DE653571C

DE653571C - Verfahren zum Erzeugen einer fuer die Herstellung magnetischer Koerper geeigneten aluminiumhaltigen Eisenlegierung

Info

Publication number: DE653571C
Application number: DEV31045D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Franz Poelzguter
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1934-08-22
Filing date: 1934-08-22
Publication date: 1937-11-27

Description

Verfahren zum Erzeugen einer für die Herstellung magnetischer Körper geeigneten aluminiumhaltigen Eisenlegierung Es ist bekannt, Aluminium zur Erzielung bestimmter Eigenschaften, z. B. Erhöhung der Hitzebeständigkeit bzw. des elektrischen ZViderstandes, dem Stahl zuzusetzen. Alle bis in die jüngste Zeit bekannten aluminiumhaltigen Stahllegierungen weisen im allgemeinen einen Aluminiumgehalt von a, bis 5% auf. Bei der Herstellung solcher Legierungen wurde so verfahren, daß das Aluminium unter Berücksichtigung des Abbrandes in fester Form dem Stahl zulegiert wurde. Vielfach wurde auch an Stelle von Reinaluminium eine aluminiumhaltige Vorlegierung verwendet.
Es ist auch gelegentlich vorgeschlagen worden, zur Herstellung von Legierungen des Eisens mit Aluminium hoch- und niedriger schmelzende Legierungsbestandteile getrennt zu schmelzen und dann zusammenzugießen.
Die bisher bekannten Verfahren führten jedoch dann nicht zu dem gewünschten Erfolg, wenn !es sich darum handelt, die erst in jüngster Zeit bekanntgewordenen Nickel-Aluminium-Magnet-Legierungen herzustellen, die einen Aluminiumgehalt von über 6% aufweisen. Ein derart hoher Aluminiumgehalt wurde bisher .als Zusatz zu Eisenlegierungen praktisch nicht verwendet. Außerdem zeigen die neuen Eisen-Nickel-Aluminium-Magnet-Legierungen, die gegebenenfalls auch noch andere Zusätze enthalten können, ihre besten magnetischen Eigenschaften nur dann, wenn der Aluminiumgehalt außerordentlich genau -eingehalten wird. Vielfach sind die günstigsten magnetischen Eigenschaften von Bruchteilen :eines zehntel Prozentes im Aluminiumgehalt abhängig.
Zur, befriedigenden Herstellung derartiger Legierungen ist somit ein Verfahren erforderlich, welches -gestattet, trotz der außerordentlich hohen Oxydierbarkeit des Aluminiums den Endgehalt des Aluminiums in der Legierung mit möglichst großer Genauigkeit einzuhalten. Dies war mit dem bisher bekannten Verfahren, besonders im Hinblick auf den außerordentlich hohen Aluminiumgehalt, der im vorliegenden Falle herzustellenden Aluminiumlegierung praktisch beinahe unmöglich. Insbesondere konnten solche Schmelzen nicht mit vollkommener Zuverlässigkeit hergestellt werden. Die Ursache ist im wesentlichen in der bekannten großen Verwandtschaft des Aluminiums zum Sauerstoff zu suchen, die sich bei der Höhe des in Frage kommenden Aluminiumgehaltes ganz besonders störend bemerkbar macht. Es wurde auch gefunden, daß die in der Schmelze bzw. in der Tiegel-oder Herdwand enthaltenen Metalloxydantedle bereits heftig reagieren, wobei die an der Reaktion teilnehmenden Stoffe niemals genau übersehen oder nach einer bestimmten, vorberechenbaren Richtung be@einflußt "verden können. Der Versuch, mit den üblichen H@rstellungsverfahren die neue Magnetlegierung zuverlässig herzustellen, .schlug daher fehl. Insbesondere war es nicht möglich, größere Mengen, wie sie im praktischen Betrieb: laufend gebraucht werden, mit hinreichender Analysengenauigkeit wirtschaftlich herzustellen. Aus diesem Grunde waren auch die magnetischen Eigenschaften nicht immer befriedigend, und :es sei insbesondere erwähnt, daß Schwankungen der Gütewerte bei mittels der bekannten Verfahren hergestellten Legierungen bis zu 400"'o und mehr .auftraten. Für die Herstellung von Magneten sind derartige Schwankungen nicht tragbar.
Durch das im nachfolgenden beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung werden die obengenannten Nachteile bekannter Verfahren vermieden und die Gleichmäßigkeit der Erzeugung gewährleistet.
Nach der Erfindung werden, wie bereits für andersgeartete Aluminium-Eisen-Legierungen vorgeschlagen ist, zunächst die Legierungsbestandteile einzeln geschmolzen, und zwar einerseits Eisen-Nickel, gegebenenfalls, mit Zusatzmetallen, und andererseits Aluminium, getrennt voneinander. Abweichend von den bisher bekannten Verfahren wird dann die-Aluminiumschmelze in einen auf einer Waage austarierten Tiegel gebracht und unter Beobachtung der Gewichtsveränderung die notwendige Menge der zweiten, beispielsweise aus einer Eisen-Nicke1-Legierung bestehenden Schmelze zugegossen.

Nur mit dem neuen Verfahren gelingt es ohne Schwierigkeiten, den jeweils notwendigen Aluminiumgehalt der Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen mit der :erforderlichen. Genauigkeit einzuhalten, weil die Abbrandverh.ältnisse vollkommen beherrscht werden können. Damit ist auch die Gleichmäßigkeit der Erzeugung gewährleistet, so daß Schwankungen hinsichtlich der magnetischen Werte höchstens noch 1 5 0jo betragen, die bei der Magnetherstellung durchaus tragbar sind, Soll beispielsweise eine Legierung mit folgender Soll-Analyse hergestellt werden: --4,8o % Nickel, 14,6o % Aluminium, Rest Eisen, so erhält man bei Anwendung der bisher bekannten Verfahren betriebsmäßig etwa folgende in ihren Zusammensetzungen schwankende Legierungen und dementsprechend schwankende magnetisch6 Werte (Remanen = B,. und Koerzitivkraft = HJ

Nickel Aluminium

in °/a in °/ö

29,52 'I0,2I 5200 287

27,40 12,10 5950 191

26,84 13;64 6300 304

25,=o 12,40 56oo 236

24,6o 9,30 56oo 307

23,74 =o,81 7850 246

- - 7500 214

Wird jedoch die gleiche Soll-Analyse nach dem Verfahren gemäß der Erfindung angestrebt; so erhält man betriebsmäßig folgende Zusammensetzungen und magnetische Werte:

Nickel Aluminium B. H
in °/o in °% a c
- 24,87 14,70 6ooo 442
24,85 14,62 6150 448
2489 14,59 6350 441
2478 1467 625o 446
24,69 14,68 625o 440
24,82 14,61 6350 452
24,86 1459 6250 -445
24,88 14,63 6150 440
24,72 14,78 63oo 438
24,81 14,6o 61oo 456

Es ist ersichtlich, daß die Schwankungen der magnetischen Werte bei Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung -@- 5 0/'o nicht übersteigen.

Claims

PATENTANSPRUCfI: Verfahren zum Erzeugen einer für die Herstellung magnetischer Körper geeigneten aluminiumhaltigen Eisenlegierung mit etwa 6 bis i6 % Aluminium, 2o bis 32% Nickel, Rest Eisen und gegebenenfalls Zusätze an weiteren Elementen unter Anwendung getrennten Schmelzens des Aluminiums und der übrigen Legierungsel;emeate, dadurch gekennzeichnet, daß die Aluminiumschmelze in einen auf einer Waage austarierten Tiegel gebracht und unter Beobachtung der Gewichtsveränderung die notwendige Menge der zweiten, beispielsweise aus einer Eis;en-Nickel-Legierung bestehenden Schmelze Zugegossen wird.