DE2928060A1

DE2928060A1 - Verfahren zur behandlung einer fe-cr-co-magnetlegierung

Info

Publication number: DE2928060A1
Application number: DE19792928060
Authority: DE
Inventors: Gilbert Yukyu Chin; Sungho Jin; John Travis Plewes; Bud Caeser Wonsiewicz
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1978-07-13
Filing date: 1979-07-11
Publication date: 1980-01-24
Also published as: JPS5514895A; AU4875979A; GB2025459B; NL7905315A; US4174983A; ES482452A1; IT1122572B; PL118378B1; FR2434207A1; BE877630A; CA1123322A; SE7905816L; GB2025459A; PL217027A1; IT7924302A0

Description

BLUMBACH · WESHF; · E LiRQC" ' ■ KR/¹.:· ''■:.-?

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

-6-

Patentconsult RadeckestraSe 43 8000 Münciien 60 Telefon (069) 833503/823604 Teisx ηε-212313 Tel-g.-svi.-.-.-·* PcientcorUijit Patentconsult Sonnenberger Streue 43 6200 Wiesbäd3n Telefon (06Ί21) 562943/551993 ic-ex 04-184237 ,el >,/-.ä.Time Pe ..f.tcxiisult

V/estern Electric Company, Incorporated, Chin 11-1-10-2 Broadway, New York, N.Y. IOO38,
U. S. A.

Verfahren zur Behandlung einer Fe-Cr-Co-Magnetlegierung

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft die Herstellung von magnetischen Materialien.

Fe, Cr und Co enthaltende Magnetlegierungen haben wegen ihrer potentiell hohen Werte für magnetische Koerzitivkraft, Remanenz und das in solchen Legierungen erzielbare Energieprodukt beträchtliche Aufmerksamkeit gefunden. Kach geeigneter Behandlung und Formgebung können diese Legierungen vorteilhaft eingesetzt werden, beispielsweise bei der Fertip/

' München: R. Kr arr.c Dc! -|-g. . W. Weser Dpl.-Phys. Dr. ret. Π3!. · H P. Bn Mi D.pi -Cfiem. Dr. pfiii. na:.

Yi'iOibiiien: P.G. t.'.-..:\f.3a·· Dipl.-!' j. . P. Borgen D.'pl.-Ing. Dr yjr. . G Z.v.-ner n_;p;.-lng. Dic!.-"»V.-!-'j.

90988^/0885

gung von Eelais, Weckern und elektro-akustischen Wandlern, wie etwa Lautsprechern und Telefonempfängern.

Die bevorzugte Anwendung von Fe-Cr-Co-Legierungen gegenüber beispielsweise Fe-Al-Ni-Co-Legierungen oder Fe-Co-Mo-Legie- : rungen beruht weiterhin auf den mechanischen Eigenschaften und insbesondere auf der Tieftemperatur-Verformbarkeit der Legierung in geeignet angelassenem Zustand. Zum Beispiel können die in der US-Patentschrift 4 075 437 (vom 21. Februar 1978) beschriebenen Legierungen verformt werden, beispielsweise durch Kaltverformung in die Gestalt von Magneten für Telephonempfänger gebracht werden, welche in dem Beitrag "The Ring Armature Telephone Receiver" von E.E. Mott und R.C. Miner in Bell Systems Technical Journal, ^O, S. 110 bis 140(1951) sowie in der US-Patentschrift 2 506 624 (vom 9· Mai 1950) beschrieben ist.

Obwohl in dem Beitrag "New Ductile Permanent Magnet of Fe-Cr-Co-System" von H.Eaneko et al in AIP Conference Proceedings, Nr. 5, S-. 1088-1092 (1972) bestimmte ternäre Fe-Cr-Co-Legierungen beschrieben sind, behandeln eine Reihe von Veröffentlichungen die Anwesenheit von begrenzten Anteilen von bestimmten vierten Elementen in der Legierung. So behandeln beispielsweise

der Beitrag "Fe-Cr-Co-Permanent Magnet Alloys Containing Silicon" in IEEE Transactions on Magnetics, September 1972, S. 347-348;

^2/ 9098S4/088B

die US-Pat entschrift 3 806 336 vom 23. April 1974 und

die US-Patentschrift 3 982 972 vom 28. September 1976

die Eigenschaften dieser Legierungen, sofern diese Silicium enthalten. Der gemeinsame Zusatz von Molybdän und Silicium zu diesen Legierungen ist in dem Beitrag "A Processing of Fe-Cr-Co Permanent Magnet Alloy" von A. Higuchi et al in Proceedings 3rd European Conference on Hard Magnetic Materials, S. 201-204 (197*0 beschrieben. Der Beitrag "The Effekt of Nitrogen on the Structure and Properties of Cr-Fe-Co Permanent Magnet Alloys" von V. Wright et al und die US-Patentschrift 3 989 556 (vom 2. November 1976) offenbaren jeweils den Zusatz von Titan; hierbei sieht der erste Beitrag den Titanzusatz als Schutz gegen mögliche, nachteilige Beeinflussung der magnetischen Eigenschaften durch die Anwesenheit von gelöstem Stickstoff, und die zuletzt genannte Patentschrift den Titanzusatz zur Erzielung halbharter magnetischer Eigenschaften in der Legierung vor. Der Beitrag "Fe-Cr-Co Permanent Magnet Alloys Containing Nb and Al" von H. Kaneko et al in IEEE Transactions on Magnetics, Band MAG-11, S. 1440-1442 (1975) sowie die US-Patentschrift 3 954- 519 (vom 4. Mai 1976) offenbaren den Zusatz von ^.-Gefüge bildenden Elementen.

Die Erzeugung von Fe-Cr-Co-Legierungen erfolgt üblicherweise in der Form, daß eine Schmelze aus den Hauptbestandteilen

Fe, Cr, Co und moglicke^Maieeeirregeider mehreren z'usätz-2/3

ORIGINAL INSPECTED

lichen Elementen gebildet wird, aus der Schmelze ein Rohling gegossen wird, und der gegossene Rohling therino-mechanisch behandelt wird. Es ist zumeist erkannt worden, daß die Erzielung einer hohen Koerzitivkraft in solchen Legierungen mit der Entwicklung eines spinodalen Gefüges zusammenfällt, nämlich mit einem submikroskopisch feilen, zweiphasigen Gefüge, in dem eine eisenreiche Phase dispers verteilt mit einer chromreichen Phase vorliegt.

Eine beispielhafte thermo-mechanische Behandlung von Fe, Cr und Co enthaltenden Legierungen, um ein spinodales Gefüge zu entwickeln, ist in der US-Patent schrift 4075 4-37 angegeben; hierzu geht man von dem Rohling aus und führt nacheinander eine Warmumformung, eine Abschreckung, eine Lösungsglühbehandlung, eine Abschreckung, eine Kaltumformung und eine Alterungsbehandlung durch. Diese Folge von Behandlungs-. maßnahmen ergibt an einer beispielhaften Legierung mit 58,5 Gew.-% Fe, 26,5 Gew.-% Cr, 15 Gew.-% Co, 0,25 Gew.-% Zr, 1 Gew.-% Al und 0_t5 Gew.-% Mn die angestrebten magnetischen und mechanischen Eigenschaften. Im einzelnen kann hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften eine Koerzitivkraft von 45O Oerstedt, eine Remanenz von 83OO Gauss und ein brauchbares Energieprodukt von 1,6 χ 10 Gauss-Oerstedt erhalten werden.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Entwicklung angestrebter magnetischer Eigenschaften in Legierun-

909884/0888

gen angegeben, die Fe, Cr und Co enthalten und darüberhinaus eines oder mehrere, I'errit bildende Elemente wie z.B. Zr, Ho, V, ITb, Ta, Ti, Al, Si und V enthalten können. Das Verfahren sieht eine zweistufige Alterungsbehandlung vor, die an dem geformten Metallkörper durchgeführt werden kann, beispielsweise im gegossenen Zustand, im wannumgeformten Zustand, im kaltumgeformten Zustand, oder nach pulvermetallurgischer Herstellung. Zu Beginn wird die Legierung bei einer ersten Temperatur gehalten, bei welcher die Legierung im wesentlichen in einem einphasigen oC^Zustand vorliegt; diese Temperatur liegt vorzugsweise im Bereich von 650 bis 775°V· Von dieser ersten Temperatur wird die Legierung rasch bei einer ersten Abkühlungsgeschwindigkeit, vorzugsweise im Bereich von 60 bis 650°C/h auf eine zweite Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 585 bis 625°0, abge-*kühlt; daraufhin wird die Legierung langsamer bei einer zweiten Abkühlungsgeschwxndigkeit, vorzugsweise im Bereich von 2 bis 30°C/h auf eine dritte Temperatur, vorzugsweise im Bereich von 500 bis 55O⁰C, abgekühlt. Das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren erlaubt einen relativ breiten Bereich für die Ausgangstemperatur und erlaubt es, die Legierung bei dieser Temperatur für eine Zeitspanne bis zu mehreren Stunden zu halten. Darüberhinaus ist das Verfahren relativ unempfindlich gegenüber Zusammensetzungsänderungen von Legierung zu Legierung und erlaubt eine einfache Wiederverwendung von weniger als optimal gealterten Teilen. Folglich ist das Verfahren besonders geeignet für die industrielle Fertigung im großen Maßstab von Magneten, wie sie beispiels-veLse in Relais, Weckern und elektro-akustischen V/andlern eingesetzt

809884/0885

werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von iusführungsbeispielen mit Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 im einzelnen erläutert; es zeigt:

Fig. 1 in Form einer graphischen Darstellung die grundlegenden Beziehungen zwischen Temperatur und Zeit einer beispielhaften Wärmebehandlung innerhalb des offenbarten Verfahrens; und

Fig. 2 in Form einer graphischen Darstellung das Energieprodukt und Koerzitivkraft als Folge der anfänglichen Abkühlungsgeschwindigkeit einer Legierung aus 27 Gew.-% Cr, 15 Gew.-% Co, 1 Gew.-% Al, 0,25 Gew.-% Zr , Rest JSisen, nachdem diese erfindungsgemäß behandelt worden ist.

Das erfindungsgemäße Behandlungsverfahren wird vorteilhafterweise an einem Metallkörper aus einer Fe-Cr-Co-Legierung durchgeführt, der in die angestrebte Größe und Gestalt gebracht worden ist. Ein solcher Körper kann beispielsweise durch Vergießen einer Schmelze oder durch pulvermetallurgische Maßnahmen aus den Elementen gebildet werden. Sofern von einem aus einer Schmelze gegossenen Rohling ausgegangen wird, können zusätzliche Behandlungsschritte, beispielsweise die Warmumformung, die Kaltumformung und eine Lösungsglühbehandlung vorgesehen v/erden, um eine Kornverfeinerung, die Form-

909884/0885 V5

gebung oder die Entwicklung der angestrebten mechanischen Eigenschaften in der Legierung zu gewährleisten.

Die Hauptbestandteile Fe, Cr und Co sollen zusammengenommen zumindest 95 Gew.-% der Legierung ausmachen; die restlichen höchstens 5 Gew.-% der Legierung können aus einem oder mehreren Element(en) wie beispielsweise Zr, Mo, V, Nb, Ta, Ti, Al, Si, W, S, Mn, C und N gebildet werden; die zuletzt genannten Komponenten können absichtlich zugesetzt werden, oder als Verunreinigungen vorliegen, sofern von Ausgangsmaterialien handelsüblicher Reinheit ausgegangen wird. Insbesondere kann Mn zugesetzt werden, um unbeabsichtigt vorhandenen Schwefel zu binden, dessen Anwesenheit in elementarer Form zu einer Versprödung der Legierung führt. Silicium kann als Flußmittel zugesetzt werden.

Der Cr-Anteil macht vorzugsweise 20 bis 35 Gew.-% und der Co-Anteil macht vorzugsweise 5 bis 25 Gew.-% des (Fe, Cr und Co)-Gesamtanteils aus.

Um die Bildung der unerwünschten nicht-magnetischen γ^- Phase zu unterdrücken, welche insbesondere bei höheren Co-Gehalten oder bei Anwesenheit von übermäßig großen Anteilen an Verunreinigungen wie C, N oder 0 auftreten kann, können der Legierung Ferrit bildende Elemente zugesetzt werden. Andererseits bewirken zu hohe Anteile an solchen Elementen eine Härtung und Versprödung der Legierung und beeinflussen die magnetischen Eigenschaften. Sofern daher zur Unterdrückung

909804/0885

der Bildung von ^*VPhase Ferrit bildende Elemente zugesetzt werden, soll deren bevorzugter Anteil zumindest 0,1% betragen. Pur die bevorzugten Obergrenzen der einzelnen, Ferrit bildenden Elemente Zr, Mo, V, Kb, Ta, Ti, Al, Si und W sind die nachfolgenden Werte vorgesehen: 1 Gew.-% Zr-, 5 Gew.-% Mo, 5 Gew.-% V, 3 Gew.-% Nb, 3 Gew.-% Ta, 5 Gew.-% Ti, 3 Gew.-% Al, 3 Gew.-% Si und 5 Gew.-% W. Bei geringeren Co-Gehalten und kleinem Verunreinigungsgrad kann von dem Zusatz Ferrit bildender Elemente abgesehen werden.

Wird das beschriebene Verfahren auf eine Legierung der oben angegebenen Zusammensetzung angewandt, so bewirkt es durch feinen, spinodalen Zerfall die Bildung eines zweiphasigen Gefüges, das aus einer eisenreicheiPhase und einer chromreichen Phase besteht; ein solches Gefüge wird.im Hinblick auf die Erzeugung von hoher Koerzitivkraft in der Legierung angestrebt. Hinsichtlich des Gefüges ist erkannt worden, daß die Teilchengröße und die Morphologie der eisenreichen Phase vor der Optimierung des Zusammensetzungsunterschiedes zwischen den Phasen optimiert werden kann, indem eine Alterungsbehandlung durchgeführt wird, zu der eine rasche Abkühlung der Legierung von einer Anfangstemperatur vorgesehen wird, bei welcher die Legierung in einem im wesentlichen einphasigen Zustand vorliegt. Diese Anfangstemperatur wird vorzugsweise im Bereich von 650 bis 775⁰C gewählt, wobei die bevorzugte untere Bereiehsgrenze von 650⁰C zumeist bei oder oberhalb der Phasengrenze für erfindungsgemäß zu behandelnde Legierungen liegt; die bevorzugte obere Bereichsgxenze von 775⁰C

90988W086S

ergibt sich hauptsächlich aus Zweckmäßigkeitsgründen, da höhere /usgangsteiaperaturen keinesfalls ausgeschlossen sind, andererseits für die Zwecke der Erfindung nicht als vorteilhaft erwiesen haben. Die Legierung soll bei dieser Ausgangstemperatur für eine Zeitspanne gehalten werden, die ausreicht, um die Ausbildung einer im wesentlichen gleichmäßigen Temperatur innerhalb der gesamten Legierung zu gewährleisten. Um die Bildung von Sigma-Phase möglichst gering zu halten, soll die Legierung bei dieser Ausgangstemperatur vorzugsweise nicht langer als 5 h gehalten werden. Die Aufheizgeschwindigkeit zur Erreichung dieser Anfangstemperatur ist nicht bedeutsam und
liegen.

sam und kann typischerweise im Bereich von 10 bis 10 ° C/h

Die bevorzugte erste Abkühlungsgeschwindigkeit von dieser Ausgangs- oder ersten Temperatur auf eine Temperatur in der Nähe von 610⁰C₁ vorzugsweise im Bereich von 585 bis 625°C hängt vom Co-Gehalt der Legierung ab. Im einzelnen soll für Legierungen mit 5 Gew.-% Co vorzugsweise eine erste Abkühlungsgeschwindigkeit im Bereich von 60 bis 200°C/h gewählt werden; für Legierungen mit 25 Gew.-% Co wird vorzugsweise eine erste Abkühlungsgeschwindigkeit im Bereich von 250 bis 650⁰C/ h gewählt; für dazwischenliegende Co-Gehalte wird die bevorzugte erste Abkühlungsgeschwindigkeit durch lineare Interpolation zwischen diesen Werten gebildet. In der Praxis kann die erste .Abkühlung in der Form durchgeführt waden , daß beispielsweise ein linearer Temperaturabfall resultiert

90988W086B

(vgl. den entsprechenden Abschnitt der ausgezogenen Ljnie in I^flig. 1) oder daß ein exponentieller Temperaturabfall resultiert (vgl. den entsprechenden Abschnitt der gestrichelten Kurve in Fig. 1).

Mit Fig. 2 ist der Einfluß der ersten Abkühlungsgeschwindigkeit auf die magnetischen Eigenschaften einer bestimmten Legierung mit 27 Gew.-% Cr, "15 Gew.-% Co, 1 Gew.-% Al, 0,25 Gew*~% Zr, Best Eisen, dargestellt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, gibt es für die erste Abkühlungsgeschwindigkeit einen angenähert bevorzugten Bereich von 15Ο bis 400°C/h , was aus der angenähert linearen, oben vorgeschlagenen Interpolation resultiert; die Koerzitivkraft H und das Energieprodukt (BH)-,-werden durch die Abkühlungsgeschwindigkeit relativ wenig beeinflußt.

Es kann zweckmäßig sein, insbesondere dann, wenn die Abkühlung durch lineare Absenkung der Ofentemperatur durchgeführt wird, eine Haltestufe bei einer Temperatur im Bereich von 585 bis 625°C vorzusehen, typischerweise für eine Zeitspanne von 10 bis 60 min, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung innerhalb der Legierung vor dem zweiten Abkühlschritt zu erreichen.

Im Anschluß an die erste rasche Abkühlung von der ersten Temperatur auf die zweite Temperatur und möglicherwsLse im An-7/

909884/0885 -

Schluß an das Halten bei der zweiten Temperatur, erfolgt eine zweite Abkühlung bei einer zweiten Abkühlungs^eGchwindigkeit vorzugsweise im Bereich von 2 bis 3O°C/h. Im Interesse einer Trennung der spinodalen Phase ist ein exponentieller Teinperaturabfall vorgesehen (vgl. den entsprechenden Abschnitt der ausgezogenen Kurve in I'ig. 1); alternativ kann diese Kurve durch eine Anzahl von diskreten Abkühlungsschritten angenähert v/erden, oder durch eine lineare Kurve oder durch eine abschnittsweise lineare Kurve, wie das mit dem entsprechenden Abschnitt der gestrichelten Kurve in i'ig. 1 verdeutlicht ist, welcher eine abschnittsweise lineare Zeit-Temperatur-Beziehung wiedergibt, indem die einzelnen Linienabschnitte unterschiedliche Steigungen aufweisen. Im Anschluß daran wird für eine Zeitspanne von 1 bis 10 h bei einer dritten oder Abschlußtemperatur, vorzugsweise im Bereich von i?00 bis 55O⁰C gehalten. Nach Beendigung dieser zweiten Abkühlstufe kann die Legierung an Luft gekühlt oder mit Wasser auf Baumtemperatur abgeschreckt werden.

Verschiedene Gesichtspunkte des beschriebenen Verfahrens machen dieses besonders für die industrielle Fertigung im großen Maßstab geeignet. Zum Beispiel sind die relativ breiten Bereiche der Anfangs- oder ersten Temperatur sowie der Haltetemperatur vorteilhaft, wo relativ großvolumige Körper behandelt werden, die eine längere Erwärmung erfordern, um ein Temperaturgleichgewicht zu erzielen; und selbst wenn ein Temperaturgleichgewicht erzielt ist, kann eine gewisse Tempe-

^7/8 909884/08B5

ORIGINAL INSPECTED

raturungleichmäßigkeit innerhalb eines großen Ofens auftreten. Ferner können Schwankungen der Legierungszusammensetzung, wie sie von Schmelzung zu Schmelzung auftreten können, leicht toleriert v/erden, wegen der relativ schwachen Abhängigkeit der ersten Temperatur und der ersten Abkühlungsgeschwindigkeit von der Legierungszusammensetzung. Schließlich erlaubt das Verfahren eine einfache Rückgewinnung von nicht optimal gealterten Teilen, indem einfach die Altersbehandlung wiederholt wird, ohne daß irgendwelche zusätzlichen vorherigen Schritte wie etwa Lösungsglühbehandlung mit anschließender Abschreckung, erforderlich sind.

Die durch das erfindungsgemäße Verfahren in den Legierungen erzielten Werte der magnetischen Eigenschaften machen diese Legierungen für eine Reihe von Anwendungsfällen brauchbar, beispielsweise als elektro-akustische Wandler wie etwa Lautsprecher und Telephonempfänger, ferner in Relais und Weckern. Insbesondere werden typischerweise Werte für das magnetische Energieprodukt (BH)_mD„ im Bereich von 1,0 MGOe erhalten. Ob-

JIi ei X.

wohl noch höhere Werte für die magnetischen Eigenschaften erzielbar sind, sofern die Alterungsbehandlung in einem Magnetfeld durchgeführt wird, wird das beschriebene Verfahren im Interesse einer einfachen Herstellung vorzugsweise bei Abwesenheit eines solchen Feldes durchgeführt.

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren Erläuterung der Erfindung, ohne diese einzuschränken.

^8/9 S0988A/0865

Beispiel I.Aus einer Schmelze wird ein Rohling gegossen, der aus einer Legierung mit 27 Gew.-% Cr, 15 Gew.-% Co, 1 Gew.-% Al, 0,25 Gew.-% Zr, Rest Fe, besteht. Der Rohling ist 7 Zoll (178 mm) dick, 9 Zoll (229 mm) breit und 45 Zoll (1143 mm) lang. Der gegossene Rohling wird bei 125O°C in eine 1/4 Zoll (6,4 mm) dicke Platte warmgewalzt. Die Platte wird mit Wasser gekühlt; daraufhin werden Abschnitte der Platte bei Raumtemperatur zu 0,1 Zoll (2,5 mm) dicken Bändern kaltgewalzt. Die Bänder werden bei 900 C einer Lösungsglühbehandlung unterzogen und daraufhin mit Wasser gekühlt. Die erfindungsgemaße Alterungsbehandlung beginnt bei 680⁰C. Die erste Abkühlung erfolgt mit einer Geschwindigkeit von 200°C/h bis auf eine Temperatur von 61O°C; daran schließt sich eine v/eitere Abkühlung mit exponentieller Temperaturabnahme mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von 2 bis 30°C/h an. Zur Beendigung der Alterungsbehandlung wird 3 h lang bei 525°C gehalten. An den auf diese Weise behandelten Bändern wurden die folgenden Eigenschaften ermittelt:

Remanenz B₃, = 9100 Gauss;

Koerzitivkraft H_c = 43O Oerstedt; Energieprodukt (BH)^₆ =1,58 KGOe bei einer B/H-Lastlinie = 16; und

max. Energieprodukt (BH) =1,64 KGOe.

JII cLä.

9/ 90988^/0865

Beispiel 2:

Aus einer Schmelze x^ird ein Rohling gegossen, der aus einer Legierung mit 27 Gew,-% Cr, 11 Gew.-% Co, Rest Eisen, "besteht. Der Rohling ist 1,25 Zoll (31,8 mm) dick, 5 Zoll"(127"ma) "breit und 12 Zoll (305 mm) lang. Der gegossene Rohling -wird bei 125O°C zu einer 1/4 Zoll (6,4 mm) dicken Platte warmgewalzt und mit Wasser gekühlt. Abschnitte der Platte werden bei Raumtemperatur in 0,1 Zoll (2,5 ¹¹¹¹¹O dicke Bänder kaltgewalzt. Die Bänder werden bei 93O°C einer Lösungsglühbehandlung unterzogen und daraufhin mit V/asser abgekühlt. Die erfindungsgemäße Alterungsbehandlung beginnt bei verschiedenen Ausgangstemperaturen im Bereich von 650 bis 720⁰C; die Anfangshaltedauer liegt im Bereich von 5 bis 120 min. Die Abkühlung erfolgt mit einer ersten Abkühlungsgeschwindigkeit im Bereich von 60 bis i40°C/h bis auf eine Endtemperatur von 525⁰C. Trotz der erheblichen Unterschiede hinsichtlich der Ausgangstemperaturen, der Haltedauer und der Abkühlungsgeschwindigkeit liegen die gemessenen Energieprodukte in dem engen Bereich von 1,36 bis 1,57 MGOe.

909884/0885

ORIGINAL INSPECTED

-it-

Leerseite

Claims

BLUMBACH - WEC;£H - 3IVA-GEN .-.iCR PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN Paientconsull Radeckestraße 43- 8000 München 60 Telsion (089) 885603/833604 Telex 05-212513 Telegramme Pateniconsulr Pat&ntconsul! Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237 Telegramms Patentconsuit Western Electric Company, Incorporated, Broadway, New York. N.Y. IOO38, U. S. A. Verfahren zur Behandlung einer Fe-Cr-Co-Magnetlegierüng Patentansprüche:

1. Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften eines magnetischen Metallkörpers aus einer Legierung, die zumindestens zu 95 Gew.-% aus Eisen (Fe), Chrom (Cr) und Kobalt (Co) besteht,

mit einem Cr-Gehalt von 20 bis 35 Gew.-% und mit einem Co-Gehalt von 5 "bis 25 Gew.-% an diesem (Pe, Cr und Co)-Gesamtgehalt,

und bis zu 5 Gew.-% wenigstens ein zusätzliches, viertes Element enthalten kann, das entweder absichtlich zugesetzt

München: R. Krams,- Dipi.-Ing. . W. Weser Dip!.-Ph/s. Dr. rer. rtat. · H. P. Brchm Dipl.-Cheni. Dr. phil. nai. Wiesbaden: P.G. Eiurrbaci; Dipi.-lr.g. · P. B-i.-go ι Dipl.-ir,j. DrJ-T. -„Ο- Z.vir.tr &;pl.-[r.-;i. Dipl.-vV.-lng.

ORIGINAL INSPECTED

-2- 292806Ü

ist oder als unbeabsichtigte Verunreinigung vorliegt, wobei dieses Verfahren eine Alterungsbehandlung einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

zu der Alterungsbehandlung die nachstehenden Verfahrensschritte gehören:

a) die Legierung wird bei einer ersten Temperatur gehalten, die einem im wesentlichen einphasigen cU Zustand entspricht, so daß die Legierung mit im wesentlichen einphasigem b6-Gefüge erzeugt wird;

b) die Temperatur der Legierung wird von dieser ersten Temperatur auf eine zweite Temperatur im Bereich von 5β5 t>is 625°C mit einer Geschwindigkeit abgesenkt, deren Wert in dem im wesentlichen Gesamttemperaturbereich zwischen erster und zweiter Temperatur im Bereich von 60 bis 650°C/h liegt;

c) die Temperatur der Legierung wird von dieser zweiten Temperatur auf eine dritte Temperatur im Bereich von 500 bis 55O⁰C mit einer Geschwindigkeit abgesenkt, deren Wert in dem im wesentlichen gesamten Temperaturbereich zwischen zweiter und dritter Temperatur im Bereich von 2 bis 3>0°C/h liegt; und

'?' / fiflft

d) wahlweise kann die zusätzliche Maßnahme vorgesehen werden, den Körper 10 "bis 60 min lang in dem zweiten Temperaturbereich zwischen 585 und 625°G-zu halten. .-..''

2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß

die erste Temperatur im Bereich von 650 bis 775°C liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Legierung bei der ersten Temperatur höchstens 5 h lang gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Absenkung der Temperatur im Verfahrensechritt (b) im wesentlichen linear oder im wesentlichen exponentiell erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß

bei einem Co-Gehalt von 5 Gew.-% die erste Temperaturabsenkungsgeschwindigkeit im Bereich von 60 bis 200⁰C gewählt wird;

bei einem Co-Gehalt von 25 Gew.-% diese erste Temperaturabsenkungsgeschwindigkeit im Bereich von 250 bis 650⁰C gewählt wird; und _9098S4m6S

bei dazwischenliegenden Co-Gehalten diese erste Temperaturabsenkungsgeschwindigkeit durch lineare Interpolation ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Absenkung der Temperatur im Verfahrpnsschritt (c) im wesentlichen linear, oder abschnittsweise linear, oder im wesentlichen exponentiell erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abschnittsweise Absenkung der Temperatur im Verfahrensschritt (c) stufenweise erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung bei der dritten Temperatur 1 bis 5 h lang gehalten wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß

als zumindest ein zusätzliches viertes Element 0,1 bis 1 Gew.-% Zirkonium (Zr), 0,1 bis 5 Gew.-% Molybdän (Mo), 0,1 bis 5 Gew.-% Vanadin (V), 0,1 bis 3 Gew.-% Niob (Nb),

^2/ 909834/0366

0,1 bis 3 Gev.-% Tantal (Ta),

0,1 bis 5 Gew.-J& Titan (Ti),

0,1 bis 3 Gew.-% Aluminium (Al),

0,1 bis 3 Gew.-% Silicium (Si) und

0,1 bis 5 Gew.-% Wolfram (V/)

ausgewählt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9_} dadurch gekennzeichnet, daß

diese Alterungsbehandlung an einem Metallkörper durchgeführt wird, der in geeigneter Weise hergestellt oder behandelt worden ist, nämlich zumindest in der folgenden Form:

im gegossenen Zustand;

im warmumgeformten Zustand;

im kaltumgeformten Zustand;

nach pulvermetallurgischer Herstellung; oder nach einer Lösungsglühbehandlung vor der Alterung.

S 0 9 8 JU / G ß 8