DE889455C

DE889455C - Eisenlegierung fuer Dauermagnete

Info

Publication number: DE889455C
Application number: DEK2760D
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Rer Nat Jellinghaus
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1941-11-14
Filing date: 1941-11-14
Publication date: 1953-09-10

Description

Eisenlegierung für Dauermagnete Es sind Eisen-Nickel-Vanadin-Legierungen bekannt, die bis 5o °/o Nickel und bis zo °/o Vanadin enthalten können und die als magnetisch weiche Legierungen in der Fernmeldetechnik verwendet werden sollen. Ferner sind als gegen Wasserstoffangriff beständige Werkstoffe solche Stahllegierungen bekannt, die etwa 0,3 bis 0,5 °/o Vanadin enthalten und denen noch weitere Elemente, z. B. bis zu 30 °/o Nickel, zugesetzt werden können. Als Werkstoff für unmagnetische Gegenstände, die leicht bearbeitbar sein sollen, ist auch Manganstahl mit i6 bis 25 % Mangan und gegebenenfalls bis zu 5 °/o Vanadin, dessen Kohlenstoffgehalt höchstens ein Zwanzigstel des Mangangehaltes beträgt, bekanntgeworden. Alle diese Legierungen sind aber nicht als Werkstoffe für Dauermagnete bekanntgeworden.
Die bisher bekannten Dauermagnetwerkstoffe erhalten ihre Dauermagneteigenschaften entweder durch die sogenannte Martensithärtung oder durch Ausscheidungshärtung. Die Stähle der ersten Gruppe enthalten etwa o,7o bis r,2o °/o Kohlenstoff und können daher praktisch nicht auf dünne Stärken, z. B. zu Blechen, ausgewalzt werden, ohne daB ihre magnetischen Eigenschaften durch Entkohlung stark beeinträchtigt werden. Von den ausscheidungshärtenden Dauermagnetlegierungen sind die mit einer Zusammensetzung auf der Basis Eisen-Nickel-Aluminium weder bearbeitbar noch verformbar. Die anderen bekannten ausscheidungshärtenden Dauermagnetlegierungen weisen. hohe Gehalte an Kobalt und Wolfram oder Molybdän, also an Legierungsmetallen auf, die teuer und im Inland kaum verfügbar sind. Die nach der Erfindung verwendeten-Legierungen enthalten zwar Nickel, aber in wesentlich geringeren Mengen; sie lassen .sich außerdem ohne Schwierigkeit zu dünnen Blechen auswalzen und spanabhebend bearbeiten.
Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, gehört aber noch nicht zum Stand der Technik, Legierungen mit o bis o,29/, Kohlenstoff, 1o bis 170/, Mangan, Rest Eisen sowie auch solche mit dem gleichen Kohleüstoff und Mangangehalt, die jedoch noch bis 6 °/o Vanadin oder bis 7 °/p von mehreren der Elemente Silicium, Titan, Vanadin enthalten, als Werkstoff für Dauermagnete zu verwenden. Dabei sollen diese Legierungen zweckmäßig einer Kaltverformung mit mindestens 40 °/o Querschnittsverminderüng und einem Anlassen bei etwa 40o bis 6oo° C unterworfen werden.
Den Gegenstand der Erfindung bildet die Verwendung von Eisen-Nickel-Vanadin-Legierungen mit. o bis 0,2 °/o Kohlenstoff, o bis 10/, Silicium, 1o bis 28 °/o Nickel, 2 bis 2o % Vanadin, Rest Eisen mit oder ohne die üblichen Verunreinigungen, als Werkstoff für Dauermagnete. Bei diesen Legierungen kann der Nickelgehalt teilweise durch einen entsprechenden Mangangehalt, der jedoch etwa 170/, nicht überschreiten soll, ersetzt werden. Im folgenden soll an Hand von zwei Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes die Zusammensetzung und Behandlung von Eisen-Nickel-Vanadin-Legierungen erläutert werden, die zur Herstellung von Dauermagneten Verwendung finden sollen.
Erstes Ausführungsbeispiel Die erschmolzene Legierung hat folgende Zusammensetzung: o,o5 °/o Kohlenstoff, 15,2 °/o Nickel, 14,8 °/o Vanadin, Rest Eisen. In geschmiedetem Zustand hat .sie folgende magnetische Eigenschaften: B,. = 370, H, = 28.
Nach einer Kaltverformung um 66 °/o zwecks Überführung ihres Gefüges in den martensitischen Zustand, haben sich diese Eigenschaften wie folgt geändert : -B,. = 4430, H, = 23.
-Nach einem Anlassen der so behandelten Legierung; i Stunde 55o° C mit Abkühlung an der Luft, haben die genannten Eigenschaften folgende Werte angenommen B, = 8250, H, = 71. - Zweites Ausführungsbeispiel Die gemäß diesem Ausführungsbeispiel erschmolzene Legierung hat folgende Zusammensetzung: 0,05 "/a Kohlenstoff, 1g,8,0/, Nickel, 10,3 °/o Vanadin, Rest Eisen.
Sie zeigt folgende magnetische Eigenschaften: In geschmiedetem Zustand: B, = 3350 H. = 30, in kaltgewalztem Zustand (Verformung um 66 %) B,. = 5200, H, = 1g, in angelassenem _ Zustand, i Stunde 55o° C, Abkühlung an der Luft B,. = 72&o, Hc = 114.
Wie die Ausführungsbeispiele zeigen, werden die Legierungen, die erfindungsgemäß als Werkstoff für Dauermagnete vorgeschlagen werden, soweit sie nicht schon bei der Abkühlung von Schmelztemperaturen ferritisch oder martensitisch sind, durch entsprechende Kaltverformung oder durch Abkühlung unter o° C, beispielsweise mittels Kältemischungen oder mittels flüssiger Luft, mehr oder weniger vollständig in den martensitischen Zustand übergeführt und dann bei Temperaturen zwischen 450 und 65o° C mit Luftabkühlung auf Raumtemperaturen angelassen. Zufolge dieser Behandlung wird die Koerzitivkraft der genannten Legierungen so stark erhöht, daß die Legierungen mit besonderem Vorteil als Werkstoff für Dauermagnete verwendet werden können.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verwendung von Eisen-Nickel-Vanadin-Legierungen mit o bis o,2 °/a Kohlenstoff, o bis 10/0 Silicium, 1o bis 28 °/o Nickel, 2 bis 2o °/o Vanadin, Rest Eisen mit oder ohne die üblichen Verunreinigungen, als Werkstoff für Dauermagnete.
2. Verwendung von Legierungen, wie sie in Anspruch i genannt sind; bei denen der Nickelgehalt teilweise durch einen entsprechenden Mangangehalt bis zum Höchstbetrag von 17 °/o Mangan ersetzt ist, für den Zweck nach Anspruch i.
3. Verwendung von Legierungen gemäß Anspruch i oder 2, die durch Kaltverformung oder durch Abkühlung unter o° C mehr oder minder vollständig in den martensitischen Zustand übergeführt und bei Temperaturen zwischen 45o und 65o° C angelassen sind, für den Zweck nach Anspruch i.