DE699295C

DE699295C - Permanent magnet alloy containing iron, nickel and titanium

Info

Publication number: DE699295C
Application number: DE1937D0075874
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Walter Rohland
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1937-08-06
Filing date: 1937-08-06
Publication date: 1940-11-26

Description

Eisen, Nickel und Titan enthärtende Dauermagnetlegierung Die Erfindung betrifft aushärtbare Eisen-Nickel-Titan-Dauermagnetlegierungen. Derartige Legierungen mit zusätzlichen Gehalten beispielsweise an Aluminium und Kobalt, die die Aushärtung fördern, sindi bekannt.Iron, nickel and titanium softening permanent magnet alloy The invention relates to age-hardenable iron-nickel-titanium permanent magnet alloys. Such alloys with additional contents of aluminum and cobalt, for example, which facilitate the hardening process promote, are known.

Die Erfindung beruht auf, der nicht vorbekannten Feststellung, daß die Auswahl der zusätzlichen Elemente nicht nur nach dem Gesichtspunkt zu erfolgen hat, ob sie in der betreffenden Zusammensetzung zur Aushärtung führen oder nicht. Es ist vielmehr erforderlich, die Auswahl so zu treffen, daß die zusätzlichen aushärtenden Bestandteile den gleichen Löslichkeitsbedingungen unterworfen sind wie die anderen in der Legierung vorhandenen aushärtenden Elemente. Es muß somit, wenn durch den Zusatz eines weiteren Elementes zu einer ausscheidungshärtungsfähigen Legierung ein magnetischer Vorteil erzielt werden soll, der zweite Stoff bei etwa der gleichen Temperatur und bei der gleichen Anläßdauer optimale Ausscheidung zeigen.The invention is based on the not previously known finding that the selection of the additional elements should not only be made according to the point of view whether they lead to curing in the composition in question or not. Rather, it is necessary to make the selection so that the additional hardening Components are subject to the same solubility conditions as the others hardening elements present in the alloy. It must therefore, if by the Addition of a further element to a precipitation hardenable alloy a magnetic advantage should be obtained, the second substance at about the same Temperature and with the same tempering time show optimal elimination.

Es wird auf diese Weise möglich, die bekannte Wirkung der Aushärtung voll auszunutzen, die bekanntlich darauf beruht, daß die in der bei Raumtemperatur beständigen Phase fein verteilt ausgeschiedenen Bestandteile die magnetische Hysterese unter gleichzeitiger Steigerung von Remanenz und KoerzitivIäaft aufweiten. Die Wirkung ist um so größer; je größer die Menge der ausgeschiedenen Teilchen ist. Wenn diese jedoch nicht alle den gleichen Löslichkeitsbedingungen unterworfen sind, so kann beispielsweise bei einem Bestandteil .durch die AnlaBwirkung oder Anlaßdauer eine frühzeitige Koagulation eintreten, die die Wirkung der Ausscheidung hinsichtlich der Verminderung- der magnetischen Werte beeinträchtigt.In this way, the well-known effect of curing becomes possible fully exploit, which is known to be based on the fact that the at room temperature stable phase, finely divided constituents, the magnetic hysteresis with a simultaneous increase in remanence and coercivity. The effect is all the greater; the greater the amount of particles excreted. If those however, not all are subject to the same solubility conditions, so may for example in the case of a constituent early coagulation occur that have the effect of excretion with regard to the reduction of the magnetic values.

In diesem Sinne wird gemäß der Erfindung als Dauermagnetwerkstoff eine nachstehend näher gekennzeichnete Eisen-Nickel-T_ itan-Legierüng vorgeschlagen, die noch Niob und/oder Tantal enthält, da Niob und Tantal für Legierungen der genannten Art den oben bezeichneten Bedingungen entsprechen. Diese beiden Elemente sind in ihrer Wirkung auch untereinander vollkommen gleichwertig, so daß sie in wechselnden Mengenverhältnissen und auch einzeln in der Legierung vorhanden sein können. Zur Erschmelzung der Legierungen können somit handelsübliche Ferro-Tantal-bzw. Ferro-Niob-Legierungen verwendet werden, die bekanntlich jeweils durch Niob bzw. Tantäl mehr oder weniger stark verunreinigt sind.In this sense, according to the invention, as a permanent magnet material an iron-nickel-titanium alloy, identified in more detail below, is proposed, which still contains niobium and / or tantalum, since niobium and tantalum are alloys of the aforementioned Type correspond to the conditions described above. These two elements are in their effect is also completely equivalent to one another, so that they change in Quantities and can also be present individually in the alloy. To the The alloys can thus be melted using commercially available ferro-tantalum or. Ferro-niobium alloys are used, which is known to be more or less due to niobium or tantalum are heavily contaminated.

Die vorstehend behandelte, im Sinne der Erfindung aufgebaute Legierung hat folgende Zusammensetzung 9 bis 38% Nickel; z - 14% Titan, 0,5- i i % Niob + Tantal; Rest Eisen. Wie bereits dargelegt, kommt es nicht auf das Mengenverhältnis von Niob und Tantal zueinander an, es kann sogar in der Legierung jeweils nur einer dieser Bestandteile vorhanden sein. Die Legierung kann außerdem noch bis zu 34% Kobalt und/oder bis zu 2o% Aluminium enthalten.The alloy constructed in accordance with the invention and treated above has the following composition 9 to 38% nickel; z - 14% titanium, 0.5-2 % niobium + tantalum; Remainder iron. As already explained, it does not depend on the ratio of niobium and tantalum to one another; only one of these components can be present in the alloy. The alloy can also contain up to 34% cobalt and / or up to 20% aluminum.

Der Gehalt an Niob und Tantal einzeln oder gemeinsam hat außer dem geschilderten Vorteil, der mit der Aushärtung im Zusammenhang steht, noch den Vorzug, überschüssige Kohlenstoffmengen zu binden, so daß der Kohlenstoffgehalt im Eisenrest bis 0,4% betragen kann, ohne die günstigen Eigenschäften der Legierungen zu beeinträchtigen. Ein weiterer -Vorzug des Tantal- und Niobgehältes besteht darin, daß die verschlechternde Wirkung eines erhöhten Siliciumgehaltes ausgeglichen wird. Bekanntlich läßt sich schmelzt@hnisch ein erhöhter Siliciumgehalt vielfach 'xücht vermeiden, und zwar ist dies insbeson-:dere der Fall für solche Legierungen, die erhebliche Mengen Titan enthalten, da das zur Herstellung verwendete Ferrotitan stark siliciumhaltig ist. Die Legierungen gemäß der Erfindung können daher im Eisenrest außer Kohlenstoff noch bis zu @,8% Silicium enthalten.The content of niobium and tantalum individually or together has besides that the advantage described, which is related to the hardening, nor the advantage, To bind excess amounts of carbon, so that the carbon content in the iron residue up to 0.4% without impairing the favorable properties of the alloys. Another advantage of the tantalum and niobium content is that the deteriorating Effect of an increased silicon content is compensated. As is well known, can When it comes to melting, an increased silicon content is often avoided, namely this is especially the case for alloys that contain significant amounts of titanium because the ferrotitanium used for production has a high silicon content. The alloys according to the invention can therefore contain other than carbon in the iron radical still contain up to @.8% silicon.

ES hat sich als zweckmäßig erwiesen, bei den -Legierungen gemäß der Erfindung; die einen Aluminiumgehalt aufweisen, die Summe von Aluminium + Titan -'- Niob und/ oder Tantal 3oojä nicht übersteigen zu lassen.ES has proven to be useful in the alloys according to the Invention; which have an aluminum content, the sum of aluminum + titanium -'- niobium and / or tantalum not to exceed 3oojä.

Claims

PATENT CLAIM ?: I. Age-hardenable permanent magnet alloy, characterized by the following composition: o up to 0.4% carbon, 9 - '38% nickel, I - 14% titanium, o, 5 - II 0 / p niobium and / or tantalum, o - 1.8% silicon,

Remainder iron.

2. Permanent magnet alloy according to claim I, characterized in that it still contains up to 34% cobalt.

3. 'permanent magnet alloy according to claim i or 2, characterized in that it still contains up to 20% aluminum.

4. Permanent magnet alloy according to claim 3, characterized in that the sum of aluminum -f- niobium and / or Täntal is at most 30%.