NL192522C - Werkwijze ter vervaardiging van een gesinterde magneet van het Fe-Cr-Co-type. - Google Patents

Description

1 192522

Werkwijze ter vervaardiging van een gesinterde magneet van het Fe-Cr-Co-type

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een gesinterde magneet van het Fe-Cr-Co-type, bestaande uit 20-35%, Cr, 3-15% Co en voor het overige uit Fe, met een maximum 5 energieproduct (BH)^ van ten minste 5,0 MGOe, waarbij een poedeimengsel wordt samengeperst onder vorming van een persstuk, dat in vacuüm of niet-oxiderende atmosfeer wordt gesinterd.

Een dergelijke werkwijze is bekend uit het artikel van Chin et al., J. Appl. Phys. 52(3), 1981, biz. 2536-2541. In dit artikel wordt maximum energieproducten vernield van 4,4 MGOe en 5,2 MGOe van gesinterde samenstellingen van respectievelijk 5% Co, 31% Cr en Fe, en van 12% Co, 25% Cr en Fe. Aan 10 deze samenstellingen is tevens een smeermiddel toegevoegd. Voorts zijn er in het artikel geen waarden genoemd voor de verhouding van de dichtheid van het materiaal tot de theoretische dichtheid.

Het doel van de uitvinding is het verschaffen van een werkwijze ter vervaardiging van een gesinterde magneet van het Fe-Cr-Co-type, met een dichtheid van 97% of meer van de theoretische dichtheid en een maximum energieproduct (BH)^ van ten minste 5,0 MGOe.

15 Teneinde dit doel te bereiken, wordt de werkwijze als in de aanhef vermeld volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het poedeimengsel gevormd wordt door een Fe-Cr-poeder en .of Fe-Cr-Co-poeder __te mengen met een carbonyl Fe-poeder en zo nodig een Co-poeder, van welk Fe-Cr-poeder, Fe-Cr-Co- poeder en carbonyl-Fe-poeder de gemiddelde deeltjesgrootte 0,074 mm of minder bedraagt.

Er bestaan vele methoden voor het op industriële schaal uit een magnetisch materiaal vervaardigen van 20 een voorwerp, bijvoorbeeld door walsen, gieten en sinteren. Het is echter onmogelijk bij magnetische legeringen van het ALNICO- (handelsnaam) en ferriet-type walsen toe te passen, doch het vervaardigen van de voorwerpen uit een magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type door walsen biedt voordelen, omdat de magnetische legering van dit type pletbaar is. Daarom zijn met betrekking tot een magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type vele legeringssamenstellingen en een aantal verschillende wetkwijzen voor het vervaardi-25 gen daarvan voorgesteld. Voor massaproductie is echter het walsen van een magnetische legering gewoonlijk niet wenselijk, terwijl voorts walsen kostbaar is, omdat een reeks gecompliceerde stappen, d.w.z. smeden, walsen en temperen, noodzakelijk is. De toepassing van het walsen is derhalve in het algemeen beperkt tot de vervaardiging van bijzondere vormen, bij vooibeeld producten in de vorm van plaat of draad. Bovendien werd het noodzakelijk geacht een aantal verschillende toevoegsels te gebruiken om oxidatie en 30 nitride-vorming van chroom tijdens het smelten en de hittebehandeling bij de werkwijze voor het bereiden van de legering te voorkomen.

Het gieten kan in het algemeen worden toegepast bij materiaal dat hard en bros is, zoals de legering van het ALNICO-type. Daar het materiaal van het Fe-Cr-Co-type pletbaar is, is het soms moeilijk gietstukken uit een ’’runner” te verwijderen, terwijl gietfouten, zoals het insluiten van zand en een mislukte ”run”, onvetmij-35 delijk zijn. Bovendien is het operationele rendement niet bevredigend. Voorts is het gieten uit een economisch oogpunt niet aantrekkelijk daar, om oxidatie en nitride-vorming van chroom tijdens het smelten te voorkomen, een aantal verschillende toevoegsels dienen te worden toegevoegd.

Dergelijke, aan de wals- of giet-methode verbonden problemen bestaan niet bij het sinteren. Het sinteren is geschikt voor massaproductie van magneten van het Fe-Cr-Co-type op industriële schaal. Aan het 40 sinteren zijn in zoverre nadelen verbonden, dat de dichtheid en de magnetische eigenschappen van gesinterde producten niet bevredigend zijn. De Japanse ter visie gelegde octrooischritten 54-33205 en 53-43006 laten zien, dat de sinterdichtheid wordt verbeterd door de toevoeging van B, Si of C. In deze gevallen zijn echter de resulterende magnetische eigenschappen niet bevredigend: (BH)^ is niet groter dan 5,0 MGO. Bovendien bedraagt het kobaftgehalte meer dan 20%, waardoor het product kostbaar is.

45 De uitvinding betreft een methode voor het vervaardigen van een uit een gesinterde magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type verkregen voorwerp, waarbij deze legering in hoofdzaak uit 20-35% Cr, 3-15% Co en voor de rest voornamelijk uit Fe, welke methode uit de volgende stappen bestaat: het mengen van ten minste een Fe-Cr-poeder of een Fe-Cr-Co-poeder met een carbonylijzerpoeder en, indien een ’’make-up” kobaltpoeder noodzakelijk is, met een Co-poeder, waarbij een poedermengsel wordt 50 verkregen, waarbij de gemiddelde deeltjesgrootte van het Fe-Cr-poeder en Fe-Cr-Co-poeder 0,074 mm of kleiner is en waarbij deze poeders een oppervlakte-activering hebben ondergaan; het samenpersen van het resulterende poedermengsel tot een geperst product; het sinteren van het resulterende geperste product in een atmosfeer, waarin de totale hoeveelheid zuurstof en stikstof beperkt is tot roet meer dan 3 dpm; het afkoelen van het gesinterde lichaam van 800°C tot 500°C bij een afkoelingssnelheid van 5°C/min of groter, 55 zonder dat een mengkristalvormingsbehandeling (behandeling, waarbij een vaste oplossing wordt gevormd) tot stand wordt gebracht en het uitvoeren van een hittebehandeling en magnetisering van de resulterende gesinterde legering.

192522 2

Volgens de uitvinding is het chroomgehalte beperkt tot 20-35%, daar de vereiste magnetische eigenschappen, zoals residuale fluxdichtheid en coêrsitiefkracht, niet kunnen worden verkregen wanneer het gehalte kleiner is dan 20% of groter dan 35%. Voorts is het gehalte aan kobalt beperkt tot 3-15%, daar de vereiste magnetische eigenschappen met inbegrip van de residuale fluxdichtheid en coêrsitiefkracht niet 5 kunnen worden verkregen wanneer het gehalte kleiner is dan 3%. Wanneer anderzijds het gehalte groter is dan 15%, is het moeilijk een mengkristalvormingsbehandeling toe te passen, die onder de gebruikelijke condities noodzakelijk is om de vereiste mate van magnetische eigenschappen te verschaffen. Daar kobalt duur is, nemen bovendien de kosten van het product toe met een hoger wordend kobaltgehalte, waardoor deze werkwijze voor de praktijk ongeschikt is. De rest van deze legering bestaat uit Fe (behoudens 10 onvermijdelijke verontreinigingen).

Volgens de uitvinding worden derhalve toevoegsels, die tevoren als essentieel werden beschouwd, opzettelijk uit de legeringssamenstelling weggelaten. Een van de belangrijke kenmerken van de uitvinding is daarom, dat voor het verkrijgen van een magnetische legering, met een dichtheid van 97% of meer van de theoretische dichtheid en een (BH)^ van 5,0 MGO of meer, het niet noodzakelijk is een ander element toe 15 te voegen dan de hierboven genoemde elementen. Volgens de uitvinding bezit de magnetische legering een residuale fluxdichtheid (Br) van 13000 G of meer, een coërdtiefkracht (Hc) van 580 Oe of meer, een theoretische dichtheid.

In de bij het sinteren volgens de uitvinding toegepaste atmosfeer is het gehalte aan zuurstof en stikstof 20 tezamen beperkt tot een maximum van 3 dpm. Deze atmosfeer komt overeen met een verminderde druk van 0,1333 Pa of minder of met een inerte atmosfeer met een dauwpunt van -70°C of lager. Deze atmosfeer kan dus op een industriële schaal gemakkelijk tot stand worden gebracht.

Van de volgens de uitvinding toegepaste metaalpoederdeeltjes dienen ten minste de Fe-Cr-poederdeeltjes, de Fe-Cr-Co-poederdeeltjes en de carbonyl Fe-poederdeeltjes een diameter te bezitten van 25 0,074 mm of minder. Bij voorkeur bedraagt de deeltjesgrootte van alle volgens de uitvinding toegepaste metaalpoederdeeltjes 0,074 mm of minder. Het is ongewenst extreem fijne metaaldeeltjes te gebruiken, omdat de extra stappen, die vereist zijn om de deeltjes kleiner te maken, de bereidingskosten verhogen, terwijl bovendien hoe fijner de deeltjes zijn, des te gemakkelijker zij worden geoxideerd. Het tot stand brengen van poederdeeltjes met een deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner is echter niet zo moeilijk. In 30 het bijzonder is het gemakkelijk poederdeeltjes van het Fe-Cr- of Fe-Cr-Co-type met een diameter van 0,074 mm of kleiner te verkrijgen, omdat de legering van het Fe-Cr- of van het Fe-Cr-Co-type een brosse sigma-fase bezit, die in een breed gebied van 40-60% Cr wordt gevormd.

Een van de in de handel verkrijgbare metaalpoeders is een door waterverstuiving verkregen poeder. Ofschoon het oppervlak van elk van de afzonderlijke deeltjes gewoonlijk wordt geoxideerd, kan dit type 35 metaal poeder ook volgens de uitvinding worden toegepast, voorzover de deeltjes een geactiveerd oppervlak bezitten, dat verkregen kan worden door het poeder in een reducerende atmosfeer, bij voorbeeld een waterstofatmosfeer, te temperen.

Volgens de uitvinding is het bijmengen van een Co-poeder noodzakelijk wanneer een ferrochroompoeder wordt toegepast. Wanneer echter een sigma-poeder, dat is een Fe-Cr-Co-poeder, wordt toegepast is een 40 Co-poeder niet noodzakelijkerwijze vereist. Het Co-poeder kan alleen worden toegepast wanneer een ’’make-up” kobaltpoeder wordt vereist om van een tevoren bepaalde legeringssamenstelling te verschaffen.

De redenen waarom bij de werkwijze volgens de uitvinding het toepassen van andere element-componenten dan chroom, kobalt en ijzer niet vereist is, kunnen gegeven worden op basis van de volgende punten in combinatie: 45 (1) Volgens de uitvinding wordt een geperst uitgangsmengsel gesinterd in een atmosfeer, waarin de totale hoeveelheid zuurstof en stikstof beperkt is tot een maximum van 3 dpm, waardoor oxidatie en nitridevorming niet optreedt.

Bij de werkwijzen volgens de stand van de techniek daarentegen is het noodzakelijk enkele toevoegsels toe te passen om oxidatie en nitridevorming van chroom tijdens het smelten en de hittebehandeling, die 50 noodzakelijkerwijze verbonden zijn aan de conventionele wals- of gietmethode, te voorkomen. Zolang derhalve hetzij gieten, hetzij walsen wordt toegepast, is de oxidatie en nitridevorming van chroom onvermijdelijk, tenzij enkele toevoegsels worden gebruikt.

Zoals uit het voorafgaande blijkt, worden in dit opzicht bij de uitvinding metallurgische poedertechnieken toegepast, waaibij geen smeltstap of in sommige gevallen mengkristalvoimingsbehandefing zijn vereist. De 55 legering volgens de uitvinding loopt daarom geen kans te worden onderworpen aan oxidatie of nitridevorming; en de uitvinding vereist geen toepassing van toevoegsels, die bij de werkwijze volgens de stand van de techniek absoluut noodzakelijk zijn.

3 192522 (2) Volgens de uitvinding wordt een fijnverdeeld poeder van het Fe-Cr-type of van het Fe-Cr-Co-type als uitgangspoeder toegepast, waarvan de meeste deeltjes een diameter bezitten van 0,074 mm of minder. Het is bekend, dat het moeilijk is om een gesinterde magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type met een grote dichtheid te verkrijgen zonder de toevoeging van hulpelementen. Een poeder met een deeltjesgrootte van 5 0,147 mm is als uitgangspoeder toegepast. Gevonden werd echter, dat het gemakkelijk zou zijn een voorwerp met een grotere dichtheid te verkrijgen indien een uitgangspoeder, in het bijzonder Fe-Cr- of Fe-Cr-Co-poeder met een deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner wordt toegepast. Daarom wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding het gebruik van toevoegsels niet vereist. Men bedenke in dit opzicht, dat het gebruik van een uitgangspoeder met een deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner noodzakelijk is, maar niet 10 voldoende om een dichtheid van 97% of meer van de theoretische dichtheid te bereiken.

(3) Waterverstuiving is één van de meest toegepaste methoden voor de massaproductie van metaalpoeder op industriële schaal. Daar echter het oppervlak van de poederdeeltjes, die via de water-verstuivingsmethode zijn verkregen, geoxideerd is, is toevoeging van C of B essentieel voor het verbeteren van de sinteringsdichtheid terwijl de toevoeging van deze toevoegsels de resulterende magnetische 15 eigenschappen nadelig beïnvloedt.

Dit betekent, dat een voorwerp met grote dichtheid en verbeterde magnetische eigenschappen kan _____worden verkregen, indien een uitgangspoeder wordt toegepast, waarvan het oppervlak geactiveerd is. Dit betekent ook, dat zelfs wanneer het via de waterveistuivingsmethode verkregen metaalpoeder als uitgangspoeder wordt toegepast, deze verbeterde effecten kunnen worden verkregen zolang het oppervlak 20 van het poeder geactiveerd is.

Derhalve wordt een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat poeders met een geactiveerd oppervlak worden gebruikt.

(4) Behalve het carbonylpoeder bestaan er vele andere soorten Fe-poeders, bijvoorbeeld verstoven Fe-poeder, elektrolytisch verkregen Fe-poeder of door reductie verkregen Fe-poeder. Het is echter moeilijk 25 een voorwerp met grote dichtheid te veikrijgen, wanneer deze poeders alleen of in combinatie worden toegepast. Anderzijds heeft men gemeend, dat sintering van het carbonylpoeder bij een hoge temperatuur van 1400°C noodzakelijk is om een hoge mate van dichtheid te bereiken en dat het niet mogeiijk is om een grote dichtheid te verkrijgen zonder gebruik te maken van toevoegsels. Daar het carbonylpoeder fijn* verdeelde deeltjes bevat en ook sterk geactiveerd is, wordt bovendien verwacht, dat een betrekkelijk grote 30 dichtheid tot stand kan worden gebracht.

Een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt derhalve gekenmerkt, doordat als uitgangspoeders een sigmapoeder en een carbonyl Fe-poeder worden gebruikt.

Een verdere voorkeursuitvoeringsvorm wordt gekenmerkt doordat in het uitgangsmateriaal het carbonyl Fe-poeder gedeeltelijk wordt vervangen door Fe-poeder met een geactiveerd oppervlak en een deeltjes-35 grootte van 0,074 of minder.

Volgens de uitvinders echter is het onmogelijk om een dichtheid van 97% of meer van de theoretische dichtheid uitsluitend te bereiken door menging van het carbonylpoeder met een Fe-Cr- of Fe-Cr-Co-poeder, waarvan de deeltjesgrootte 0,147 mm bedraagt. In dit opzicht werd gevonden, dat door het gebruik van Fe-Cr- of Fe-Cr-Co-metaalpoederdeeltjes met een diameter van 0,074 mm of kleiner in combinatie met het 40 carbonylpoeder het mogelijk wordt een magnetische legering met grote dichtheid en verbeterde magnetische eigenschappen te bereiden. Een toevoegsel wordt niet vereist.

(5) Zoals eerder is vermeld, is het bij één der uitvoeringsvormen volgens de uitvinding niet noodzakelijk een mengkristalvormingsbehandeling toe te passen, waarvan men dacht dat deze essentieel was. Bij deze uitvoeringsvorm bestaat er daarom bij hittebehandeling geen kans op ongunstige beïnvloeding van het 45 gebruikte poeder door de omgevingsatmosfeer, omdat de mengkristalvormingsbehandeling geëlimineerd is en de andere hittebehandeling met inbegrip van tempering onder de toepassing van een magnetisch veld of veroudering gewoonlijk wordt uitgevoerd bij een lagere temperatuur dan de temperatuur, waarbij de mengkristalvormingsbehandeling wordt uitgevoerd. Daar bij de werkwijze volgens de uitvinding de totale hoeveelheid zuurstof en stikstof in de sinteratmosfeer beperkt is tot niet meer dan 3 dpm, is er bovendien 50 praktisch geen door de omgevingsatmosfeer veroorzaakt ongunstig effect en is het niet noodzakelijk toevoegsels in het legeringsmengsel volgens de uitvinding op te nemen om oxidatie en nitridevorming van legeringselementen te vermijden.

Daar derhalve volgens de uitvinding geen toevoegsels worden gebruikt, die gewoonlijk vereist zijn voor het vermijden van oxidatie en nitridevorming van poeders tijdens de sintering en die van gesinterde 55 legeringen bij de hittebehandelingswerkwijzen, heeft de magnetische legering volgens de uitvinding niet de nadelen, die verooizaakt worden door de toevoegsels, zoals B, C, Ti, Si, Mn, Cu of Sn. In dit opzicht werd gevonden, dat dergelijke toevoegsels geen nut hebben bij het verschaffen van een gesinterde magnetische 192522 4 legering van het Fe-Cr-Co-type. Bi] de uitvinding worden deze toevoegsels derhalve opzettelijk van de legeringssamenstelling volgens de uitvinding uitgesloten.

De figuren 1 en 2 vormen een serie grafieken, waarin de ongunstige effecten worden getoond, die veroorzaakt worden door het opnemen van de genoemde toevoegsels.

5 De uitvinding wordt meer in bijzonderheden beschreven in samenhang met de onderstaande voorbeelden.

Voorbeeld I

Een sigma-poeder, dat 48% Cr, 18% Co en de rest Fe bevatte, werd mechanisch verpulverd tot een 10 deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner. Het resulterende poeder werd gemengd met een carbonyl-Fe-poeder met een gemiddelde deeltjesgrootte van 5 micrometer en een Co-poeder met een deeltjesgrootte van 0,038 mm of kleiner, waarbij een poedervoimig mengsel werd verkregen, dat 25% Cr, 9,5% Co en de rest Fe bevatte, welk poeder vervolgens bij een druk van 490.332,5 kPa werd samengeperst tot een staaf met een diameter van 13 mm en een lengte van 10 mm. Het resulterende gepetste uitgangsproduct werd 15 2 uur onder een verminderde druk van 0,1333 Pa 2 uur gesinterd bij een temperatuur van 1280-1450°C. De resulterende gesinterde staaf werd bij een temperatuur van 1250°C 30 minuten onderworpen aan een -mengkrislalvomiingsbeliaiKieling envervolgens bij een temperatuur van 640¾ 1 uur aan een isothermische hittebehandeling in een magnetisch veld van 3000 Oe. Daarna werd de aldus gemagnetiseerde staaf met een afkoelingssnelheid van 3°C/uur van 620°C afgekoeld tot 500°C en op die temperatuur gehandhaafd om 20 te worden verouderd. De magnetische eigenschappen van de aldus verkregen magnetische legering zijn in tabel A samengevat.

TABEL A

25 Nr. Sinterings- Verhouding tot Magnetische Coercitief- Magnetisch temperatuur theoretische fluxdichtheid, kracht Jc (Oe) energieproduct (°C) dichtheid (%) Br (G) ((BH)^ (MGO) 1 1280 98,1 13500 620 5,6 30 2 1330 99,0 13600 620 5,8 3 1380 99,6 13800 630 6,2 4 1450 99,8 14100 610 6,8

35 Voorbeeld II

(vergelijkend voorbeeld).

Bij de werkwijze volgens dit voorbeeld werden een sigma-poeder en een Co-poeder als omschreven in voorbeeld I gemengd met een door verstuiving verkregen Fe-poeder met een deeltjesgrootte van 0,147 mm of kleiner, waarbij een poedervormig mengsel werd verkregen, dat 25% Cr en 9,5% Co bevatte en voor de 40 rest uit Fe bestond. Het resulterende poedervormige mengsel werd op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I gesinterd en aan een hittebehandeling onderworpen. De magnetische eigenschappen van de aldus verkregen magnetische legering zijn in tabel B samengevat.

TABEL B

45 -

Nr. Sinterings- Verhouding tot Magnetische Coercitief- Magnetisch temperatuur theoretische fluxdichtheid, kracht Hc (Oe) energieproduct, (eC) dichtheid (%) Br (G) ((BH)**» (MGO) 50 5* 1280 94,3 12600 580 4,2 6* 1330 95,5 12900 590 4,6 * = Ter vergelijking.

55 Zoals uit de in de tabellen A en B vermelde gegevens blijkt, vertoont de volgens de uitvinding verkregen magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type verbeterde magnetische eigenschappen. In het bijzonder blijkt dit uit tabel A, die betrekking heeft op gevallen waarbij een sigma-poeder met een deeltjesgrootte van 0,074 5 192522 mm of kleiner en een carbonyl-Fe-poeder als uitgangspoeders werden toegepast en een magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type met een dichtheid van 98% of meer van de theoretische dichtheid en een magnetisch energieproduct (BH)^ van 5,5 of meer was verkregen over de een groot gebied van sin· teringstemperaturen.

5

Voorbeeld lil

Aan het in voorbeeld II vermelde poedervormige mengsel werd toegevoegd TiH2-poeder met een deeltjesgrootte van 0,041 mm of kleiner of een poedervormige Fe-Si-legering (76,7% Si, de rest Fe) met een deeltjesgrootte van 0,061 mm of kleiner of een poedervormige Fe-Mn-legering (77,3% Mn, de rest Fe) met 10 een deeltjesgrootte van 0,061 mm of kleiner of een elektrolytisch verkregen koperpoeder met een deeltjesgrootte van 0,061 mm of kleiner of een Sn-poeder met een deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner toegevoegd in variërende hoeveelheden van 0,5 gew.%, 1,0 gew.% en 2,0 gew.%. Elk van de resulterende mengsels werd gesinterd en aan een hittebehandeling onderworpen op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I. De resultaten zijn samengevat in figuur 1, waarin de gegevens van de resulterende magneti-15 sche eigenschappen en dichtheid van elk van de magnetische legeringen zijn uitgezet tegen de hoeveelheid van elk van deze toegepaste toevoegsels. De werkwijzecondities zijn in tabel C samengevat.

TABEL C

20 Sintering Vaste oplossing Magnetisering Tempering Bemerking 1300°C x 4h geen 640°Cx1h 620°Cx1h 0 afgekoeld bij 12,5eC/h tot

25 5750°C, en 575°C

x 3h ” ” 645°C x 1 h " -Δ- 1350°C x 2h 1250°C x 20' 640°C x 1h afgekoeld tot -·- 500°C met 20eC/h 30 ” " 645°Cx1h ” -A-

Uit figuur 1 blijkt, dat door het opnemen van toevoegsels de magnetische eigenschappen ongunstig worden beïnvloed. De beste eigenschappen werden verkregen wanneer geen toevoegsel werd gebruikt.

35

Voorbeeld IV

Aan het in voorbeeld II beschreven poedeimengsel werd in een hoeveelheid van 0,05-0,3% een poeder van een Fe-B-legering (20% B, de rest Fe) met een deeltjesgrootte van 0,061 mm of kleiner toegevoegd. Het resulterende mengsel werd vervolgens gesinterd en aan een hittebehandeling onderworpen op dezelfde 40 wijze als beschreven in voorbeeld I.

De resultaten zijn samengevat in figuur 2, waarin de toegevoegde hoeveelheid B is aangegeven met betrekking tot de dichtheid en de magnetische eigenschappen van de aldus verkregen legering. Volgens de in figuur 2 getoonde resultaten gaan de magnetische eigenschappen achteruit met toenemende hoeveelheid toegevoegd B, ofschoon de toevoeging van B in een hoeveelheid van 0,05-0,1% de dichtheid van de 45 legering enigszins schijnt te verhogen. De beste resultaten weiden verkregen wanneer B niet werd toegepast.

Voorbeeld V

Op dezelfde wijze als beschreven in de voorbeelden I en II werden verscheidene uitgangspoeders, die in 50 tabel D zijn aangegeven, gemengd tot poedermengsels, die 25% Cr en 9,5% Co bevatten en waarvan de rest uit Fe bestond. Elk van de aldus verkregen poedermengsels werd samengeperst tot een geperst uitgangsproduct dat vervolgens bij een temperatuur van 1330°C werd gesinterd in een waterstofatmosfeer, die zuurstof bevatte in een hoeveelheid van minder dan 3 dpm. Het resulterende gesinterde lichaam werd daarna onderworpen aan veroudering op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I. De magnetische 55 eigenschappen van de eindproducten zijn samengevat in tabel D.

192522 6

TABEL D

Nr. Uitgangspoeder Verhouding tot Magnetische Coèrcitiefkracht Magnetisch theoretische fluxdichtheid, Br Hc (Oe) energieproduct 5 dichtheid (%) (G) ((BH)^ (MGO) 7 sigma-poeder + 98,8 13700 640 6,2 carbonyl-Fe-poeder 10 8* ferro-chroom- 95,7 13000 540 4,5 poeder*

Fe-poeder +

Co-poeder 9 ferro-chroom- 98,3 13800 580 6,0 15 poeder* carbonyl-Fe- ___poeder*·------------------------------------

Co-poeder 20 * Ter vergelijking.

Zoals uit de daarin vermelde gegevens met betrekking tot de gesinterde magnetische legering van het Fe-Cr-Co-type volgens de uitvinding (de nummers 7 en 9) blijkt, werd een verbeterde, magnetische legering met grote dichtheid en verbeterde magnetische eigenschappen verkregen volgens de uitvinding, waarbij de sintering in een niet-oxiderende atmosfeer werd uitgevoerd.

25

Voorbeeld VI

Een sigma-poeder (48% Cr, 18% Co en de rest Fe) of een ferro-chroom poeder (62% Cr en de rest Fe), dat mechanisch verpulverd was tot een deeltjesgrootte van 0,074 mm of kleiner, werd gecombineerd met verscheidene soorten poeders, zoals in tabel E is aangegeven en met een Co-poeder, waarbij een 30 poedermengse! werd verkregen, dat uit 25% Cr, 9,5% Co en voor de rest uit Fe bestond. Het resulterende mengsel werd vervolgens op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I samengeperst tot een geperst uitgangsproduct. Het geperste uitgangsproduct werd 2 uur gesinterd bij een temperatuur van 1330eC onder een verminderde druk 0,1333 Pa. Op het resulterende gesinterde lichaam werd dezelfde hittebehandeling toegepast als beschreven in voorbeeld I. De dichtheid van de aldus verkregen magnetische legering met 35 betrekking tot haar theoretische dichtheid is aangegeven in tabel E.

TABEL E

Nr. Uitgangspoeder Verhouding tot de theoretische 40 dichtheid 10* ferro-chroompoeder + verstoven Fe-poeder (deeltjes- 95,1 grootte 0,147 mm of kleiner) + Co-poeder 11 ferro-chroompoeder + carbonyl-Fe-poeder + 98,8 45 Co-poeder 12* sigma-poeder + verstoven Fe-poeder (deeltjesgrootte 93,9 0,147 mm of kleiner) * Co-poeder 13 sigma-poeder + verstoven Fe-poeder + carbonyl-Fe- 97,1 poeder + Co-polymeer 50 14 sigma-poeder * carbonyl-Fe-poeder * Co-poeder 98,4 15* sigma-poeder + reductie-Fe-poeder (deeltjesgrootte 96,2 0,048 mm of kleiner) + Co-poeder 16* sigma-poeder * elektroiytisch Fe-poeder (deeltjes- 94,2 grootte 0,147 mm of kleiner) * Co-poeder 55 - * Ter vergelijking.

Zoals uit tabel E blijkt vertoont de gesinterde magnetische legering volgens de uitvinding (nrs. 11,13 en 14)

Claims (4)

7 192522 een grote verhouding met betrekking tot de theoretische dichtheid, nl. van 97% of meer. Voorbeeld VII 5 De in voorbeeld I beschreven werkwijze werd herhaald, met dit verschil, dat de sintering 2 uur werd uitgevoerd bij een temperatuur van 1350°C en dat de afkoelsnelheid tijdens het af koelen van 800eC tot 500°C werd gevarieerd op de in tabel F aangegeven wijze. De resulterende legeringen werden onderworpen aan hittebehandeling zonder gebruikmaking van mengkristalvormingsbehandeling (behandeling, waaibij een vaste oplossing wordt gevoimd). De magnetische eigenschappen van de aldus verkregen magnetische 10 legeringen zijn samengevat in tabel F. TABEL F Nr. Afkoelsnelheid Verhouding tot Magnetische Coêrcitief- Magnetisch 15 bij afkoeling theoretische fluxdichtheid, kracht, Hc (Oe) energieproduct, van 800°C tot dichtheid (%) Br (G) ((BH)^ (MQO) —------------------------§00?C--------------------------------------------------------------------------- ------------------------------------------ . (°C/minuut) 20 17 100 98,3 13700 615 5,9 18 40 98,0 13700 610 6,2 19 20 97,7 13700 605 6,1 20 5 97,3 13500 595 5,7 *21 2 98,0 13300 555 5,05 25 22 1 97,9 13000 525 4,8 * Ter vergelijking. Uit tabel F blijkt, dat bij afkoeling van 800°C tot 500°C met een afkoelsnelheid van 5‘C/minuut of hoger, 30 bevredigende magnetische eigenschappen kunnen worden verkregen. Dit betekent, dat het mogelijk is de vaste oplossingsbehandeling, die blijkens de stand van de techniek essentieel werd geacht, weg te laten. 35

1. Werkwijze ter vervaardiging van een gesinterde magneet van het Fe-Cr-Co-type, bestaande uit 20-35% Cr, 3-15% Co en voor het overige uit Fe, met een maximum energieproduct (BH)max van ten minste 5,0 MGOe, waarbij een poedermengsel wordt samengeperst onder vorming van een persstuk, dat in vacuüm of een niet-oxiderende atmosfeer wordt gesinterd, met het kenmerk, dat het poedermengsel gevormd wordt 40 door een Fe-Cr-poeder en/of Fe-Cr-Co-poeder te mengen met een carbonyl-Fe-poeder en zo nodig een Co-poeder, van welk Fe-Cr-poeder, Fe-Cr-Co-poeder en carbonyl-Fe-poeder de gemiddelde deeltjesgrootte 0,074 mm of minder bedraagt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat poeders met een geactiveerd oppervlak worden gebruikt.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, dat als uitgangspoeders een sigmapoeder en een carbonyl-Fe-poeder worden gebruikt.

4. Werkwijze volgens conclusie 2 of 3, met het kenmerk, dat in het uitgangsmengsel het carbonyl-Fe-poeder gedeeltelijk wordt vervangen door Fe-poeder met een geactiveerd oppervlak en een deeltjesgrootte van 0,074 mm of minder. Hierbij 2 bladen tekening