NL8100435A - MAGNETIC ELEMENT FOR MAGNETICALLY OPERATED DEVICES, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF - Google Patents

MAGNETIC ELEMENT FOR MAGNETICALLY OPERATED DEVICES, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF Download PDF

Info

Publication number
NL8100435A
NL8100435A NL8100435A NL8100435A NL8100435A NL 8100435 A NL8100435 A NL 8100435A NL 8100435 A NL8100435 A NL 8100435A NL 8100435 A NL8100435 A NL 8100435A NL 8100435 A NL8100435 A NL 8100435A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
alloy
less
equal
elements
weight
Prior art date
Application number
NL8100435A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Western Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Western Electric Co filed Critical Western Electric Co
Publication of NL8100435A publication Critical patent/NL8100435A/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00Contacts
    • H01H1/02Contacts characterised by the material thereof
    • H01H1/0201Materials for reed contacts
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1233Cold rolling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1266Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest between cold rolling steps
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1272Final recrystallisation annealing

Description

·" c VO 1371· "C VO 1371

Magnetisch element voor magnetisch in werking gebrachte inrichtingen, werkwijze voor de vervaardiging daarvan. :Magnetic element for magnetically actuated devices, method for the manufacture thereof. :

Oe uitvinding heeft betrekking op magnetische elementen voor magnetisch in werking gebrachte inrichtingen en werkwijzen voor de vervaardiging daarvan.The invention relates to magnetic elements for magnetically actuated devices and methods for their manufacture.

Magnetisch in werking gebrachte inrichtingen kunnen voor 5 verschillende doeleinden worden ontworpen, b.v. elektrisch schaker len, positieaflezen, synchroniseren, stromingsmetingen, en roeren.Magnetically actuated devices can be designed for 5 different purposes, e.g. electric switch, position reading, synchronization, flow measurement, and stirring.

Onder dergelijke inrichtingen zijn van bijzonder belang zogenaamde tcngschakelingen zoals b.v. beschreven in het boek van L.R.Moskowitz, Permanent Magnet Design and Application Handbook, 10 Cahners Books, 1976, biz.211 - 220, in het Amerikaanse octrooi 3.624.568 en in het artikel van M.R.Pinnel, "Magnetic Materials for Dry Reed Contacts", IEE Trans. Mag., Vol. MAG-12, No.6, 1976, blz.789 - 794. Tongschakelingen omvatten flexibele metallische tongen die vervaardigd zijn van het materiaal met semi-harde magneti-15 sche eigenschappen, gekarakteriseerd door een in wezen rechthoekige BH-hystereselus en een hoge remanente inductie 8^,; tijdens bedrijf buigen tongen elastisch waardoor een elektrisch contact gemaakt of verbroken wordt in responsie op veranderingen in het magnetische veld.Among such devices of particular interest are so-called circuitry such as e.g. described in LRMoskowitz's book, Permanent Magnet Design and Application Handbook, 10 Cahners Books, 1976, biz.211 - 220, in U.S. Patent 3,624,568, and in MRPinnel's article, "Magnetic Materials for Dry Reed Contacts" , IEE Trans. Mag., Vol. MAG-12, No.6, 1976, pp. 789-794. Tongue circuitry includes flexible metallic tongues made of the material having semi-hard magnetic properties, characterized by an essentially rectangular BH hysteresis loop and a high remanent induction 8 ^ ,; during operation, tongues bend elastically, making or breaking electrical contact in response to changes in the magnetic field.

20 Tot gevestigde legeringen met semi-harde magnetische eigen schappen behoren Co-Fe-V legeringen, bekend als Vicalloy en Remen-dur, Co-Fe-Nb legeringen bekend als Nibcolloy, en Co-Fe-Ni-Al-Ti legeringen, bekend als Vacozet. Deze legeringen bezitten adequate magnetische eigenschappen; zij bevatten echter aanzienlijke hoeveel-25 heden kobalt waarvan de stijgende kosten o p de wereldmarkten zorg baren. Bovendien neigen legeringen met een hoog kobaltgehalte bros te rzijn, d.w.z. voldoende koude vormbaarheid te ontberen om te worden gevormd, b.v. door koud trekken, walsen, buigen of vlak maken.Established alloys with semi-hard magnetic properties include Co-Fe-V alloys known as Vicalloy and Remen-dur, Co-Fe-Nb alloys known as Nibcolloy, and Co-Fe-Ni-Al-Ti alloys known as Vacozet. These alloys have adequate magnetic properties; however, they contain significant amounts of cobalt whose rising costs on world markets are a concern. In addition, high cobalt alloys tend to be brittle, i.e. lack sufficient cold formability to be formed, e.g. by cold drawing, rolling, bending or flattening.

8100435 * * - 2 -8100435 * * - 2 -

Relevant voor de uitvinding zijn de volgende literatuurplaat-sen: het boek van M.Hansen, Constitution of Binary Alloys, 2e ed., McGraw-Hill, 1956, blz.664 - 667; het blek van R.M.Bozorth, Ferromagnetism, Van Nostrand, 1951, blz.234 - 236 en blz.418 - 419j 5 het artikel van M.J.Roberts, "Effect of Transformation Substructure on the Strength and Toughness of Fe-Mn Alloys", Met. Trans., Vol.1, 1970, biz.3267 - 3294, het artikel van F.M.Walters, Jr., "Transformations and Heterogeneity in the Binary Alloys of Iron and Manganese", Trans. American Soc. for Steel Treating, Vol. 21, 10 No.10, 1933, biz.1002 - 1015, en het artikel van G.M.Fedash, "Study of Coercivity of Cold-Worked and Annealed Iron Alloys", The Physics of Metals and Metallography, Vol.4, No.2, 1957, biz.50-55.Relevant to the invention are the following literature references: M. Hansen's book, Constitution of Binary Alloys, 2nd ed., McGraw-Hill, 1956, pp. 664-667; the bleach of R.M.Bozorth, Ferromagnetism, Van Nostrand, 1951, pp. 234 - 236 and pp. 418 - 419, 5 the article by M.J. Roberts, "Effect of Transformation Substructure on the Strength and Toughness of Fe-Mn Alloys", Met. Trans., Vol. 1, 1970, biz. 3267 - 3294, the article by F. M. Walters, Jr., "Transformations and Heterogeneity in the Binary Alloys of Iron and Manganese", Trans. American Soc. for Steel Treating, Vol. 21, 10 No. 10, 1933, biz.1002-1015, and the article by GMFedash, "Study of Coercivity of Cold-Worked and Annealed Iron Alloys", The Physics of Metals and Metallography, Vol. 4, No. 2 , 1957, pp. 50-55.

Deze literatuiirplaatsen betreffen faseovergangen, mechanische eigenschappen en de coëroiviteit van ijzerrijke Fe-Mn legeringen. Semi-15 harde magnetische eigenschappen van Fe-Mn ternaire en quaternaire legeringen worden beschreven door W.Jellinghaus, "Kaltverformter Manganstahl als neuer Magnetwerkstoff”, Archiv fur dat Eisenhutten-wesen, Vol. 15, No.2, 1941, blz. 99 - 102, door H.Kaneko et al., "Cold Worked Fe-Mn Semihard Magnet Alloy", Journal of the Japanese 20 Institute of Metals, Vol. 34, No.4, 1970, blz.441 - 445, en door K.Ogawa, "Semihard Magnetic Material of the Fe-Cu-Mn System”, J. App. Phys., Vol. 44, No.4, april 1973, blz.1810 - 1812.These literature locations involve phase transitions, mechanical properties and the co-reactivity of iron-rich Fe-Mn alloys. Semi-15 hard magnetic properties of Fe-Mn ternary and quaternary alloys are described by W. Jellinghaus, "Kaltverformter Manganstahl als neuer Magnetwerkstoff", Archiv fur dat Eisenhutten-Wesen, Vol. 15, No. 2, 1941, p. 99 - 102, by H. Kaneko et al., "Cold Worked Fe-Mn Semihard Magnet Alloy", Journal of the Japanese 20 Institute of Metals, Vol. 34, No. 4, 1970, pp. 441 - 445, and by K. Ogawa, "Semihard Magnetic Material of the Fe-Cu-Mn System", J. App. Phys., Vol. 44, No. 4, April 1973, pp. 1810-1812.

Volgens de uitvinding worden semi-harde magnetische eigenschappen gerealiseerd, in Fe-Mn legeringen die bij voorkeur Fe en 25 Mn bevatten in een gecombineerde hoeveelheid van tenminste 98 gew.% en Mn in een hoeveelheid van 3-25 gew.% van deze gecombineerde hoeveelheid. De remanente magnetische inductie Br van legeringen volgens de uitvinding is typerend groter dan of gelijk aan een waarde van B„ (gauss) = 20.000 - 500 x (gew.% Mn) (B (Tesla) = ^ -4 ** 30 (20.000 - 500 x (gew.% Mn)) x 10 ) en hun rechthoekigheidsverhou- ding ("squareness ratio”) Br/Bs is groter dan 0,7 en typerend groter dan of gelijk aan 0,95.According to the invention, semi-hard magnetic properties are realized, in Fe-Mn alloys, preferably containing Fe and 25 Mn in a combined amount of at least 98% by weight and Mn in an amount of 3-25% by weight of this combined amount. . The retentive magnetic induction Br of alloys of the invention is typically greater than or equal to a value of B (Gauss) = 20,000-500 x (wt% Mn) (B (Tesla) = ^ -4 ** 30 (20,000 - 500 x (wt% Mn) x 10) and their squareness ratio Br / Bs is greater than 0.7 and typically greater than or equal to 0.95.

Legeringen volgens de uitvinding vertonen karakteristiek een anisatrope tweefasen- of multifasenmicrostructuur, waarbij deeltjes 35 en korrels langwerpig zijn met een lengte-breedteverhouding van bij $ .♦ t - 3 - voorkeur tenminste S en liefst tenminste 30. De deeltjesdiameter of dikte is bij voorkeur minder dan 800 nm en liefst minder dan 200 nm.Alloys of the invention typically exhibit an anisatropic biphasic or multiphase microstructure, with particles 35 and granules being elongated with a length to width ratio of at least en t - 3 - preferably at least S and most preferably at least 30. The particle diameter or thickness is preferably less than 800 nm and preferably less than 200 nm.

Uit dergelijke legeringen vervaardigde magneten kunnen wor-5 den gevormd door b.v. koud trekken, walsen, buigen of vlak maken en kunnen worden toegepast in inrichtingen zoals elektrische con-tactschakelaars, hysteresemotoren en andere magnetisch in werking gestelde inrichtingen.Magnets made from such alloys can be formed by, e.g. cold drawing, rolling, bending or flattening and can be used in devices such as electric contact switches, hysteresis motors and other magnetically actuated devices.

De bereiding van legeringen volgens de uitvinding kan plaats 10 vinden door een behandeling van initiële vervorming, veroudering, vervorming en eindveroudering. De verouderingstrappen worden bij voorkeur uitgevoerd bij temperaturen waarbij een legering in een tweefasen- of multifasentoestand verkeert. De tweede vervormings-trap is bij voorkeur een trap met uni-axiale vervorming.The preparation of alloys according to the invention can take place by treatment of initial deformation, aging, deformation and final aging. The aging steps are preferably conducted at temperatures where an alloy is in a two-phase or multiphase state. The second deformation stage is preferably a uniaxial deformation stage.

15 Fig.1 toont fasen als functie van de temperatuur en mangaan- gehalten van Fe-Mn legeringen;Fig. 1 shows phases as a function of the temperature and manganese contents of Fe-Mn alloys;

Fig.2 toont magnetische eigenschappen van een Fe-ΘΜη legering als functie van een eerste verouderingstemperatuur;Fig. 2 shows magnetic properties of a Fe-ΘΜη alloy as a function of a first aging temperature;

Fig.3 toont magnetische eigenschappen van een Fe-8Mn lege-20 ring als functie van de verkleining van het doorsnedeoppervlak door draadtrekken;Fig. 3 shows magnetic properties of a Fe-8Mn blank-20 ring as a function of cross-sectional area reduction by wire drawing;

Fig.4 toont magnetische eigenschappen van een Fe-12Mn legering als functie van de verkleining van het doorsnedeoppervlak door draadtrekken; 25 Fig.5 toont een tongschakelaarconstructie, welke Fe-Mn tongen omvat.Fig. 4 shows magnetic properties of an Fe-12Mn alloy as a function of cross-sectional area reduction by wire drawing; Fig. 5 shows a reed switch construction comprising Fe-Mn reeds.

Volgens de uitvinding is gerealiseerd dat Fe-Mn legeringen die bij voorkeur Fe en Mn in een gecombineerde hoeveelheid van tenminste 38 gew.% en Mn in een hoeveelheid van 3-25 gew.% van deze 30 gecombineerde hoeveelheid omvatten, kunnen worden verkregen met ge wenste semi-harde magnetische eigenschappen. Dergelijke semi-harde magnetische eigenschappen worden geschikt gedefinieerd door een remanente magnetische inductie Br van meer dan 7000 gauss (0,7 T] en een rechthoekigheidsverhouding Sr/Bs van meer dan 0,7. Legerin-35 gen met dergelijke eigenschappen zijn geschikt voor toepassing in i 8100435 * * - 4 - magnetisch in werking gestelde inrichtingen die geschikt kunnen worden gekarakteriseerd doordat ze een component bevatten waarvan de positie afhankelijk is van de sterkte, richting, of aanwezigheid van een magnetisch veld en verder doordat ze middelen omvat-5 ten zoals een elektrisch contact voor het lezen van de positie van een dergelijke component. Legeringen volgens de uitvinding kunnen kleine hoeveelheden toevoegingen bevatten zoals Cr voor het verkrijgen van een betere corrosievastheid, of Co voor het verkrijgen van betere magnetische eigenschappen; buitensporige· hoeveelheden Cr 10 kunnen echter schadelijk zijn voor de magnetische eigenschappen.According to the invention it has been realized that Fe-Mn alloys, preferably comprising Fe and Mn in a combined amount of at least 38 wt.% And Mn in an amount of 3-25 wt.% Of this combined amount, can be obtained with desired semi-hard magnetic properties. Such semi-hard magnetic properties are suitably defined by a remanent magnetic induction Br of more than 7,000 gauss (0.7 T] and a rectangular ratio Sr / Bs of more than 0.7. Alloys with such properties are suitable for use in 8100435 * * - 4 - magnetically actuated devices suitably characterized by containing a component the position of which depends on the strength, direction, or presence of a magnetic field and further by comprising means such as an electrical contact to read the position of such a component Alloys of the invention may contain small amounts of additives such as Cr to obtain better corrosion resistance, or Co to obtain better magnetic properties, however excessive amounts of Cr 10 may harmful to the magnetic properties.

Andere elementen zoals Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ta, Hf en W kunnen als verontreinigingen aanwezig zijn in individuele hoeveelheden van bij.voorkeur minder dan 0,2 gew.% en in een gecombineerde hoeveelheid van bij voorkeur minder dan 1 gew.%. Ook worden 15 elementen zoals C, N, S, P, B, H, en 0 bij voorkeur beneden 0,1 gew.% individueel en beneden 0,5 gew.% in combinatie gehouden.Other elements such as Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ta, Hf and W may be present as impurities in individual amounts, preferably less than 0.2% by weight, and in a combined amount preferably less than 1% by weight. Also, elements such as C, N, S, P, B, H, and 0 are preferably kept below 0.1 wt% individually and below 0.5 wt% in combination.

Het tot een minimum beperken van verontreinigingen is in het belang van het behouden van de vormbaarheid van de legering'-voor het ontwikkelen van een anisotrope structuur en voor het vormen tot de ge-20 wenste vorm. Al te grote hoeveelheden van de genoemde elementen kunnen ook tot slechtere magnetische eigenschappen leiden.Keeping impurities to a minimum is in the interest of maintaining the malleability of the alloy to develop an anisotropic structure and molding to the desired shape. Too large amounts of the mentioned elements can also lead to poorer magnetic properties.

Magnetische legeringen volgens de uitvinding hebben een anisotrope multifasenkorrel en microstructuur waarin de deeltjes en korrels een lengte-breedteverhouding van bij voorkeur tenminste 8 25 en liefst tenminste 30 bezitten. De lengte-breedteverhouding kan geschikt worden gedefinieerd als de lengte-diameterverhouding wanneer de deformatie uni-axiaal is, b.v, door draadtrekken, en als de lengte-dikteverhouding, wanneer de deformatie planair is, b.v. door walsen. De deeltjesgrootte is bij voorkeur minder dan 800 nm 30 en liefst minder dan 200 nm. De submicronstructuur kan geschikt worden bepaald door b.v. elektronenmicroscopie.Magnetic alloys according to the invention have an anisotropic multiphase grain and microstructure in which the particles and grains have a length to width ratio of preferably at least 8 and most preferably at least 30. The length-width ratio can be suitably defined as the length-diameter ratio when the deformation is uni-axial, e.g., by wire drawing, and as the length-thickness ratio, when the deformation is planar, e.g. by rolling. The particle size is preferably less than 800 nm and most preferably less than 200 nm. The submicron structure can conveniently be determined by e.g. electron microscopy.

De remanente magnetische inductie B^ van legeringen volgens de uitvinding is ten naaste bij lineair afhankelijk van het Mn-gehalte van de legeringen. In het bijzonder is de remanente magne-35 tische inductie Br van legeringen volgens de uitvinding gelijk aan 81 00 43 5 - 5 - * * of groter dan een waarde die bij benadering kan worden uitgedrukt door de formule B (gauss) = 20.000 - 500 x (gew.% Mn] (B (Tesla)= Γ . Γ ^"20.000 - 500 x (gew.% Mn) _J x 10 ). De rechthoekigheidsverhou- ding B /B van legeringen volgens de uitvinding is typerend groter X s 5 . dan of gelijk aan 0,95 en de magnetische coërciviteit ligt in het gebied van 1 - 500 Oersted (79,6 - 397Θ9 A/m].The remanent magnetic induction B ^ of alloys according to the invention is almost linearly dependent on the Mn content of the alloys. In particular, the remanent magnetic induction Br of alloys of the invention is equal to 81 00 43 5 - 5 - * * or greater than a value that can be approximately expressed by the formula B (gauss) = 20,000 - 500 x (wt% Mn] (B (Tesla) = Γ. Γ ^ "20,000-500 x (wt% Mn) _J x 10). The rectangular ratio B / B of alloys of the invention is typically greater X s 5. then or equal to 0.95 and the magnetic coercivity is in the range 1 - 500 Oersted (79.6 - 397Θ9 A / m].

Legeringen volgens de uitvinding kunnen b.v. worden bereid door gieten uit een smelt van de bestanddelen vormende elementen Fe en Mn in een kroes of oven, b.v. een inductie-ovenj anderzijds 10 kan een metallisch lichaam met een samenstelling in het gespecifi ceerde gebied worden bereid met poedermetallurgische methoden.Alloys according to the invention can e.g. are prepared by pouring from a melt of the constituent elements Fe and Mn into a crucible or oven, e.g. an induction furnace on the other hand, a metallic body having a composition in the specified range can be prepared by powder metallurgical methods.

De bereiding van een legering en in het bijzonder de bereiding door gieten uit een smelt vereist zorg om te waken tegen de opname van buitensporige hoeveelheden verontreinigingen die van uitgangsmateri-15 alen, van de oven of van de atmosfeer boven de smelt afkomstig kun nen zijn. Om oxydatie of buitensporige opname van stikstof tot een minimum te beperken, is het gewenst dat een smelt met slakbescher-ming wordt bereid in een vacuum of in een inerte atmosfeer.The preparation of an alloy and in particular the preparation by casting from a melt requires care to guard against the incorporation of excessive amounts of impurities which may be from raw materials, from the furnace or from the atmosphere above the melt. In order to minimize oxidation or excessive nitrogen uptake, it is desirable that a slag protection melt be prepared in a vacuum or in an inert atmosphere.

Gegoten gietelingen van een legering volgens de uitvinding 20 kunnen typerend worden verwerkt door een hete bewerking, een koude bewerking en door oplossingsgloeien teneinde homogenisatie’, korrel-verfijning, vorming, of de ontwikkeling van gewenste mechanische eigenschappen na te streven.Castings of an alloy according to the invention can typically be processed by hot working, cold working and solution annealing to pursue homogenization, grain refinement, molding, or the development of desired mechanical properties.

De verwerking voor het verkrijgen van een gewenste anisotro-25 pe structuur zoals langwerpige korrels en kristallografische tex tuur, kan door verschillende combinaties van opvolgende behande-lingstrappen worden uitgevoerd. Een bijzonder doelmatige verwer-kingsvolgorde kan ter toelichting worden gespecificeerd onder verwijzing naar fig.1 en omvat verwerking bij temperaturen die beho-30 ren bij een tweefasengebied in het fasediagram door (1) een initi ële plastische deformatie, (2) een initiële veroudering, welke leidt tot een in wezen tweefasenontleding, (3) een plastische deformatie, en (4) een eindveroudering.Processing to obtain a desired anisotropic structure, such as elongated grains and crystallographic texture, can be carried out by various combinations of subsequent treatment steps. A particularly efficient processing sequence can be specified for reference by reference to Figure 1 and includes processing at temperatures associated with a two-phase region in the phase diagram by (1) an initial plastic deformation, (2) an initial aging, which leads to an essentially two-phase decomposition, (3) a plastic deformation, and (4) a final aging.

De initiële plastische deformatie geschiedt bij voorkeur in 35 een hoeveelheid die overeenkomt met tenminste 50% verkleining van 8100435 * *· - 6 - het oppervlak en kan plaats vinden bij temperaturen in een gebied van -196°C Cde temperatuur van vloeibare stikstof) tot 600°C. Een dergelijke deformatie kan verschillende doeleinden dienen en kan in het bijzonder de transformatie bevorderen van ongewenste niet-5 magnetische gamma- of epsilon-fasen tot een magnetische alfa-pri- maire fase, in het bijzonder voor legeringen met een hoog Mn-gehal-te. Ook kan de initiële plastische deformatie de kinetiek verbeteren van de aanvankelijke tweefasen alfa plus gamma-ontleding en de vorming van een uniforme, fijne schaal, isotrope tweefasenstruc-10 tuur bevorderen. Op dit punt kan de deeltjesgrootte typerend in de buurt van 300 tot 1000 nm liggen. De initiële deformatie kan uni-axiaal zijn, b.v. door staafwalsen, extrusie, draadtrekken, of stempelen ("swaging"),· anderzijds kan de deformatie plaats vinden met methoden zoals kruiswalsen of koud walsen. Wanneer de deformatie 15 wordt uitgevoerd bij een temperatuur bóven kamertemperatuur, kan de legering vervolgens met lucht worden gekoeld of met water worden afgeschrokken.The initial plastic deformation preferably takes place in an amount corresponding to at least 50% reduction of 8100435 * * - - 6 - the surface and can take place at temperatures in the range of -196 ° C (the temperature of liquid nitrogen) to 600 ° C. Such deformation can serve a variety of purposes and in particular can promote the transformation of undesired non-magnetic gamma or epsilon phases into a magnetic alpha-primary phase, especially for alloys with a high Mn content . Also, the initial plastic deformation can improve the kinetics of the initial biphasic alpha plus gamma decomposition and promote the formation of a uniform, fine scale, isotropic biphasic structure. At this point, the particle size can typically be in the range of 300 to 1000 nm. The initial deformation can be uniaxial, e.g. by bar rolling, extrusion, wire drawing, or swaging, on the other hand, deformation can take place by methods such as cross-rolling or cold rolling. When the deformation is performed at a temperature above room temperature, the alloy can then be cooled with air or quenched with water.

De warmtebehandeling na de initiële deformatie wordt bij voorkeur uitgevoerd bij temperaturen, die behoren bij een alfa plus 20 gamma tweefasentoestand van de legering. Bijzonder geschikt over eenkomstig fig.2 zijn temperaturen in het gebied van 400 - 600°C.The heat treatment after the initial deformation is preferably performed at temperatures associated with an alpha plus 20 gamma two phase state of the alloy. Temperatures in the range of 400-600 ° C are particularly suitable in accordance with Fig. 2.

De duur van een dergelijke warmtebehandeling is bij voorkeur tenminste 30 minuten. Een daaropvolgende koeling tot een temperatuur nabij of beneden kamertemperatuur kan leiden tot een gedeeltelijke 25 of volledige transformatie van de gammafase tot de alfa-primaire fase of epsilon-fase.The duration of such a heat treatment is preferably at least 30 minutes. Subsequent cooling to a temperature near or below room temperature can lead to partial or complete transformation of the gamma phase to the alpha primary phase or epsilon phase.

De isotrope korrels en de fijne schaalstructuur, verkregen bij de tweefasenontleding, worden vervolgens gedeformeerd, bij voor-" keur uni-axiaal zoals door draadtrekken, staaftrekken, stempelen 30 of extruderen. In vergelijking tot stempelen bleek draadtrekken tot superieure magnetische eigenschappen te leiden. Planaire deformatie door b.v. walsen is niet uitgesloten. De deformatie kan bij kamertemperatuur of elke temperatuur in een gebied van -196 tot 600°C worden uitgevoerd. De hoeveelheid deformatie correspondeert bij 35 voorkeur met een oppervlakteverkleining van tenminste 80% en liefst 81 00 43 5 * Λ - 7 - tenminste 35%, waarbij een voor een dergelijke deformatie adequate ductiliteit wordt verzekerd door de aanwezigheid van verontreinigingen en in het bijzonder van elementen uit de groepen 4B en 5B van het Periodiek Systeem zoals Ti, Zr, Hf, V, Nb en Ta te beper-5 ken. Na de deformatie is de verzadigingsmagnetisatie B van de le- gering typerend groter dan of gelijk aan een waarde van 8S (gauss) = 20.000 - 500 x Cgew.% Mn) CB (Tesla) =/20.000 - 500 x (gew.%The isotropic granules and fine shell structure obtained in the two-phase decomposition are then deformed, preferably uniaxially such as by wire drawing, rod drawing, stamping or extruding. Compared to stamping, wire drawing has been found to lead to superior magnetic properties. deformation by eg rolling is not excluded The deformation can be carried out at room temperature or any temperature in a range from -196 to 600 ° C. The amount of deformation preferably corresponds to a surface reduction of at least 80% and most preferably 81 00 43 5 * 7 - 7 - at least 35%, an adequate ductility for such deformation being ensured by the presence of impurities and in particular of elements from groups 4B and 5B of the Periodic System such as Ti, Zr, Hf, V, Nb and Limit Ta After deformation, the saturation magnetization B of the alloy is typically greater than or equal to a value of 8S (gauss) = 20,000 - 500 x Cwt% Mn) CB (Tesla) = / 20,000 - 500 x (wt%

7-4 S7-4 S

Mn)^/ x 10 Ί.Mn) ^ / x 10 Ί.

De uiteindelijke magnetische eigenschappen verbeteren naar-10 mate de hoeveelheid deformatie wordt vergroot; dit wordt geïllu streerd in fig.3 voor een Fe-Mn legering, die 8 gew.% Mn bevat, en in fig.4 voor een Fe-Mn legering, die 12 gew,% Mn bevat. De in: de fig.3 en 4 getoonde berekende lengte-breedteverhouding is gedefinieerd als de korrellengte, gedeeld door de korreldiameter. De le-15 geringen volgens de uitvinding blijven zeer ductiel zelfs na sterke deformatie zoals b.v. koud draadtrekken tot een oppervlakteverklei-ning van 35%. Dergelijke gedeformeerde legeringen kunnen verder worden gevormd door b.v. buigen of vlak maken zonder gevaar voor splijten of barsten. Buigen kan een richtingsverandering geven 20 tot 30° met een buigingsstraal gelijk aan of groter dan de dikte.The final magnetic properties improve as the amount of deformation is increased; this is illustrated in Figure 3 for a Fe-Mn alloy containing 8 wt% Mn and in Figure 4 for a Fe-Mn alloy containing 12 wt% Mn. The calculated aspect ratio shown in Figures 3 and 4 is defined as the grain length divided by the grain diameter. The alloys of the invention remain very ductile even after strong deformation such as e.g. cold wire drawing to a surface reduction of 35%. Such deformed alloys can be further formed by e.g. bend or flatten without risk of splitting or cracking. Bending can give a direction change from 20 to 30 ° with a bend radius equal to or greater than the thickness.

Voor buigen over grotere hoeken kan de veilige buigingsstraal lineair toenemen tot een waarde van viermaal de dikte voor een richtingsverandering van 90°. Vlak maken kan een verandering van de breedte-dikteverhouding van tenminste een factor 2 geven.For bending over larger angles, the safe bending radius can increase linearly to a value four times the thickness for a direction change of 90 °. Flattening can change the width-to-thickness ratio by at least a factor of 2.

25 Een hoge vormbaarheid in de draadgetrokken toestand is van bijzonder belang bij de vervaardiging van inrichtingen zoals tong-schakelaars, waarvan in fig.5 een voorbeeld is getoond. Fig.5 toont tongen 1 en 2, vervaardigd van een Fe-Mn legering die zich uitstrekken door een glasomhulling 3 welke zich bevindt binnen mag-30 netische spoelen 4 en 5. De vormbaarheid wordt verbeterd door de aanwezigheid van verontreinigingen en in het bijzonder elementen van de groepen 4B en 5B van het Periodiek Systeem zoals Ti, Zr,High formability in the wire-drawn condition is of particular importance in the manufacture of devices such as reed switches, an example of which is shown in Figure 5. Fig. 5 shows tongues 1 and 2 made of a Fe-Mn alloy extending through a glass envelope 3 contained within magnetic coils 4 and 5. The formability is improved by the presence of impurities and in particular elements of groups 4B and 5B of the Periodic Table such as Ti, Zr,

Hf, V, Nb en Ta tot een minimum te beperken.Keep Hf, V, Nb and Ta to a minimum.

Na de plastische deformatie van een multifasenstructuur, 35 wordt een eindverouderingswarmtebehandeling bij lage temperatuur 8100435 » -¾ - a - binnen een alfa plus gamma tweefasengebied uitgevoerd. Typerende verouderingstemperaturen liggen in het gebied van 350 - 500°C afhankelijk van het mangaangehalte, en de verouderingsduur ligt bij voorkeur in het gebied van 10 minuten tot 4 uren. De eindveroude-5 ring verbetert de rechthoekigheidsverhouding B /B van de B-H lus, hetwelk kan worden toegeschreven aan een of meerdere metallurgische effecten zoals b.v. het verminderen van de door de deformatie veroorzaakte interne spanning. De rechthoekigheidsverhouding kan ook worden verbeterd door partiële of totale omgekeerde martensitische 10 transformatie van een Mn rijke fase, die gevormd was gedurende de initiële isotherme ontleding in een alfa plus gamma gebied en die daarna gedeeltelijk of geheel was getransformeerd in de magnetische alfa-primaire fase in de loop van de uiteindelijke deformatie. Verder kan een betere rechthoekigheidsverhouding een gevolg 15 zijn van de aanwezigheid van niet-magnetische of zwak magnetische gamma of epsilon fasen die als een gewenste barrière voor de demag-netisatie kunnen fungeren, of aan de vorming van een dunne laag van niet-magnetische of zwak magnetische gamma-fase met hoger Mn-gehalte langs de korrelgrenzen van de langwerpige tweefasenstruc-20 tuur. De snelheid van de afkoeling tot kamertemperatuur na de ont- 9 laad- of verouderingswarmtebehandelingen is niet kritisch; men kan zowel koelen met lucht als afschrikken met water.After the plastic deformation of a multiphase structure, a final temperature treatment at low temperature 8100435 »-» - a - within an alpha plus gamma two phase region is performed. Typical aging temperatures are in the range of 350-500 ° C depending on the manganese content, and the aging time is preferably in the range of 10 minutes to 4 hours. The final aging ring improves the B / B rectangular ratio of the B-H loop, which can be attributed to one or more metallurgical effects such as e.g. reducing the internal stress caused by the deformation. The rectangular ratio can also be improved by partial or total reverse martensitic transformation of an Mn rich phase formed during the initial isothermal decomposition in an alpha plus gamma region and then partially or completely transformed into the magnetic alpha primary phase in the course of the final deformation. Furthermore, a better rectangularity ratio may result from the presence of non-magnetic or weakly magnetic gamma or epsilon phases which can act as a desired barrier to demagnetization, or from the formation of a thin layer of non-magnetic or weakly magnetic gamma phase with higher Mn content along the grain boundaries of the elongated biphasic structure. The rate of cooling to room temperature after the discharge or aging heat treatments is not critical; one can cool with air or quench with water.

Tot de voordelen van Fe-Mn semi-harde legeringen volgens de uitvinding behoren: (1) een hoge magnetische rechthoekigheidsver-25 houding zoals gewenst is in schakelinrichtingen en andere magne- tisch in werking gestelde inrichtingen; (2) de overvloedige aanwezigheid en lage kosten van bestanddelen vormende elementen ijzer en mangaan; (3) het gemak van de verwerking en de vorming als gevolg van een hoge vormbaarheid; (4) een lage magnetostrictie zoals 30 kan worden gespecificeerd door een verzadigingsmagnetostrictieco- “6 efficiënt van niet meer dan 5 x 10 en bij voorkeur niet meer dan *6 2 x 10 zoals b.v. gewenst kan zijn om het kleven van tongcontac- ten te verhinderen; (5) de eenvoud van de binaire samenstelling, waardoor het gemakkelijk wordt om aan magneettoleranties zoals b.v. 35 een nominale coërciviteit te voldoen; en CS] het gemak waarmee be- 8 1 0 0 43 5 - 9 - kleed wordt met contactmetaal zoals goud.Among the advantages of Fe-Mn semi-hard alloys of the invention are: (1) a high magnetic rectangular ratio as desired in switchgear and other magnetically actuated devices; (2) the abundant presence and low cost of constituent elements iron and manganese; (3) ease of processing and forming due to high formability; (4) a low magnetostriction such as 30 can be specified by a saturation magnetostriction coefficient of not more than 5 x 10 and preferably not more than * 6 2 x 10 such as e.g. may be desirable to prevent sticking of tongue contacts; (5) the simplicity of the binary composition, making it easy to adhere to magnet tolerances such as e.g. 35 to meet a nominal coercivity; and CS] the ease of coating with contact metal such as gold.

De in de volgende legeringen volgens de uitvinding gerealiseerde magnetische eigenschappen zijn weergegeven in de tabel. Voorbeeld IThe magnetic properties realized in the following alloys according to the invention are shown in the table. Example I

5 Een Fe-SMn legering werd heet gewalst, koud gewalst, koud gevormd tot een staaf met een diameter van 0,53 cm, gedurende 1 uur bij 900°C ontlaten, en met lucht gekoeld. Het monster werd koud bewerkt (oppervlakteverkleining 90%) tot een draad met een diameter van 0,17 cm en een initiële verouderingsbehandeling gegeven bij 10 500°C gedurende 3,5 uren, waardoor een tweefasen alfa plus gammaA Fe-SMn alloy was hot rolled, cold rolled, cold formed into a 0.53 cm diameter rod, annealed at 900 ° C for 1 hour, and air cooled. The sample was cold worked (surface reduction 90%) to a wire with a diameter of 0.17 cm and an initial aging treatment given at 10 500 ° C for 3.5 hours, resulting in a two-phase alpha plus gamma

ontleding en rekristallisatie werd verkregen. De ontlede isotrope korrelgrootte was uniform fijn en de gemiddelde korrelgrootte was kleiner dan 1 ym in diameter. Het manster werd vervolgens getrokken [oppervlakteverkleining 95%3 tot een draad met een diameter van 15 0,038 cm, een eindverouderingswarmtebehandeling gegeven bij 450°Cdecomposition and recrystallization was obtained. The decomposed isotropic grain size was uniformly fine and the average grain size was less than 1 µm in diameter. The manster was then drawn [surface reduction 95% 3 to a wire with a diameter of 0.038 cm, given a final aging heat treatment at 450 ° C

gedurende 3 uren, en met lucht gekoeld. De magnetostrictie van dit “6 monster bleek ongeveer 1,3 x 10 te bedragen.for 3 hours, and air cooled. The magnetostriction of this 6 sample was found to be approximately 1.3 x 10.

Voorbeeld IIExample II

• Een draadmonster met een diameter van 0,17 cm van een Fe-8Mn 20 legering werd bereid en koud bewerkt zoals in voorbeeld I, aan een initiële verouderingswarmtebehandeling onderworpen bij 550°C gedurende 3,5 uren, waardoor een alfa plus gamma tweefasenontleding werd verkregen, draadgetrokken (oppervlakteverkleining 95%], een eindverouderingswarmtebehandeling gegeven bij 400°C gedurende 40 mi-25 nuten, en met lucht gekoeld.• A 0.17 cm diameter wire sample of a Fe-8Mn 20 alloy was prepared and cold worked as in Example I, subjected to an initial aging heat treatment at 550 ° C for 3.5 hours, whereby an alpha plus gamma two phase decomposition wire drawn (surface reduction 95%], a final aging heat treatment given at 400 ° C for 40 minutes, and air cooled.

Voorbeeld IIIExample III

Men bereidde en verwerkte een Fe-7,5Mn legeringsmonster zoals in voorbeeld I.A Fe-7.5Mn alloy sample was prepared and processed as in Example I.

Voorbeeld IVExample IV

30 Een Fe-12Mn legeringsmonster werd heet gewalst, koud gewalst, koud gevormd tot een staaf met een diameter van 0,53 cm, gedurende 1 uur bij 930°C ontlaten en met water gekoeld. Het monster werd verder koud getrokken (oppervlakteverkleining 90%) tot een draad met een diameter van 0,17 cm en aan een initiële verouderingswarmtebe-35 handeling onderworpen bij 550°C gedurende 3,5 uren, waarbij een twee- 8100435 V * - 10 - fasen alfa plus gamma ontleding en rekristallisatie werden veroorzaakt. De isotroop gekorrelde, submicronfijne tweefasenstructuur werd vervolgens getrokken (oppervlakteverkleining 95%] tot een draad met een diameter van 0,038 cm, een eindverouderingswarmtebe-5 handeling gegeven bij 450°C gedurende 40 minuten, en met lucht ge koeld.A Fe-12Mn alloy sample was hot rolled, cold rolled, cold formed into a 0.53 cm diameter rod, annealed at 930 ° C for 1 hour and cooled with water. The sample was further cold-drawn (surface reduction 90%) to a wire with a diameter of 0.17 cm and subjected to an initial aging heat treatment at 550 ° C for 3.5 hours, using a 2 - 8100435 V * - 10 - phases alpha plus gamma decomposition and recrystallization were caused. The isotropically granulated, submicronfine biphasic structure was then drawn (surface reduction 95%] to a wire with a diameter of 0.038 cm, given a final aging heat treatment at 450 ° C for 40 minutes, and cooled with air.

Voorbeeld VExample V

Een Fe-12Mn legeringsmonster werd bereid als in voorbeeld IV met dien verstande, dat de eindveroudering gedurende 40 minuten 10 bij 400°C werd uitgevoerd.A Fe-12Mn alloy sample was prepared as in Example IV except that final aging was carried out at 400 ° C for 40 minutes.

Voorbeeld VIExample VI

Een Fe-12Mn legeringsmonster werd bereid als in voorbeeld IV, met dien verstande, dat de initiële veroudering werd uitgevoerd gedurende 3,5 uren bij 50Q°C en de eindveroudering gedurende 10 mi-15 nuten bij 450°C werd uitgevoerd. Het magnetische energieprodukt van dit monster bleek ongeveer 0,96 MGOe C7641.6T (A/m)) te bedragen.A Fe-12Mn alloy sample was prepared as in Example IV, except that the initial aging was conducted at 50 ° C for 3.5 hours and the final aging was performed at 450 ° C for 10 minutes. The magnetic energy product of this sample was found to be about 0.96 MGOe C7641.6T (A / m)).

Voorbeeld VIIExample VII

Een Fe-12Mn legeringsmonster werd bereid als in voorbeeld 20 IV, met dien verstande, dat de initiële veroudering gedurende 16A Fe-12Mn alloy sample was prepared as in Example 20 IV, except that the initial aging for 16

uren bij 450°C werd uitgevoerd en de eindveroudering gedurende 40 minuten bij 450°C werd uitgevoerd. Het magnetische energieprodukt .van dit monster bleek ongeveer 1,05 MGOe (8358T(A/m)) te bedragen. Voorbeeld VIIIhours at 450 ° C and final aging at 450 ° C for 40 minutes. The magnetic energy product of this sample was found to be about 1.05 MGOe (8358T (A / m)). Example VIII

25 Een Fe-12Mn legeringsmonster werd bereid volgens voorbeeld VII, met dien verstande, dat de mate van het uiteindelijke draad-trekken tot een oppervlakteverkleining van 90% leidde.An Fe-12Mn alloy sample was prepared according to Example VII, except that the degree of final wire drawing resulted in a 90% surface reduction.

TabelTable

Magnetische eigenschappen van rechthoekige lus, hoge 3Q remanentie, Fe-Mn semi-harde magneet legeringenMagnetic properties of rectangular loop, high 3Q retentivity, Fe-Mn semi-hard magnet alloys

Voorbeeld 8 - B /B HExample 8 - B / B H

r r s c (gauss) (Tesla) (oersted) (A/m) I 17200 1,72 0,94 28 2228,8 II 17300 1,73 0,90 26 2069,6 35 III 18100 1,81 0,96 25 1990,0 81 00 43 5 'i * - 11 -rrsc (gauss) (Tesla) (oersted) (A / m) I 17200 1.72 0.94 28 2228.8 II 17300 1.73 0.90 26 2069.6 35 III 18100 1.81 0.96 25 1990 , 0 81 00 43 5 'i * - 11 -

Tabel Cvervolg] IV 15200 1,52 0,997 57 5333,2 · V 16700 1,67 0,968 63 5014,8 VI 15400 1,54 0,992 87 6925,2 5 VII 15300 1,53 0,989 85 6766,0 VIII 15800 1,58 0,954 60 4776,0Table C continued IV 15200 1.52 0.997 57 5333.2V 16700 1.67 0.968 63 5014.8 VI 15400 1.54 0.992 87 6925.2 5 VII 15300 1.53 0.989 85 6766.0 VIII 15800 1.58 0.954 60 4776.0

Conversiefactoren -4 1 gauss = 1 x 10 Tesla 1 oersted = 79,6 A/mConversion factors -4 1 gauss = 1 x 10 Tesla 1 oersted = 79.6 A / m

10 1 MGOe - X 106] tl x 10'4T) (79,6 A/m) J10 1 MGOe - X 106] t x 10'4T) (79.6 A / m) J

81004358100435

Claims (16)

1. Magnetisch element, in het bijzonder toepasbaar voor gebruik in magnetisch in werking gestelde inrichtingen, omvattende een lichaam van een metallische legering met een magnetische rechthoek kigheidsverhouding van meer dan 0,7 en een remanente magnetische 5 inductie van meer dan 7000 gauss (0,7 T), met het kenmerk, dat een hoeveelheid van tenminste 98 gew.% van de legering bestaat uit Fe en Mn, waarbij Mn 3 - 25 gew.% van genoemde hoeveelheid uitmaakt.1. Magnetic element, particularly useful for use in magnetically actuated devices, comprising a metallic alloy body with a magnetic rectangular strength ratio of more than 0.7 and a remanent magnetic induction of more than 7000 gauss (0, 7 T), characterized in that an amount of at least 98% by weight of the alloy consists of Fe and Mn, Mn constituting 3-25% by weight of said amount. 2. Element volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een hoeveelheid van tenminste 99 gew.% van de legering uit Fe en Mn be- 10 staat.2. Element according to claim 1, characterized in that an amount of at least 99% by weight of the alloy consists of Fe and Mn. 3. Element volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de aanwezigheid in de legering van een of meer elementen uit een eerste reeks Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ta, Hf en W beperkt is tot minder dan 0,2 gew.% individueel en tot minder dan een totaal 15 van i^ogew.% van elke combinatie van vijf of-meer van deze elemen ten, en de aanwezigheid van een of meer elementen uit een tweede reeks C, N, S, P, B, H en 0 beperkt is tot minder dan 0,1 gew.% individueel en tot minder dan een totaal van 0,5 gew.% van elke combinatie van vijf of meer van deze elementen van de tweede reeks.Element according to claim 1 or 2, characterized in that the presence in the alloy of one or more elements of a first series Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ta, Hf and W is limited to less than 0.2% by weight individually and to less than a total of 15% by weight of any combination of five or more of these elements, and the presence of one or more elements from a second range C, N, S, P, B, H and 0 is limited to less than 0.1% by weight individually and to less than a total of 0.5% by weight of any combination of five or more of these elements of the second series. 4. Element volgens een of meer van de conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de legering een anisotrope tweefasen- of multifasen-microstructuur en een anisotrope korrelstructuur bezit, waarbij de lengte-breedteverhouding van de deeltjes in de microstructuur groter dan of gelijk aan 8 is, bij voorkeur groter dan of gelijk is 25 aan 30.Element according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the alloy has an anisotropic biphasic or multiphase microstructure and an anisotropic granular structure, the aspect ratio of the particles in the microstructure being greater than or equal. is 8, preferably greater than or equal to 25. 5. Element volgens een of meer van de conclusies 1-4, met het kenmerk, dat de legering een microstructuur bezit waarin de deel-tjesdiameter kleiner dan of gelijk aan 800 nm, bij voorkeur kleiner dan of gelijk aan 200 nm bedraagt.Element according to one or more of Claims 1 to 4, characterized in that the alloy has a microstructure in which the particle diameter is less than or equal to 800 nm, preferably less than or equal to 200 nm. 6. Element volgens een of meer van de conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de legering een magnetostrictiecoëfficiënt kleiner dan of gelijk aan 5 x 10 , bij voorkeur kleiner dan of gelijk aan 8100435 - 13 - 2 x 10 ® heeft.Element according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the alloy has a magnetostriction coefficient less than or equal to 5 x 10, preferably less than or equal to 8100435 - 13 - 2 x 10 ®. 7. Element volgens een of meer van de conclusies 1-6, met het kenmerk, dat de legering een remanente magnetische inductie B heeft van groter dan of gelijk aan een waarde, die afhankelijk is 5 van het gewichtspercentage Mn dat in de genoemde hoeveelheid aan wezig is, welke waarde bij benadering gedefinieerd wordt door de formule B Cgauss) = 20.000 - 500 x (gew,% Mn) (B CTesla) a Γ ^ X* £20.000 - 500 x Cgew.% Mn)jT x 10 Ί en waarin de legering een rechthoekigheidsverhouding groter dan of gelijk aan 0,95 bezit.7. Element according to one or more of claims 1-6, characterized in that the alloy has a remanent magnetic induction B of greater than or equal to a value, which depends on the weight percentage Mn contained in said quantity of change, which value is approximately defined by the formula B Cgauss) = 20,000 - 500 x (wt,% Mn) (B CTesla) a Γ ^ X * £ 20,000 - 500 x Cwt.% Mn) jT x 10 Ί and wherein the alloy has a rectangular ratio greater than or equal to 0.95. 8. Element volgens een of meer van de conclusies 1-7, met het kenmerk, dat tenminste een gedeelte van het oppervlak van het lichaam met goud bekleed is.Element according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that at least a part of the surface of the body is coated with gold. 9. Werkwijze voor het vervaardigen van een magnetisch element, omvattende een lichaam van een metallische legering met een magne-15 tische rechthoekigheidsverhouding van meer dan 0,7 en een remanente magnetische inductie van meer dan 7000 gauss CO,7 Tesla), met het kenmerk, dat deze de volgende trappen omvat: Cl) het vervaardigen van een lichaam dat in essentie bestaat uit een legering, welke een hoeveelheid van tenminste 98 gew.% Fe en 20 Mn omvat, waarbij Mn 3 - 25 gew.% van deze hoeveelheid uitmaakt, C2) het plastisch deformeren van dit lichaam in een hoeveelheid die overeenstemt met een oppervlakteverkleining van meer dan of gelijk aan 50%, C3) het verouderen van dit lichaam bij een temperatuur die overeenstemt met een in essentie tweefasentoestand van de legering; 25 C4) het plastisch deformeren van dit lichaam in een hoeveelheid die overeenstemt met een oppervlakteverkleining die groter dan of gelijk aan 80% is, en (5) het verouderen van dit lichaam bij een temperatuur die overeenstemt met een in essentie tweefasentoestand van de legering. 309. A method of manufacturing a magnetic element, comprising a metallic alloy body having a magnetic rectangular ratio of more than 0.7 and a remanent magnetic induction of more than 7000 gauss CO, 7 Tesla) comprising the following steps: Cl) manufacturing a body consisting essentially of an alloy comprising an amount of at least 98 wt.% Fe and 20 Mn, Mn constituting 3-25 wt.% of this amount , C2) plastically deforming this body in an amount corresponding to a surface reduction greater than or equal to 50%, C3) aging this body at a temperature corresponding to an essentially two phase state of the alloy; C4) plastically deforming this body in an amount corresponding to a surface reduction greater than or equal to 80%, and (5) aging this body at a temperature corresponding to an essentially two-phase state of the alloy. 30 10· Werkwijze volgens conclusie 9,met het kenmerk, dat trap (2) wordt uitgevoerd door plastisch te deformeren bij een temperatuur in het gebied van -196 tot 600°C.Method according to claim 9, characterized in that step (2) is carried out by plastic deformation at a temperature in the range from -196 to 600 ° C. 11. Werkwijze volgens conclusie 9 of 10, met het kenmerk, dat trap (2) wordt uitgevoerd door plastisch deformeren bij een tempera-35 tuur boven kamertemperatuur, gevolgd door afkoelen van het lichaam. 8100435 - 14 -Method according to claim 9 or 10, characterized in that step (2) is performed by plastic deformation at a temperature above room temperature, followed by cooling of the body. 8100435 - 14 - 12. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9 - 11, met het kenmerk, dat trap (3) wordt uitgevoerd door te verouderen bij een temperatuur in een gebied van 400 - 600°C gedurende tenminste 30 minuten.Method according to one or more of claims 9-11, characterized in that step (3) is carried out by aging at a temperature in a range of 400-600 ° C for at least 30 minutes. 13. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9 - 12, met het kenmerk, dat trap (4) wordt uitgevoerd door plastisch deformeren bij een temperatuur in een gebied van -196 tot 600°C.Method according to one or more of claims 9 to 12, characterized in that step (4) is carried out by plastic deformation at a temperature in the range of -196 to 600 ° C. 14. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9 - 13, met het kenmerk, dat trap (4) wordt uitgevoerd door plastisch deforme- 10 ren in een hoeveelheid, die overeenstemt met een oppervlakteverklei- ning van tenminste 95%.Method according to one or more of claims 9-13, characterized in that step (4) is performed by plastic deformation in an amount corresponding to a surface reduction of at least 95%. 15. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9 - 14, met het kenmerk, dat trap C5J wordt uitgevoerd door te verouderen bij een temperatuur in een gebied van 350 - 500°C gedurende tenminste 15 10 minuten.Method according to one or more of claims 9-14, characterized in that step C5J is carried out by aging at a temperature in a range of 350-500 ° C for at least 15 minutes. 16. Werkwijze volgens een of meer van de conclusies 9 - 15, met het kenmerk, dat de aanwezigheid in de legering van een of meer elementen uit een eerste groep Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr, Ta, Hf en W wordt beperkt tot minder dan 0,2 gew.% individueel en 20 tot minder dan een totaal van 1,0 gew,% van elke combinatie van vijf of meer van deze elementen, en de aanwezigheid van een of meer elementen uit een tweede groep C, N, S, P, B, H en 0 wordt beperkt tot minder dan 0,1 gew.% individueel en tot minder dan een totaal van 0,5 gew.% van elke combinatie van vijf of meer van deze elementen 25 uit de tweede groep. 8 1 0 0 43 5Process according to one or more of claims 9 to 15, characterized in that the presence in the alloy of one or more elements from a first group Ni, Si, Al, Cu, Mo, V, Ti, Nb, Zr , Ta, Hf and W is limited to less than 0.2 wt% individual and 20 to less than a total of 1.0 wt% of any combination of five or more of these elements, and the presence of one or more elements from a second group C, N, S, P, B, H and 0 are limited to less than 0.1 wt% individually and to less than a total of 0.5 wt% of any combination of five or more of these elements from the second group. 8 1 0 0 43 5
NL8100435A 1980-01-30 1981-01-29 MAGNETIC ELEMENT FOR MAGNETICALLY OPERATED DEVICES, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF NL8100435A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11675980A 1980-01-30 1980-01-30
US11675980 1980-01-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8100435A true NL8100435A (en) 1981-09-01

Family

ID=22369031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8100435A NL8100435A (en) 1980-01-30 1981-01-29 MAGNETIC ELEMENT FOR MAGNETICALLY OPERATED DEVICES, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS56120107A (en)
CA (1) CA1171306A (en)
DE (1) DE3103000A1 (en)
FR (1) FR2474747B1 (en)
GB (1) GB2070061B (en)
NL (1) NL8100435A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5716460A (en) * 1996-05-08 1998-02-10 The Arnold Engineering Company Methods for making magnetic strips

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896359C (en) * 1940-07-23 1953-11-12 Eisen & Stahlind Ag Iron alloy for permanent magnets
US2961360A (en) * 1958-12-01 1960-11-22 Gen Electric Magnets having one easy direction of magnetization
FR2014806A1 (en) * 1969-07-31 1970-04-17 Nippon Musical Instruments Mfg Semi-hard magnetic alloys - magnetism imparted by a series of stepwise heating cycles below the curie pt.
DE2144560C2 (en) * 1970-09-11 1983-11-03 Akai Electric Co. Ltd., Tokyo Method for manufacturing iron-manganese sintered magnets

Also Published As

Publication number Publication date
GB2070061B (en) 1984-05-31
FR2474747B1 (en) 1987-06-26
FR2474747A1 (en) 1981-07-31
JPS56120107A (en) 1981-09-21
DE3103000A1 (en) 1982-01-14
GB2070061A (en) 1981-09-03
CA1171306A (en) 1984-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5005834B2 (en) Fe-based shape memory alloy and method for producing the same
JP5543970B2 (en) Magnetostrictive material and method for preparing the same
US4830685A (en) Wear-resistant alloy of high permeability and method of producing the same
US4536229A (en) Fe-Ni-Mo magnet alloys and devices
JPH0741891A (en) Wear resistant high permeability alloy, its production and magnetic recording and reproducing head
CA1123322A (en) Fe-cr-co magnetic alloy processing
US4246049A (en) Process for the thermal treatment of Fe-Co-Cr alloys for permanent magnets
JP3294029B2 (en) Wear-resistant high-permeability alloy, method for producing the same, and magnetic recording / reproducing head
US4475961A (en) High remanence iron-manganese alloys for magnetically actuated devices
KR830001327B1 (en) Method of manufacturing magnetic element made of alloy
JPS5924178B2 (en) Square hysteresis magnetic alloy and its manufacturing method
NL8100435A (en) MAGNETIC ELEMENT FOR MAGNETICALLY OPERATED DEVICES, METHOD FOR THE MANUFACTURE THEREOF
US4419148A (en) High-remanence Fe-Ni and Fe-Ni-Mn alloys for magnetically actuated devices
US2298225A (en) Permanent magnet material and production thereof
JPS63149356A (en) Soft magnetic alloy for reed chip, manufacture thereof and reed switch
US4401483A (en) Method for making a magnetically anisotropic element
JPS5924177B2 (en) Square hysteresis magnetic alloy
JPS5849007B2 (en) Permanent magnet that is easy to process and has large coercive force and maximum energy product, and its manufacturing method
JP4037104B2 (en) High corrosion resistance magnet alloy and manufacturing method
US4377797A (en) Magnetically actuated device comprising an Fe-Mo-Ni magnetic element
US4337100A (en) Magnetically anisotropic alloys for magnetically actuated devices
US4415380A (en) Method for making a high remanence Fe-Mo-Ni magnetic element
JPH01221820A (en) Manufacture of magnetic lead-piece with rectangular hysteresis and lead switch
JPS60138013A (en) Production of magnetic alloy having rectangular hysteresis and production of reed piece and reed switch
JPH0645849B2 (en) Manufacturing method of wear resistant high permeability alloy.

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed