0 * 1 f— F- Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q l0 l0 < < < < Q Q < < i-l i-l >0) > 0) i and •3 • 3 <— <- 3 3 í-l í-l a and N N *-* * - * 3 3 O O rp rp LP LP co what iP iP p* p * CP CP CP CP LP LP NO NO co what 3 3 CP CP rp rp LP LP kO kO LP LP — - r- r- CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN ΓΝ ΓΝ I AND 1 1 1 1 1 1 1 1 I AND o O O O o O O O o O o O O O O O o O = = X X o O o O o O o O o O o O 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 c C N N o O < < < < < < < < < < < < c C Q Q Q Q Q Q Q Q co what Q Q Q Q r\ r \ r—f r — f Ό Ό —·» - · » LP LP 0 0 C*3 C * 3 o O o O o O o O o O o O o O o O O O O O O O O O co what O O O O O O O O LP LP CU CU lP lP LP LP Γ* Γ * Γ** Γ ** LP LP bP bP lp lp lP lP Γ* Γ * LP LP LP LP r* r * P* P * LP LP lP lP LP LP lP lP CN CN N N >o > o —* - * ε ε ε ε •3 • 3 c C 3 3 S-l S-1 S-l S-1 <3 <3 lp lp o O lP lP LP LP ip ip UP UP kP kP bP bP 3 3 rp rp co what o O co what CN CN LP LP ‘<0 0 <0 CU CU N N CN CN CN CN CP CP — - CN CN *- * - CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN — - CN CN CN CN r- r- r- r- r- r- «. «. >» > » I AND 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 O O O O O O O O CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN CN — - — - - - — - CN CN CN CN CN CN rp rp CN CN X X O O O O O O O O O O O O O O O O o O o O o O o O o O O O O O O O O O O O c C N N < < < < < < < < rs\ rs \ 00 00 CO WHAT ro ro u at u at u at o O 22 22nd 20 20 May Γ.Ί Γ.Ί < < 22» 22 » o O

O U E-> OO U E-> O

CO O O O C5 co >— o o co ’τ m «3· nO O O O C5 co> - o co ´ τ m «3 · n

Centrální fáze Periferní fáze Přísady Magnetické hodnoty mCentral phase Peripheral phase Additives Magnetic values m

X = ra \ S Ό i X.X = ra \ S Ό i X.

dP <—t -i-l Ή 0 τ5 2 odP <—t -i-l Ή 0 τ5 2 o

CM _CM _

cC

CMCM

OO

Ch dPCh dP

o r\jo r \ j

cn cn O O un un o O un un sr sr cn cn o O o O CM CM CM CM CM CM CM CM CM CM

O O o O o O O O O O kO kO un un CM CM un un CM CM o O <— <- un un τ— τ— T— T— 1 1

LD lT>LD lT>

CMCM

•tr o cn un o cn• tr o cn and o o cn

OO

CM rsj oCM rsj o

CMCM

O cnO cn

OO

CMCM

OO

O O O r*» un cnO O O r * »un cn

CM. O unCM. O un

CM CM ιun un mCM CM ιun un m

Ο CO m cm cn un o <— o cm unΟ CO m cm cn un o <- o cm un

CM ..CM cnCM ..CM cn

Jak vyplývá ze středních hodnot výše uvedených měření, dosahuje se u permanentních magnetů podle vynálezu strukturou s více magnetickými fázemi s rozličným složením a s difuzně zaformovanými zrny vysokých magnetických parametrů při zvýšene Curieově teplotě. Vzájemná interakce mikrostrukturně orientovaných, na sobě uležených nebo k sobě přiřazených magnetických fází přitom vede synergeticky ke zlepšeným magnetickým vlastnostem ve srovnání s obvyklými dosud známými permanentními mag nety s obsahem vzácných zemin.As can be seen from the mean values of the aforementioned measurements, the permanent magnets according to the invention are obtained with a multi-phase magnetic structure of different composition and with diffuse-shaped grains of high magnetic parameters at an elevated Curie temperature. The interaction of the microstructure oriented, superimposed or associated magnetic phases results in a synergetic effect on the improved magnetic properties in comparison with the conventional rare earth permanent magnets known hitherto.

' · A CízZt/ gDDr. Jarmila Tra plová ťv +^- η'· A FOREIGN / gDDr. Jarmila Tra floats +v + ^ - η

Claims

PATENT CLAIMS

Sintered permanent magnet and magnetic material containing 8 to 30 atomic percent rare earth (SE), 2 to 28 atomic percent boron (B), the remainder being iron (Fe) or iron and cobalt (Co), characterized in that: having a SE2Fe14B type hard magnetic moiety in which a certain proportion of Fe atoms can be replaced by Co atoms is at least 65% by volume and that the hard magnetic moiety consists of at least two magnetic phases, at least one magnetic phase being the central neo-core phase surface smoothed or diffusely formed grains with reduced or minimized surface energy on which at least one other magnetic phase is deposited or attached as a peripheral phase, wherein the substantially paramagnetic interphase or binding phase or the paramagnetic interphase or binding phases has or have compared to magnetic phase, higher concentrations of rare earths and possibly inclusions and / or additives.

Sintered permanent magnet and magnetic material according to claim 1, characterized in that the diffuse-shaped grains of the magnetic central or core phase or the magnetic central or core phases have a diameter

10 to 100 µm, preferably 10 to 60 µm, in particular 15 to 30 µm.

Sintered permanent magnet or magnetic material according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic peripheral phase or magnetic peripheral phase is optionally

They are substantially in particular peeled on the diffuse-shaped grain boundaries of the magnetic central or core phase or the magnetic central or core phases.

Sintered permanent magnet and magnetic material according to one of Claims 1 to 3 ', characterized in that the magnetic zentral or core phase or the magnetic central or core phase and / or the magnetic peripheral phase or magnetic peripheral phases comprise various rare earth elements and / or different concentrations of cobalt.

Sintered permanent magnet and magnetic material according to any one of claims 1 to 4, characterized in that at least one magnetic central or core phase content is a higher cobalt concentration than the magnetic peripheral phase or the magnetic peripheral phase which is or is cobalt-poor. or cobalt free.

Sintered permanent magnet and magnetic material according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the local cobalt concentrations at the grain boundaries or in the grain boundary region between the phases with different cobalt contents exhibit diffuse-kinetically formed transitions.

Sintered permanent magnet and magnetic material according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the rare-earth fraction in the magnetic phases consists essentially of light rare-earth (LSE), in particular neodymium (Nd), wherein the rare-earth fraction in the interphase or or in the interphase or binding phases, which, optionally, which may contain boride and / or oxide and / or metal additives, essentially comprises heavy rare earths (SSEs), in particular dysprosium (Dy).

8. A process for the production of a magnetically aligned sintered permanent magnet or a rare-earth magnetic material, the base or starting material of which is produced by melt metallurgically, characterized in that at least two base or starting materials of a certain chemical composition are melted. and allowing to solidify, wherein at least one base material is set to a chemical composition different from the chemical composition of the other base material or the chemical composition of the other base materials, and the base materials are crushed into powder, the at least one base material crushed into a substantially smaller powder particle size, optionally with a substantially smaller grain diameter, then the additives are added and the powders of the base materials are mixed and the resulting mixture is compressed to a compact in a magnetic field and this compact is mixed The sintered body is then subjected to a diffusion or annealing treatment and optionally at least one further heat treatment.

Method according to claim 8, characterized in that the base materials with a higher rare earth capacitance than the magnetic phase of the type SE2 (FeCO) 143 are melted, these materials being in particular made with a composition corresponding to

SE16 (Fe, Co) 77BZ

SE15 (Fe, Co) 77B8 and SE14 (Fe, Co) 80B6, where the term (Fe, Co) refers to the proportion of iron that may optionally be partially replaced by cobalt.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that at least one base material is alloyed with cobalt, the proportion of iron being replaced up to 40% by cobalt.

11. The method of any of claims 8-10, characterized in that _t the proportion of the rare earth base materials is substantially formed by light rare earths (LSE).

Method according to one of Claims 8 to 11, characterized in that one or more base materials

is ground or optionally ground to a coarse powder having a particle diameter or a grain diameter of 10 to 100 µm, preferably 10 to 60 µm, in particular 15 to 30 µm, wherein at least one other base material is ground to a fine powder with a grain diameter of 0.5 to 8, in particular 3 to 8 µm.

Method according to one of Claims 8 to 12, characterized in that the base material or at least one of which is ground on ground soils and / or with a base material which, or which base material, which or coarse powder is produced with different rare with a different cobalt content compared to one of the base materials, they are ground to a fine powder.

Method according to one of Claims 8 to 13, characterized in that additives in solid and / or liquid form are added to the coarse and / or fine powder of the base materials, in particular prior to grinding or mixing or during grinding or mixing. for example, organometallic compounds and these additives are homogeneously distributed in the powder mixture.

Method according to one of Claims 8 to 14, characterized in that heavy rare-earth compounds (SSEs) and optionally metals, borides such as iron and / or aluminum are added to the powder base material or powder base materials as additives. , oxides such as alumina or rare earth oxides and the like, and these additives are homogeneously distributed in the powdered base material.

A method according to any one of claims 8 to 15, characterized in that the raw compact pressed from the homogeneous powder mixture containing the additives is sintered and then subjected to a diffusion treatment at a temperature lower than the sintering temperature, for example by annealing at a temperature of around said temperature.

-7017. Method according to one of Claims 8 to 16, characterized in that the coarse powder or coarse powders are diffusively formed, whereupon a microstructured, preferably shell-shaped phase phase consisting of a fine powder is obtained on the smoothed grain surfaces.

Process according to one of Claims 8 to 17, characterized in that the base materials with certain cobalt contents are melted, whereupon the powders made from these base materials are mixed in certain proportions depending on the desired magnetic parameters of the permanent magnet. ·