PL19612B1 - Sposób wyrobu przedmiotów o szczególnych wlasnosciach magnetycznych, zwlaszcza trwalych magnesów. - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu traktowa¬ nia stopów feromagnetycznych w celu po¬ wiekszenia ich wlasnosci magnetycznych.Sposób wedlug niniejszego wynalazku na¬ daje sie zwlaszcza do wyrobu trwalych ma¬ gnesów.Znane jest, iz mozna oddzialywac na magnetyczne wlasnosci stali przez nagle ochlodzenie takiej stali od temperatur le¬ zacych powyzej punktu A3, to znaczy od zakresu w którym przewaza austenit, z ta¬ kim wynikiem, ze uzyskuje sie stal marten- sytowa, czyli stan przejsciowy do ukladu a — feryt + cementyt.W przeciwstawieniu do powyzszego do¬ tyczy niniejszy wynalazek naglego chlo¬ dzenia feromagnetycznych stopów o odpo¬ wiednim skladzie (jak wyzej zdefiniowa¬ no), od takich temperatur w zaleznosci od danego stopu, przez wyzyskanie przesyco¬ nego roztworu skladnika domieszanego w a-ferycie. To przesycenie usuwa sie na¬ stepnie przez ponowne ogrzewanie czyli od¬ puszczanie stopu feromagnetycznego, przy- czem delikatne krysztalki skladników stopu jako takie albo razem z zelazem wydziela¬ ja sie, wskutek czego cenne wlasnosci ma¬ gnetyczne zostaja powiekszone i utrwa¬ lone.Niniejszy wynalazek dotyczy tylko ta¬ kich stopów, w których rozpuszczalnosc fa¬ zy istniejacej w temperaturze pokojowej wzrasta wraz ze wzrostem temperatury.Wszystkie stopy maja krzywa rozpuszczal¬ nosci X i Y uwidoczniona na fig. 1 i 2 ry¬ sunków.Niniejszy wynalazek dotyczy zatem spo¬ sobu traktowania stopów feromagnetycz- nych typu wymienionego (mianowicie ta¬ kich, w których rozpuszczalnosc fazy istnie¬ jacej w temperaturze pokojowej wzrasta z 'wzrostem temperatury), polegajacego na tern, ze powyzsze stopy sie ochladza nagle od temperatury powyzej której rozpu¬ szczalnosc skladowych stopu zaczyna wzra¬ stac (punkt S na fig. 1 i 2) w stanie, w któ¬ rym cale zelazo obecne jest jako a-feryt i nastepne odpuszczanie nagle chlodzonego stopu w temperaturach ponizej temperatu¬ ry naglego ochladzania.Blizsze objasnienie daja fig. 1 i 2 rysun¬ ku, na których uwidoczniono wykresy przedstawiajace zaleznosc stezenia od tem¬ peratury dwóch przykladów feromagne- tycznych stopów, które nadaja sie do trak¬ towania w mysl niniejszego wynalazku.Fig. 1 dotyczy stopu zelaza i wolframu, przyczem fig. 1 jest typowym wykresem dla stopów o zamknietem polu. Zamkniete po¬ le y utworzone jest jak widac z wykresu przez spotkanie sie krzywych T i T1 mie¬ dzy punktami As i A4. X S Y przedstawia krzywa rozpuszczalnosci podczas gdy P Y Q poczatkowa temperature topnienia.Rzedne wykazuja temperatury w setkach stopni, a odciete — zawartosc procentowa wolframu. Jak widac zaczyna sie krzywa rozpuszczalnosci pochylac na prawo od punktu S wgóre, wykazujac, ze w tempe¬ raturach powyzej punktu S i ponizej krzy¬ wej P Y Q i odpuszcza przy nizszych tem¬ peraturach najlepiej ponizej punktu S.Korzystnie jest gdy dolna granica ste¬ zenia skladnika stopowego w1 stopach o za¬ mknietem polu y znajdowala sie wpoblizu punktu eutektycznego dla danego stopu.Podwójne stopy o zamknietem polu y i wykresie temperatura — stezenie podob¬ nym do wykresu wedlug fig. 1 sa np. stopy zelazo-wolfram i zelazo-molibden; zelazo¬ fosfor; zelazo-krzem; zelazo-glin; zelazo- beryl i zelazo-tytan. Krzywe wykazujace zaleznosc stezenia od temperatury dla nie¬ których stopów tego rodzaju opisano i uwi¬ doczniono np. w pierwszym tomie piatego wydania Laudolt - Bórnstein - Physikalische Chemische Tabellen, strona 566 do 568 oraz w podreczniku Obcrjofer „Das Technische Eisen" str. 85 i 86, str. 104 i nastepne oraz 132 i 133. Temperatury lezace na S i Y wa¬ haja sie w zaleznosci od danego stopu. Tak np. w przypadku stopu zelaza z wolframem zakres tych temperatur lezy od 900— !500°Cf dla zelaza i molibdenu równiez 900—1500°, dla zelaza i fosforu 900— 1100°, dla zelaza i krzemu 700 — 1200°Cf dla zelaza i glinu 700 — 1200°C, dla zela¬ za i tytanu 800 — 1300°C, dla zelaza i be¬ rylu 700 — 1200°C.Fig. 2 dotyczy stopów zelaza z weglem i przedstawia typowy wykres zaleznosci temperatury i stezenia dla stopów o otwar¬ lem polu 7, stopy w których krzywe A3 i A4 (równiez zaznaczone literami T i T1) rozchodza sie. Przy stopach o otwartem po¬ lu y rozpoczyna sie scinanie wedlug niniej¬ szego wynalazku znacznie ponizej tempe¬ ratur poczatku topnienia okreslonego krzy¬ wa P—Q, a nawet w granicach temperatur miedzy punktami S i dolna granica okre¬ slona krzywa G Y K, gdzie Y K oznacza punkt Ar Dolna granica stezenia skladnika sto¬ powego w stopach o otwartem polu y na¬ dajacych sie do traktowania wedlug ni¬ niejszego wynalazku lezy na punkcie eu- tektycznym E dla danego stopu.Podwójnemi stopami o otwartem polu y i wykresie temperatury i stezenia podob¬ nym do wykresu na fig. 2 sa np. zelazo- wegiel, zelazo-miedz, zelazo-azot, zelazo- cyrkon. Krzywe temperatury i stezenia sa równiez wyszczególnione w dzielach wy¬ zej wspomnianych oraz w ksiazce Sauver ,,The Metallography and Heat Treatment of Iron and Steel", trzecie wydanie strony 424—447, gdzie podane sa krzywe tempe¬ ratury i stezenia dla stopów zelazo-wegiel - 2 -Zakres temperatur zaznaczony krzywa S Y zalezy w danym przypadku od stopu traktowanego. Dla stopu np. zelazo-wegiel lezy on od 500—720°C, dla stopów zelazo- azot 300—600°C, zelazo-miedz 500—800°C. zelazo-cyrkon 600—900°C.Powyzsze zakresy temperatur odnosza sie równiez do stopów potrójnych lub zlo¬ zonych z wielu skladników w róznych sto¬ sunkach razem ze zwyklemi zanieczyszcze¬ niami. Wiekszosc feromagnetycznych sto¬ pów (wedlug ich skladu), traktowanych sposobem wedlug niniejszego wynalazku, nadaja sie swietnie do wyrobu trwalych magnesów, które mozna wystawiac na dzia¬ lanie wyzszych temperatur, poniewaz w przeciwstawieniu do dotychczas znanych magnetycznych stopów nie zmienia sie ich koercja zasadniczo przy wyzszych tempe¬ raturach.Tak np. mozna zwiekszyc przy tech- nicznem zelazie zawierajacem 0,08% C, sile koercji od 2,1 do 5,0, czyli wzrost wy¬ nosi 140% przez nagle ochladzanie stopu od 680°C i odpuszczanie przez 1 godzine przy 250°C, dzieki wzrostowi rozpuszczal¬ nosci wegla w a-ferycie przy podwyzszo¬ nych temperaturach. Z drugiej strony moz¬ na przez nagle ochladzanie tego samego stopu od 680°C i odpuszczanie przez 1 go¬ dzine przy 110°C podniesc maksymalna przenikliwosc od 1280 do 1590, czyli o 15%. Inne wlasnosci magnetyczne zmie¬ niaja sie w podobny sposób.Na rysunkach uwidoczniono na fig. 3—5 zmiany róznych wlasnosci magnetycznych feromagnetycznych stopów opisanego ty¬ pu. Przyklady powyzsze odnosza sie zwla¬ szcza do stali zawierajacej 0,08%C. Po¬ wyzsze zmiany uzyskano przy róznych temperaturach odpuszczania, przyczem za leza one równiez od czasu trwania odpu¬ szczania.Fig. 3 uwidocznia zmiany sily koercji i okres odpuszczania w godzinach (rzedne) w zaleznosci od histerezy w gausach (od¬ cieta) — fig. 4 — zmiane histerezy i okres odpuszczania w godzinach (rzedna) w za¬ leznosci od histerezy w gausach (odcieta); fig. 5 — zmiane maksymalnej przenikliwo¬ sci; okres odpuszczania w godzinach (rzed¬ ne) w zaleznosci od maksymalnej przeni¬ kliwosci.Ponadto mozna przez odpowiedni dobór warunków naglego ochladzania i odpu¬ szczania regulowac systematycznie osiaga¬ nie zadanych kombinacyj wlasnosci ma¬ gnetycznych. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób wyrobu przedmiotów o szczególnych wlasnosciach magnetycznych, np. trwalych magnesów, znamienny tern, ze wyrabia sie je ze stopów feromagnetycz¬ nych, w których rozpuszczalnosc fazy u- trzymujacej sie przy temperaturze poko¬ jowej wzrasta przy podwyzszaniu tempe¬ ratury i które z temperatury poczatku wzrostu rozpuszczalnosci wspomnianego skladnika stopu i ze stanu, w którym wszystko zelazo stanowi a-zelazo, zostaja nagle ochlodzone a nastepnie zpowrotem nagrzewane lecz juz do temperatury le¬ zacej ponizej temperatury naglego ochla¬ dzania. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze ochladza sie nagle stopy zela¬ za z otwartem polem /, np. stopy zelaza i wegla, od temperatur, lezacych ponizej obrebu rozpadu austenitu. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tem, ze ochladza sie nagle stopy zela¬ za z zamknietem polem y, np. zelazo¬ krzem, zelazo-wolfram lub podobne stopy, od temperatur, lezacych miedzy rozpocze¬ ciem wzrostu rozpuszczalnosci i punktem topliwosci. Vereinigte Stahlwerke Aktiengesellschaft. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, irzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 19612. Ark. 1. p 1500 MOO W ttoo floo 1000 •00 0 • 800 p wo & 600 E soo 4. * I 300 200 100 0 feti£g «/^io VT y X*-i*/*r*/ 1r / Aa i «-£*/, I xj s Lio 1 1 S+©» _*eJa.xo s., ^^"^ XY <* -i#/a^0+ Fe^ 11 V ' » ' ¦"•"j/oyo-f^Wi "' W -fljgr.-r 20 30 40 P 1500 1400 1300 1200 tt0 1000 G 900 900 700 U 600 i 400 I 300 %W 60 70 ^/o J« ZC^diO -Ulaietr i#f, B -i?f±9ct fe3 C. M Z A *<*-ie/xic o MIf i i i i i i » i o-t o-t o-e 9-9 T111 t i jt —»*fcC -flfr*Do opisu patentowego Nr 10612. Ark.
2. 2. ^o° Tig.
3. 3. no6 fr 70 2d ód ^ ~SS~ ¦*& * o Td ~B ~3ó ^ 2fc •**& * to—3&—id ~io Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa* PL