DE4135403C2 - SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number
DE4135403C2
DE4135403C2 DE19914135403 DE4135403A DE4135403C2 DE 4135403 C2 DE4135403 C2 DE 4135403C2 DE 19914135403 DE19914135403 DE 19914135403 DE 4135403 A DE4135403 A DE 4135403A DE 4135403 C2 DE4135403 C2 DE 4135403C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
permanent magnet
alloy
powder
elements
phase
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 - Lifetime
Application number
DE19914135403
Other languages
English (en)
Other versions
DE4135403A1 (de
Inventor
Mircea Dr Velicescu
Peter Dr Schrey
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.)
Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Original Assignee
Vacuumschmelze GmbH and Co KG
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 Vacuumschmelze GmbH and Co KG filed Critical Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority to DE19914135403 priority Critical patent/DE4135403C2/de
Publication of DE4135403A1 publication Critical patent/DE4135403A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4135403C2 publication Critical patent/DE4135403C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets 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
    • H01F1/04—Magnets 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
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets 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
    • H01F1/04—Magnets 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
    • H01F1/047—Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
    • H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
    • H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
    • H01F1/0577—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together sintered

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft einen Dauermagneten des Typs SE-Fe-B, der als Hauptphase die tetragonale Phase SE2Fe14B aufweist, wobei SE mindestens ein Seltenerd- Element einschließlich Y ist.
Ein solcher Magnet ist beispielsweise aus der EP 124 655 bekannt. Magnete des Typs SE-Fe-B weisen die höchsten heute zur Verfügung stehenden Energiedichten auf. Pulvermetallurgisch hergestellte SE-Fe-B-Magnete enthalten etwa 90% der hartmagnetischen Hauptphase SE2Fel4B.
Aus J. of MAGNETISM and MAGNETIC MAT. 80 (1989), S. 48 bis 56 ist es weiterhin bekannt, daß gesinterte NdFeB- Magnete außer der hartmagnetischen tetragonalen Kristall­ struktur weitere nichtmagnetische, beispielsweise Nd-reiche Phasen aufweisen. Aus EP-0124 655 und auch aus US 4 975 130 ist es weiterhin bekannt, der Magnet­ legierung eines oder mehrere der Elemente Al, Ti, V, Cr, Mn, Zr, Hf, Nb, Ta, Mo, Ge, Sb, Sn, Bi, Ni oder W zuzusetzen. Weiterhin ist es bekannt, daß durch eine teilweise Substitution von Eisen durch Kobalt die Curie­ temperatur erhöht werden kann. Nachteilig ist bei dem bekannten SE-Fe-B-Magneten die Abnahme der Magnetwerte mit zunehmender Temperatur.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Dauermagneten des Typs SE-Fe-B anzugeben, der gegenüber den bekannten Magneten sowohl eine erhöhte Koerzitivfeldstärke als auch eine verbesserte Temperaturabhängigkeit der Koerzitiv­ feldstärke aufweist sowie ein Verfahren zu dessen Her­ stellung.
Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Dauermagneten dadurch gelöst, daß der Dauermagnet zusätzlich eine bor­ freie Phase aufweist, die SE, Fe und mindestens eines der Elemente Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te enthält. Die zusätzliche borfreie Phase weist etwa die Zusammensetzung SE6Fe13M auf, wobei M mindestens eines der obengenannten Elemente ist. Das oder die Elemente M können bis zu einer Gesamtmenge von maximal 5 Gew.-% in dem Dauermagneten enthalten sein. Bevorzugt wird jedoch ein Anteil von 1 bis 3,5 Gew.-%. Ferner kann der Dauer­ magnet in an sich bekannter Menge zur Erhöhung der Koer­ zitivfeldstärke weiterhin Zusätze von Ti, Ni, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Al, Sr, Sn und/oder Hf enthalten. Aus dem gleichen Grund kann auch ein Teil des Eisens durch Kobalt ersetzt werden.
Der erfindungsgemäße Dauermagnet wird aus Legierungs­ pulvern durch Verdichten der Legierungspulver und anschließendes Sintern hergestellt, wobei erfindungsgemäß der M-Anteil in Form eines M-haltigen Pulvers vor dem Verdichten den Legierungspulvern beigemischt wird. Hierdurch wird überraschenderweise erreicht, daß eine neue zusätzlich M-haltige Phase auftritt. Die Hauptphase SE-Fe-B ist dabei im wesentlichen frei von M. Als geeignete M-haltige Legierungen kommen insbesondere solche Legierungen in Frage, die neben dem Element M weitere Legierungselemente enthalten, die ohnehin in dem Dauermagnet enthalten sein können; es sind dies daher insbesondere Fe-M-, Co-M- sowie Al-M- und Nb-M-Legie­ rungen. Im Gegensatz zu der erfindungsgemäßen pulver­ metallurgischen Beimischung des Elementes M werden bei dem aus der bereits genannten Offenlegungsschrift bekannten Verfahren die bekannten Zusatzelemente Bi, Sb und Ga in reiner Form schmelzmetallurgisch der Legierung zugeführt. Wie dort angegeben, fällt bei diesen bekannten Magneten mit Bi, Sb oder Ge-Zusätzen die Remanenz mit steigendem Gehalt dieser Elemente ab.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungs­ beispiele und der Figur näher erläutert. Bei den Ausfüh­ rungsbeispielen wurde von einer Legierung ausgegangen, die (in Gew.-%) 36,9% Seltenerd-Elemente, davon 4,05% Dy, 0,97% B, 0,44% Al, 0,025% C, 0,19% O, 0,025% N, Rest Eisen, enthält. Zu einem Teil dieses Legierungs­ pulvers wurde BiFe-Pulver pulvermetallurgisch beim Mahlen zugemischt, das ca. 98 Gew.-% Bi enthielt. Diese Mischung sowie ein Bi-freies SEFeB-Legierungspulver der obenge­ nannten Zusammensetzung wurden zu Korngrößen von 2,85 bzw. 2,7 µm feingemahlen. Anschließend wurden verschie­ dene Proben durch Mischungen aus den Bi-haltigen und den Bi-freien Feinpulvern in vorberechneten Verhältnissen hergestellt. Die Mischungsverhältnisse und der Bi-Anteil der einzelnen Proben sind in Tabelle 1 angegeben. Die Proben wurden anschließend verdichtet und bei verschie­ denen Temperaturen mit unterschiedlicher Dauer zwischen 1060 und 1115°C gesintert. Die Sinterbedingungen sind in Tabelle 2 aufgeführt. Anschließend wurden die Proben in an sich bekannter Weise einer Wärmebehandlung bei Temperaturen zwischen 950 und 580°C unterzogen. Bei den Magneten mit 1% Bi-Zusatz (Probe 184-3) wurde bei Raumtemperatur eine Remanenz von 1,06 Tesla und eine Koerzitivfeldstärke der Polarisation von mehr als 1900 kA/m gemessen. Bei einer Temperatur von 150°C wies dieser Magnet noch eine Remanenz von 0,89 Tesla und eine Koerzitivfeldstärke der Polarisation von 41 kA/m auf.
Der Bi-freie Dauermagnet (Probe 184-1 als Vergleichs­ beispiel) wies bei Raumtemperatur eine Remanenz von 1,1 Tesla und eine Koerzitivfeldstärke der Polarisation von 1700 kA/m auf. Bei einer Temperatur von 150°C betrug die Remanenz des Vergleichsmagneten 0,92 Tesla und die Koerzitivfeldstärke der Polarisation lediglich 340 kA/m.
Der erfindungsgemäße Bi-haltige Dauermagnet weist somit sowohl bei Raumtemperatur als auch insbesondere bei höheren Temperaturen von etwa 150°C höhere Koerzitiv­ feldstärken auf als der Bi-freie Dauermagnet.
In der Figur ist die Abhängigkeit der Koerzitivfeldstärke bei einer Temperatur von 150°C der untersuchten Magnete von der Bi-Konzentration und von den Sinterbedingungen aufgetragen. Daraus ist ersichtlich, daß ein Anstieg der Koerzitivfeldstärke bis zu einer Bi-Konzentration von etwa 3 Gew.-% erfolgt, so daß im Dauermagneten insbe­ sondere ein Bi-Gehalt von 1 bis 3,5 Gew.-% bevorzugt wird. Bei Bi-Gehalten von 5 und mehr Gew.-% nimmt die Koerzitivfeldstärke dagegen deutlich ab. Ferner wurde festgestellt, daß der Temperaturkoeffizient der Remanenz durch den Bi-Zusatz praktisch nicht beeinflußt wird.
Das Gefüge der erfindungsgemäßen Magnete wurde metallo­ grafisch und im Rasterelektronenmikroskop untersucht. Bei den Proben mit Bi-Zusatz wurde festgestellt, daß eine zusätzliche Bi-haltige Phase, die Fe, Bi und Se enthält, zwischen den SE2Fe14B-Körnern enthalten ist. Die Phase weist die Zusammensetzung SE6Fe13Bi auf.
Tabelle 1
Tabelle 2

Claims (11)

1. Dauermagnet des Typs SE-Fe-B, der als Hauptphase die tetragonale Phase SE2Fe14B aufweist, wobei SE mindestens ein Seltenerd-Element einschließlich Y ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet zusätzlich eine borfreie Phase aufweist, die SE, Fe und mindestens eines der Elemente Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te enthält.
2. Dauermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche borfreie Phase die Zusammensetzung SE6Fe13M aufweist, wobei M mindestens eines der Elemente Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te ist.
3. Dauermagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet bis zu 5 Gew.-% Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te enthält.
4. Dauermagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet 1 bis 3,5 Gew.-% Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te enthält.
5. Dauermagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet weiterhin Zusätze von Ti, Ni, V, Nb, Ta, Cr, Mo, W, Mn, Al, Sr, Sn und/oder Hf enthält.
6. Dauermagnet nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Eisens durch Kobalt ersetzt ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten des Typs SE-Fe-B, wobei SE mindestens ein Seltenerd-Element einschließlich Yttrium ist, aus Legierungspulvern durch Verdichten der Legierungspulver und anschließendes Sintern, dadurch gekennzeichnet, daß den Legierungs­ pulvern mindestens eines der Elemente M: Bi, Ga, In, Tl, Ge, Pb, As, Sb, Se und/oder Te in Form eines M-haltigen Pulvers vor dem Verdichten beigemischt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das M-haltige Pulver eine FeM-Legierung ist.
9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das M-haltige Pulver eine CoM-Legierung ist.
10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das M-haltige Pulver eine AlM- oder NbM-Legierung oder M-Pulver ist.
11. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bis zu 5 Gew.-% mindestens eines der Elemente M beigemischt wird.
DE19914135403 1991-10-26 1991-10-26 SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung Expired - Lifetime DE4135403C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914135403 DE4135403C2 (de) 1991-10-26 1991-10-26 SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19914135403 DE4135403C2 (de) 1991-10-26 1991-10-26 SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4135403A1 DE4135403A1 (de) 1993-04-29
DE4135403C2 true DE4135403C2 (de) 1994-06-16

Family

ID=6443513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19914135403 Expired - Lifetime DE4135403C2 (de) 1991-10-26 1991-10-26 SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4135403C2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19636284A1 (de) * 1996-09-06 1998-03-12 Vacuumschmelze Gmbh SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19636283A1 (de) * 1996-09-06 1998-03-12 Vacuumschmelze Gmbh Verfahren zur Herstellung eines SE-FE-B-Dauermagneten

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1073069A1 (de) * 1993-11-02 2001-01-31 TDK Corporation Herstellung eines Dauermagnets
DE19541948A1 (de) * 1995-11-10 1997-05-15 Schramberg Magnetfab Magnetmaterial und Dauermagnet des NdFeB-Typs
US6833036B2 (en) 2001-06-29 2004-12-21 Tdk Corporation Rare earth permanent magnet
EA014583B1 (ru) * 2010-03-15 2010-12-30 Ооо "Фрязинские Магнитные Технологии" Композиция для получения спеченного постоянного магнита, спеченный постоянный магнит и способ его получения
CN109881113B (zh) * 2019-02-24 2020-05-19 东阳市宏丰磁业有限公司 一种复合永磁材料及其制备方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3380612D1 (en) * 1983-05-06 1989-10-26 Sumitomo Spec Metals Isotropic permanent magnets and process for producing same
US4597938A (en) * 1983-05-21 1986-07-01 Sumitomo Special Metals Co., Ltd. Process for producing permanent magnet materials

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19636284A1 (de) * 1996-09-06 1998-03-12 Vacuumschmelze Gmbh SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19636283A1 (de) * 1996-09-06 1998-03-12 Vacuumschmelze Gmbh Verfahren zur Herstellung eines SE-FE-B-Dauermagneten
DE19636284C2 (de) * 1996-09-06 1998-07-16 Vacuumschmelze Gmbh SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
DE4135403A1 (de) 1993-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60309120T2 (de) Gesinterter R-Fe-B Magnet
DE3783413T2 (de) Verfahren zur herstellung eines seltenerd-eisen-bor-dauermagneten mit hilfe eines abgeschreckten legierungspuders.
DE3780876T2 (de) Dauermagnet auf der basis der seltenen erden.
DE19626049C2 (de) Magnetwerkstoff und Verbundmagnet
DE3783975T2 (de) Dauermagnet mit guter thermischer stabilitaet.
DE60319800T2 (de) Seltenerdelement-permanentmagnet auf r-t-b-basis und magnetzusammensetzung
DE69935231T2 (de) Leistungsfähige magnetische Materalien, die Eisen, Seltenerdmetalle, Bor, schwer schmelzende Metalle und Kobalt einschließen
DE60206031T2 (de) Verfahren zur herstellung von seltenerdlegierungs sinterformteilen
DE4408114B4 (de) Magnetisches Material
DE60131699T2 (de) Dauermagnetmaterialien auf R-Fe-B-Basis
DE68904811T2 (de) Seltene erden-dauermagnet.
DE69219753T2 (de) Seltenerd-Eisen-Bor Legierungspulver für Dauermagneten
DE4402783B4 (de) Nd-Fe-B-System-Dauermagnet
DE60311421T2 (de) Seltenerdelement-permanentmagnet auf r-t-b-basis
DE3784575T2 (de) Dauermagnet-material.
DE112006000070T5 (de) Seltenerdmetall-Sintermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE69200130T2 (de) Magnetisches Material.
DE2631781A1 (de) Permanentmagnet und verfahren zur herstellung desselben
DE2944031A1 (de) Material fuer einen permanentmagneten
DE69202515T2 (de) Verfahren zur Herstellung von zweiphasigen Dauermagneten auf der Basis von Seltenen Erden.
DE4133214C2 (de) Aus Eisen-Seltenerdmetall-Legierung bestehendes Dauermagnetmaterial
DE60031914T2 (de) Magnetpulver und isotroper Verbundmagnet
DE69503957T3 (de) SE-Fe-B Magneten und ihrer Herstellungsverfahren
DE4135403C2 (de) SE-Fe-B-Dauermagnet und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19739959C2 (de) Hartmagnetisches Material

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right