DE3005554A1 - Verfahren zur herstellung thermomagnetisch behandelter, magnetisch anisotroper gegenstaende - Google Patents

Verfahren zur herstellung thermomagnetisch behandelter, magnetisch anisotroper gegenstaende

Info

Publication number
DE3005554A1
DE3005554A1 DE19803005554 DE3005554A DE3005554A1 DE 3005554 A1 DE3005554 A1 DE 3005554A1 DE 19803005554 DE19803005554 DE 19803005554 DE 3005554 A DE3005554 A DE 3005554A DE 3005554 A1 DE3005554 A1 DE 3005554A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
spinodal
phase
alloy
magnetic field
alloy system
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.)
Withdrawn
Application number
DE19803005554
Other languages
English (en)
Inventor
Kiyoshi Inoue
Hideo Kaneko
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Inoue Japax Research Inc
Original Assignee
Inoue Japax Research Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inoue Japax Research Inc filed Critical Inoue Japax Research Inc
Publication of DE3005554A1 publication Critical patent/DE3005554A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/04General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering with simultaneous application of supersonic waves, magnetic or electric fields
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung thermomagnetisch bohandelter,
  • magnetisch anisotroper Gegenstände Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer thermomagnetisch behandelten Magnetlegierung, bei dem die Legierung einer thermomagnetischen Behandlung, d. h. einer Wärmebehandlung in einem Magnetfeld zur Erzeugung magnetischer .Anisotropie unterworfen wird.
  • Bei der Legierung im Rahmen der Erfindung geht es insbesondere um eine Legierung des spinodalen Zersetzungstyps, die sich zur spinodalen Zersetzung ihrer homogenen α-Phase zur Annahme eines in zwei Phasen getrennten isomorphen Gefüges eignet, das aus der zog Phase und der 8L2-Phase besteht. Die Erfindung bezieht sich allgemeiner .2 auf ein wärmebehandeltes und magnetisch anisotropes Vielkomponenten-LBgierungssystem, das als magnetisch harte und halbharte Magnetmaterialien weit anwendbar ist.
  • Magnetlegierungen, auf die die Prinzipien der Erfindung allgemein anwendbar sind, umfassen typisch eine Gruppe, deren Bestandteile zur Bildung der sog. Aizic:o- (AI-Ni-Co-Fe) Legierungen bekannt sind, eine Gruppe, deren Bestandteile die sog. Seltenerdlegierungen, wie z. B. Samarium-Kobalt (Sm.x-Co) Legierungen, darstellen, eine Mangan-Aluminium-(M-Al) Legierungsgruppe, eine Eisen-Kobalt-(Fe-Co)Gruppe und eine Eisen-Chrom-Kobalt-(Fe-Cr-Co)Gruppe.
  • Die Spinodalzersetzungs-Phasenumwandlung in einem Vielkomponentenlegierungssystem ist beispielsweise in den US-PS 3 806 336, 3 954 519 und 4 171 978 beschrieben.
  • Wie darin erläutert ist, hat ein bestimmtes binäres und anderes Metall system in seinem Zusammensetzungsdiagramm eine "Metastabilitätsgrenze" oder "Spinodale", die thermodynamisch als Ort des Verschwindens der zweiten Ableitung der chemischen freien Energie bezüglich der Zusammensetzung des Systems definiert ist. Wenn eine Hochtempera turzusammensetzung von homogenem Einphasengefüge der Legierung innerhalb der Spinodalen in einen Niedrigtemperaturbereich gebracht wird, wird sie in ein getrenntes Zweiphasengefüge umgewandelt, wobei die Phasentrennung spinodale Zersetzung genannt wird.
  • Die zersetzte Legierung hat ein periodisches Mikrogefüge allgemein in der Größenordnung von Zehnern von nm, das aus zwei usammensetzungsmodulierten isomorphen Phasen bewovon eine Phase in der Form feiner, gleichmäßig in steht, einer anderen Phase, die die Matrix bildet, verteilter Ausscheidungen ist. Man beobachtet, daß sich, wenn die erste Phase in einem solchen Mikrogefüge magnetisch und die zweite nicht magnetisch ist, ein Einbereichsgefüge ergibt, mit dem ein Magnetkörper hoher Remanenz erhalten werden kann. Bei einer Fe/Cr/Co-Legierung wird diese erste Phase (db1) durch eine Fe/Co-reiche ferromagnetische Phase gebildet, und die zweite Phase (dL2) wird durch eine Cr-reiche paramagnetische Phase gebildet.
  • Es wurde festgestellt, daß während des Abkühlungsprozesses die lIochtemperatur-SC-Einzelphase bei einer bestimmten Temperatur entsprechend der Mischungslücke des Systems in zwei isomorphe Phasen, nämlich die WCl- und die α2-Phasen zersetzt wird. Da die α1-Phase magnetisch ist, während die α2-Phase nicht-magnetisch ist, und wegen der ultrafeinen Abmessung (etwa 0,03 /um Durchmesser) und der wünschenswert länglichen Form jeder einzelnen der 1-Phasenausscheidungen, die gleichmäßig verteilt von α2-Phasenausscheidungen umgeben werden, bildet das erhaltene Gefüge das, was Einbereichsgefüge genannt werden kann.
  • Andererseits führte in neuerer Zeit ein Versuch, die Gleichgewichtsphasendiagramme der oGFe-X-Mischkristalle durch Computerberechnungen thermodynamisch zu analysieren und zu synthetisieren, zu einer wesentlichen Entwicklung. Es wurde von Hasebe et al ("Japan Society of Metals" 1977, "Fall Conference Proceedings" ) gezeigt, daß die Mischungslücke und ihre Spinodale in α-Fe-X-Mischkristallen nicht einfach parabolisch, sondern von anormaler Form sind, sich zur Fe-Seite hinausstrecken und ein scharfes "Horn" oder einen breiten Höcker bei der Curie-Temperatur bilden. Es wurde weiter gezeigt, daß der Zusatz von Kobalt das chemische Potential des Legierungselements im ferromagnetischen Zustand übermäßig steigert und die magnetischen Anomalien in der Löslichkeitskurve sowie die Mischungslücke erheblich erweitert, was in wesentlicher Ubereinstimmung mit den von den Erfindern aus Versuchsdaten gezogenen Schlüssen steht.
  • Weitere Untersuchungen seitens der Erfinder bestätigten das Vorliegen des "Horns" der Mischungslücke im Phasendiagramm des Legierungssystems und zeigten auch magnetische Eigenschaften von Legierungen in der Nähe des "Horns", wie von einem der Erfinder et al berichtet wurde (Japan Society of Metals" 1978, "April Conference Proceedings").
  • Es wurde besonders zum Ausdruck gebracht,daß die Rechteckigkeit der magnetischen Hysteresekurve verbessert wird, wenn sich die Zusammensetzung dem "Horn" von der Chromseite nähert.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer harten oder halbharten Magnetlegierung aus einer spinodal zersetzbaren Legierungszusammensetzung zu entwickeln, die von ausgezeichneter Anisotropie ist, ein verbessertes Verfahren der thermomagnetischen Behandlung einer spinodal zersetzbaren Legierungszusammensetzung anzugeben, bei der ein optimaler Bereich jedes der Parameter der thermomagnetischen Behandlung festgestellt und ausgenutzt wird, optimale Temperatur- und Behandlungsdauerbedingungen entsprechend der jeweiligen Zusammensetzung der ausgewählten Legierung anzugeben, eine verbesserte Produktausbeute bei hochgradig gleichmäßiger magnetischer Qualität zu erreichen, ein Verfahren zur Wärmebehandlung anzugeben, das auf einen weiten Bereich bekannter magnetischer Legierungen anwendbar ist und die Verwendung bekannter Bestandteile in relativen Mengen oder Anteilen wesentlich außerhalb der Bereiche ermöglicht, die bisher als nützlich oder praktisch zur Erzielung befriedigender magnetischer Eigenschaften angesehen wurden, um dadurch den Brauchbarkeitszusammensvetzungs bereich solchen magnetischen Legierung jeweils zu erweitern, ein Wärmebehandlungsverfahren anzugeben, das die Herstellung magnetischer Legierungsprodukte gewünschter Eigenschaften zu verringerten Materialkosten ermöglicht, ein Wärmebehandlungsverfahren so auszugestalten, daß die gesamten Herstellungskosten zum Erhalten magnetischer Legierungsprodukte gewünschter Eigenschaften verringert sind und die Herstellungsanlage vereinfacht wird, und ein verbessertes thermomagnetisches Behandlungsverfahren zu entwickeln, nac + em Magnetlegierungsprodukte mit erwünschten physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften erhältlich sind, die sich von denen ähnlicher, bisher hergestellter Puzdukte unterscheiden.
  • Die Erfindung basiert auf ausgedehnten Forschungsarbeiten, die mit Legierungszusammensetzungen durchgeführt wurden, deren Lage im Bereich des "Horns" der Mischungslücke im Phasendiagramm einer gegebenen spinodal zersetzbaren Legierung bestätigt wurde. Die Temperatur- und Zeitparameter, die sich bei einer thermomagnetischen oder Vergütungsbehandlung anwenden lassen, d. h. bei einer Wärmebehandlung in einem Magnetfeld, wurden für die Legierung untersucht, und die magnetischen Eigenschaften, die sich dabei ergeben, wurden mit diesen Parametern und Zusammensetzungen korreliert.
  • Es wurde bereits zum Ausdruck gebracht, daß die thermodynamische Analyse einer Spinodalzersetzungstyp-Magnet-Legierung durch Auflösen der freien Energie der Legierung im Mischkristallzustand in magnetische (ferromagnetischeT und nicht-magnetische (paramagnetische) Komponenten zeigt, daß es erforderlich ist, die Mischungslücke und ihre Spinodale, wie sie herkömmlich im Phasendiagramm der Legierung gezeichnet wurden, zu modifizieren. Es wurde gezeigt, daß die Mischungslücke und ihre Spinodalkurven nicht einfach parabolisch sind, sondern eine besondere Gestalt aufweisen, die sich zur höheren Temperatur und zur niedrigeren Seite der ferromagnetischen Komponente erstreckt und dort ein scharfes Horn oder einen breiten Buckel bei der Curie-Temperatur bildet. Es wurde weiter gezeigt, daß der Zusatz eines ferromagnetischen Elements das chemische Potential des Legierungselements im ferromagnetischen Zustand übermäßig steigern kann und die magnetischen Anomalien in der Löslichkeit sowie die Mischungslücke erheblich vergrößert.
  • Bei der thermodynamischen Ermittlung einer befriedigenden Formel für die freie Energie einer Legierung des spinodalen Zersetzungstyps wurde nun als wesentlich gefunden, daß die gesamte freie Energie des Systems weiter ein Glied freier Magnetisierungsenergie enthält, um das Verhalten der Legierung zu beschreiben, wenn sie thermomagnetisch behandelt wird, wobei die einzelne, isomorphe HochtemperaturvPhase, die durch Lösungsglühung erhalten wird, eine Phasentrennung durchmacht oder spinodal in eine ferromagnetische α1-Phase und eine paramagnetische dL2-Phase in einem Magnetfeld zersetzt wird. Als Ergebnis wurde gefunden, daß im Phasendiagramm wirklich verläßliche Spinodalkurven gezogen werden, die weiter vom oben erwähnten "Horn"-Muster modifiziert werden, und daX wirksame und optimale Bedingungen dadurch bezüglich Zusammensetzung und Temperatur und weiter bezüglich der Behandlungszeit, d. h. der Parameter erhalten werden, die eine Zersetzung der homogenen K -Phase in isomorpheα1- und α2-Phasen in einem gegebenen Magnetfeld zur Erzielung der gewünschten magnetischen Anisotropie ermöglichen.
  • Gegenstand, womit die genannte Aufgabe gelöst wird, ist ein Verfahren zur Herstellung eines magnetisch anisotropen Gegenstandes aus einem Spinodalzersetzungstyp-Legierungssystem, bei dem eine homogene Phase spinodal in ein isomorphes Gefüge aus einer ferromagnetischen ort Phase und einer paramagnetischen Phase 42Phase zersetzbar ist, in einem Magnetfeld, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: 1) Aufstellung einer Formel, die als Funktion von Temperatur und Zusammensetzung für die gesamte freie Energie des Legierungssystems und als Summe der chemischen freien Energie des Legierungssystems und eines zusätzlichen Gliedes ausgedrückt wird, wobei die chemische freie Energie in einen nichtmagnetischen Bestandteil und einen magnetischen Bestandteil derselben aufgelöst wird und das zusätzliche Glied aus einer freien Magnetisierungsenergie des Legierungssystems gebildet und mit der Stärke des Magnetfeldes als einem Parameter ausgedrückt wird; 2) Berechnung der Spinodale des Legierungssystems aus der Formel der freien Energie durch Erhalten des Ortes des Verschwindens deren zweiten Ableitung zur Ermittlung einer ersten, parallel zur Richtung des Magnetfeldes anwendbaren Spinodalkomponente und einer zweiten, senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes anwendbaren Spinodalkomponente 3) Zeichnung der ersten und der zweiten Spinodalkomponente als Kurven zusammen mit einer die Curie-Temperatur des Legierungssystems dar stellenden Kurve in einem Phasendiagramm zum Erhalten einer durch die erste und die zweite -Spinodalkurve in Verbindung mit der Curie-Temperaturkurve begrenzten Fläche; und 4) thermomagnetische Behandlung des Legierungssystems innerhalb dieser Fläche.
  • Vorzugsweise umfaßt das Verfahren gemäß der Erfindung weiter die Schritte der Steuerung der Zeitdauer der thermomagnetischen Behandlung unter Verwendung der Zersetzung der Legierung in -die paramagnetische dD2-Phase als geschwindigkeitsbestimmenden Prozesses, so daß die Behandlung im wesentlichen beendet wird, bevor die Konzentrationsmodulation der 2-Phase die erwähnte erste Spinodalkurve oder Magnodale überschreitet.
  • Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen: Fig. 1 bis 3 graphische Darstellungen in einem Phasendiagramm zur Veranschaulichung von Spinodalkurven, die sich bei der Variation der Werte von Parametern für die Magnetisierung und die Entmagnetisierung bei Anwendung auf eine binäre Fe-Co-Legierung ergeben, wobei die Spinodalkurven in der zur Magnetisierung parallelen Richtung anwendbar sind; Fig. 4 eine graphische Darstellung in einem Phasendiagramm zur Veranschaulichung von Spinodalkurven, die bei einer binären Fe-Co-Legierung in den Richtungen parallel bzw. senkrecht zur Magnetisierung erhalten wurden; Fig.5 eine graphische Darstellung, die ähnlich zwei Spinodalkurven in einer ternären Fe-Cr-Co-Legierung veranschaulicht; Fig. 6 eine graphische Darstellung zur Veranschaulichung der magnetischen Rechteckigkeits- oder Viereckigkeits-(Br/4 WIs)Kurven, die sowohl theoretisch als auch experimentell abgeleitet wurden, wobei jede bezüglich der thermomagnetischen Behandlungstemperatur aufgetragen wurde; Fig. 7 eine graphische Darstellung halb, die schematisch eine Fläche veranschaulicht,innerder eine thermomagnetische Behandlung wirksam ist; und Fig. 8 eine graphische Darstellung in einem Phasendiagramm zur Veranschaulichung der thermomagnetischen Behandlungsbedingungen gemäß der Erfindung.
  • Die freie Energie von α-Fe-X-Mischkristallen kann in ihre magnetische und in ihre nichtmagnetische Komponente aufgelöst werden.
  • Gα = [Gα]NM + [Gα]Mag .......... (1) Gemäß den Prinzipien der Erfindung wird die gesamte freie Energie so ausgedrückt'daß sie zusätzlich eine freie Energie G der Magnetisierung Gm, wie folgt, enthält: Gα = [Gα]NM + [Gα]Mag + Gm .......... (2) Das Glied G wird in eine Komponente Gm II parallel zur Magnetisierung oder zur Richtung eines magnetischen Feldes und in eine Komponente G1 quer zur Magnetisierung aufgeteilt.
  • Da G£ = 0, sieht man, daß die Gleichung (2) die gesamte m freie Energie in der Richtung parallel zum Magnetfeld beschreibt und zu (1) reduziert wird, wenn sie sich auf die zur Magnetisierung senkrechte Komponente bezieht.
  • In den Gleichungen (1) und (2) kann die nicht-magnetische Komponente [°Gα]NM in Gliedern des regulären Lösungsmodells als Funktion der Temperatur T und der Zusammensetzung X beschrieben werden. So gilt bei einer Fe-Cr-Co-Legierung mit einer Zusammensetzung (XFe, XC r, XCo) Hier sind [°GFeα]NM, [°GCrα]NM und [GCoα]NM nichtmagnetische Komponenten der freien Energie der Fe- bzw. Cr-bzw. Co-Atome im α-Zustand; [#FeCrα]NM, [#FeCoα]NM und [#CrCOα]NM sind nichtmagnetische Komponenten des Wechselwirkungsparam,eters in regulärer Lösungsannäherung, was die Wechselwirkung zwischen Fe- und Cr-Atomen, Wechselwirkung zwischen Fe- und Co-Atomen und Wechselwirkung zwischen Cr- und Co-Atomen betrifft; und R ist die Gasgesetzkonstante.
  • Die magnetische Komponente kann auf Basis einer thermodynamischen Analyse der magnetischen Umwandlung reinen CC -Eisens oder einer hypothetischen Umwandlung zwischen seinen ferromagnetischen und paramagnetischen Zuständen und durch Modifizieren der magnetischen freien Energie reine α-Eisens zur Berücksichtigung der Verschiebung der Curie-Temperatur bestimmt werden. Eine weitere Änderung ist erforderlich, die mit dem Einfluß von Legierungselementen auf die Abmessung des magnetischen Bestandteils für das Vielkomponentenlegierungssystem zusammenhängt. So wird die magnetische freie Energie von α Fe-Cr-Co-Mischkristallen folgendermaßen angenähert: [Gα]Mag = (1 - mCrXCr - mCoXCo){[°GFeα(T')]Mag-(Tc-°Tc)[°XFeα]p} ................. (4), worin T' = T - (TG - °TG].
  • c c Hier ist Tc die Curie-Temperatur der α Fe-Cr-Co-Legierung; OTc ist die Curie-Temperatur von CcFe; das Glied [°GFe(T') Mag ist die magnetische Komponente der freien Energie von oC Fe; und das Glied [°SFeα]Magp ist die magnetische Komponente der Entropy von tee im p-(paramagnetischen)Zustand. Die Parameter mCr und mCo werden eingefügt, um die magnetischen Komponenten des magnetischen Elements Co und des nichtmagnetischen Elements Cr beim Legieren anzudeuten, und können als O bzw. 1 angenommen werden.
  • Hier ist es auch zweckmäßig und wünschenswert, die Curie-Temperatur Tc als Funktion der Zusammensetzung auszudrücken. So gilt Tc = °Tc + #TCrXCr + (#t1 + #t2 #####)XCo .....(5), wobei angenommen wird, daß die Curie-Temperatur in einer binären Fe-Cr-Legierung linear wie Tc=°Tc + #TCrXCr variiert und #t1 und #t2 Konstanten in Inden's experimenteller Formel Tc = °Tc + #t1XCo + #t2XCo (1-XCo) sind, die die Änderung der Curie-Temperatur in einer binären ec Fe-Co-Legierung beschreibt.
  • Nach den Prinzipien gemäß der Erfindung wird nun das weitere freie Energieglied behandelt, das zusätzlich zur schon erläuterten chemischen freien Energie berücksichtigt werden muß, um magnetisch vergütete Legierungen zu beschreiben, und das sich aus dem chemischen Potential ergibt, das in der Legierung verursacht wird, wenn sie in einem Magnetfeld angeordnet wird. Dieses zusätzliche Energieglied, das hier freie Energie der Magnetisierung genannt wird, läßt sich folgendermaßen ausdrücken: Gm = IsHefV ..................... (6), worin Is die spontane Magnetisierung einer Legierung, Hef die Stärke eines wirksamen Magnetfeldes und V das molare Volumen der Legierung bedeuten. Es wird angenommen, daß die spontane Magnetisierung Is durch das wirksame Magnetfeld Hef gesättigt wird. Hier wird das wirksame Magnetfeld Hef folgendermaßen ausgedrückt: H6 - NdIs (H0 # NdIs) ...... (7 - 1) Hef = { 0 (H0<NdIs) ...... (7 .2), worin 110 ein äußeres Magnetfeld und Nd einen durch die Gestalt einer Probe bestimmten Entmagnetisierungsfaktor bedeuten. So wird unter der Annahme, daß das äußere Feld stärker als das Entmagnetisierungsfeld ist, der Ausdruck (6) zu Gm = - VIs(H0 - NdIs) ................ (8) Es wird angenommen, daß das molare Volumen V der Legierung unabhängig von der Zusammensetzung, der Temperatur und dem Magnetfeld konstant ist.
  • Unter der Annahme, daß die spontane Magnetisierung der Legierung in der Richtung des wirksamen Magnetfeldes gesättigt wird, gibt es keine Magnetisierungskomponente und damit keine Komponente freier Magnetisierungsenergie in der zum Feld senkrechten Richtung. So sollte nur unter Berücksichtigung der zum Feld parallelen Komponente das durch (8) ausgedrückte Glied der freien Magnetisierungsenergie hinzugefügt werden.
  • Es soll nun die Temperaturänderung der spontanen Magnetisierung Is betrachtet werden. Es wird angenommen, daß Is entsprechend der Weiss'schen Annäherung variiert, bis eine bestimmte Temperatur T in der Nähe des Curie-Punkts erreicht wird, und dann exponentiell unter die Temperatur wie folgt, abfällt: I0tanh[Is)/( T )] (T # T*) ..... (9 -1) Is = f I0exp[q1( T ) + q2] (T>T*) .......(9 -2), Tc worin 1 eine spontane Magnetisierung bei OOK und q1, q2 *0 und T Konstanten bedeuten, die durch tatsächliche Messungen bestimmt werden. Es ist erforderlich, die implizite Funktion (9-1) in eine explicite Funktion umzuwandeln. Bei Feststellung, daß eine magnetische Vergütung oder thermomagnetische Behandlung allgemein nahe Tc vorgenommen wird und dies eine 15 T verringerung von Is und zumit von (Is)/Io / T/(Tc) ermöglicht, läßt sich der Ausdruck (9 - 1) folgendermaßen annähern: Es wird auch bemerkt, daß die im Ausdruck (9-2) enthaltenen Konstanten q1 und q2 zur oberen Grenze T* eines Temperaturbereichs, in dem die Weiss'sche Annäherung erfüllt wird, in folgender Beziehung stehen: So werden bei gegebenem T*/Tc die Konstanten q1 und q2 bestimmt.-Wenn hier T*/Tc gleich 0,99 angenommen wird, ergeben die Ausdrücke (11-1) und (11-2) q1 = - 49,1, q2 = 46,9.
  • Dementsprechend wird die spontane Magnetisierung Is folgendermaßen ausgedrückt: Is = { T I0exp( qxTC + q2) (@@@@@@@@) ....(11 - 2) worin q1 = 49,1 und q2 = 46,9.
  • Durch Einsetzen der Ausdrücke (12-1) und (12-2) in die Gleichung (8) wird die freie Magnetisierungsenergie in der zu einem äußeren Feld Ho parallelen Richtung folgendermaßen ausgedrückt: Gm = { -VIexp(q1T/Tc + q2)[H0-NdI0exp(q1T + q2)] TC (T/Tc # 0,99) ....... (13 - 2) Es wird nun die Spinodale der ob Fe-Cr-Co-Mischkristalle berechnet, die von besonderer Bedeutung bei einer thermomagnetischen Behandlung ist, bei der die Legierung in einem Magnetfeld zersetzt wird. An dieser Stelle sollte darauf hingewiesen werden, daß die Entwicklung der dzFe-Cr-Co-Legierungen im Hinblick auf Zusammensetzungen mit niedrigerem Kobaltgehalt von besonderem Interesse ist, da die Materialkosten von Kobalt ständig steigen und die Spinodale der Legierung im niedrigen Co-Bereich als parallel zur konjugierten Kurve liegend betrachtet werden kann, die experimentell bestimmt wurde, um die Phasentrennung von α in dC1 und α2 zu definieren. Dann kann unter Betrachtung eines quasi-binären Systems auf der konjugierten Formel die Spinodalkurve sicher aus der folgenden Gleichung erhalten werden: #²G = 0 ..... (14) XCr wobei das quasi-binäre System derart ist, daß XCo ) (Konstante) .......... (15) XCo+XFe So wird die zweite Ableitung der gesamten freien Energie des Systems bezüglich der Komponente, die parallel zum Magnetfeld ist, und der Komponente, die senkrecht zum Feld ist, folgendermaßen ausgedrückt: ##### = ######## + ######### + ##### = 0 .......... (16) ##### = ######## + ######### = 0 .........(17) wobei festgestellt wird, daß die Spinodale in der senkrechten Richtung zum Magnetfeld identisch die Spinodale ohne das angelegte Magnetfeld darstellt.
  • Um die Gleichungen (16) und (17) zu berechnen, kann die zweite Ableitung der nichtmagnetischen Komponente der chemischen freien Energie folgendermaßen erhalten werden: ähnlich kann die zweite Ableitung der magnetischen Komponente der chemischen freien Energie folgendermaßen erhalten werden: Hier gelten Tc = {°Tc + (#t1 + #t2)a - #t2a²} + {#TCr - (#t1 + #t2)a + #t2a2}XCr ............ (21) #### = #Tc - (#t1 + #t2)a + #t2a² .......(22) I0 = (°I0 + #KCoa) + (#KCr - #KCoa)XCr ....... (23) ### = #KCr - #KCoa .............. (24) ql=-49,l, q2=46,9 Dementsprechend gilt für die zum Magnetfeld paralele Spinodale: (T < 0ß99 Tc) (25 - l) Weiter ist die zweite Ableitung der freien Magnetisierungsenergie in der Gleichung (16): X {(I0#Tc - 2Tc#I0)(1-3 T )(1 - T )-1/2 #XCr #XCr 2 Tc Tc I0T #Tc (1 -3 T ) (1 - T )-3/2...
  • Tc #XCr 4 Tc Tc -6Nd T² {#I0 (1- T )1/2 I0T #Tc (1 - 3 T )(1 - T)-1/2}²] TC² #XCr Tc Tc XCr 2 Tc Tc (T # 0,99 Tc) ...... (20 - 1) ##### = -V[q1T #Tc exp(q1 T + q2){H0 - 2NdI0exp (q1 T + q2)} #XCr Tc³ #XCr Tc Tc X[(I0#Tc - 2Tc#I0) + q1I0T #Tc} #XCr #XCr Tc #XCr -2Nd exp 2(q1 T + q2){#I0 - q1I0T #Tc}²] Tc #XCr Tc² #XCr (T > 0,99Tc) ..... (20 - 2) und für die zum Magnetfeld senkrechte Spinodale: Man löst nun numerisch die Gleichungen (25-1), (25-2) und (26), um Spinodalkurven in einem Phasendiagramm bezüglich typischer Werte für 110 und Nd zu ziehen. Hierzu werden durch Annahme den Konstanten in den Gleichungen die folgenden Werte gegeben: R = 8,32 x 10 3 KJ/mol'K °Tc = 1043°K, #t1 = 410°K, #t2 = 610°K °I0 = 2,2 Wb/m3, #KCr = -2,4Wb/m², #KCo = 1,0 Wb/m² V = 7,1x10-6 m3/mol [°SFeα]Magp = 9,0 x 10-3 KJ/mol°K Es sei festgestellt, daß das Glied [°SFeα(T') ] Mag und das Glied durch eine numerische Analyse von Meßwerten der magnetischen Wärme von αFe erhalten werden können (siehe 'Acta Met"., 11, 323 (1963) L. Kaufman et al).
  • Fig. 1 veranschaulicht Spinodalkurien in einem Phasendiagramm, die aus der zur Magnetisierung parallelen Komponente berechnet und unter der Annahme von a = 0 erhalten wurden, was andeutet, daß die Legierung eine binäre Fe-Cr-Legierung ist, wobei vier Nomiralwerte von 0, 0,2, 0,5 und 1,0 T (wobei 1T = 10 KOe) für Ho zugrundegelegt wurden, während Nd mit O angenommen wurde. Fig. 2 veranschaulicht Spinodalkurven einer Fe-Co-Legierung bezüglich der parallelen Magnetisierungskomponente, die dhnlich unter der Annahme von Nd = 1 erhalten wurden. Es ist gezeigt, daß sich die Spinodale, wenn Ho = 0 oder kein Magnetfeld angelegt ist, nach oben längs der Curie-Temperaturlinie ausstreckt und ein bereits erwähntes "Horn" bildet.
  • Wenn Ho $ O oder in Gegenwart einer Magnetisierung, sieht man, daß bei der zu einem Feld parallelen Spinodalkomponente das "Horn" unter der Curie-Linie nach unten zum unteren Temperaturbereich mit einem wachsenden Grad bei größer werdender Feldstärke getrieben wird. Man sieht auch, daß die Kante des "Horns" mit der größeren Feldstärke absinkt.
  • Fig. 3 veranschaulicht Spinodalkurven in einem Phasendiagramm einer Fe-Cr-Legierung für die zur Magnetisierung parallele- Komponente, die unter der Annahme, daß Ho bei 0,2 T konstant gehalten wird, bezüglich dreier Nennwerte von 0, 0,5 und 1 für Nd erhalten wurden. Es ist gezeigt, daß der Grad, mit dem die Kante des "Horns" nach unten zum niederen Temperaturbereich getrieben wird, verringert wird, wenn der Entmagnetisierungskoeffizient von 1 auf 0 abfällt. Dies ist auf eine große Änderung des wirksamen Feldes durch das Entmagnetisierungsfeld einer Probe zurückzuführen, wenn das äußere Feld konstant gehalten wird.
  • Fig. 4 veranschaulicht Spinodalkurven jeweils bezüglich ihrer zum äußeren Magnetfeld parallelen und senkrechten Komponenten unter der Annahme, daß Nd und Ho bei 0 bzw.
  • 0,2 T festgehalten werden. Es ist gezeigt, daß die Spinodalkurve der zum äußeren Feld senkrechten Komponente oder die "senkrechte" Spinodale mit der in dem Fall identisch ist, indem kein Feld angelegt wird, während die Spinodalkurve der zum Feld parallelen Komponente oder die "parallele" Spinodale die Kante des "Horns" unter der Curie-Linie hier wieder nach unten zum niederen Temperaturbereich hin gedrückt aufweist. Man sieht daher, daß in der Nähe des "Horns" ein mit II bezeichneter Bereich existiert, in dem die Legierung in der senkrechten Richtung spinodal zersetzbar, jedoch in der "parallelen" Richtung nicht spinodal zersetzbar ist. Der Bereich, in dem die Legierung sowohl bezüglich der "parallelen" als auch bezüglich der "senkrechten" Komponente spinodal zersetzbar ist, ist mit I bezeichnet.
  • Fig. 1 bis 3 zeigen, daß sich der Bereich II vergrößert, wenn die Stärke des äußeren Magnetfelds erhöht wird, und daß er sich bei einer konstanten äußeren Feldstärke auch erweitert, wenn der Entmagnetisierungskoeffizient kleiner wird.
  • Es soll nun die Spinodale der ternären Fe-Cr-Co-Legierung unter der Annahme eines quasi-binären (Fe-20 At % Co)-Cr-Systems odera = XcO XCo = 0,2 berechnet werden. Was die Werte +XFe für nichtmagnetische Glieder der Wechselwirkungsparameter in den Gleichungen (25-1), (25-2) und (26) betrifft, wird die folgende Annahme auf Basis der Analyse der Phasendiagramme der binären Fe-Cr und C;-Co-Systeme und der kritischen Fehlordnung-Temperatur der Ordnung-Omwandlung gemacht, die im binären Fe-Co-System auftritt: [#FeCrα]NM= 24t70 - 0,0118 T KJ/mol [#FeCo]NM = -10,5 Kj/mol [#CrCoα]NM = 21,15 - 0,0338 T KJ/mol Weiter wird die Änderung der Curie-Temperatur # TCr mit #TCr = - 1000°K angenommen, und für die Stärke des äußeren Magnetfelds Ho wird die folgende als Wert genommen, der bei der üblichen thermomagnetischen Behandlung verwendet wird: Ho = 0,2 T ( = 2 KOe) Der Entmagnetisierungskoeffizient Nd wird für eine zylindrische Gestalt mit dem Längen/Durchmesser-Verhältnis von angenähert 5 (bei einem in der Längsrichtung angelegten äußeren Magnetfeld), wie folgt, angenommen: Nd = 0,04 Fig. 5 veranschaulicht Spinodalkurven der ternären Fe-Cr-Co-Legierung, die unter den vorstehenden Bedingungen berechnet wurden. Es ist gezeigt, daß wie beim Fall a = 0 die "senkrechte" Spinodalkurve identisch mit der ohne das äußere Magnetfeld ist, während die "parallele" Spinodalkurve nach unten zum niederen Temperaturbereich hin wie zu ihrem unter der Curie-Temperaturlinie liegenden Teil gedrückt ist. Man sieht daher, daß, wie im Zusammenhang mit dem Fall a = 0 beschrieben, zwei Bereiche vorliegen, in denen die Legierung spinodal zersetzbar ist: Bereich I: Der Bereich, der durch die "parallele" Spinodalkurve begrenzt wird und in dem die Legierung sowohl in der zum äußeren Magnetfeld parallelen als auch in der dazu senkrechten Richtung spinodal zersetzbar ist; und Bereich II: der Bereich, der durch die "parallele" und die "senkrechte" Spinodalkurve begrenzt wird und in dem die Legierung in der "senkrechten" Richtung spinodal zersetzbar ist, in der "parallelen" Richtung jedoch nicht spinodal zersetzbar ist.
  • Maqsieht, daß sich der Bereich II über einen weiten Bereich unmittelbar unter der Curie-Temperaturlinie am Teil des "Horns" erstreckt.
  • Aus dem Obigen ergibt sich, daß eine thermomagnetische Behandlung im.Bereich I eine spinodale Zersetzung der Legierung gleichermaßen in der "parallelen" und der "senkrechten" Richtung ermöglicht und so zu einem isotrop phasengetrennten Gefüge führt. Eine thermomagnetische Behandlung im Bereich II bewirkt dagegen, daß die Legierung selektiv in der "senkrechten" Richtung spinodal zersetzt wird, wodurch ein anisotrop phasengetrenntes Gefüge erhalten wird. Im letzteren Fall wird das Gefüge erwartet, das durch die Bildung von Teilchen aus Fe- und Co-reicher fa1-Phase gekennzeichnet ist, die in der zum angelegten Magnetfeld parallelen Richtung gestreckt sind, das zur Verhinderung der Zersetzung in dieser Richtung wirk v ies wurde durch Versuche bestätigt.
  • So enthält eine für die Legierung typische Zusammensetzung 20 At % Chrom, 16 At % Kobalt und Rest Eisen oder 18,7 Gew. % Chrom, 17,0 Gew. % Kobalt und Rest Eisen (was XCr = 0,20 darstellt). Nach Lösungsglühbehandlung bei einer Temperatur von 1400 OC wird die Legierung einer thermomagnetischen Behandlung bei unterschiedlichen Temperaturen von 670 OC und.690 OC, die in den Bereich I bzw. den Bereich II fallen, jeweils für eine Dauer von 1 h bei einem Magnetfeld von 2 KOe unterworfen. Die Legierung hat eine zylindrische Form von 6 mm Durchmesser x 30 mm, und das Magnetfeld wird in der Längsrichtung des Zylinders angelegt. Der Entmagnetisierungskoeffizient ist dann 0,04. Die im Bereich I behandelte Legierung zeigt ein isotrop phasengetrenntes Gefüge und hat daher keinen vom magnetischen Tempern oder Vergüten resultierenden Effekt. Andererseits weist die im Bereich II behandelte Legierung ein anisotrop phasengetrenntes Gefüge auf, in dem die sich parallel zum Magnetfeld erstreckenden Querschnitte Teilchen der ob Phase aufweisen, die in der besonderen Richtung erstreckt sind, die als die des Magnetfelds angenommen werden kann. Zum Feld senkrechte Querschnitte weisen Teilchen mit angenähert kreisförmigem Querschnitt auf. Man kann so feststellen,daß eine thermomagnetische Behandlung im Bereich II ein Gefüge liefert, in dem längliche d)1-Phasenteilchen gleichmäßig in der Richtung eines während dieser Behandlung angelegten Magnetfelds ausgerichtet sind.
  • Es wird nun die Beziehung zwischen den Spinodalkurven und der magnetischen Rechteckigkeit oder Viereckigkeit (Br/4 tIs) der Legierung untersucht. Als typisches Beispiel wird wieder eine aus 18,7 Gew. % Chrom, 17,0 Gew. % Kobalt und Rest Eisen bestehende Zusammensetzung verwendet, die bei verschiedenen Temperaturen zwischen 670 und 710 OC jeweils für 1 h bei einem Magnetfeld von 2 KOe gehalten wird, um eine thermomagnetische Behandlung oder magnetische Temperung derselben durchzuführen. Die Beziehung zwischen der Rechteckigkeit (Br/4?'1Is) und der thermomagnetischen Temperatur bezüglich sowohl der theoretischen als auch der experimentellen Werte ist in Fig. 6 gezeigt. Die theoretischen Werte basieren auf einem bestimmten Modell (siehe E. C. Stoner, E. P. Wohlfarth "Phil. Trans. Roy. Soc.", 204, 599 (1948)) in der Einbereichsteilchentheorie der unidirektionalen Anisotropie, gemäß der eine Masse von in einer gegebenen Richtung ausgerichteten Teilchen eine Rechteckigkeit von 1 hat, während eine Masse von beliebig ausgerichteten Teilchen eine Rechteckigkeit von 0,5 hat. Die Beobachtung der, wie oben angegeben, hergestellten Proben zeigt, daß die thermomagnetische Behandlung im Bereich II größere Rechteckigkeitswerte liefert, die sich 1 nähern, und daß die thermomagnetische Behandlung im Bereich I niedrigere Rechteckigkeitswerte liefert, die sich 0,5 nähern. Es wird so gezeigt, daß die Erzielung von Anisotropie eine thermomagnetische Behandlung im Bereich II erfordert. Dieser Bereich, in dem die thermomagnetische Behandlung wirksam ist, ist in Fig. 7 schematisch durch den schraffierten Teil angedeutet.
  • Wie bereits festgestellt, vergrößert sich dieser Bereich mit der Stärke des angelegten äußeren Magnetfelds und dehnt sich auch aus, wenn der Entmagnetisierungskoeffizient eines Legierungskörpers verringert wird. In Fig. 7 ist außerdem eine Binodal-(Mischungslücken)Kurve des Legierungssystems dargestellt.
  • Die vorstehend bezüglich eines spinodal zersetzbaren Systems im Gleichgewichtszustand beschriebenen Befunde werden nun hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit auf die tatsächliche Herstellung magnetischer Erzeugnisse aus einer Zusammensetzung dieser besonderen Klasse unter Beobachtung untersucht, wie die Phase der Legierung in die «L1- - und -1 6L2-Phasen mit dem Verlauf der Zeit zu zersetzen ist.
  • Fig. 8 ist ein mit dem in Fig. 7 gezeigten grundsätzlich identisches Phasendiagramm einer Fe-Cr-Co-Legierung, das zusätzlich die Zeitachse (Z) enthält tnd der thermomagnetischen Behandlung in einem äußeren Magnetfeld entspricht.
  • Wie vorher angegeben, wird der Bereich II im Phasendiagramm durch eine "parallele" pinodale oder Spinodalkurve, die mit .bezeichnet und auf eine thermomagnetische Behandlung parallel zum Magnetfeld anwendbar ist, und eine "senkrechte" Spinodale oder Spinodalkurve begrenzt, die mit 1 bezeichnet und auf die thermomagnetische Behandlung senkrecht zum Magnetfeld anwendbar ist. Die "parallele" Spinodale, die so den Bereich II gegenüber der höheren Konzentrationsseite des Bereichs (I) oder des Bereichs begrenzt, in dem die thermomagnetische Behandlung unwirksam ist, wird hier aus Zweckmäßigkeitsgründen "Magnodale" genannt.
  • Es sei nun angenommen, daß eine mit P bezeichnete Zusammensetzung, die vorher zur Bildung einer homogenen α-Phase lösungsgeglüht wurde, thermomagnetisch bei einer Temperatur T behandelt wird. Da dieser Punkt in den Bereich II p fällt, ist die Legierung mit ihrer dL-Phase anisotrop selektiv in der Richtung des Magnetfeldes in ein phasengetrenntes α1 + α2-Gefüge zersetzbar.
  • Wie im Diagramm angedeutet, wird die α1-Phase mit dem Zeitverlauf zusammensetzungsmoduliert, um einem Weg vom Punkt P zu einem Punkt Q(Q') zu folgen,an dem eine Binodal-(Mischungslücken)Kurve erreicht wird, wo die Zusammensetzungsmodulierung endet. Andererseits. folgt die-α2-Phase einem Weg vom Punkt P zu einem Punkt R(R'),um eine Zusammensetzungsmodulierung zu erfahren, die endet, wenn sie an der Binodale ankommt. Auf dem Weg muß die 2-Phase die Magnodale an einem mit S(S') bezeichneten Punkt überschreiten. Da dieser letztere Punkt den Anisotropie .liefernden Bereich II gegenüber dem unwirksamen oder schädlichen Bereich I begrenzt, sieht man, daß die thermomagnetische Behandlung in der Zeit Zm durchgeführt werden muß, die der Ankunft der °52-Phase an der Magnodalen oder dem Punkt S entspricht, und es darf keine überschüssige Zeit verbraucht werden. Dies wird auch aus der Tatsache offenbar, daß, wenn die oC 2-Phase jenseits des Punkts S gelangt, um die Curie-Temperatur zu erreichen, kein Einfluß des Magnetfelds erhalten wird. Es zeigt sich, daß die obige Zeitbegrenzung der «L2-phase eigen ist und für die α-Phase nicht gilt.
  • Man sieht daher, daß die α2-Phase einen geschwindigkeitsbestimmenden Schritt darstellt.
  • Man stellt fest, daß der Temperaturbereich einer thermomagnetischen Behandlung,der wirksam angewandt werden kann, zwischen der oberen Grenze ph und der unteren Grenze pl liegt, wo die Zusammensetzung P die Magnodale an der höheren bzw. der niedrigeren Temperaturseite überschreitet.
  • Wenn jedoch der Punkt pl unter der Diffusionstemperatur Pd liegt, kann die letztere als bevorzugte untere Grenze verwendet werden, da der Bereich Pd-pl keinen wesentlichen Vorteil liefert.
  • Bezüglich der magnetischen Abkühlung oder Abkühlungsbehandlung in einem Magnetfeld ist festzustellen, daß bisher keine gut basierte Regel zur Bestimmung der oberen und unteren Temperaturgrenze aufgestellt wurde. Die vorstehenden Befunde zeigen jedoch, daß die Temperaturen nicht beliebig sind, sondern ein kritischer Bereich zwischen ph und pl oder pd strikt eingehalten werden muß, um einerseits zwecklose magnetische Abkühlungsschritte bei niedrigeren Temperaturen zu vermeiden und so andererseits schädliche Ergebnisse, die durch irgendeine Temperaturabweichung vom kritischen Bereich verursach= werden, zu vermeiden.
  • So soll bei einer thermomagnetischen Behandlung, bei der das Magnetfeld von konstanter Stärke ist und die Temperatur kontinuierlich oder stufenweise verringert wird, die Anfangstemperatur einen Punkt ph nicht übersteigen, an dem die Magnodale durchschritten wird,und nicht unter die Untergrenze pl oder, wo pl größer als pd ist, unter den letzteren Wert abfallen.
  • Ebenso verschiebt sich bei einer thermomagnetischen Behandlung, bei der die Temperatur konstant ist oder nach und nach verringert wird und das Magnetfeld variiert oder, wie es typisch ist, nach und nach verstärkt wird, die Magnodale oder die "parallele" Spinodale unter der Curie-Temperaturkurve zum niedrigen Temperaturbereich unter Vergrößerung des thermomagnetisch behandelbaren Bereichs II und soll strikt beobachtet werden, um die Temperaturen oberhalb der sich verschiebenden Magnodale zu halten.
  • Es wird damit ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer thermomagnetisch behandelten Magnetlegierung geboten, um einen anisotrodmagnetischen Gegenstand herzustellen.
  • Die Erfindung ist auf einen weiten Bereich spinodal zersetzbarer Legierungen anwendbar, die anisotrop magnetisierbar sind. Beispielsweise ist die Erfindung überraschend auf eine Fe-Cr-Co-Legierung niedrigeren Kobaltanteils, d. h.
  • etwa mit einem Kobaltgehalt unter 10 Gew. % anwendbar, von der bisher angenommen wurde, daß sie unmöglich magnetische Eigenschaften aufweisen könnte, die mit einer stark kobalthaltigen Fe-Cr-Co-Legierung, d. h. mit einem Kobaltgehalt von wenigstens 15 Gew. % erhältlich sind, um so ein maximales Energieprodukt von etwa 7 MGOe oder mehr zu .erzielen.
  • Leerseite

Claims (5)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines magnetisch anisotropen Gegenstandes aus einem Spinodalzersetzungstyp-Legierungssystem, bei dem eine homogene Phase spinodal in ein isomorphes Gefüge aus einer ferromagnetischen ob= Phase und einer paramagnetischen d52-Phase zersetzbar ist, in einem Magnetfeld, g e k e n n z e i c h n e t durch die folgenden Verfahrensschritte: 1) Aufstellung einer Formel, die als Funktion von Tempe-.
    ratur und Zusammensetzung für die gesamte freie Energie des Legierungssystems und als Summe der chemischen freien Energie des Legierungssystems und eines zusätzlichen Gliedes ausgedrückt wird, wobei die chemische freie Energie in einen nicht-magnetischen Bestandteil und einen magnetischen Bestandteil derselben aufgelöst wird und das zusätzliche Glied aus einer freien Magnetisierungsenergie des Legierungssystems gebildet und mit der Stärke des Magnetfeldes als einem Parameter ausgedrückt wird; 2) Berechnung der Spinodale des Legierungssystems aus der Formel der freien Energie durch Erhalten des Ortes des Verschwindens deren zweiten Ableitung zur Ermittlung einer ersten, parallel zur Richtung des Magnetfeldes anwendbaren Spinodalkomponente und einer zweiten, senkrecht zur Richtung des Magnetfeldes anwendbaren Spinodalkomponente; 3) Zeichnung der ersten und der zweiten Spinodalkomponente als Kurven zusammen mit einer die Curie-Temperatur des Legierungssystems darstellenden Kurve in einem Phasendiagramm zum Erhalten einer durch die erste und. die zweite Spinodalkurve in Verbindung mit der Curie-Temperaturkurve begrenzten Fläche; und 4) thermomagnetische Behandlung des Legierungssystems innerhalb dieser Fläche.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das Glied der freien Magnetisierungsenergie mit der Stärke des Magnetfeldes als einem Parameter ausgedrückt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glied der freien Magnetisierungsenergie außerdem mit einer Entnagnetisierung des Legierungssystems als einem Parameter ausgedrückt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt der thermomagnetischen Behandlung die en Steuerung der7Zeitdauer umfaßt, wobei die Zersetzung des Legierungssystems in die paramagnetischedC2-Phase als geschwindigkeitsbestimmender Prozeß genommen wird, so daß die Behandlung bis vor dem Durchgang der Konzentrationsmodulation der dC2-Phase durch die erste Spinodalkurve oder "Magnodale" andauert.
  5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,daß der Schritt der thermomagnetischen Behandlung bei einer nicht unter einer kritischen Diffusionstemperatur des Legierungssystems liegenden Temperatur durchgeführt wird.
DE19803005554 1979-03-19 1980-02-14 Verfahren zur herstellung thermomagnetisch behandelter, magnetisch anisotroper gegenstaende Withdrawn DE3005554A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54032649A JPS6013408B2 (ja) 1979-03-19 1979-03-19 磁気異方性合金磁石の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3005554A1 true DE3005554A1 (de) 1980-11-20

Family

ID=12364699

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803005554 Withdrawn DE3005554A1 (de) 1979-03-19 1980-02-14 Verfahren zur herstellung thermomagnetisch behandelter, magnetisch anisotroper gegenstaende

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4273595A (de)
JP (1) JPS6013408B2 (de)
DE (1) DE3005554A1 (de)
FR (1) FR2452165B1 (de)
GB (1) GB2048303B (de)
NL (1) NL8001110A (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6716292B2 (en) 1995-06-07 2004-04-06 Castech, Inc. Unwrought continuous cast copper-nickel-tin spinodal alloy
US7014915B2 (en) * 2002-08-20 2006-03-21 The Boeing Company Controlled binary macrosegregated powder particles, their uses, and preparation methods therefor
JP2018204040A (ja) * 2015-09-15 2018-12-27 株式会社日立製作所 二相ステンレス鋼製造物およびその製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2295082A (en) * 1938-12-06 1942-09-08 Hartford Nat Bank & Trust Co Permanent magnet and method of making the same
US3138494A (en) * 1961-05-01 1964-06-23 Allegheny Ludlum Steel Method of annealing magnetic materials
DE1458556B2 (de) * 1962-09-28 1971-09-30 The Research Institute of Electric and Magnetic Alloys, Sendai City (Japan) Verwendung von aluminium nickel kobalt legierungen fuer dauermagnete
BE756299A (fr) * 1969-09-18 1971-03-17 Philips Nv Procede permettant la fabrication d'un corps d'aimant a anisotropie magnetique
GB1367174A (en) * 1970-12-28 1974-09-18 Inoue Japax Res Magnetic-meterials
FR2149076A5 (en) * 1971-06-30 1973-03-23 Inoue Japax Res Magnetic alloy - contg silicon iron, cobalt, chromium molybdenum and tunsten has improved magnetic properties
JPS5536059B2 (de) * 1974-05-02 1980-09-18
JPS5298613A (en) * 1976-02-14 1977-08-18 Inoue K Spenodal dissolvic magnet alloy
US4093477A (en) * 1976-11-01 1978-06-06 Hitachi Metals, Ltd. Anisotropic permanent magnet alloy and a process for the production thereof
JPS5933644B2 (ja) * 1977-02-10 1984-08-17 日立金属株式会社 Fe−Cr−Co系永久磁石とその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2452165A1 (fr) 1980-10-17
GB2048303A (en) 1980-12-10
JPS55125230A (en) 1980-09-26
FR2452165B1 (fr) 1985-10-18
US4273595A (en) 1981-06-16
NL8001110A (nl) 1980-09-23
GB2048303B (en) 1983-03-30
JPS6013408B2 (ja) 1985-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2165052C3 (de) Verwendung einer Legierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis zur Herstellung von Dauermagneten
DE60133187T2 (de) Gestanzte massen-komponente aus amorphem magnetischen metall
DE102017115791B4 (de) R-T-B-basierter Seltenerdpermanentmagnet
DE2706214C2 (de) Magnetlegierung auf Eisen-Chrom- Kobalt-Basis mit spinodaler Entmischung
DE102011052611A1 (de) Arbeitskomponente für einen magnetischen Wärmeaustausch und Verfahren zur Erzeugung einer Arbeitskomponente für eine magnetische Kühlung
DE2508838A1 (de) Spinodalzersetzungs-magnetlegierung
DE3324729C2 (de)
DE102017222062A1 (de) Permanentmagnet auf R-T-B-Basis
DE3021224C2 (de)
DE3142770C2 (de)
EP0240755B1 (de) Verfahren zur Erzielung einer flachen Magnetisierungsschleife in amorphen Kernen durch eine Wärmebehandlung
DE3014699A1 (en) Magnetically anisotropic alloys by deformation processing
DE2507105C2 (de) Verfahren zur Herstellung von permanentmagnetischem Material, enthaltend Samarium, Kobalt, Kupfer und gegebenenfalls Eisen
DE3021536A1 (de) Amorphe massen mit verbesserten eigenschaften, insbesondere verbesserten magnetischen und kristallisationseigenschaften
DE2536590C2 (de) Verwendung einer halbharten Magnetlegierung
DE19739959C2 (de) Hartmagnetisches Material
DE1915358A1 (de) Magnetisches Material
DE102020113223A1 (de) Gesinterter r2m17-magnet und verfahren zur herstellung eines r2m17-magneten
DE3005554A1 (de) Verfahren zur herstellung thermomagnetisch behandelter, magnetisch anisotroper gegenstaende
DE2805508A1 (de) Eisen-chrom-kobalt-dauermagnetlegierung und verfahren zu deren herstellung
DE3810678A1 (de) Permanentmagnet mit ultrahoher koerzitivkraft und einem grossen maximalen energieprodukt und verfahren zur herstellung desselben
DE2913071A1 (de) Magnetlegierung auf eisen-chrom- kobalt-basis mit spinodaler zersetzung
DE2833891A1 (de) Amorphe magnetische schicht und verfahren zur aenderung der richtung leichter magnetisierung einer duennen amorphen magnetischen schicht
DE1458521A1 (de) Magnetisch betaetigbarer Schalter
DE2705384B2 (de) Material fur permanente Magneten und Verfahren zu dessen Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8125 Change of the main classification

Ipc: C22C 38/30

8130 Withdrawal