Verfahren zur Herstellung anisotroper gesinterter Dauermagnete Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung anisotroper Dauermagnete mit übereinstimmender
Magnetisierungs- und Kristallrichtung durch Sintern. Unter »Sintern« sollen im folgenden
die bekannten Verfahren zur Herstellung metallischer Magnetwerkstoffe durch Erhitzen
von aus Pulver gepreßten Formkörpern unter Luftabschluß im Vakuum oder unter Schutzgas
verstanden werden.Process for making anisotropic sintered permanent magnets Die
The invention relates to a method for producing anisotropic permanent magnets with matching
Direction of magnetization and crystal by sintering. Under "sintering" in the following
the known processes for the production of metallic magnetic materials by heating
of molded bodies pressed from powder with exclusion of air in a vacuum or under protective gas
be understood.
Bekannt sind Dauermagnete, die aus, Fe, Al, Ni und Co, gegebenenfalls
mit Zusätzen von Cu, Ti, Nb, Si oder anderen Elementen, bestehen, besonders mit
der ungefähren Zusammensetzung 8 Al, 15 Ni, 25 Co, 4 Cu, Rest Fe, die durch .Gießen
hergestellt werden und die beim Gießen eine gerichtete Abkühlung erfahren, so daß
makroskopische Kristalle in Richtung des größten Temperaturgradienten sich bilden;
werden diese gegossenen Magnete im Temperaturbereich von etwa 1200 bis 600° C in
einem Magnetfeld abgekühlt, dessen Richtung mit der der Kristalle übereinstimmt,
so ergeben sich besonders hohe Werte der Magnetisierung und der Koerzitivkraft und
Energienwerte von 6 bis 11 . 10s Gauß - Oersted. Im Sinterverfahren hergestellte
Dauermagnete dieser Art, d. h. mit gerichteter Kristallstruktur, sind in der Praxis
noch nicht bekanntgeworden.Permanent magnets are known, which are made of Fe, Al, Ni and Co, if necessary
with additions of Cu, Ti, Nb, Si or other elements exist, especially with
of the approximate composition 8 Al, 15 Ni, 25 Co, 4 Cu, remainder Fe, pouring through
are produced and experienced a directed cooling during casting, so that
macroscopic crystals form in the direction of the greatest temperature gradient;
these cast magnets are used in the temperature range from about 1200 to 600 ° C
cooled by a magnetic field, the direction of which coincides with that of the crystals,
this results in particularly high values of magnetization and coercive force and
Energy values from 6 to 11. 10s Gauss - Oersted. Manufactured using the sintering process
Permanent magnets of this type, d. H. with directed crystal structure, are in practice
not yet known.
Es ist zwar bekannt, Magnete mit gerichteten Kristallen im Sinterverfahren
herzustellen, indem ein Keimkristall in den Preßling eingebracht wird. Es hat sich
aber gezeigt, daß einerseits das Einlegen einzelner Kristalle von Hand sehr mühsam
und praktisch bei größeren Stückzahlen der Magnetproduktion nicht durchzuführen
ist und daß es andererseits nicht genügt, nur einzelne Keime einzubringen, weil
dabei an Stellen, die weiter vom Keim entfernt sind, spontan Kristalle mit unerwünschten
Achsenrichtungen zu wachsen beginnen.It is known to use magnets with oriented crystals in the sintering process
by introducing a seed crystal into the compact. It has
but shown that on the one hand the insertion of individual crystals by hand is very laborious
and practically not to be carried out with larger quantities of magnet production
and that, on the other hand, it is not enough to only introduce individual germs because
while in places that are further away from the nucleus, crystals spontaneously contain unwanted ones
Axis directions start to grow.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung derartiger anisotroper
Dauermagnete mit in Magnetsierungsrichtung orientierten Kristallen der Art Fe -
Al - Ni - Co, gegebenenfalls mit Zusätzen von Cu, Ti, Nb, Si oder anderen Elementen,
unter Ausnutzung der Keimwirkung; sie ist dadurch gekennzeichnet, daß einer sinterfähigen,
gepulverten, wenigstens teilweise vorlegierten Mischung der Bestandteile des Dauermagneten
ein Anteil gepulverten, fertigen Dauermagnetwerkstoffes beigemengt wird, der im
wesentlichen aus Einkristallen oder Stengelkristallen mit übereinstimmender Magnetisierungs-und
Kristallrichtung besteht, diese Mischung in einem magnetischen Richtfeld gepreßt
und die Preßlinge in bekannter Weise ohne Magnetfeld gesintert werden. Es war vorbekannt,
bei der Herstellung von Sintermagneten durch Pressen im Magnetfeld aus feingepulverten
metallischen Komponenten und Vorlegierungen auch gewisse Mengen Schrott der zu erzeugenden
Legierung zuzusetzen. Diesem Vorschlag fehlte aber die Erkenntnis., daß durch Zusatz
geeigneter Keimkristalle mit übereinstimmender Magnetisierungs- und Kristallrichtung
eine Verbesserung der magnetischen Werte des Sinterlings auftritt. Auch mußte bei
diesem Verfahren im Magnetfeld gesintert werden.The invention relates to a method for producing such anisotropic
Permanent magnets with crystals of the type Fe - oriented in the direction of magnetization
Al - Ni - Co, if necessary with additions of Cu, Ti, Nb, Si or other elements,
taking advantage of the germination effect; it is characterized by the fact that a sinterable,
powdered, at least partially pre-alloyed mixture of the constituents of the permanent magnet
a portion of powdered, finished permanent magnet material is added, which in the
essentially of single crystals or columnar crystals with matching magnetization and
Crystal direction exists, this mixture is pressed in a magnetic directional field
and the compacts are sintered in a known manner without a magnetic field. It was known before
in the production of sintered magnets by pressing in a magnetic field from finely powdered
metallic components and master alloys also have certain amounts of scrap to be produced
Add alloy. However, this suggestion lacked the knowledge that by adding
suitable seed crystals with matching magnetization and crystal directions
an improvement in the magnetic values of the sintered compact occurs. Also had to
this process can be sintered in a magnetic field.
Gemäß der Erfindung wird das unfertige, reaktionsfähige Pulver mit
0,1 bis 106/o, vorzugsweise mit 0,5 bis 311/o des gepulverten, fertigen Magnetwerkstoffes
versetzt. Dabei können beide Bestandteile die gleiche Zusammensetzung besitzen.
Es kann aber auch eine voneinander abweichende Zusammensetzung gewählt werden, um
das Kristallwachstum in der gewünschten Vorzugsrichtung zu erleichtern.According to the invention, the unfinished, reactive powder with
0.1 to 106 / o, preferably 0.5 to 311 / o of the powdered, finished magnetic material
offset. Both components can have the same composition.
However, it is also possible to choose a composition that differs from one another in order to
to facilitate crystal growth in the preferred preferred direction.
Die Pulvermischung kann sowohl im Magnetfeld zu sinterfähigen Körpern
gepreßt als auch lediglich mit geringerem Druck tablettiert werden. Im zweiten Fall
werden die Tabletten ohne Feld mit stärkerem Druck fertiggepreßt, wobei die Ausrichtung
der Teilchen des fertigen Magnetwerkstoffes ganz oder teilweise erhalten bleibt.
Auch bei nur teilweiser Ausrichtung der als Kristallisationskeime wirkenden Teilchen
kann eine deutliche Verbesserung der magnetischen Werte der fertigen Magnete festgestellt
werden.The powder mixture can become sinterable bodies in the magnetic field
pressed as well as tabletted only with less pressure. In the second case
the tablets are finished pressed without a field with stronger pressure, with the orientation
the particles of the finished magnetic material are retained in whole or in part.
Even with only partial alignment of the particles acting as crystal nuclei
a significant improvement in the magnetic values of the finished magnets can be observed
will.