DE1458469C - Verwendung von Kobalt Legierungen fur Permanentmagnete mit hoher Koerzitivkraft - Google Patents
Verwendung von Kobalt Legierungen fur Permanentmagnete mit hoher KoerzitivkraftInfo
- Publication number
- DE1458469C DE1458469C DE19641458469 DE1458469A DE1458469C DE 1458469 C DE1458469 C DE 1458469C DE 19641458469 DE19641458469 DE 19641458469 DE 1458469 A DE1458469 A DE 1458469A DE 1458469 C DE1458469 C DE 1458469C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- alloy
- alloys
- coercive force
- phase
- aluminum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 title 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 70
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 70
- REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N aluminium(3+) Chemical class [Al+3] REDXJYDRNCIFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 25
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 19
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 18
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 17
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 claims description 13
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium(0) Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 12
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 12
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 12
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 11
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 10
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 9
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000005291 magnetic Effects 0.000 description 28
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 11
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 6
- 230000005294 ferromagnetic Effects 0.000 description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 5
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 5
- 230000000171 quenching Effects 0.000 description 5
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 5
- 229910002058 ternary alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 229910018507 Al—Ni Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020639 Co-Al Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910020675 Co—Al Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000036826 Excretion Effects 0.000 description 2
- -1 cobalt-aluminum Chemical compound 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000029142 excretion Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229910018140 Al-Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018564 Al—Sn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001152 Bi alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- DSSYKIVIOFKYAU-UHFFFAOYSA-N Camphor Chemical compound C1CC2(C)C(=O)CC1C2(C)C DSSYKIVIOFKYAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000846 Camphor Drugs 0.000 description 1
- 241000723346 Cinnamomum camphora Species 0.000 description 1
- 229910019582 Cr V Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017061 Fe Co Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000005428 Pistacia lentiscus Species 0.000 description 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910000877 bismanol Inorganic materials 0.000 description 1
- 229930007890 camphor Natural products 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 229910000529 magnetic ferrite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 238000005058 metal casting Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative Effects 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007528 sand casting Methods 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Description
die von einer Temperatur in dem Existenzbereich der reinen unmagnetischen Epsilon-Phase oder aus
der Schmelze in Wasser, Öl oder einem anderen Medium abgeschreckt, oberhalb 2000C, aber unterhalb
des Gebietes der reinen Epsilon-Phase, also im Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet, einige Minuten
bis mehrere hundert Stunden angelassen worden ist, als Permanentmagnet mit hoher Koerzitivkraft.
2. Verwendung einer Legierung der Zusammensetzung nach Anspruch 1, die aus dem Gebiet der
reinen Epsilon-Phase durch das Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet langsam abgekühlt worden ist,
zu dem Zweck nach Anspruch 1.
3. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 69,5 bis 88% Kobalt, 7,5 bis 20% Aluminium und
insgesamt weniger als 22% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens
10% Titan, 12,5% Molybdän, 9% Chrom, 14% Vanadium, 18,5% Wolfram, 1% Eisen, 2%
Mangan, 8% Kupfer, 6% Silicium, 8% Zinn, 4,5% Antimon, 5% Zink, behandelt nach einem
der Ansprüche 1 und 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
4. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 72 bis 84,5% Kobalt, 11 bis 17,5% Aluminium
und insgesamt weniger als 16% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je
höchstens 7% Titan, 9% Molybdän, 6% Chrom, 10,5% Vanadium, 17% Wolfram, behandelt nach
einem der Ansprüche 1 und 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
5. Verwendung einer auf dem Sinterwege hergestellten Legierung, bestehend aus 75 bis 90% Kobalt
und 10 bis 25% Aluminium, behandelt nach Anspruch 1 oder 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
6. Verwendung einer auf dem Sinterwege hergestellten Legierung, bestehend aus 33 bis 93% Kobalt,
0,5 bis 25% Aluminium und insgesamt weniger als 55% mindestens eines der nachstehenden
Metalle in Mengen von je höchstens 51 % Nickel 13% Titan, 17% Molybdän, 12% Chrom, 17,5%
Vanadium, 22,5% Wolfram, 4% Eisen, 7% Mangan, 37,5% Kupfer, 15,5% Silicium, 37,7% Zinn,
14,5% Antimon, 10% Zink, behandelt nach Anspruch 1 öder 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
7. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 78 bis 87 % Kobalt und 13 bis 22% Aluminium, behandelt
nach Anspruch 1 oder 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
8. Verwendung einer auf dem Sinterwege hergestellten Legierung, bestehend aus 38 bis 88%
Kobalt, 7,5 bis 23% Aluminium und insgesamt weniger als 50% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens 48 %
Nickel, 10% Titan, 12,5% Molbydän, 9% Chrom, 14% Vanadium,. 18,5% Wolfram, 1% Eisen,
2% Mangan, 8% Kupfer, 6% Silicium, 8% Zinn, 4,5% Antimon, 5% Zink, behandelt nach Anspruch
1 oder 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
9. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 81 bis 8.6%.Kobalt und 14 bis 19% Aluminium,
behandelt nach Anspruch 1 oder 2, zu dem Zweck nach Anspruch 1.
10. Verwendung einer Legierung, bestehend aus 43 bis 88% Kobalt, 11 bis 20% Aluminium und
insgesamt weniger als 45% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens
43% Nickel, 7% Titan, 9% Molybdän, 6% Chrom, 10,5% Vanadium, 17% Wolfram, behandelt nach Anspruch 1 oder 2, zu dem Zweck
nach Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Legierungen, die als Hauptbestandteil Kobalt und Aluminium
und vorzugsweise mindestens eines der Elemente Titan, Molybdän, Chrom, Vanadium, Wolfram, Eisen,
Mangan, Kupfer, Silicium, Zinn, Antimon und Zink enthält, zur Herstellung von Permanentmagneten mit
hoher Koerzitivkraft.
Binäre Kobalt-Aluminium-Legierungen sind grundsätzlich aus dem Fachbuch B ο ζ ο r t h »Ferromagnetism«,
1956, S. 283, 288 bis 290, als Materialien mit hoher Permeabilität bekannt. Weiterhin sind auch
ternäre Legierungssysteme zwischen Kobalt, Aluminium und den übrigen oben angeführten Legierungselementen
im Grunde aus dem Buch von J. L. Haughton »The Constitutional Diagrams of Alloys«, 1956,
bekannt.
Es sind auch Verfahren bekanntgeworden, um eine breite Hysteresisschleife mit den damit verknüpften
hohen Werten von Koerzitivkraft und Remanenz zu erzielen. Ein derartiges Verfahren ist in dem Fachbuch
»Magnetische Werkstoffe« von P a w 1 e k beschrieben, bei dem durch eine Glühung bei hohen Temperaturen
mit nachfolgendem Abschrecken eine übersättigte feste Lösung erzeugt wird und bei einer nachfolgenden
Temperung dieser instabile Zustand durch Ausscheidung einer zweiten Phase aufgehoben wird. Bei diesem
als Ausscheidungshärtung bezeichneten Vorgang werden andersphasige Teilchen in' einer ferromagnetischen
Grundmasse ausgeschieden, und es wird angenommen, daß die mechanischen Spannungen oder die
Anwesenheit der andersphasigen Teilchen eine Erhöhung der Koerzitivkraft bewirkt. Bei diesem bekannten
Verfahren lassen sich jedoch lediglich Koerzitivkräfte erzielen, die vergleichsweise gering sind und
selten 500 Oe übersteigen. Es sind noch neuere Permanentmagnete
Bekanntgeworden, die eine Koerzitivkraft von über 1000 Oe aufweisen. Diese neueren Permanentmagnete
basieren auf der Theorie von Z.Kittel
(Review of Modem Physics, Bd. 21 [1949], S. 572), welcher erstmalig von Legierungen mit einer Struktur
spricht, die ferromagnetische Feinanteile der Größen-Ordnung von etwa einigen Mikron bis zu einigen
100 Angstrom einschließt, die in einem nicht oder schwach magnetischen Mastix dispergiert sind. Bei
diesem Permanentmagnet handelt es sich um gepulverte
Legierungen der Systeme Fe—Co, Bismanol-Magnete
(Mn-Bi-Legierungen), Ferroxdur-Magnete (BaO ■
6Fe2O3), Fe—Pt und Co—Pt, die sämtlich nicht eine
Alterungs- oder Ausscheidungshärtung aufweisen, sondern in welchen einzelne magnetische Hauptteilchen in
einer nicht magnetischen Grundmasse verteilt sind oder Umwandlungen von geordneten und ungeordneten
Phasenteilchen stattgefunden haben. Bei der Herstellung derartiger Magnete ist es jedoch erforderlich,
zunächst magnetische Pulver mit einem Teilchendurchmesser von etwa 0,01 bis 0,1 Mikron im Falle von
Fe- oder Fe—Co-Legierungen, herzustellen und sodann
die Pulver unter einem geeigneten Druck unter Ausbilden der angestrebten Form zu verpressen. Bei einigen
dieser bekannten Magnete wird dann eine Sinterung bei hohen Temperaturen durchgeführt. Zunächst ist es
bei diesen Magneten sehr schwierig, das ausgesprochen feine Pulver geeigneter Korngröße herzustellen, und
insgesamt ist das Herstellungsverfahren somit aufwendig und schwierig zu steuern. Eine Reproduzierbarkeit
dieser bekannten Verfahren zur Herstellung von Magneten mit annähernd gleichbleibenden Eigenschaften
ist entweder gar nicht oder nur mit sehr großem Aufwand erreichbar.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, unter Vermeidung dieser Schwierigkeiten Permanentmagnete
zu schaffen, die eine hohe Koerzitivkraft aufweisen und die auf der Grundlage von Co—Al-Legierungen
aufgebaut sind.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird im wesentlichen durch die Verwendung einer Legierung,
bestehend aus 42 bis 95 °/0 Kobalt, mehr als O bis 25 °/0
Aluminium und insgesamt weniger als 57 % wenigstens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je
höchstens 20% Titan, 20°/0 Molybdän, 13% Chrom, 19% Vanadium, 26% Wolfram, 7,5% Eisen, 12%
Mangan, 50% Kupfer, 19% Silicium, 45% Zinn, 22% Antimon, 10 % Zink, die von einer Temperatur in dem
Existenzbereich der reinen unmagnetischen Epsilon-Phase oder aus der Schmelze, in Wasser, öl oder einem
anderen Medium abgeschreckt, oberhalb 200° C, aber unterhalb des Gebietes der reinen Epsilon-Phase, also
im Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet einige Minuten bis 100 Stunden lang angelassen worden ist, als Permanentmagnet
mit hoher Koerzitivkraft gelöst.
Die oben angegebene Legierung kann auch in vorteilhafter Weise aus dem Gebiet der reinen Epsilon-Phase
durch das Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet langsam abgekühlt werden, um den erfindungsgemäßen
Permanentmagnet mit hoher Koerzitivkraft herzustellen.
Durch die erfindungsgemäß verwendeten binären oder ternären Legierungen als Permanentmagnete zeigen
eine Koerzitivkraft zwischen 500 und 1650 Oe, wobei die bei der Herstellung bekannter Permanentmagnete
auftretenden Nachteile vermieden werden, da hier bei der Erfindung durch eine geeignete Wärmebehandlung
in Übereinstimmung mit dem Gleichgewichtsdiagramm eine magnetische Feinteilchenphase in der nicht magnetischen
Matrix ausgeschieden wird. Dies bietet insbesondere bei der Herstellung gegossener und geschmiedeter
Magnete einen wirtschaftlichen Vorteil, insbesondere
bei der Herstellung verhältnismäßig großer Magnete, wobei jedoch gleichfalls bei der HerstellungvonMagneten
verwickelter Formen und kleinerer Größe vom wirtschaftlichen Standpunkt her Techniken der Pulvermetallurgie
Anwendung finden können. 'Ί
Bevorzugt wird eine Legierung, bestehend aus 69,5 bis 88% Kobalt, 7,5 bis 20% Aluminium und insgesamt
weniger als 22 % mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens 10 % Titan,
12,5% Molybdän, 9% Chrom, 14% Vanadium, 18,5 % Wolfram, 1 % Eisen, 2 % Mangan, 8 % Kupfer,
6% Silicium, 8% Zinn, 4,5% Antimon, 5% Zink, als Permanentmagnet hoher Koerzitivkraft verwendet,
welche zu diesem Zwecke einer der oben angeführten Behandlungen unterworfen wird.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird zu diesem Zwecke nach Durchführung einer der
beiden oben angeführten Behandlungen eine Legierung verwendet, welche aus 72 bis 84,5% Kobalt, 11 bis
17,5% Aluminium und insgesamt weniger als 16% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen
von je höchstens 7% Titan, 9% Mobydän, 6% Chrom, 10% Vanadium, und 17% Wolfram besteht.
In vorteilhafter Weise kann gleichfalls eine auf dem Sinterwege hergestellte binäre, aus 75 bis 90% Kobalt
und 10 bis 25% Aluminium bestehende Legierung und 10 bis 25 % Aluminium bestehende Legierung nach
einer der oben angeführten Behandlungen als Permanentmagnet hoher Koerzitivkraft Verwendung finden.
Eine weitere bevorzugt verwendete auf dem Sinterwege hergestellte Legierung besteht aus 33 bis 93%
Kobalt, 0,5 bis 25% Aluminium und insgesamt weniger als 55 % mindestens eines der nachstehenden Metalle
in Mengen von je höchstens 51% Nickel, 13% Titan, 17% Molybdän, 12% Chrom, 17,5% Vanadium,
22,5% Wolfram, 4% Eisen, 7% Mangan, 37,5% Kupfer, 15,5% Silicium, 37,7% Zinn, 14,5%
Antimon, 10 % Zink.
Als Permanentmagnet mit hoher Koerzitivkraft wird weiterhin nach einer der beiden oben angeführten
Behandlungen eine binäre, aus 78 bis 87 % Kobalt und 13 bis 22 % Aluminium bestehende Legierung verwendet.
Zu diesem Zweck wird weiterhin nach einer der beiden oben angeführten Behandlungen in vorteilhafter
Weise eine Legierung verwendet, welche aus 38 bis 88% Kobalt, 7,5 bis 23% Aluminium und insgesamt
weniger als 50% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens 48 % Nickel, 10 %
Titan, 12,5 % Molybdän, 9 % Chrom, 14% Vanadium, 18,5 % Wolfram, 1 % Eisen, 2 % Mangan, 8 % Kupfer,
6% Silicium, 8% Zinn, 4,5% Antimon und 5% Zink besteht.
Eine weitere bevorzugt verwendete binäre Legierung enthält 81 bis 86% Kobalt und 14 bis 19% Aluminium.
Weiterhin wird in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung noch eine aus 43 bis 88 % Kobalt, 11 bis
20% Aluminium und weniger als 45% mindestens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von höchstens
43% Nickel, 7% Titan, 9% Molybdän, 6% Chrom, 10,5% Vanadium, 17% Wolfram bestehende
Legierung nach einer der oben angeführten Behandlungen als Permanentmagnet hoher Koerzitivkraft
verwendet.
Im folgenden wird die Behandlung der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen beispielsweise erläutert:
Zunächst wird zum Herstellen der erfindungsgemäß verwendeten gegossenen Legierungen Co in
einem geeigneten Schmelzofen in Luft, in inertem Gas, im Vakuum u. dgl. nicht oxydierender Atmosphäre erschmolzen sowie eine geringe Menge an Mn, Si, Al, Ti
oder weiteren Entgasungsmitteln zwecks Entfernender
Gase zugesetzt. Sodann wird eine bestimmte Menge an Ti, Mo, Cr, V, W, Fe, Mn, Cu, Si, Sn, Sb und Al zugesetzt
sowie gründlich gerührt, um so eine homogene geschmolzene Legierung zu erhalten. Da Sb, Mn usw. und
dergleichen Elemente dazu neigen zu verdampfen, ist es bevorzugt, dieselben zum Schluß zuzusetzen. Die so
erhaltene geschmolzene Legierung wird sodann in eine Gießform geeigneter Form und Größe gegossen, um
einen massiven Block oder ein gegossenes Produkt in der angestrebten Form auszubilden. Die schmiedbare
Legierung kann bei einer geeigneten Temperatur unter Herstellen der Gegenstände gewünschter Form geschmiedet
werden.
Im Anschluß hieran wird das gegossene Produkt oder geschmiedeter Gegenstand der angegebenen Art
ausgehend von einer geeigneten Temperatur oberhalb der Feststoff-Löslichkeits-Linie in Wasser, Öl, Luft
oder anderen geeigneten Medium abgeschreckt und wird in eine Feststoff-Lösung der Epsilon-Phase überführt.
Die optimale Kühlgeschwindigkeit sollte in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der Zusammensetzung
der Legierung ausgewählt werden. Sodann wird auf eine Temperatur über 2000C und unter der Feststoff-Löslichkeits-Linie,
d. h. unterhalb des Gebietes der reinen Epsilon-Phase, also im Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet,
einige Minuten bis mehrere hundert Stunden lang erhitzt, um so die ferromagnetischen Feinteilchen
der Zeta-Phase auszuscheiden.
Die Behandlung der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen kann auch in der folgenden Weise durchgeführt
werden. Hierbei wird die geschmolzene Legierung in eine geeignete Gießform mit verhältnismäßig
hoher Kühlgeschwindigkeit so gegossen, daß die Struktur des gegossenen Produktes praktisch zu einer
festen Lösung der Epsilon-Phase führt, und wenn ein Erhitzen auf eine Temperatur über 200° C und unter
der Feststoff-Löslichkeitslinie einige Minuten bis mehrere hundert Stunden lang erfolgt, werden die
magnetischen Feinteilchen der Zeta-Phase in der nicht magnetischen Matrix der Epsilon-Phase in der gleichen
Weise ausgeschieden, wie es oben erläutert ist.
Nach einer weiteren Ausführungsweise der Behandlung der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen
verfährt man dergestalt, daß nach dem Gießen des geschmolzenen Metalls in eine Gießform oder Überführen
desselben in ein geeignetes Kühlmedium die verfestigte Legierung der homogenisierenden Feststoff-Lösungsbehandlung
unterworfen wird, und wenn die Kühlgeschwindigkeit in geeigneter Weise ausgewählt
wird, so daß aus dem Gebiet der reinen Epsilon-Phase durch das Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet
langsam abgekühlt wird, können die ferromagnetischen Feinteilchen der Zeta-Phase in der nicht magnetischen
Matrix der Epsilon-Phase ausgeschieden werden.
Wenn ein Magnet vermittels eines Verfahrens der Pulvermetallurgie hergestellt wird, werden zunächst
Aluminium enthaltende Ausgangslegierungen wie Co — Al, Ni — Al oder Fe — Al und ähnliche binäre
Legierungen oder Mehrfachausgangslegierungen, wie Al enthaltende oder Co-Al —V, Co — Al — Sn
u. dgl. ternäre Legierungen hergestellt und in Pulver geeigneter Größe gemahlen, denen in Pulverform die
noch fehlenden Elemente zugesetzt werden, um so die gewünschte Zusammensetzung zu erzielen. Sodann wird
das Pulver homogen vermischt und in ein Verformungswerkzeug geeigneter Form eingefüllt sowie durch das
Beaufschlagen eines geeigneten Druckes verpreßt. Der so erhaltene verformte Gegenstand wird im Vakuum
auf die Sintertemperatur erhitzt, wobei unter Erzielen des gewünschten Produktes mit Wasserstoff oder anderem
inerten oder reduzierenden Gas gearbeitet wird. Wenn das Pulver der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen
in diesem Fall sehr fein ist, kann das Gemisch in einen Gegenstand der gewünschten Form verpreßt
werden, jedoch ist es schwierig, bei gröberem Pulver einen verformten Gegenstand in dieser Weise herzustellen,
so daß gewöhnlich eine geeignete Menge an Paraffin, Kampfer, Harz und dergleichen Bindemittel oder
Schmiermittel zugesetzt werden sollte.
In dem Fall des Anwendens eines feinen Pulvers kann der für das Verpressen des Gemisches angewandte
Druck verringert werden, während für gröberes Pulver ein höherer Druck für das Verformen angewandt werden
muß. In dem Fall der Co—Al- und Co—Al—Ni-Legierungen
können gute Ergebnisse vermittels der Pulvermetallurgie erhalten werden.
Es wird im folgenden auf die Zeichnungen Bezug genommen:
Die F i g. 1-A und 1-B, F i g. 2-A und 2-B, F i g. 3-A
und 3-B, F i g. 4-A und 4-B, F i g. 5-A und 5-B, F i g. 6-A und 6-B, F i g. 7-A und 7-B, F i g. 8-A und
8-B, F i g. 9-A und 9-B, F i g. 10-A und 10-B und F i g. H-A und H-B zeigen das Verhältnis der magnetischen
Eigenschaften im Vergleich zu der Zusammensetzung der gegossenen Legierungen [wobei der Punkt
(.) die Zusammensetzung der gemessenen Legierungen zeigt]. Die magnetischen Eigenschaften werden in der
folgenden Weise erhalten:
Zunächst wird die nach dem oben beschriebenen Verfahren erschmolzene Legierung in eine Eisengießform
mit einem Innendurchmesser von 5 mm eingegossen und eine Prüf stange mit einer Länge von 40 mm erhalten.
Im Anschluß hieran wird das Prüfstück auf eine Temperatur von 1180 bis 1400°C etwa 7 Minuten lang
erhitzt und sodann in Wasser abgeschreckt. Die Probe wird sodann vermittels Erhitzen auf eine Temperatur
von 400 bis 800° C 30 Minuten bis 300 Stunden lang angelassen. An Hand so erhaltener Proben werden
Messungen durchgeführt, bei denen die magnetischen Eigenschaften entsprechend dem maximalen H0 jeder
Probe lediglich festgestellt und statisch in den Kurven aufgezeichnet werden;
Die F i g. 12 und 13 geben das Verhältnis zwischen den magnetischen Eigenschaften entsprechend dem
höchsten H0 jeder Legierung und die Zusammensetzungen
in den gesinterten Co—Al-Legierungen und Co—
Al—Ni-Legierungen wieder.
Tabelle I zeigt die Eigenschaften der Proben mit höchstem (BH)max und höchstem H0 jeder der binären
und ternären Legierungen, die der gleichen Behandlung nach dem Sintern unterworfen werden. Die keine
Kennzeichnung aufweisende Probe wird einem Abschrecken und Tempern nach dem Gießen unterworfen
und diejenige Probe mit der Kennzeichnung (') stellt eine Probe dar, die vermittels Pulvermetallurgie hergestellt
sind. Um die in der Tabelle angegebenen gesinterten Magnete herzustellen, werden zunächst Ausgangslegierungen
mit 70°/0 Co und 30°/0 Al, 70°/0 Co, 15%
Al und 15% V und 55% Co, 5% Al und 40% Sn hergestellt.
Diesen Ausgangslegierungen werden die noch fehlenden Metallpulver in der erforderlichen Weise zwecks Erzielen der gewünschten Zusammensetzung zugesetzt, und um leicht ein homogenes Gemisch zu erhalten, wird Äther zugesetzt und dieselben vermischt und
Diesen Ausgangslegierungen werden die noch fehlenden Metallpulver in der erforderlichen Weise zwecks Erzielen der gewünschten Zusammensetzung zugesetzt, und um leicht ein homogenes Gemisch zu erhalten, wird Äther zugesetzt und dieselben vermischt und
getrocknet und in einem Verformungswerkzeug durch Beaufschlagen eines Druckes von etwa 2,8 g/cm210Sekunden
lang verformt. Der so ausgeformte Gegenstand
wird abschließend in einem Vakuum von etwa 10~4mm
Hg bei der in der Tabelle angegebenen Temperatur und der dort angegebenen Zeitspanne gesintert. In der
Tabelle zeigt die durch (") gekennzeichnete Probe ein Beispiel, bei dem die geschmolzene Legierung zum Abschrecken
in eine Eisengießform gegossen und an-
schließend angelassen wurde. Es werden außerordentlich gute magnetische Eigenschaften erzielt.
Aus der Tabelle I ist für die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen ersichtlich, daß bei geringen
Al-Gehalten die Legierung gut schmiedbar ist und daß bei Zunahme des Al-Gehaltes das Schmieden allmählich
schwierig wird. Gleichfalls ist bei den erfindungsgemäß verwendeten Legierungen auf Grund des Gehaltes an
Aluminium das spezifische Gewicht ziemlich niedrig.
| 2 | 3 | Spalte | 4 | 5 | 6 | Zusammensetzung (%) | Ni | Ti | Mo | 7 | 8 | |
| 1 | ||||||||||||
| Nr. der | Co | Al | — | — | — | Cr | V | |||||
| Legierung | 85,1 | 14,9 | 22,2 | — | — | |||||||
| 1 | 85,1 | 14,9 | 22,2 | — | — | — | — | |||||
| V | 65,3 | 14,5 | — | 1,0 | — | — | — | |||||
| 2 | 65,3 | 14,5 | — | 3,8 | — | — | — | |||||
| 2' | 86,1 | 12,9 | — | 3,8 | — | — | — | |||||
| 3 | 81,4 | 14,8 | — | 3,8 | — | — | — | |||||
| 4 | 81,4 | 14,8 | — | — | 1,2 | — | — | |||||
| 4' | 81,4 | 14,8 | — | — | 5,8 | — | — | |||||
| 4" | 86,6 | 12,2 | — | — | 5,8 | — | — | |||||
| 5 | 80,4 | 13,8 | — | — | 5,8 | — | — | |||||
| 6 | 80,4 | 13,8 | — | — | — | — | — | |||||
| 6' | 80,4 | 13,8 | — | — | — | — | — | |||||
| 6" | 86,8 | 12,2 | — | — | — | 1,0 | — | |||||
| 7 | 80,9 | 15,3 | — | — | — | 3,8 | — | |||||
| 8 | 80,9 | 15,3 | — | — | — | 3,8 | — | |||||
| 8' | 87,0 | 12,2 | — | — | — | — | 0,8 | |||||
| 9 | 81,8 | 13,8 | W | Fe | Mn | — | 4,4 | |||||
| 10 | 81,8 | 13,8 | 1,0 | — | 4,4 | |||||||
| 10' | Co | Al | 10,7 | — | — | Cu | Si | |||||
| 86,8 | 12,2 | 10,7 | — | — | ||||||||
| 11 | 76,0 | 13,3 | — | 0,9 | — | — | — | |||||
| 12 | 76,0 | 13,3 | — | 0,9 | — | — | — | |||||
| 12' | 86,2 | 12,9 | — | 0,9 | — | — | — | |||||
| 13 | 83,3 | 15,8 | — | — | 2,7 | — | — | |||||
| 14 | 83,3 | 15,8 | — | — | 1,8 | — | — | |||||
| 14' | 84,1 | 13,2 | — | — | 1,8 | — | — | |||||
| 15 | 82,3 | 15,9 | — | — | — | — | — | |||||
| 16 | 82,3 | 15,9 | — | — | — | — | —- | |||||
| 16' | 80,2 | 14,9 | — | — | — | 4,9 | — | |||||
| 17 | 85,1 | 13,9 | — | — | — | 1,0 | — | |||||
| 18 | 85,1 | 13,9 | — | — | 1,0 | — | ||||||
| 18' | 88,0 | 11,5 | — | — | — | — | 0,5 | |||||
| 19 | 84,1 | 15,0 | Sn | Sb | Zn | — | 0,9 | |||||
| 20 | 84,1 | 15,0 | 0,9 | — | 0,9 | |||||||
| 20' | Co | Al | 2,7 | — | — | |||||||
| 85,4 | 13,7 | 2,7 | — | — | ||||||||
| 21 | 82,5 | 14,8 | — | 0,8 | — | — | — | |||||
| 22 | 82,5 | 14,8 | — | 1,0 | — | — | — | |||||
| 22' | 86,4 | 12,8 | ■— | 1,0 | — | — | — | |||||
| 23 | 84,1 | 14,9 | — | — | 0,7 | — | — | |||||
| 24 | 84,1 | 14,9 | —- | : r | 3,6 | — | — | |||||
| 24' | 86,4 | 12,9 | — | . — | 3,6 | — | —τ· | |||||
| 25 | 81,4 | 15,0 | — | — | ||||||||
| 26 | 81,4 | 15,0 | — | — | ||||||||
| 26' | ||||||||||||
209539/319
ίο
| 9 | 10 | Fortsetzung Tabelle 1 | Wärmebehandlung Sintertemperatur und Zeit |
(Stunden) | 11 | 12 | 13 | 14 | |
| Spalte | (0O | Abschreck- | und Zeit | Br(G) | |||||
| 3 | CQ | Anlaßtemperatur | (Stunden) | ||||||
| Nr. der Legierung |
1,375 | 1,380 | (0C) | 6 | 4200 | ||||
| 3 | 1,380 | 550 | 7 | 4200 | |||||
| 1 | 1,375 | 1,370 | 550 | 7 | 3300 | ||||
| 1' | _— | 1,370 | 560 | 7 | 3200 | ||||
| 2 | 1 | 1,370 | 550 | 5 | 4800 | ||||
| 2' | 1,350 | 1,370 | 550 | 15 | 2900 | ||||
| 3 | 1,370 | 575 | 1 | 3000 | |||||
| 4 | — | 600 | 2 | 3200 | |||||
| 4' | 3 | 1,380 | 600 | 6 | 5500 | ||||
| 4" | 1,375 | 1,360 | 550 | 15 | 3000 | ||||
| 5 | 1,360 | 575 | 5 | 3000 | |||||
| 6 | .— | — | 600 | 20 | 2800 | ||||
| 6' | 1 | 1,380 | 600 | 8 | 5600 | ||||
| 6" | 1,350 | 1,380 | 550 | 10 | 3100 | ||||
| 7 | — | 1,380 | 550 | 7 | 3000 | ||||
| 8 | ■ — | 3 | 1,380 | 550 | 7 | 5600 | |||
| 8' | 1,350 | 1,365 | 550 | 8 | 2800 | ||||
| 9 | — | 1,365 | 550 | 5 | 2800 | ||||
| 10 | . | 3 | 1,380 | 575 | 5 | 5400 | |||
| 10' | 1,350 | 1,380 | 550 | 20 | 2800 | ||||
| 11 | — | 1,380 | 550 | 10 | 3000 | ||||
| 12 | — | 3 | 1,380 | 575 | 10 | 5300 | |||
| 12' | 1,380 | 1,380 | 550 | 10 | 4100 | ||||
| 13 | 1,380 | 550 | 10 | 3800 | |||||
| 14 | 1 | 1,365 | 550 | 6 | 6500 | ||||
| 14' | 1,300 | 1,370 | 550 | 7 | 3500 | ||||
| 15 | 1,370 | 550 | 7 | 3400 | |||||
| 16 | 2 | 1,365 | 550 | 5 | 3400 | ||||
| 16' | 1,350 | 1,370 | 550 | 6 | 4400 | ||||
| 17 | — | 1,370 | 550 | 6 | 4700 | ||||
| 18 | 1 | 1,375 | 550 | 6 | 5500 | ||||
| 18' | 1,350 | 1,370 | 575 | 7 | 3600 | ||||
| 19 | — | 1,370 | 575 | 7 | 3400 | ||||
| 20 | 3 | 1,370 | 575 | 10 | 5200 | ||||
| 20' | 1,350 | 1,355 | 550 | 15 | 3300 | ||||
| 21 | — | 1,355 | 550 | 5 | 3200 | ||||
| 22 | — | 2 | 1,360 | 575 | 7 | 5200 | |||
| 22' | 1,350 | 1,360 | 600 | 7 | 3800 | ||||
| 23 | — | 1,360 | 600 | 7 | 3600 | ||||
| 24 | — | 4 | 1,360 | 600 | 4 | 5000 | |||
| 24' | 1,380 | 1,360 | 575 | 4 | 3700 | ||||
| 25 | 1,360 | 575 | 4 | 3700 | |||||
| 26 | 575 | ||||||||
| 26' | |||||||||
Fortsetzung Tabelle 1
| 15 | Spalte | 16 | 17 | 18 | |
| Nr. der | Hc (Oe) | (ßH)max | Schmiedefähigkeit | Dichte | |
| Legierung | (XlO6G-Oe) | ||||
| 1320 | 2,34 | gering | 7,24 | ||
| 1 | -- 1320 | 2,00 | gering | 7,14 | |
| 1' | - 1600 | 1,62 | möglich | 7,15 | |
| 2 | 1600 | 1,60 | möglich | 6,91 | |
| -2' | — 1140 | 2,04 | möglich | ||
| 3 | - 1600 | 1,64 | unmöglich | 7,06 | |
| -4 ! | 1600 | 1,40 | unmöglich | 6,85 | |
| 4' | — 1400 | 1,31 | ■■ unmöglich | 7,06 | |
| -4" ;■ | |||||
Fortsetzung Tabelle 1
| 15 | Spalte | 16 | 17 | 18 | |
| Nr. der | Hc (Oe) | {ßH)max | Schmiedefähigkeit | Dichte | |
| ■ Legierung | (x 106 G · Oe) | ||||
| 980 | 2,05 | möglich | |||
| 5 | 1650 | 1,50 | gering | 7,15 | |
| 6 | 1650 | 1,50 | gering | 6,91 | |
| 6' | 1500 | 1,10 | gering | 7,15 | |
| 6" | 1000 | 2,11 | gering | — | |
| 7 | 1550 | 1,40 | unmöglich | 7,28 | |
| 8 | 1550 | 1,38 | unmöglich | 6,90 | |
| 8' | 960 | 1,95 | möglich | — | |
| 9 | 1550 | 1,35 | gering | •— | |
| 10 | 1500 | 1,30 | gering | — | |
| 10' | 950 | 1,92 | möglich | —. | |
| 11 | 1550 | 1,30 | unmöglich | 7,67 | |
| 12 | 1500 | 1,40 | unmöglich | 7,34 | |
| 12' | 800 | 1,57 | möglich | — | |
| 13 | 1100 | 1,50 | unmöglich | 7,00 | |
| 14 | 1050 | 1,35 | unmöglich | 6,77 | |
| 14' | 900 | 2,60 | möglich | — | |
| 15 | 1160 | 1,00 | unmöglich | 7,02 | |
| 16 | 1150 | 0,96 | unmöglich | — | |
| 16' | 1050 | 1,02 | gering | — | |
| 17 | 1050 | 1,70 | möglich | 7,31 | |
| 18 | 1050 | 1,73 | möglich | 7,16 | |
| 18' | 950 | 1,95 | möglich | — | |
| 19 | 1200 | 1,48 | gering | — | |
| 20 | 1100 | 1,28 | gering | — | |
| 20' | ■ 980 | 2,00 | unmöglich | — | |
| 21 | 1300 | 1,15 | unmöglich | 7,14 | |
| 22 | 1300 | 1,05 | unmöglich | 7,06 | |
| 22' | 1050 | 2,10 | möglich | — | |
| 23 | 1200 | 1,50 | möglich | 7,21 | |
| 24 | 1120 | 1,30 | möglich | 7,05 | |
| 24' | 980 | 1,90 | möglich | — | |
| 25 | 1250 | 1,65 | möglich | — | |
| 26 | 1200 | 1,54 | möglich | — | |
| 26' | |||||
Wie aus den Zeichnungen und der Tabelle ersichtlich,
ergibt sich bei dem Zusatz eines dritten Elementes zu einer binären Legierung aus Co — Al eine erhebliche
Veränderung der magnetischen Eigenschaften. Wenn das zugesetzte Element z. B. Ni, Ti, Mo, Cr, V und W
ist, liegt der höchste Wert von H0 höher als der höchste
Wert der binären Legierung aus Co — Al, und {BH)max
wird gewöhnlich durch Zusatz des dritten Elementes verringert, bei Zusatz von Mn jedoch nimmt der
höchste Wert zu. In jedem Fall sind ebenfalls bei ternären Legierungen die magnetischen Eigenschaften ausgezeichnet.
Die F i g. 12 zeigt die kennzeichnenden Kurven, welche die bezüglich der gegossenen Legierung erhaltenen
Ergebnisse erläutern, wobei diese Legierung in Wasser abgeschreckt und sodann nach der homogenisierenden
Behandlung in der festen Lösung angelassen worden ist. Die F i g. 13 zeigt die kennzeichnenden
Kurven der Ergebnisse, Wie sie bezüglich des gesinterten Gegenstandes erhalten wurden, der nach dem beschriebenen
Verfahren behandelt und anschließend in Wasser abgeschreckt und sodann angelassen wurde.
In den beiden Fällen der F i g. 12 und 13 werden die für
das Anlassen angewandten Temperaturen und Zeitspannen
verändert, um so Veränderungen der magnetischen Eigenschaften zu überprüfen. Wie aus diesen
Diagrammen ersichtlich, zeigt die Koerzitivkraft der in einer Eisengießform und der in Wasser abgeschreckten
Probe sehr geringe Werte, da die ferromagnetischen Feinteilchen der Zeta-Phase nicht vollständig ausgeschieden
worden sind. Wenn andererseits die Legierung der Probe auf eine Temperatur über 2000C und unter
die Feststoff-Löslichkeits-Linie 1 bis 20 Stunden lang erhitzt worden ist, nimmt die Koerzitivkraft allmählieh
zu und erreicht den höchsten Wert. Dieselbe nimmt sodann allmählich, wieder ab, und die magnetische
Remanenzflußdichte und (jpH)maz zeigen allgemein einen
ähnlichen Verlauf während des Erhitzens. Es ergibt sich somit, daß für die optimalen Werte der
magnetischen Eigenschaften eine optimale Erhitzungstemperatur und Zeitspanne existiert. Es ergibt sich somit,
daß bei den erfindungsgemäß verwendeten Legierungen eine sehr große Koerzitivkraft vermittels einer
einfachen Wärmebehandlung erreicht werden kann.
Die F i g. 12 und 13 zeigen, daß beim Gießen in eine Eisengießform und Abschrecken in Wasser, wobei die
Kühlgeschwindigkeit sehr hoch ist, in einigen Fällen keine Ausscheidung der feinen Teilchen der Zeta-
Phase erfolgt, so daß die magnetischen Eigenschaften gering sind. Durch Auswahl einer entsprechend langsamen
Abkühlgeschwindigkeit, die auf die Zusammensetzung der entsprechenden Legierung abgestellt ist,
können jedoch ausgezeichnete magnetische Eigenschaften ohne eine weitere Wärmebehandlung erzielt werden.
Das Verhältnis zwischen einigen der magnetischen
Eigenschaften und der Zusammensetzung der Elemente in den erfindungsgemäßen Permanentmagneten ist in
den Tabellen II und III aufgezeigt, die zeigen, daß bei einem Einengen des Konzentrationsbereiches der Legierungen
die kennzeichnenden Merkmale derselben eine Verbesserung erfahren.
| Co ("I0) | Al (Vo) | Ti (%) | Br(G) | Hc (Oe) | |
| (1) | 73,5 bis 89,5 76 bis 87,5 78,5 bis 84 |
9,5 bis 23 10 bis 20 13 bis 17 |
0 bis 13 0 bis 10 Obis 7 |
1000 bis 5400 1000 bis 5300 2000 bis 3800 |
500 bis 1600 1000 bis 1600 1300 bis 1600 |
| Mo (V0) | |||||
| (2) | 70 bis 92 73,5 bis 89,5 75,5 bis 87 78 bis 84 |
5 bis 25 8 bis 22,5 10,5 bis 20 12,5 bis 16 |
0 bis 20 0 bis 17 0 bisl2,5 Obis 9 |
500 bis 6000 500 bis 6000 1000 bis 5500 2000 bis 3500 |
200 bis 1650 500 bis 1650 1000 bis 1650 1300 bis 1650 |
| Cr(»/„) | |||||
| (3) | 74 bis 90 76,5 bis 89,5 77,5 bis 87,5 79 bis 84,5 |
8 bis 24 9,5 bis 22 11 bis 20 13 bis 17,5 |
0 bis 13 0 bis 12 Obis 9 Obis 6 |
1000 bis 6000 1000 bis 6000 1500 bis 5700 2000 bis 4300 |
200 bis 1550 500 bis 1550 1000 bis 1550 1300 bis 1550 |
| V(Vo) | |||||
| (4) | 72,5 bis 90 74 bis 89,5 76 bis 87 78 bis 84 |
5 bis 24 6,5 bis 22,5 8 bis 20 11 bis 16 |
0 bis 19 0 bis 17,5 0 bis 14 0 bis 10,5 |
500 bis 6000 700 bis 6000 1000 bis 4000 2000 bis 3700 |
200 bis 1550 500 bis 1550 1000 bis 1550 1300 bis 1550 |
| W (Vo) | |||||
| (5) | 66 bis 90 67,5 bis 89,5 69,5 bis 87 72 bis 84 |
6 bis 24 8 bis 22,5 10 bis 20 11,5 bis 16 |
0 bis 26 0 bis 22,5 0 bis 18,5 0 bis 17 |
400 bis 6000 400 bis 6000 500 bis 5500 1200 bis 4900 |
200 bis 1550 500 bis 1550 1000 bis 1550 1300 bis 1550 |
| Fe (Vo) | |||||
| (6) | 76 bis 89,5 77,5 bis 89 80 bis 86,5 |
9,5 bis 23,5 11 bis 22 13,5 bis 20 |
Obis 7,5 Obis 4 Obis 1 |
1000 bis 8200 1500 bis 7000 2000 bis 5000 |
200 bis 1100 500 bis 1100 1000 bis 1100 |
| Mn (Vo) | |||||
| (7) | 71 bis 90 75 bis 89 79,5 bis 86,5 |
9 bis 24 11 bis 23 13 bis 20 |
0 bis 12 Obis 7 Obis 2 |
1000 bis 7500 1200 bis 7000 2000 bis 50000 |
200 bis 1150 500 bis 1150 1000 bis 1150 |
| Cu (Vo) | |||||
| (8) | 42 bis 90 49 bis 89 76 bis 86,5 |
7 bis 23,5 10,5 bis 22,5 13,5 bis 20 |
0 bis 50 0 bis 37,5 Obis 8 |
500 bis 6000 500 bis 6000 1600 bis 5000 |
200 bis 1050 500 bis 1050 1000 bis 1050 |
| Co (°/o) | Al (Vo) | Si (Vo) | Br (G) | Hc (Oe) | |
| (9) | 76 bis 94,5 78 bis 93 80 bis 88 |
0 bis 23,5 0,5 bis 22 7,5 bis 20 |
0 bis 19 0 bis 15,5 Obis 6 |
500 bis 6000 1000 bis 6000 2000 bis 5600 |
200 bis 1250 500 bis 1250 1000 bis 1250 |
| Sn (Vo) | |||||
| (10) | 52 bis 89,5 58 bis 89 78 bis 86 |
0 bis 24 4,5 bis 22,4 12,5 bis 20 |
0 bis 45 0 bis 37 Obis 8 |
500 bis 6200 500 bis 6200 1500 bis 5200 |
200 bis 1300 500 bis 1300 1000 bis 1300 |
| Sb (Vo) | |||||
| (11) | 70 bis 90 75 bis 89 80 bis 86,5 |
7 bis 23,5 9,5 bis 22 12,5 bis 20 |
0 bis 22 Obis 14,5 Obis 4,5 |
500 bis 5800 1000 bis 5800 2200 bis 5200 |
200 bis 1250 500 bis 1250 1000 bis 1250 ' |
Tabelle III Gesinterte Legierungen
| Co( | bis bis |
/o) | ,5 | Al | C/. | ) | 24 21 |
Ni ( | /o) | Br(G) | Hc (Oe) | |
| (1) | 75,5 79 |
bis bis bis |
89 86 |
,5 | 11 13,5 |
bis bis |
24 22 17 |
— | 1100 bis 6000 1800 bis 4800 |
500 bis 1320 1000 bis 1320 |
||
| (2) | 35 39 45 |
89 88 85 |
10,5 12 13 |
bis bis bis |
O bis O bis O bis |
50 46 41 |
500 bis 3000 1500 bis 5500 1800 bis 4500 |
500 bis 1600 1000 bis 1600 1300 bis 1600 |
||||
Der Grund, warum die Konzentration jedes Elementes in der Legierung auf einen bestimmten Bereich begrenzt
ist, beruht auf der Tatsache, daß, wie aus den Kurvenzügen ersichtlich, die magnetischen Remanenzflußdichten und die Koerzitivkräfte der Legierungen
den entsprechenden Bereichen ihre höchsten Werte zeigen, jedoch außerhalb dieser Bereiche eine Verschlechterung
dieser kennzeichnenden Merkmale erfolgt.
F i g. 14 zeigt das Gleichgewichtsdiagramm der 75 bis 89 % Co und 11 bis 25 % Al enthaltenden CO — Al
binären Legierungen, wenn dieselben von einer Temperatur oberhalb der a-b-Löslichkeitslinie abgeschreckt
werden, wobei allgemein eine einzige Phase Epsilon wiedergegeben ist, wobei jedoch bei einem Erhitzen auf
eine Temperatur unter der a-b-Feststoff-Löslichkeits-Linie einige Minuten bis mehrere hundert Stunden lang
die Feinteilchen der Zeta-Phase einen magnetischen Umwandlungspunkt von etwa 8400C aufweisen und
ausgeschieden werden.
Es wurde gefunden, daß die erfindungsgemäß verwendeten, auf dem Sinterwege vorgestellten Co—Al-Legierung
und Co—Al—Ni-Legierungen sowie die gesinterte
Mehrfachlegierung, aus Co—Al binären Legierung
zusammen mit einem oder mehreren der Elemente Ti, Mo, Cr, V, W, Fe, Mn, Cu, Si, Sn und Sb nahezu
die gleiche Eigenschaften wie die gegossene oder geschmiedete Legierung aufweist. Der Gehalt an Co und
Al liegt am zweckmäßigsten in einem Bereich von 42 bis 95°/0 Co und mehr als 0 bis 25% Al.
Zusammenfassend verfährt man zum Herstellen von Permanentmagneten dergestalt, daß die erfindungsgemäß
verwendete 42 bis 95% Co und mehr als 0 bis 25% Al enthaltende Legierung zusammen mit
weniger als 57 % insgesamt an 0 bis 20 % Ti, 0 bis 20 % Mo, 0 bis 13% Cr, 0 bis 19% V, 0 bis 26% W, 0 bis
7,5% Fe, 0 bis 12% Mn, 0 bis 50% Cu, 0 bis 19% Si, 0 bis 45 % Sn, 0 bis 22 % Sb und 0 bis 10 % Zn, die eine
geringe Menge an Verunreinigungen enthalten kann, erschmolzen und in einer Metallform unter Abschrecken
gegossen wird oder der gegossene oder geschmiedete Gegenstand vermittels eines geeigneten Verfahren von
einer hohen Temperatur über der Feststoff-Löslichkeits-Linie
abgeschreckt und angelassen wird. Das Anlassen wird in jedem der Fälle bei einer verhältnismäßig niedrigen
Temperatur über 2000C und unter der Feststoff Löslichkeits-Linie
einige Minuten bis einige hundert Stunden durchgeführt. Nach einer abgewandelten Ausführungsform
der Behandlung der erfindungsgemäß verwendeten Legierungen verfährt man dergestalt, daß
bei dem Gießen der Schmelze in eine Metall- oder Sandgießform oder nach Abkühlen derselben von der
hohen Temperatur über der Feststoff-Löslichkeits-Linie
eine niedrige Kühlgeschwindigkeit eingestellt wird, so daß die Legierung aus der reinigen Epsilon-Phase langsam
durch das Epsilon-Zeta-Mischphasengebiet abgekühlt wird, wodurch die ferromagnetischen Feinteilchen
der Zeta-Phase in der nicht magnetischen Matrix der Epsilon-Phase ausgeschieden werden, und sehr große
Koerzitivkräfte erzeugt werden können.
In dem Fall der erfindungsgemäß verwendeten Co—Al binären Legierung und der Mehrfachlegierung,
bestehend aus der Co—Al binären Legierung, die die
weiter oben beschriebenen Elemente enthält, können vermittels des Verfahrens der Pulvermetallurgie ausgezeichnete
magnetische Eigenschaften entwickeltwerden. Die Dichte des magnetischen Remanenzflusses ist bei
den erfindungsgemäßen Permanentmagneten gewöhnlich größer als diejenige von Ferritmagneten, wodurch
sich erfindungsgemäß insbesondere Magneten geringer Abmessungen erzielen lassen und durch Auswahl der
geeigneten Zusammensetzung der zu verwendenden Legierungen ist es möglich ein Schmieden durchzuführen.
Die erfindungsgemäß verwendeten Legierungen zeichnen sich durch ein niedriges spezifisches
Gewicht aus, so daß auch hierdurch zahlreiche industrielle Anwendungsgebiete erschlossen
werden.
209539/319
Claims (1)
1. Verwendung einer Legierung, bestehend aus
42 bis 95 °/0 Kobalt,
mehr als 0 bis 25°/0 Aluminium und insgesamt
weniger als 57°/0 wenigstens eines der nachstehenden Metalle in Mengen von je höchstens
20 % Titan,
20% Molybdän,
13% Chrom,
19% Vanadium,
26% Wolfram,
7,5% Eisen,
20% Molybdän,
13% Chrom,
19% Vanadium,
26% Wolfram,
7,5% Eisen,
12% Mangan,
50% Kupfer,
19% Silicium,
45% Zinn,
22% Antimon,
10% Zink,
50% Kupfer,
19% Silicium,
45% Zinn,
22% Antimon,
10% Zink,
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5101063 | 1963-09-23 | ||
| JP5101063 | 1963-09-23 | ||
| DER0038835 | 1964-09-23 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1458469A1 DE1458469A1 (de) | 1968-12-19 |
| DE1458469B2 DE1458469B2 (de) | 1972-09-21 |
| DE1458469C true DE1458469C (de) | 1973-04-19 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3779481T2 (de) | Dauermagnet und verfahren zu seiner herstellung. | |
| DE3780876T2 (de) | Dauermagnet auf der basis der seltenen erden. | |
| EP0021101B1 (de) | Amorphe weichmagnetische Legierung | |
| DE3789951T2 (de) | Anisotropes Magnetpulver, Magnet daraus und Herstellungsverfahren. | |
| DE69009335T2 (de) | Seltenerdpulver für Dauermagnet, Herstellungsverfahren und Verbundmagnet. | |
| DE112012003472B4 (de) | Verfahren zur Herstellung von Seltenerdmagneten | |
| DE2706214C2 (de) | Magnetlegierung auf Eisen-Chrom- Kobalt-Basis mit spinodaler Entmischung | |
| DE2165052A1 (de) | Magnetischer Werkstoff und Verfahren zur Wärmebehandlung eines daraus hergestellten Körpers | |
| DE3120169A1 (de) | Ferromagnetische metallegierungsgegenstaende, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung | |
| DE2508838B2 (de) | Hart- oder halbhartmagnetische legierung | |
| DE2631781A1 (de) | Permanentmagnet und verfahren zur herstellung desselben | |
| CH616777A5 (de) | ||
| DE19945942C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten aus einer borarmen Nd-Fe-B-Legierung | |
| DE112016001090B4 (de) | Verfahren zum Herstellen eines R-T-B-basierten Sintermagneten | |
| DE69503957T3 (de) | SE-Fe-B Magneten und ihrer Herstellungsverfahren | |
| DE69009013T2 (de) | Seltenerd-Dauermagnet mit einer korrosionswiderstandsfähigen Schicht und Herstellungsverfahren. | |
| DE3120168C2 (de) | Verwendung eines Metallkörpers als Elektromagnetkern | |
| DE1483261B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von ternaeren Mangan-Aluminium-Kohlenstoff-Legierungen fuer Dauermagnete | |
| DE69027201T2 (de) | Korrosionsbeständiger magnet vom tm-b-re-typ und dessen herstellungsverfahren | |
| DE1458469C (de) | Verwendung von Kobalt Legierungen fur Permanentmagnete mit hoher Koerzitivkraft | |
| DE69218109T2 (de) | Verdichtete und verfestigte Wirkstoffe aus Aluminium-Legierung | |
| DE2144560C2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Eisen-Mangan-Sintermagneten | |
| DE3119927C2 (de) | ||
| DE3144869A1 (de) | Permanentmagnet | |
| DE1458469B2 (de) | Verwendung von kobalt-legierungen fuer permanentmagnete mit hoher koerzitivkraft |