DE764867C

DE764867C - Dauermagnete und Verfahren zur Erhoehung ihrer Festigkeit

Info

Publication number: DE764867C
Application number: DES124130D
Authority: DE
Inventors: Hans F Schmidt
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens AG
Priority date: 1936-09-11
Filing date: 1936-09-11
Publication date: 1954-08-16

Description

Dauermagnete und Verfahren zur Erhöhung ihrer Festigkeit Die neueren magnetischen Legierungen mit hoher Koerzitivkraft und Remanenz haben eine außerordentlich große mechanische Härte. Sie werden durch Gießen oder durch Sintern pulverförmiger oder grob zerkleinerter Teile hergestellt. Eine Bearbeitung 'dieser Magnetkörper ist schwierig. Daher gibt man den Körpern gleich bei der Herstellung die erwünschte Endform 'und beschränkt seine Nachbearbeitung möglichst auf Schleifen.
Die Festigkeit dieser Magneten reicht aber für manche Beanspruchungen nicht aus. Infolge der geringen Zugfestigkeit und der häufig schwer vermeidbaren Poren und Risse ergeben sich Schwierigkeiten bei der Anwendung dieser magnetisch hochwertigen Körper in umlaufenden Teilen elektrischer Maschinen und Apparate.
Die Erfindung gibt nun ein Verfahren an, durch das die erwähnten Schwierigkeiten vermindert werden.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Dauermagneten, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der zu magnetisierende Körper mit zähem, in festem Zustand befindlichen Metall umgeben und dann derart wärmebehandelt wird, daß das zähe Metall zumindest teilweise in den -Magnetkörper eindringt und dadurch in diesem Oberflächenzonen aus zäherem Stoff bildet. Durch das Eindringen des zähen -Metalls in den -Magnetkörper wird eine Verankerung zwischen dem magnetisch hochwertigen und dem mechanisch festeren Material erzielt, die bewirkt, daß die Festigkeit des Körpers wesentlich größer ist, als sie sich durch bekannte Bandagen oder Blechumhüllungen erzielen ließe. Man kann daher die erwähnten magnetisch hochwertigen Legierungen, z. B. ausscheidungshärtungsfähige aluminium- oder titanhaltige Nickel- oder Nickel-Kobalt-Stähle, als rotierende Körper in elektrischen -Maschinen anwenden. Das bedeutet, selbst dann einen wesentlichen Fortschritt gegenüber den bisherigen -Magneten, wenn durch die magnetisch ungünstigeren Eigenschaften der zäheren Zonen die Koerzitivkraft oder Remanenz des Dauermagneten etwas herabgesetzt wird.
Es ist bekannt, Bandagen oder Umhüllungen an Dauermagnetkörpern vorzusehen; diese werden jedoch vom Magnetkörper getrennt hergestellt und auf ihn aufgebracht und sollen für sich selbst bestehen. Außerdem müssen sie aus nichtmagnetischem :Material bestehen, da sie als magnetischer Schirm dienen sollen.
Auch ist es bekannt, einen Magneten aus Gußeisen mit Kobalt zu umgeben, um seine dauermagnetischen Eigenschaften zu verbessern. Es handelt sich hierbei also um ein magnetisch schlechtes Innenmaterial, das mit magnetisch hochwertigem Stoff umgeben wird. Demgegenüber findet .das Verfahren gemäß der Erfindung auf magnetisch gute Innen,tverkstoffe Anwendung, die lediglich in ihrer mechanischen Festigkeit verbessert werden sollen.
Schließlich liegt ein nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlag vor, wonach in dem Magnetkörper vorhandene Risse und Sprünge mit in flüssigem Zustand befindlichem Metall ausgefüllt werden sollen.
Die erfindungsgemäß zur Anwendung kommenden zähen Zonen können aus unmagnetischem -Metall oder auch aus einem Material bestehen, das selbst magnetisch ist oder die Eigenschaften eines Dauermagneten besitzt. Wesentlich ist, daß diese Zonen nicht für sich selbst bestehen und daher nicht zunächst für sich hergestellt werden, sondern daß sie zur Erzielung einer innigen Vereinigung am Kernmaterial selbst erzeugt werden.
Die Herstellung von Dauermagneten gemäß der Erfindung kann in der Weise erfolgen, daß die Kernkörper mit Spänen oder Pulver des zähen -Metalls oder mit 1letallverbindunden umgeben und so lange erhitzt werden, bis die zähen Stoffe in den Grundstoff eindringen. Dabei braucht am fertigen Magneten nur eine dünne oder auch praktisch keine Oberflächenschicht aus dem alle Poren füllenden oder auch mit dem Kernmaterial legierten zähen Metall vorhanden zu sein.
Als zähes Material kann man vorteilhaft auch Eisen oder magnetische Eisenlegierungen benutzen. Es eignen sich sowohl magnetisch weiche -Materialien als auch solche mit den Eigenschaften von Dauermagneten.
Erfindungsgemäß kann ferner so vorgegangen werden, daß man die aus einer magnetisch hochwertigen Legierung, z. B. ausscheidungshärtungsfähigen Stahllegierung, bestehenden Kernkörpern durch Vergüten oder Legieren an der Oberfläche in ein zäheres Material umwandelt.
Bei Polrädern für elektrische -Maschinen kann man sowohl an der 1lantelfläche als auch an der Oberfläche der axialen Bohrung eine Oberflächenzone vorsehen.
Bei Polrädern kann es ferner zweckmäßig sein, die -Mantelschichten an den Polstellen durch Bearbeitung freizulegen, z. B. durch Rundschleifen der -Mantelfläche des sternförmigen Radkörpers.

Claims

P-ATENTAXSPPLCHE: i. Verfahren zur Erhöhung der Festigkeit von Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der zu magnetisierende Körper mit zähem, in festem Zustand befindlichen Metall umgeben und dann derart wärmebehandelt wird, daß das zähe Metall zumindest teilweise in den -Magnetkörper eindringt und dadurch in diesem Oberflächenzonen aus zäherem Stoff bildet.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper von gepulvertem zähem -Metall umgeben und dann geglüht wird.
3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als zähes Metall ein ebenfalls magnetisches -Material, z. B. ein Magnetstahl, verwendet wird. q..
Dauermagnet mit großer Festigkeit, behandelt nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3.
5. Aus einem Dauermagneten nach Anspruch d. bestehender Rotationskörper für elektrische Maschinen und Apparate, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkörper sowohl an der 'Mantelfläche als auch in der axialen Bohrung mit der Außenzone aus zäherem Werkstoff versehen ist.-ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche .Patentschrift Nr. a04 073; schweizerische Patentschriften Nr. 150 7a1, 184 7o6; französische Patentschrift Nr. 767 964; britische Patentschrift Nr. 440 038; USA.-Patentschriften Nr. I 183 258, 1991046.