DE701528C

DE701528C - Process for improving the magnetic properties of permanent magnets

Info

Publication number: DE701528C
Application number: DE1936S0123672
Authority: DE
Inventors: Dr Artur Buechner; Dr Hans Neumann; Hermann Reinboth
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1936-08-02
Filing date: 1936-08-02
Publication date: 1941-01-17

Description

Verfahren zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften von Dauermagneten Zusatz zum Patent 7oo soo In dem Hauptpatent sind Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten aus Kupfer-Nickel - Eisen - Legierungen beschrieben, bei denen u. a. Legierungen mit 15 bis 40 Nickel, 5 bis 30% Eisen, Rest Kupfer, gegebenenfalls nach einer Vorglühung, mit einem Walzgrad von mehr als 40% heruntergewalzt und dann angelassen werden. Man gelangt auf diese Weise zu bearbeitbaren Dauermagneten mit günstigen Werten von Koerzitivkraft und Remanenz.Process to improve the magnetic properties of permanent magnets Addition to patent 7oo soo The main patent describes processes for the production of permanent magnets from copper-nickel-iron alloys, in which, among other things, alloys with 1 5 to 40 nickel, 5 to 30% iron, remainder Copper, if necessary after pre-annealing, can be rolled down with a degree of rolling of more than 40% and then tempered. In this way one arrives at machinable permanent magnets with favorable values of coercive force and remanence.

Gegenstand der Erfindung ist eine Weiterbildung dieses Verfahrens, wodurch eine beträchtliche Verbesserung der magnetischen Eigenschaften ohne Beeinträchtigung der Bearbeitbarkeit erzielt wird.The subject of the invention is a further development of this method, thereby a considerable improvement in the magnetic properties without deterioration machinability is achieved.

Nach der Erfindung werden Legierungen mit 15 bis 25% Nickel, i o- bis 25% Eisen und 5o bis 75% Kupfer nach dem Herstellen eines vorgeformten Körpers bei Temperaturen von über iooo° C geglüht, dann abgeschreckt, darauf mit einem Walzgrad von über 4o% gewalzt und schließlich bei Temperaturen von 5oo bis 700°C angelassen.According to the invention, alloys with 15 to 25% nickel, i o- up to 25% iron and 50 to 75% copper after making a preformed body Annealed at temperatures of over 100 ° C, then quenched, then with a rolling degree rolled by over 40% and finally tempered at temperatures of 500 to 700 ° C.

Durch dieses Verfahren- wird sowohl eine Steigerung der Koerzitivkraft als auch der Remanenz erzielt, ohne die sonstigen, *für diese Art von Dauermagneten wesentlichen Eigenschaften zu verschlechtern.This process both increases the coercive force as well as the remanence achieved without the other, * for this type of permanent magnet essential properties to deteriorate.

Die Bedeutung der Erfindung geht aus folgenden Ausführungsbeispielen hervor: Eine Legierung von 2o0,'o Nickel, 2o% Eisen und 6o% Kupfer wurde zu Stäben von 43 mm gegossen. Die Stäbe wurden zunächst auf einen Durchmesser von 23 mm herabgewalzt. Die so vorgeformten Magnetkörper wurden zunächst bei 1o50° C 1o Stunden lang geglüht. Auf diese Weise wurde das Material homogenisiert. Nach dem Glühen wurden die Stäbe auf einen Durchmesser von 10,7 mm herabgewalzt und anschließend i Stunde lang bei 6oo° C angelassen und endlich an der Luft abgekühlt. Das letzte Abkühlen nach dem Anlassen ist auf die magnetischen Eigenschaften ohne Einfluß.The significance of the invention is evident from the following exemplary embodiments: An alloy of 20% nickel, 20% iron and 60% copper was cast into rods of 43 mm. The bars were first rolled down to a diameter of 23 mm. The magnet bodies preformed in this way were first annealed at 1050 ° C for 10 hours. In this way the material was homogenized. After the annealing, the rods were rolled down to a diameter of 10.7 mm and then tempered for 1 hour at 600 ° C. and finally cooled in the air. The final cooling after tempering has no influence on the magnetic properties.

Mit dem so hergestellten Magnetkörper wurden folgende magnetischen Werte erreicht: Aus dem letztgenannten Wert geht hervor, daß die Magnetisierungskurve stark ausgebaucht ist, so daß man einen im Verhältnis zur Koerzitivkraft und Remanenz sehr hohen Energiegehalt erzielt.The following magnetic values were achieved with the magnetic body produced in this way: The last-mentioned value shows that the magnetization curve is strongly bulged, so that a very high energy content is achieved in relation to the coercive force and remanence.

Neben der Verbesserung der magnetischen Eigenschaften wird durch die Erfindung erreicht, daß sich Dauermagnete mit sehr kleinen Wandstärken herstellen lassen. Als Beispiel sei erwähnt, daß das bei dem oben beschriebenen Beispiel näher angegebene Material auf eine Dicke von o,-2 mm heruntergewalzt wurde. Das Verfahren wurde im übrigen genau so wie hei dem oben behandelten Beispiel durchgeführt. Das dünne und leicht biegsame Blech hatte folgende magnetischen Werte Br . . . . . . . . -- 502o, Brr. ....... _ 432, ..... - .136, #B#H)"rax...=I,O#IOa, y . . . . . . . . . =.160'o. Derartig günstige Ergebnisse sind bisher hei Blechen mit ähnlich dünner Wandstärke an keiner der bisher für Dauermagnete bekannten Legierungen erzielt worden.In addition to improving the magnetic properties, the invention achieves that permanent magnets with very small wall thicknesses can be produced. As an example it should be mentioned that the material specified in more detail in the example described above was rolled down to a thickness of 0.2 mm. The procedure was otherwise carried out in exactly the same way as in the example given above. The thin and easily flexible sheet metal had the following magnetic values Br. . . . . . . . - 502o, Brr. ....... _ 432, ..... - .136, # B # H) "rax ... = I, O # IOa, y.......... = .160 ' o. Such favorable results have hitherto not been achieved in metal sheets with a similarly thin wall thickness on any of the alloys previously known for permanent magnets.

Man kann in manchen Fällen zwischen Abschrecken und Walzen noch ein Anlassen einfügen. Bei diesem vor dem Walzen erfolgenden Anlassen wird ebenso wie bei dem nach dem Walzen vorzunehmenden Anlassen eine Temperatur von 5oo bis 70a° C, insbesondere von 6oo bis 65o° C, angewendet.In some cases you can choose between quenching and rolling Insert tempering. In the case of this tempering, which takes place before rolling, the same applies as for the tempering to be carried out after rolling, a temperature of 500 to 70 ° C, in particular from 600 to 65o ° C, applied.

Das Abschrecken kann in Flüssigkeiten, wie z. B. Wasser oder öl, vorgenommen werden. Im übrigen richten sich die Abschreck geschwindigkeit sowie die Dauer für das Vor glühen und Anlassen nach der Dicke des zu behandelnden Körpers.The quenching can be carried out in liquids such as B. water or oil made will. In addition, the quenching speed and duration are based on pre-annealing and tempering according to the thickness of the body to be treated.

Wie die Beispiele zeigen, kommen die magnetischen Eigenschaften der gemäß der Erfindung hergestellten Magnete den Eigen. schaften von Magneten aus den bekax@Iten ausscheidungshärtungsfähigen Aluminium ;oder titanhaltigenNickel-oder Nickel-Kobalt-Stählen nahe. Sie haben dabei aber den Vorteil, sich gut bearbeiten zu lassen.As the examples show, the magnetic properties come from the magnets manufactured according to the invention have their own. shafts of magnets from the bekax @ Iten precipitation hardenable aluminum; or titanium-containing nickel or Nickel-cobalt steels close. But you have the advantage of being able to work well allow.

Besonders günstige Eigenschaften werden mit Legierungen erzielt, die etwa 6o% Kupfer, etwa 2oo;'o Nickel und etwa 20% Eisen enthalten. Durch Erniedrigen des Eisengehaltes bei gleichbleibendem Nickelgehalt wird die Koerzitivkraft erhöht und zugleich die Remanenz erniedrigt. So wird z. B. eine Legierung mit 200%o Nickel und 20% Eisen, die eine Koerzitivkraft von 390 und eine Remanenz von etwa 5ooo hat, durch Erniedrigen des Eisengehaltes auf I2;0 bei gleichbleibendem Nickelgehalt von 200'o hinsichtlich der Koerzitivkraft auf 575 verbessert, während die Remanenz auf 3200 sinkt. Bei zu starker Steigerung des Eisengehaltes sinken sowohl die Koerzitivkraft als auch die Remanenz.Particularly favorable properties are achieved with alloys which contain about 60% copper, about 200% nickel and about 20% iron. By lowering the iron content while keeping the nickel content constant, the coercive force is increased and at the same time the remanence is reduced. So z. B. an alloy with 200% nickel and 20% iron, which has a coercive force of 390 and a remanence of about 5ooo, improved by lowering the iron content to I2; 0 with a constant nickel content of 200'o with regard to the coercive force to 575, while the remanence drops to 3200. If the iron content is increased too much, both the coercive force and the remanence decrease.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for improving magnetic properties of permanent magnets based on copper-nickel-iron according to patent 7oo 6oo, thereby characterized that alloys with 15 to 25% nickel, i o to 25% iron and '5o up to 75% copper after making any preformed body annealed at temperatures of over 100 ° C, then preferably in a liquid, like oil or water, quenched, then rolled down with a rolling degree of more than .d00 / 0 and finally at temperatures of 500 to 700 ° C, in particular 600 to 65o ° C, be left on.

2. The method according to claim I, characterized in that the Permanent magnets after quenching and before rolling to 500 to 700 ° C, preferably 600 to 65o ° C.

3. Application of the method according to claim I or 2 for alloys with 2o% nickel, 20% iron and 6o% copper.