DE970715C

DE970715C - Gesinterte, aushaertbare Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen fuer Dauermagnete mit hoher Kantenfestigkeit und/oder guter Bearbeitbarkeit sowie Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE970715C
Application number: DED11455A
Authority: DE
Inventors: Fritz Frehn
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1952-01-29
Filing date: 1952-01-29
Publication date: 1958-10-23

Description

Im Patent 946 230 sind aushärtbare Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen mit oder ohne Zusatz an weiteren Legierungsmetallen, wie Titan, Kobalt, Kupfer, Silizium und/oder Tantal—Niob, beschrieben, die Bor in Mengen von 0,001 bis 10% enthalten. Diese durch Sintern erzeugten Dauermagnetlegierungen haben auf Grund des Borgehaltes, verglichen mit Legierungen entsprechender Zusammensetzung, die jedoch borfrei sind, wesentlich höhere dauermagnetische Werte. So werden mit diesen Legierungen BH_max-Werte erzeugt, die um mindestens 25 bis 30'%, vielfach sogar um 50% höher liegen als entsprechende borfreie Legierungen.

Die Legierungen enthalten 5 bis 40'% Nickel, 3 bis 20'°/o Aluminium, gegebenenfalls bis 40% Kobalt, gegebenenfalls bis 20'% Kupfer, gegebenenfalls bis io°/o Titan, gegebenenfalls bis 3% Silizium, gegebenenfalls bis 5 '%> Tantal und Niob, einzeln oder gemeinsam, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen, und sind gekennzeichnet durch einen Gehalt von 0,001 bis 5% Bor.

In bevorzugter Zusammensetzung enthalten die Legierungen 12 bis i8°/o Nickel, 6 bis 9% AIu-

SOT 6+2/2»

minium, 20 bis 35% Kobalt, 2 bis 6°/o Kupfer, ο bis 8¹⁰Ai Titan, 0,001 bis 1% Bor, Rest Eisen mit den üblichen Verunreinigungen.

Die Legierung kann noch 0,01 bis 1,5% Silizium enthalten, und ferner ist es möglich, in ihr noch 0,01 bis 1,5% Tantal und Niob, einzeln oder zusammen, vorzusehen.

Die üblichen borfreien aushärtbaren Dauermagnetlegierungen der obengenannten Art haben bekanntlich gewisse Eigenschaften, die ihre Verwendung beeinträchtigen. Insbesondere neigen die Kanten der hergestellten Dauermagnetkörper dazu, auszubröckeln. Dieses Ausbröckeln tritt vornehmlich bei der Verarbeitung dieser Körper zu fertigen Systemen ein, d. h. also beispielsweise beim Schleifen, oder aber beim späteren Gebrauch, wenn die Dauermagnete Erschütterungen, Schlag- oder Stoßbeanspruchungen unterworfen werden. In vielen Fällen ist diese mangelnde Kantenfestigkeit untragbar, und es müssen daher solche Dauermagnetkörper, deren Kanten bei der mechanischen Bearbeitung, vornehmlich beim Schleifen, ausgebrökkelt sind, verworfen werden. Es ist ferner ohne weiteres ersichtlich, daß Dauermagnetkörper, die im Gebrauch zur Ausbröckelung der Kanten neigen, für viele Zwecke unbrauchbar sind, weil die ausgebröckelten Teilchen, die selbstverständlich dauermagnetische Eigenschaften aufweisen, in die Vorrichtungen hineingeraten können, mit denen die Dauermagnete funktionell zusammengebaut sind, also beispielsweise in das Instrumentengehäuse, in Getriebe, in den Flüssigkeitsstrom einer magnetisch zu filternden Flüssigkeit u. dgl. m. Dort verursachen solche Teilchen unter Umständen erhebliehe Schäden, zumal sie an Eisengegenständen haftenbleiben.

Es hat sich nun gezeigt, daß die Dauermagnetlegierungen gemäß Patent 946 230 in hervorragendem Maße die Eigenschaft der Kantenfestigkeit zeigen. Sie bröckeln daher weder bei der Herstellung noch beim späteren Gebrauch aus. Die Herstellung ist wesentlich erleichtert, weil die gesinterten Körper gegen die Bearbeitungsart, die bei diesen Dauermagneten die häufigste ist, nämlich das Schleifen, praktisch vollkommen unempfindlich sind.

Gemäß der Erfindung wird daher vorgeschlagen, das Bor in Mengen von 0,001 bis 10% enthaltenden aushärtbaren Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen mit oder ohne Zusatz an weiteren Legierungsmetallen, wie Titan, Kobalt, Kupfer, Silizium und Tantal—Niob, zur Herstellung von gesinterten Dauermagnetkörpern zu verwenden, bei denen es auf hohe Kantenfestigkeit und/oder gute Bearbeitbarkeit, insbesondere Schleifunempfindlichkeit, ankommt.

Vorzugsweise sollen die genannten Legierungen in einer Form verwendet werden, in der sie 0,001 bis 3,5% Bor enthalten. Ganz besonders zweckmäßig ist ein Borgehalt von 0,1 bis o,5^fl/o.

Die Legierungen können für die angegebenen Zwecke auch in einer Form verwendet werden, in der sie 0,05 bis 3^fl/o, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 °/o Zirkonium enthalten.

Die bekannten borfreien Legierungen sind ferner außerordentlich empfindlich gegen die Einhaltung einer optimalen S inter temperatur. Bei diesen Legierungen ist es notwendig, die Sintertemperatur auf etwa 3 bis 6° C genau einzuhalten, wenn in den Erzeugnissen die dauermagnetischen Eigenschäften stets gleich hohe Werte aufweisen sollen. Dieser Umstand macht die Erzeugung schwierig und hat häufige Ausfälle zur Folge, die nicht immer für andere untergeordnete Zwecke ausgenutzt werden können. Das Verfahren der Herstellung der borhaltigen Legierungen läßt sich indes wesentlich vereinfachen, und zwar dadurch, daß ohne Schädigung der dauermagnetischen Eigenschaften und ohne Beeinträchtigung der mechanischen Eigenschaften, wie Kantenfestigkeit und Schleifunempfindlichkeit, in einem Temperaturintervall von 1300 bis 1340⁰ C gesintert wird. Es ist ohne weiteres verständlich, daß infolge der weiten Grenzen des Intervalls einerseits der Ausschuß schlechthin verringert wird und andererseits für den Betrieb der Sinterofen eine besonders sorgfältige Temperaturüberwachung nicht erforderlich ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verwendung, von aushärtbaren Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen mit oder ohne Zusatz an weiteren Legierungsmetallen, wie Titan, Kobalt, Kupfer, Silizium und Tantal— Niob, die gemäß Patent 946 230 Bor in Mengen von 0,001 bis 1O¹⁰Ia enthalten, zur Herstellung von gesinterten Dauermagnetkörpern, bei denen es auf hohe Kantenfestigkeit und/oder gute Bearbeitbarkeit, insbesondere Schleifunempfindlichkeit, ankommt.

2. Verwendung einer Legierung nach Anspruch i, die noch 0,001 bis 2,5% Bor, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 °/o, enthält, für den dort genannten Zweck.

3. Verwendung einer Legierung nach Anspruch ι oder 2, die noch 0,05 bis 3%, vorzugsweise 0,5 bis i,s'% Zirkonium enthält, für den im Anspruch 1 genannten Zweck.

4. Verfahren zur Herstellung der nach Anspruch ι bis 3 zu verwendenden Legierungen, dadurch gekennzeichnet, daß sie bei Temperaturen von 1300 bis 1340⁰ C gesintert werden.

Iq Betracht gezogene Druckschriften: F. Rap atz, »Die Edelstahle«, 1951, S. 278 bis 281.