HU195678B - Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy - Google Patents
Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy Download PDFInfo
- Publication number
- HU195678B HU195678B HU121284A HU121284A HU195678B HU 195678 B HU195678 B HU 195678B HU 121284 A HU121284 A HU 121284A HU 121284 A HU121284 A HU 121284A HU 195678 B HU195678 B HU 195678B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- magnetic
- magnet
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
Szabadalmas: (73)Patent: (73)
Vasipari Kutató és Fejlesztő Vállalat, BudapestIron Industry Research and Development Company, Budapest
JAVÍTOTT MÁGNESES TULAJDONSÁGÚ KEMÉNYMÁGNES ÖTVÖZET ÉS ELJÁRÁS ENNEK ELŐÁLLÍTÁSÁRA (57) KIVONATFIXED NUCLEAR FEATURES AND PROCESS FOR PRODUCTION (57) EXTRACT
Javított tulajdonságú kristályorientált titán tartalmú Fe-Ni-Co-AJ típusú keménymágnes ötvözet, amelyFe-Ni-Co-AJ Hard Magnet Alloy with Enhanced Crystal Oriented Titanium
15—40 tömeg % Co-t,15 to 40% by weight Co,
10-20 tömeg % Ni-t,10-20% Ni,
- 10 tömeg % Al-t,- 10% Al,
0,5 - 10 tömeg % Ti-t,0.5-10% Ti,
2—5 tömeg % Cu-t,2-5% by weight of Cu,
0,1 — 5 tömeg % Hf-t és maradékként Fe-t tartalmaz.0.1 to 5% by weight of Hf and Fe as residue.
Az öntött mágnesötvözetet úgy állítják elő, hogy indukciós kemencében szabad levegőn megolvasztják a Fe, Ni és Co alkotókat inészsalak adagolása közben, a salakot kalcium-alumínáttal bevont Al porral redukálják, majd 1600—1 f^O^C-on 2-3 perc alatt beadagolják a C11 és Hf alkotókat, ezután kriolit réteg alatt a fémolvadékot 1450—1500°C-ra hűtik, majd beadagolják a Ti és Al alkotókat, majd 1550°C-on leöntik és ismert módon több lépésben hSkezelik.The molten magnet alloy is produced by melting Fe, Ni and Co in the open air in an induction furnace, by adding a slurry of slag, reducing the slag with Al-coated aluminum powder, and then at 1600 to about 1 ° C for 2-3 minutes. C11 and Hf are added, then the molten metal is cooled to 1450-1500 ° C under a cryolite layer, then Ti and Al are added, then poured out at 1550 ° C and treated in several steps in known manner.
-1195 678-1195 678
A találmány javított mágneses tulajdonságú keménymágnes ötvözetre és ennek előállítására vonatkozik.The present invention relates to a hard magnetic alloy with improved magnetic properties and to its preparation.
A világon jelentős mennyiségű Fe -Ni-Co-Al ötvözetalapú mágnest gyártanak.A significant amount of Fe-Ni-Co-Al alloy-based magnets are manufactured in the world.
A mágneses tulajdonságokkal szemben az ipar állandóan fejlődő ágazatai egyre fokozottabb követelményeket támasztanak /például a híradástechnika/. A gyártókat ez arra-ösztönzi, hogy az ötvözetek gyártási technológiáját olyan mértékben próbálják tökéletesíteni, hogy a mágneses paraméterek maximálisan megközelítsék az elméleti értékeket.In contrast to magnetic properties, the industry 's constantly evolving sectors are increasingly demanding (for example, telecommunication technology). This encourages manufacturers to try to improve the production technology of alloys to such an extent that magnetic parameters are as close as possible to theoretical values.
Sok közlemény foglalkozik azoknak a különböző kémiai elemeknek a hatásával a Fe—Ni-Co -Al alapú ötvözetek fizikai-mechanikai és technológiai tulajdonságaira, amelyeket speciális ötvöző elemként vagy technológiai adalékanyagokként adagolnak.Many publications deal with the effect of various chemical elements on the physical-mechanical and technological properties of Fe-Ni-Co-Al-based alloys which are added as special alloying elements or technological additives.
A lítium maximum 0,05 %-os mennyiségben a JUNDK ötvözetek mágneses tulajdonságait jelentősen javítja, növeli a szemcseméretet. /Metallurgia, !967.p.233./.Lithium increases the magnetic properties of JUNDK alloys by up to 0.05%, increasing grain size. / Metallurgy,! 967.p.233./.
A ritkafémek közül a cériuniot, ittriumot, lautánt, szamáriumot, diszpróziumot, gadolíniumot, neodímiumot, stb. ötvözték a JUNDK /Alnico/ és JUNDKT /Ticonal/ típusú ötvözetekbe. A pozitív hatás /általában 0,1% az optimális/ a mágneses és mechanikai tulajdonságok javulásában nyilvánul meg.Among the rare metals, ceriuni, yttrium, lautane, samarium, disprose, gadolinium, neodymium, and so on. was combined with JUNDK / Alnico / and JUNDKT / Ticonal / type alloys. The positive effect is usually 0.1% for the improvement of the magnetic / mechanical properties.
/Lityekneje Proizvodsztovo 1972.No.l .p.65-67././ Lityekneje Proizvodsztovo 1972.No.p.65-67.
A bór adagolásával a JUNDK /Alnico/ ötvözetekben /maximum 0,007'%/ javulnak a mechanikai tulajdonságok, csökken a ridegség, állapítják meg az Energia folyóirat 1969.p.4l7-421. cikkében.By adding boron in JUNDK / Alnico / alloys / up to 0.007 '% / mechanical properties are improved, brittleness decreases, Energy magazine, pp.17-421. Article.
Az ötvözetek hőkezelésének a hatékonyságát növeli a gallium és az indiurn a JIJNDK /Alnico/ típusú ötvözetekben 0,5-1 %-os mennyiségben./Metallovegcnie i Termicseszkaja Obrabotk3 Metallov, 1969.No,2.p. 16-19./.The efficiency of heat treatment of alloys is increased by gallium and indium in JIJNDK / Alnico / type alloys in an amount of 0.5-1%. / Metallovegcnie i Thermocouple Obrabotk3 Metallov, 1969.No. 16-19./.
A titán a JUNDK /Alnico/ és JUND/Alhi/ típusú anyagokban /2%-ban/ Hc-t cs javítja a köszörülhctősé«et. csökkenti a karbon káros hatását.Titanium is Jundt / Alnico / Jundt and / Suberror / type materials / 2 in% / H c -t cs improves köszörülhctősé «et. reduces the harmful effects of carbon.
A cirkont szintén a Hc növelésére használják 0,3-0,5%-os mennyiségben a JUNDK ötvözetekben. /Agnew Phys. vol.21 .No.2.p.16-19./.The zirconia is also used to increase the H c in an amount of 0.3-0.5% of Jundt alloys. / Agnew Phys. vol.21.
A szilícium maximum 0,2%-os mennyiségben növeli a Br-t, írja Dovgalevszkij M a Metallurgia folyóirat 1971es számában.Silicon increases Br by up to 0.2%, writes Dovgalevsky M in the 1979 issue of Metallurgia.
A niőbium mint ötvözőelem széleskörűen elterjedt a JUND, /Alni/ J_UNDRJAlnico/_és JUNDKT /Ticonal/ ötvözetekben. /Nippon Kirrdzoku Gaícku ahi 1966. vol. 39. No. 1. p. 46 -50/. A níóbitint hatására a flc növekszik a Br kisméretű csökkenése mellett.Nickel as an alloying element is widespread in JUND, / Alni / J_UNDRJAlnico / _ and JUNDKT / Ticonal / alloys. / Nippon Kirrdzoku Gaícku stove 1966 vol. 39. No. 1. p. 46 -50 /. As a result of the níóbitint fl c increases by the small decrease in Br.
A nióbiumot a titán részleges helyettesítésére alkalmazzák, maximális mennyisége 3%.Niobium is used as a partial replacement for titanium with a maximum content of 3%.
A tantál /0,5%-ban/ a JUNDK /Alnico/ ötvözetekben a H növekedését eredményezi.Tantalum / 0.5% / in JUNDK / Alnico / alloys increases H.
Az előzőekben említett elemeket az öntött Fe-Ni-Co-Al alapii állandó mágnesek gyártása során alkalmazzák a fenti típusú ötvözetekben.The above-mentioned elements are used in the manufacture of cast magnets of cast Fe-Ni-Co-Al base alloys of the above type.
Á mágneses tömeggyártásban, ahol nem támasztanak magas követelményeket a mágneses tulajdonságok minősegével szemben, elegendő ipari tisztaságú alapanyagokat felhasználni és az összetevőket levegőn összeolvas/tani.In magnetic mass production, where there are no high demands on the qualities of magnetic properties, it is sufficient to use raw materials of industrial purity and to combine the components in the air.
isagy tisztaságú anyagok felhasználása /például tiszta Fe, Co, stb / akkor célszerű, ha a mágnesektől maximális magas mágneses tulajdonságokat követelnek meg /például tökéletes oszlopszerű vagy egykristály szerkezet/.the use of high purity materials (e.g., pure Fe, Co, etc.) is desirable if the magnets require maximum high magnetic properties (e.g., perfect column or single crystal structure).
Ilyen esetben általában vákuumban olvasztják össze a komponenseket.In such cases, the components are usually melted in vacuum.
Az 1%-nál nagyobb titán tartalmú kristályosított mágnesek előállításakor két vagy több elem egyidejű alkalmazása mellett bonyult technológiával tudták eddig elérni az oszlopos szerkezet kialakulását, mivel a titán szemcsefinonűtó hatású cs ezáltal megakadályozza a kristályorientációt .In the production of crystallized magnets containing more than 1% titanium, the use of two or more elements at the same time has made it possible to achieve a columnar structure by using sophisticated technology, since the titanium grain-fining action prevents crystal orientation.
A Magnicol eljárásban a szilícium, a karbon és a kén együttes felhasználása szükséges a kristály-orientáció kialakulásához nagy titán tartalmú mágnesötvözetekben. Nagyon pontosan be kell tartani az egymás után következő technológiai lépéseket és az ötvözőelem mennyiségét. /Metallurgia 1970.No.lQ.p.127-130./.In the Magnicol process, the combined use of silicon, carbon and sulfur is required for crystal orientation in high titanium-containing alloys. You must adhere to the successive technological steps and the amount of the alloying element very precisely. / Metallurgy 1970. No.LQ.p.127-130./.
Egy másik munkában a kén és a tellur együttes használatával állítottak elő oszlopos Alnico, illetve Ticonal mágnest.In another work, the Alnico column and the Ticonal magnet were produced using sulfur and tellur combined.
Az eddig ismertetett ötvözőelemek alkalmazásával a mágneses vagy mechanikai tulajdonságok javulnak.Using the alloying elements described so far, magnetic or mechanical properties are improved.
A találmány célja szélesebb összetétel tartományban javított mágneses tulajdonságú öntött vagy porkohászati polikristályos és öntött kristályirányított Alnico, illetve Ticonal mágnes—ötvözetek előállítása.It is an object of the present invention to provide molding or powder metallurgical polycrystalline and cast crystallized Alnico or Ticonal magnets in a broader range of compositions with improved magnetic properties.
Azt tapasztaltuk, hogy az eddig ismertetett megoldásoknál jobb eredményeket érhetünk el a mágneses tulajdonságok javításában és szélesebb összetétel tartományban, ha hafnium elemmel ötvözünk 0,1 —5 tömeg % menynyiségben.It has been found that the above described solutions provide better results in the improvement of magnetic properties and in the broader range of compositions when combined with a hafnium element in an amount of 0.1 to 5% by weight.
A Hf hatására a mágneses paraméterek 1 ff/í -kai, vagy érméi nagyobb mértékben növekednek.As a result of Hf, the magnetic parameters increase by 1 ff or more.
A llf öntött és porkohászati mágnesek ötvözéséhez egyaránt felhasználható 0,1-5 tömeg %-os mennyiségben .It can be used in combination with 0.1 to 5% by weight to combine the 11f cast and powder metallic magnets.
Annak az' ötvözetnek az összetétele, amelyben a Hf pozitív hatású a következő;The composition of the alloy in which Hf has a positive effect on the following;
Co * 15-40 tömeg %Co * 15-40% by weight
Ni = 10 - 20 tömeg %Ni = 10 to 20% by weight
Al - 5 10 tömeg % - .Al - 5% by weight -.
Ti = 0,5 10 tömeg % . Cu = 2 — .5 tömeg % a maradók: Fe.Ti = 0.5% by weight. Cu = 2 - .5% by weight of the residue: Fe.
Az öntött mágnesötvözetekben a Hf a kristályosodás folyamatát befolyásolja.In molded magnetic alloys, Hf influences the crystallization process.
Gátolja a kristály csírák képződését —ezáltal elősegíti az orientált kristályéi mágnesek előállítását - és a mikroszegregáció csökkenését okozza.It inhibits the formation of crystalline germs - thereby facilitating the production of oriented crystal magnets - and leads to a reduction in microsegration.
Az irodalomból ismert, hogy 1 tömeg %-ná! nagyobb titán tartalmú kristály irányított mágnesek előállítása csak kiiiöleges technológiával lehetséges. A találmány szerinti llf ötvözés hatására azonos felületen az oszlopos .ssprkezm h-'sc'a nő, így még. Ti tartalmú ötvözeteket is egyszerű eljárással tudunk előállítani.It is known from the literature that 1% by weight! The production of crystal-controlled magnets with a higher titanium content is only possible with superior technology. As a result of the alloying of the present invention, the columns. Ti-containing alloys can also be produced by a simple process.
Az átlagos núgneses paraméterek kisebb Co tartalom mellett is elérhetők Hf adalék használata esetén a polikristályos öntött és porkohászat] ötvözeteknél. A Co mennyisége mintegy 10 tömeg %-kai is csökkenthető.The average hollow parameters are also available with smaller Co content when using Hf additive for polycrystalline cast and powder metallurgy]. The amount of Co can be reduced by about 10% by weight.
Az öntött mágneseket minden esetben a következő technológiával állítjuk elő:The molded magnets are always produced by the following technology:
Nagyfrekvenciás indukciós kemencében szabad levegőn olvasztunk. A tégelybélés AUO3-ból készült. A Fe, Ni, Co megolvasztásakor az olvadás közben mészsalakot adagolnak. /Összetétele: 65% Caö, 20 tömeg % MgO és 15 tömeg % CaF2Beolvadáskor kalcium-alumínáttal bevont Al port adagolunk, ezzel redukáljuk a salakot.In high-frequency induction furnace, melt in free air. The lining is made of AUO 3 . When melting Fe, Ni, Co, lime sludge is added during melting. / Composition: 65% CaO, 20% MgO and 15% CaF 2 Upon addition, calcium aluminate coated Al powder is added to reduce the slag.
-2195 678-2195 678
A Cu és Ilf komponenseket a 1600 - 1620°C-os fémfürdőbe 2-3 perc alatt adagoljuk.The Cu and Ilf components were added to the metal bath at 1600 to 1620 ° C in 2-3 minutes.
A fémolvadékot 1450 - 1500°C-ra kriolit alatt hűtjűk, ekkor adagoljuk a Ti-t és az Al-ot.The molten metal is cooled to 1450 to 1500 ° C under a cryolite, whereupon Ti and Al are added.
Ezután keverjük a kemence tartalmát, majd 1550° C-on öntünk.The contents of the furnace are then stirred and poured at 1550 ° C.
Az alábbi példákban bemutatott ötvözetek hőkezelése a következő:The following examples illustrate the heat treatment of alloys as follows:
a/ Homogcnizálás 1250°C-on, 30 percig, b/ 900°C-ig hűtés levegővel c/ Mágnestérben 10 perc alatti hűtés 900°C~róla / homogenization at 1250 ° C for 30 minutes, b / 900 ° C with air cooling c / solenoid cooling in 10 minutes from 900 ° C
600°C-ra d/ Hűtés szobahőmérsékletre mágnestér nélkül e/ mintegy 20 perc alatt 800-810°C~ra való felhevítés mágnesterben f/ 8-10 percig hőn tartás tnágnestérben g/ 600°C— ig való hűtés mágnestérben h/ lehűtés szobahőmérsékletre i/ megeresztő hőkezelés 650°C—on 6 órán át, továbbá 550°C-on 24 órán át.600 ° C d / Cooling to room temperature without solenoid e / heating in about 20 minutes at 800-810 ° C in magnets f / 8-10 minutes holding in gutter space g / 600 ° C - cooling in solenoids h / cooling to room temperature heat treatment at 650 ° C for 6 hours, and at 550 ° C for 24 hours.
A találmány olyan polikrístályos öntött és porkohászati, illetve kristályirányított öntött javított Fe-Ni—Co-Al típusú keménymágnes ötvözetre vonatkozik, amelyl5-40 tömeg % Co-t, 10-20 tömeg % Ní-t, 5 —10 tömeg % Al-t, 0,5—10 tömeg % Ti-t, 2—5 tömeg % Cu-t, 0,1 -5 tömeg % llf-t, és maradékként Fe-t tartalmaz. A találmány tárgyát képezi még a keménymágnes ötvözet előállítási eljárása is.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a polycrystalline cast and powder metallurgical or crystal-guided molded improved Fe-Ni-Co-Al type hard magnet alloy having from 15 to 40% by weight Co, from 10 to 20% by weight, from 5 to 10% by weight of Al. , 0.5-10 wt% Ti, 2-5 wt% Cu, 0.1 -5 wt%, and Fe as the residue. The invention also relates to a process for producing a hard magnet alloy.
A találmányt az alábbi példákkal mutatjuk be.The invention is illustrated by the following examples.
Az ötvözetet az előbbiekben ismertetett, előállítási eljárással és termék hőkezeléssel állítottuk elő.The alloy was prepared by the above-described production process and product heat treatment.
1./összehasonlíió/péida1./összehasonlíió/péida
Hf nélkül öntött Ticonal mágnesötvözet 'Molded Ticonal Magnetic Alloy '
Kémiai összetétel /tömeg %/Chemical composition /% by weight /
2. példaExample 2
Hf-mal ötvözött öntött Ticonal mágnesötvözetCast iron Ticonal alloy with Hf
Kémiai összetétel /tömeg %/Chemical composition /% by weight /
Mágneses paraméterek megeresztés utánMagnetic parameters after tempering
Br/T/B r / T /
0,850.85
0,880.88
Hc/kA/m/H c / kA / m /
138,4138.4
140,0140.0
A vizsgálati eredményekből kitűnik, hogy a találmány szerinti mágnes ötvözet mágneses paraméterei lényegesen jobbak, mint az 1. példa szerinti hagyományos Hf-mal nem ötvözött mágnes ötvözete.The test results show that the magnetic parameters of the magnet alloy according to the invention are significantly better than the combination of a conventional non-alloy magnet of Example 1.
3. példaExample 3
Öntött kristályirányított mágnes előállítása.Production of cast crystal directional magnets.
Kémiai összetétel /tömeg %/Chemical composition /% by weight /
1.First
2.Second
A kristály őrien táltságot az öntecs oszlopos szerkezetének hosszánál, m in-ben mértük.The crystal guards were measured in m in the length of the column structure of the cast iron.
Oszlopos szerkezet hossza φ = 27 mm-es öntecsnélColumn construction length szerkezet = 27 mm
1. 34,5 mm1. 34.5 mm
2. 20,0 mm2. 20.0 mm
Kémiai összetétel /tömeg %/Chemical composition /% by weight /
Co Ni Al Ti Cu Nb HfCo Ni Al Ti Cu Nb Hf
3. 34,8 14,1 7,4 6,0 3,4 - 0,23. 34.8 14.1 7.4 6.0 3.4 - 0.2
Oszlopos szerkezet hossza φ = 30 mm öntecsnél 3. 15,0 mm /igen nagy Ti tartalom mellett’/ . példaColumn structure length szerkezet = 30 mm for cast iron 3. 15.0 mm / very high Ti content ”/. example
Polikrístályos Hf-mal ötvözött öntött és porkohászat! inágnesötvözetek jellemzői Kémiai összetétel /tömeg %/ /BH/max/kj/m3/Molded and powder metallurgy alloyed with polycrystalline Hf! characteristics of magnetic alloys Chemical composition /% by weight / / BH / max / kj / m 3 /
46,446.4
48,848.8
-3195 678-3195 678
4.4th
5.5th
40,140.1
15.215.2
17.317.3
8383
8,1 7,48.1 7.4
2,52.5
5,25.2
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU121284A HU195678B (en) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU121284A HU195678B (en) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
HUT36870A HUT36870A (en) | 1985-10-28 |
HU195678B true HU195678B (en) | 1988-06-28 |
Family
ID=10953364
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
HU121284A HU195678B (en) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HU195678B (en) |
-
1984
- 1984-03-27 HU HU121284A patent/HU195678B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
HUT36870A (en) | 1985-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4065330A (en) | Wear-resistant high-permeability alloy | |
US5803992A (en) | Carbide/nitride grain refined rare earth-iron-boron permanent magnet and method of making | |
JP4849402B2 (en) | High strength magnesium alloy and method for producing the same | |
BS et al. | Formation of nanocrystalline particles in glassy matrix in melt-spun Mg–Cu–Y based alloys | |
US20120222785A1 (en) | Amorphous alloy die cast and heat treatment process of the same | |
CN101538693B (en) | Iron-based amorphous alloy and preparation method thereof | |
CN100457944C (en) | Thermal deformation resistant magnesium alloy | |
US4396441A (en) | Permanent magnet having ultra-high coercive force and large maximum energy product and method of producing the same | |
EP0398264B1 (en) | Precipitation hardening type nickel base single crystal cast alloy | |
HU195678B (en) | Hard magnetic alloy with inproved magnetic characteristics and process for production of this alloy | |
CN110468353B (en) | High-saturation magnetic induction intensity iron-based amorphous alloy and preparation method thereof | |
US3969160A (en) | High-strength ductile uranium alloy | |
US4496402A (en) | Fe-Cr-Co Type magnet body of columnar structure and method for the preparation of same | |
JPS5924177B2 (en) | Square hysteresis magnetic alloy | |
US5441578A (en) | Method for producing soft magnetic alloys with very high permeability and alloys resulting therefrom | |
US4661317A (en) | Method for manufacturing a hydrogen-storing alloy | |
EP4213166B1 (en) | Supersaturated solid solution soft magnetic material and preparation method thereof | |
JPS63227728A (en) | Melting crucible and melting method | |
CN116219326A (en) | Supercooling solidification method for preparing amorphous nanocrystalline magnetically soft alloy with high Fe content | |
CA1243491A (en) | Method of manufacturing a hydrogen-storing alloy | |
JPS58210150A (en) | Amorphous metal and product | |
JPS5814499B2 (en) | Kakugata Hysteresis Jisei Gokin Oyobi Sonoseizouhouhou | |
JPS6155583B2 (en) | ||
SU1120031A1 (en) | Magnetically hard alloy | |
JPS63125632A (en) | High-strength copper alloy having excellent thermal fatigue resistance |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HU90 | Patent valid on 900628 | ||
HMM4 | Cancellation of final prot. due to non-payment of fee |