DE1286655B

DE1286655B - Verfahren zur Herstellung von magnetisch und kristallographisch anisotropen, gesinterten metallischen Dauermagneten

Info

Publication number: DE1286655B
Application number: DE1960M0052883
Authority: DE
Inventors: Dr Guenter; Heimke
Original assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Current assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Priority date: 1960-09-01
Filing date: 1960-09-01
Publication date: 1969-01-09

Description

Es ist bekannt, Dauermagnete aus Legierungen herzustellen, die neben Eisen im wesentlichen Kobalt (15 bis 30%), Nickel (11,5 bis 20%) und Aluminium (6 bis 11%) enthalten (Alnico-Magnete). Neben diesen Elementen können auch Titan (0 bis 6%), Kupfer (0 bis 7%), Vanadium, Niob und Verunreinigungen gemeinsam, einzeln oder in Kombinationen enthalten sein.
Bei den metallischen Dauermagneten mit der angegebenen Zusammensetzung lassen sich grob vier große Gruppen unterscheiden: a) Magnete, deren magnetische Eigenschaften in allen Raumrichtungen die gleichen sind (isotrope Magnete), die eine maximale Energiedichte von etwa (BH)"", = 2 - 10s G - 0e erreichen; b) Magnete, bei denen durch eine geeignete Wärmebehandlung im Magnetfeld eine Raumrichtung magnetisch ausgezeichnet ist (anisotrope Magnete); mit ihnen erzielt man maximale Energiedichtenbis = 5,5.106 G - 0e, gemessen in der ausgezeichneten Richtung (Vorzugsrichtung); c) Magnete, die zunächst eine kristallographische Vorzugsrichtung erhalten, so daß der überwiegende Teil der vorhandenen Kristallite mit je einer ihrer (100)-Richtungen parallel liegt (Stengelkristallisation) und bei denen dann eine Wärmebehandlung im Magnetfeld angeschlossen wird, wobei die magnetische und die kristallographische Vorzugsrichtung übereinstimmt. Hier können Werte des Energieprodukts bis zu (BR)max = 9 - 10s G - 0e erreicht werden; d) Magnete, die aus einem Einkristall bestehen und bei denen die magnetische Vorzugsrichtung einer (100)-Richtung des Kristalls parallel liegt. Maximale Energiewerte von 12 - 10s G - 0e sind an solchen Kristallen gemessen worden. Magnete der Gruppen a), b) und c) werden bereits technisch in großen Mengen hergestellt, solche der Gruppe d) bisher nur im Labormaßstab.
Magnete der Gruppen a) und b) werden sowohl guß- als auch sintertechnisch erzeugt. Zur Gruppe c) gehörige Magnete werden bisher vorwiegend durch Guß hergestellt, wobei die Stengelkristallisation durch Erzeugung eines möglichst starken Temperaturgradienten während des Erstamens aus der Schmelze erzwungen wird. Auf dem Sinterwege wurden diese Magnete noch nicht in größerem Umfang hergestellt. Es ist jedoch bereits ein Verfahren zur Herstellung von anisotropen gesinterten Dauermagneten bekannt, bei dem in der Preßform ein orientierter Impfkristall in das zu pressende Pulvergemisch eingesetzt wird und die Preßlinge sodann einer Wärmebehandlung im Magnetfeld unterworfen werden. Bei diesem Verfahren wird das Aluminium dem Pulvergemisch in Form einer Vorlegierung zugegeben.
Magnete der Gruppe d) können bisher nur unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen aus der Schmelze gezogen werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von magnetisch und kristallographisch anisotropen, gesinterten metallischen Dauermagneten auf der Basis Eisen, Kobalt, Nickel und Aluminium durch Pressen und Sintern eines Gemisches der gepulverten Metalle, wobei das Aluminium in Form einer Vorlegierung zugegeben wird. Gemäß der Erfindung wird das zu verpressende Gemisch der Metallpulver mit einem Unterschuß an einem der Legierungspartner außer Aluminium aufbereitet und die dadurch entstehende Fehlmenge in Form von Drähten mit 0,01 bis 0,2 mm, vorzugsweise 0,05 bis 0,2 mm Durchmesser in die Preßform eingebracht in der Weise, daß die Drahtachsen parallel zur verlangten magnetischen Vorzugslage, senkrecht zu den als Polflächen vorgesehenen Begrenzungsflächen und mit gleichem Abstand voneinander und senkrecht zur Preßrichtung stehen. Die Preßlinge werden sodann bei einer zwischen 1330 und 1350° C liegenden Temperatur 2 bis 5 Stunden lang gesintert. Die weitere Behandlung der gesinterten Kerne erfolgt analog den an sich bekannten Verfahren. Maximale Energiewerte (BH)."" = 7,8 - 10s G - 0e können an nach diesem Verfahren hergestellten Sintermagneten gemessen werden.
Das oben beschriebene Verfahren gestattet auch die Erzeugung einer gekrümmten Stengelkristallisation, jedoch müssen hierzu Drähte mit einer dem gewünschten Verlauf der Vorzugsrichtungen entsprechenden Krümmung in die Preßform eingebracht werden, wobei darauf zu achten ist, daß die Abstände der Drähte untereinander weiterhin konstant bleiben.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von magnetisch und kristallographisch anisotropen, gesinterten, metallischen Dauermagneten auf der Basis Eisen, Kobalt, Nickel und Aluminium durch Pressen und Sintern eines Gemisches der gepulverten Metalle, wobei das Aluminium in Form einer Vorlegierung zugegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das zu verpressende Gemisch der Metallpulver mit einem Unterschuß an einem der Legierungspartner außer Aluminium aufbereitet wird und die dadurch entstehende Fehlmenge in Form von Drähten mit 0,01 bis 0,2 mm Durchmesser in die Preßform eingebracht wird in der Weise, daß die Drahtachsen parallel zur verlangten magnetischen Vorzugslage, senkrecht zu den als Polflächen vorgesehenen Begrenzungsflächen und mit gleichem Abstand voneinander und senkrecht zur Preßrichtung stehen, und daß die Preßlinge bei einer zwischen 1330 und 1350° C liegenden Temperatur 2 bis 5 Stunden lang gesintert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Drähte mit 0,05 bis 0,2 mm Durchmesser in die Preßform eingebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung von Dauermagneten, in denen die Vorzugsrichtungen entlang gekrümmter Bahnen verlaufen, Drähte mit einer dem gewünschten Verlauf der Vorzugsrichtungen entsprechenden Krümmung in die Preßform eingebracht werden.