DE1179968B

DE1179968B - Verfahren zur Herstellung von Rekristallisationstexturen in metallischen Dauermagneten

Info

Publication number: DE1179968B
Application number: DEM51887A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Dr Guenther Heimke
Original assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Current assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Priority date: 1962-02-21
Filing date: 1962-02-21
Publication date: 1964-10-22
Also published as: GB989992A

Description

Verfahren zur Herstellung von Rekristallisationstexturen in metallischen Dauermagneten Es ist bekannt, Magnete vom Alnico-Typ der ungefähren Zusammensetzung 10 bis 40 % Co, 10 bis 220/a Ni, 5 bis 141/o Al, 0 bis 101/o Cu, 0 bis 10 % Ti, 0 bis 3 % Si, Rest Eisen mit den bei diesen Legierungen üblichen Zusätzen und/oder Verunreinigungen von zusammen nicht mehr als l % mit kristallographischer Textur herzustellen. Bei dieser Textur handelt es sich um die Parallelrichtung jeweils einer Würfelkantenrichtung [100]; in den beiden anderen Raumrichtungen sind die Würfelkanten gleichmäßig verteilt. Die durch eine Wärmebehandlung im Magnetfeld erzeugte magnetische Vorzugsrichtung sowohl als auch die Magnetisierungsrichtung bei der Verwendung des Magneten stimmen mit der allen Kristalliten gemeinsamen [100]-Richtung überein. Bei Vorliegen obiger Textur spricht man auch von Magneten mit Stengelkristallisation oder Stengelwachstum, wobei die allen Kristalliten gemeinsame [100]-Richtung mit Stengelachse bezeichnet wird.
Bei den Verfahren zur Erzeugung der Stengelkristallisation mittels sekundärer Rekristallisation ist es notwendig, in dem Werkstoff einen Temperaturgradienten zu erzeugen, dessen Richtung möglichst genau und möglichst über den ganzen Werkstoffquerschnitt homogen mit der Richtung, in der die Stengelachsen liegen sollen, übereinstimmt. Das eine Ende des Bereiches, in dem dieser Gradient vorhanden ist, soll sich dabei auf einer Temperatur dicht unterhalb des Schmelzpunktes befinden.
Die Verwirklichung der Anforderung an die Homogenität des Temperaturgradienten ist beim Vorgehen nach dem Stand der Technik schwer zu erfüllen. Dies hat seine Ursache in der verhältnismäßig schlechten Wärmeleitfähigkeit dieser Legierungsgruppe, was bewirkt, daß z. B. bei einem zylindrischen Stab der Temperaturgradient sofort hinter der heißen Zone zu divergieren beginnt und nicht parallel bis in den Kühlbereich im Innern des Materials verläuft. Dies ist schematisch in A b b. 1 dargestellt, worin 1 der zu behandelnde Alnico-Stab oder eine Folge von einzelnen Alnico-Stücken ist, 2 die Hochtemperaturzone, 3 die Kühlzone und die Pfeile die Richtung des Temperaturgradienten angeben.
Da es nicht möglich ist, mit dem Kühlbereich beliebig nahe an den Hochtemperaturbereich heranzugehen, verbleibt so stets ein Bereich mit divergierendem Temperaturgradienten, in dem dann auch die Richtungen der Stengelachsen nicht der Zylinderachse parallel gerichtet sind, sondern der Divergenz des Temperaturgradienten folgen. Dies wirkt sich natürlich auf die mit solchen Magneten erzielbaren magnetischen Werte aus, die bis zu 20 % unterhalb der bei vollkommener Parallelität der Stengelachsen erzielbaren Werte bleiben.
Das erfindungsgemäße Vorgehen hat den Zweck, diese Abweichungen des Temperaturgradienten zwischen Hochtemperatur- und Kühlbereich zu unterbinden. Zu diesem Zweck wird das Werkstück mit einem beheizten Mantel, vorzugsweise aus keramischen, temperaturfesten Stoffen, umgeben. In diesem Mantel wird durch die Art der Anbringung der Heizung ein Temperaturgefälle im Innern erzeugt, das den Temperaturgradienten nachbildet, der sich im Innern des Werkstückes zwischen der Hochtemperatur- und der Kühlzone naturgemäß einstellt. A b b. 2 zeigt die verwendete Anordnung in vereinfachter Darstellung. Darin haben die Zahlen 1 bis 3 und die Pfeile die gleiche Bedeutung wie in A b b. 1; 4 bezeichnet den beheizten Mantel, 5 die Heizelemente.
Das erwünschte Temperaturgefälle kann z. B. einfach dadurch erzielt werden, daß die Heizelemente in unterschiedlicher Dichte in dem beheizten Mantel angebracht werden.
Da bei dieser Anordnung auf der Außenfläche des Werkstückes in jedem Querschnitt die gleiche Temperatur wie im Innern herrscht, kann auf diese Weise eine vollständige Homogenität des Temperaturgradienten erzwungen werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Erzeugung einer stengeligen Kristalltextur in gegossenen oder gesinterten Dauermagneten vom Alnico-Typ durch sekundäre Rekristallisation unter Erzeugen eines Temperaturgradienten in dem Werkstoff, dessen Richtung möglichst genau und möglichst über den ganzen Werkstoffquerschnitt homogen mit der Richtung, in der die Stengelachsen liegen sollen, übereinstimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Homogenität des Temperaturgradienten parallel zur vorgesehenen Texturrichtung durch einen beheizten Mantel zwischen Hochtemperatur- und Kühlzone hergestellt wird, wobei in dem beheizten Mantel der Temperaturgradient, der sich im Innern des Werkstückes zwischen der Hochtemperatur- und der Kühlzone einstellt, nachgebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Mantel aus keramischem, temperaturbeständigem Material hergestellt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturgradient durch unterschiedliche Dichte der Heizelemente erzeugt wird.