Verfahren zur Herstellung von anisotropen Permanentmagneten Die Patentanmeldung
N 11723 VIII c/21 g (deutsche Auslegeschrift 1087 722) betrifft ein Verfahren zur
Herstellung eines in einem Magnetfeld gehärteten, anisotropen Permanentmagneten,
der 15 bis 42 °/o Co, 10 bis 20 °; o Ni, 6 bis 100/10 Al, 2 bis 80/0 Cu,
4 bis 100/0 Ti, Rest Eisen enthält, wobei die Legierung von einer Temperatur über
1200°C mindestens bis auf 900°C abgeschreckt und unter der Wirkung eines magnetischen
Feldes in einem Temperaturbereich von 10 bis 70°C unterhalb der Curie-Temperatur
während einer Zeit von 2 bis 30 Minuten, vorzugsweise 4 bis 15 Minuten, auf einer
möglichst konstanten, maximal _'-10 1)/o sich ändernden Temperatur gehalten und
danach bis auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.Process for the production of anisotropic permanent magnets The patent application N 11723 VIII c / 21 g (German Auslegeschrift 1087 722) relates to a process for the production of an anisotropic permanent magnet hardened in a magnetic field, the 15 to 42 ° / o Co, 10 to 20 °; o Ni, 6 to 100/10 Al, 2 to 80/0 Cu, 4 to 100/0 Ti, the remainder containing iron, the alloy being quenched from a temperature above 1200 ° C to at least 900 ° C and under the action of a Magnetic field in a temperature range of 10 to 70 ° C below the Curie temperature for a time of 2 to 30 minutes, preferably 4 to 15 minutes, kept at a constant as possible, a maximum of _'-10 1) / o changing temperature and then cooled down to room temperature.
Obgleich das erwähnte Verfahren gute Resultate liefert, hat es sich
gezeigt, daß, wenn die Legierung von einer Temperatur über 1200°C nicht hinreichend
schnell abgeschreckt werden kann, keine guten BH""", -Werte erzielbar sind. Dies
ist der Fall bei Magnetkörpern größerer Abmessungen; diese Körper können nicht in
Wasser abgeschreckt werden, da sie in diesem Falle zerspringen würden, so daß das
Abschrecken in Preßluft oder in einem Metall- oder Salzbad hoher Temperatur durchgeführt
werden muß, was jedoch zu langsam vor sich geht.Although the method mentioned gives good results, it has worked
shown that when the alloy is at a temperature above 1200 ° C is not sufficient
can be quickly quenched, no good bra "" "values can be achieved
is the case with larger magnetic bodies; these bodies cannot in
Water, as in this case they would burst, so that the
Quenching carried out in compressed air or in a high temperature metal or salt bath
has to be, which is going on too slowly.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich auch bei Magneten
größerer Abmessungen, die nicht hinreichend schnell abgeschreckt werden können,
gute BH.".,-Werte nach dem eingangs genannten Verfahren erzielen lassen, wenn die
Abkühlung der Magneten in der im folgenden beschriebenen Weise durchgeführt wird:
Gemäß der Erfindung wird das vorerwähnte Verfahren auf Magnetkörper, deren Abmessungen
so groß sind, daß der Abkühlungsbereich von 1210 bis 600°C nicht rascher als innerhalb
1 Minute, jedoch innerhalb von 10 Minuten durchlaufen wird, derart angewendet, daß
die Magnetkörper zunächst während dieser Zeit der Einwirkung eines Magnetfeldes
unterworfen und dann ebenfalls in einem Magnetfeld wieder auf den erwähnten Temperaturwert
unterhalb der Curie-Temperatur erhitzt werden.The invention is based on the knowledge that even with magnets
larger dimensions that cannot be quenched sufficiently quickly,
good bra. "., - can achieve values according to the method mentioned above, if the
Cooling of the magnets is carried out in the manner described below:
According to the invention, the aforementioned method is applied to magnetic bodies, their dimensions
are so large that the cooling range from 1210 to 600 ° C is not faster than within
1 minute, but is run through within 10 minutes, applied in such a way that
the magnetic body initially during this time of exposure to a magnetic field
subjected and then also in a magnetic field again to the mentioned temperature value
heated below the Curie temperature.
Es ist dabei unwesentlich, ob die Magnetkörper, nachdem die Temperatur
von 600°C durch Abkühlung erreicht worden ist, weiter auf Zimmertemperatur abgekühlt
und darauf wieder erhitzt oder ob die Körper von 600°C unmittelbar auf den erwähnten
Temperaturwert unterhalb der Curie-Temperatur erhitzt werden.It is immaterial whether the magnetic body after the temperature
of 600 ° C has been reached by cooling, further cooled to room temperature
and then heated again or whether the body of 600 ° C immediately on the mentioned
Temperature value below the Curie temperature.
Durch Anwendung des Magnetfeldes während der Zeit, in der der Temperaturbereich
von 1210 bis 600° C zurückgelegt wird, wird die während der verhältnismäßig langsamen
Abkühlung entstehende Ausscheidung bereits gerichtet, und der Magnetkörper bleibt
in dem zur weiteren isothermischen Erhärtung geeigneten Zustand.By applying the magnetic field during the time in which the temperature range
from 1210 to 600 ° C is covered, which is relatively slow during the
The excretion resulting from cooling is already directed, and the magnetic body remains
in the condition suitable for further isothermal hardening.
In der nachstehenden Tabelle sind die BH", -Werte von Magnetkörpern
verschiedener Zusammensetzung angegeben, wobei von jeder Zusammensetzung Körper
verschiedener Größe sowohl nach dem Verfahren gemäß der Patentanmeldung N 11723
(jeweils Zeile I) als auch nach der im obigen beschriebenen Weiterbildung dieses
Verfahrens gemäß der Erfindung (jeweils Zeile II) behandelt wurden. In der ersten
Spalte sind die Ergebnisse bei kleinen, untereinander gleich großen Magneten mit
34°/o Co-Gehalt angegeben, die sich ohne Nachteile innerhalb 1 Minute von 1210 auf
600°C abschrecken lassen. Die Abkühlung erfolgte von 1210 bis 600°C durch Abschrecken
in Preßluft innerhalb 1 Minute. Aus diesen Ergebnissen ist ersichtlich, daß der
Unterschied zwischen den BH."" -Werten (I), die sich bei Anwendung des bereits vorgeschlagenen
Verfahrens ergeben (bei dem das Magnetfeld nur während der Zeit, in der sich die
Legierungen in dem Bereich unterhalb der Curie-Temperatur befanden, angelegt war),
und den bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung erzielten BH."- Werten (II)
verhältnismäßig gering ist. In der zweiten, dritten und vierten Spalte sind die
Ergebnisse von jeweils größeren Magnetkörpern mit verschiedenen Anteilen an Kobalt
angegeben, für die eine Abschreckzeit von weniger als 1 Minute in der Regel zu kurz
ist. Für diese Magnetkörper erfolgte die Abkühlung im Bereich von 1210 bis 600'C
in 2, 2,5 bzw. 5 bis 6 Minuten; hierbei zeigt sich deutlich, daß bei Durchführung
der Abkühlung im Magnetfeld gemäß der Erfindung (Zeile II) erheblich größere BH."-Werte
erzielt werden als ohne Magnetfeld bei der Abkühlung (Zeile I).
B # H=" -Werte für verschieden große Magnetkörper
Zusammensetzung Verfahren und bei einer Abkühlung von 1210
auf 600°C in
1 Minute I 2 Minuten 2,5 Minuten I 5 bis 6 Minuten
Co 30 0/0
i0
Ni 14 0_@ I ! 4070000 3600000
Al 7,5 °°
°;°
Ti 5@5 °' II 4800000 4600000
;°
Rest Eisen
Co 34 °i o
Ni 14,50 `° 1 4600000 4200000 3900000 3500000
Al 7 °°
Cu 4150 ;'° II 4900000 4900000 4 800 000 4700000
Ti 5 °:!°
Rest Eisen
Co 40 °/°
Ni 14,501
° I 3600000 3000000
Al 7,60/0
Cu 40/
Ti 5@5 0 /0 II 4300000 3600000
Rest Eisen
Auch bei Verwendung des im obigen beschriebenen Verfahrens zur Herstellung von Magnetkörpern
mit hohen BHmaz-Werten können die magnetischen Eigenschaften durch eine nach bekannten
Verfahren mittels gerichteter Erstarrung erzielte vorherrschende Kristallorientierung
noch verbessert werden.The table below shows the BH ", values of magnetic bodies of various compositions, with bodies of various sizes of each composition both according to the method according to patent application N 11723 (line I in each case) and according to the above-described development of this method according to FIG The first column shows the results for small magnets of the same size with 34% Co content, which can be quenched from 1210 to 600 ° C. within 1 minute without any disadvantages Cooling took place from 1210 to 600 ° C. by quenching in compressed air within 1 minute. From these results it can be seen that the difference between the BH Magnetic field was only applied during the time that the alloys were in the region below the Curie temperature) and when the alloys were used g of the BH. "values (II) achieved by the method according to the invention is relatively low. The second, third and fourth columns show the results of larger magnetic bodies with different proportions of cobalt, for which a quenching time of less than 1 minute is usually too short. These magnetic bodies were cooled in the range from 1210 to 600 ° C. in 2, 2.5 and 5 to 6 minutes; this clearly shows that when the cooling is carried out in the magnetic field according to the invention (line II), considerably larger BH. "values are achieved than without a magnetic field during the cooling (line I). B # H = "values for magnetic bodies of different sizes
Composition procedure and when cooling from 1210 to 600 ° C in
1 minute I 2 minutes 2.5 minutes I 5 to 6 minutes
Co 30 0/0
i0
Ni 14 0_ @ I! 4070000 3600000
Al 7.5 °
°; °
Ti 5 @ 5 ° 'II 4800000 4600000
; °
Remainder iron
Co 34 ° io
Ni 14.50 `` ° 1 4600000 4200000 3900000 3500000
Al 7:00
Cu 4150; '° II 4900000 4900000 4 800 000 4700000
Ti 5 °:! °
Remainder iron
Co 40 ° / °
Ni 14.501
° I 3600000 3000000
Al 7.60 / 0
Cu 40 /
@ Ti 5 5 0/0 II 4300000 3600000
Remainder iron
Even when using the method described above for the production of magnetic bodies with high BHmaz values, the magnetic properties can be further improved by a predominant crystal orientation achieved by means of directed solidification according to known methods.