PL29598B1 - Siemens & Halske Aktiengesellschaft, Berlin-Siemensstadt. Stop na magnesy stale i sposób jego obróbki cieplnej. - Google Patents

Description

^36fb Przedmiotem wynalazku niniejszego jest stop jako tworzywo do wyrobu ma¬ gnesów stalych, który odznacza, sie bar¬ dzo dobrymi wlasciwosciami magnetycz¬ nymi i zawiera ponadto, jako zasadniczy dodatek do zelaza, miedz obok molibdenu, który czesciowo mozna zastapic wolfra¬ mem.Wedlug wynalazku, jako tworzywo na magnesy stale stosuje sie stop, zawieraja¬ cy 5 — 30% molibdenu, który moze byc czesciowo zastapiony wolframem, 1—25°/o miedzi i najwyzej 0,25% wegla, reszte zas stopu stanowi zelazo. Oprócz tych skladników mozna do tego stopu dodac do 30% kobaltu i (lub) do 10% niklu. Poza tym mozna wprowadzic do stopu jako skladnik w ilosci ogólem do 10% jeden lub kilka nastepujacych pierwiastków: chrom, mangan, wanad, aluminium, magnez, krzem, bor, tytan, beryl i tantal. Dodanie tych pierwiastków jest bardzo korzystne, jezeli stop zawiera wegiel, gdyz posiadaja one wieksze powinowactwo do wegla niz wolfram oraz molibden i przez to wiaza wegiel w stopie.Uzycie do wyrobu magnesów stalych stopów zelaza z molibdenem lub zelaza z wolframem jest znane. Stopy te stosuje sie z tego powodu, ze przez obróbke ciepl¬ na mozna powiekszyc ich sile koercji, po¬ niewaz rozpuszczalnosc molibdenu wzgle¬ dnie wolframu w zelazie z obnizeniem temperatury silnie sie zmniejsza.Wedlug wynalazku natomiast przez wprowadzenie do stopu miedzi, jako istot¬ nego skladnika, osiaga, sie dalszy szcze¬ gólnie duzy wzrost sily koercji. Na przy¬ klad sila koercji stopu, skladajacego sie z 80% zelaza i 20% molibdenu, wzrasta w razie dodania 10% miedzi ze 175 do 242 oerstedów, a sila korecji stopu, skla¬ dajacego sie z 85% zelaza i 15% molib¬ denu, wzrasta w razie dodania 10% mie¬ dzi z 85 do 141 oerstedów. Wartosc mag¬ netyzmu szczatkowego wynosi przy tym 7.000 — 800 gaussów. Stopy te wyzarza sie najpierw przez 15 minut w tempera¬ turze 1200°C, nastepnie raptownie chlo¬ dzi sie je w wodzie i wreszcie odpuszcza w przeciagu godziny w temperaturze 60O°C.Wprowadzajac pierwiastki dodatkowe do stopu, skladajacego sie z 20% molib¬ denu, 5% miedzi, 5% manganu i reszty zelaza, osiaga sie sile koercji do 260 oer¬ stedów przy wartosci magnetyzmu szczat¬ kowego 7.200 gaussów, podczas gdy stop, skladajacy sie z 20% molibdenu, 8% mie¬ dz, 5% chromu i reszty zelaza, posiadal H = 300 oerstedów i B = 2 600 gau- c r ° ssów.Stqp zawierajacy 25% molibdenu, 5% miedzi i 70% zelaza po wyzarzeniu go w temperaturze 1300°C, raptownym ochlo¬ dzeniu w roztworze sody zracej i cztero¬ godzinnym odpuszczaniu w temperaturze 550°C uzyskal sile koercji 360 oerstedów, podczas gdy stop niezawierajacy miedzi, a skladajacy sie tylko z molibdenu i zela¬ za, — tylko 230 oerstedów.Wartosc sily koercji i magnetyzmu szczatkowego stopu, zawierajacego 20% molibdenu, 7% miedzi, 2% wanadu i resz¬ te zelaza, wynosila 260 oerstedów i 6 800 gaussów, stopu zas, zawierajacego 20% molibdenu, 5% miedzi, 2% aluminium i reszte zelaza, — 235 oerstedów i 6 100 gaussów. Stopy te, ogrzane do tempera¬ tury 1300°C, byly raptownie ochladzane w roztworze sody zracej, a potem w cia¬ gu trzech godzin odpuszczane w tempe¬ raturze 600°C.Na ogól stopy wedlug wynalazku pod¬ daje sie obróbce cieplnej w ten sposób, ze najpierw wyzarza sie je w temperaturze miedzy 1100°C a temperatura topliwosci stopu, a potem w znany sposób, ewentual¬ nie raptownie, ochladza. Korzystnie jest przy tym zastosowac odpuszczanie w tem¬ peraturze 500 — 800°C. Temperature i czas zarówno wyzarzania, jak i odpuszcza¬ nia, a poza tym szybkosc chlodzenia do¬ biera sie wedlug tego, jakie wlasciwosci magnetyczne chce sie nadac gotowemu tworzywu.Wplyw dodatku miedzi jest wiec taki, ze przez wprowadzenie jej do stopu zwieksza sie sile koercji, a zatem i mak¬ symalny iloczyn energii (BH)max. Wszak¬ ze dla; osiagniecia tych samych wartosci magnetycznych czesc molibdenu lub wol¬ framu mozna zastapic okreslona w kaz¬ dym poszczególnym przypadku iloscia miedzi. W obu przypadkach wlasciwosci magnetyczne stopów polepsza sie.Wynalazek opiera sie poza tym na stwierdzeniu faktu, ze dodatek miedzi do wymienionych wyzej stopów nie tylko nie pogarsza, wlasciwosci magnetycznych stopów zelaza z molibdenem i zelaza z wolframem, lecz przeciwnie, stopy zela¬ za z molibdenem, miedzia i kobaltem wzglednie zelaza z wolframem, miedzia i kobaltem odznaczaja sie szczególnie wy¬ sokimi wartosciami magnetyzmu szczat¬ kowego i (lub) sily koercji.Na przyklad stop o skladzie chemicz¬ nym: 69% zelaza, 12% kobaltu i 19% molibdenu posiadal magnetyzm szczatko¬ wy 10 000 ga.ussów i sile koercji 300 oer¬ stedów. W wyniku zastapienia 2% zela¬ za dwoma procentami miedzi wyzej wy¬ mienione wartosci wzrosly do 11 300 ga¬ ussów i 315 oerstedów. Jest to rów¬ noznaczne ze zwiekszeniem (HB)z 3,00 X 106 do 3,56 X 10G, czyi okraglo o 19%.Uzyskano równiez bardzo pomyslne wyniki przez dodanie do stopu zasadnicze¬ go pewnej ilosci niklu. Jak widac z tabe¬ li, stopy oznaczone numerami 1 i 5 sa sto¬ pami skladajacymi sie tylko z molibde¬ nu, miedzi i zelaza, podczas gdy stopy oznaczone nr nr 2 — 4 i 6 zawieraja rów¬ niez dodatek niklu, zastepujacego tu od¬ powiednia ilosc zelaza. Z porównania wla¬ sciwosci magnetycznych stopów 2, 3, 4 i 6 ze stopami 1 i 5 widac, jak wskutek do¬ dania niklu wybitnie zwieksza sie sila koercji.Stop nr 1 2 3 4 5 6 Mo % 20 20 20 20 25 25 Cu % 5 5 5 6 5 5 Ni % 2 5 8 — 5 Fe % reszta ?? ? ?? ?? He oerstedy 225 258 290 307 330 402 Br gaussy 7 500 7 600 7 400 6 950 6 500 5 750 Do zawierajacych nikiel stopów mo- libdenowo - miedziano - zelaznych mozna równiez dodawac poprzednio wspomnia¬ nych pierwiastków. Na przyklad stop, skladajacy sie z 20% molibdenu, 7% mie¬ dzi, 5% niklu, 3% chromu i zelaza (resz¬ ta stopu) posiadac sile koercji 310 oerste- dów przy 6 800 gaussów magnetyzmu szczatkowego, inny zas stop o zawartosci 16% molibdenu, 4% wolframu, 5% mie¬ dzi, 5% niklu i zelaza (reszta stopu) po¬ siadal sile koercji 270 oerstedów przy 7 700 gaussów magnetyzmu szczatkowe¬ go. Wszystkie stopy te byly przy tym rap¬ townie ochladzane od temperatury 1 300°C w rozcienczonym lugu sodowym, a naste¬ pnie przez 4 godziny odpuszczane w tem¬ peraturze 550°C. Dalsza wazna zaleta stopów wedlug wynalazku jest to, ze da¬ ja sie one, zarówno w postaci odlewu, jak i w stanie zahartowanym, latwiej obra¬ biac na obrabiarkach zbierajacych wióry w porównaniu ze znanymi stopami, sklada¬ jacymi sie z zelaza, aluminium, niklu lub zelaza, kobaltu, tytanu wzglednie z zela¬ za, kobaltu, niklu i tytanu. Oprócz tego stop wedlug wynalazku wykazuje o wie¬ le wieksza wytrzymalosc mechaniczna, przez co nadaje sie do celów specjalnych, np. do wyrobu wirników malych silników lub innych przyrzadów elektrycznych o duzej liczbie obrotów. Dalej stopy wedlug wynalazku posiadaja w porównaniu ze stopami znanymi te szczególnie godna podkreslenia zalete, ze posiadaja o wiele mniejsza sklonnosc do pekania, oraz two¬ rzenia pecherzy podczas odlewania, co znacznie polepsza ich wlasciwosci wytrzy¬ malosciowe. Wreszcie okazalo sie, ze sto¬ py wedlug wynalazku sa dobrze kowalne takze i w wysokich temperaturach.W porównaniu z latwoobrabialnymi stopami magnetycznymi, skladajacymi sie z zelaza, niklu i miedzi, stopy wedlug wynalazku posiadaja wiekszy magnetyzm szczatkowy, co jest wazne np. przy wyro¬ bie magnesów kompasowych o duzym momencie magnetycznym. Zakres zasto¬ sowania magnesów stalych ze stopów we¬ dlug wynalazku jest niezwykle szeroki.Moga one byc z korzyscia stosowane do wyrobu liczników elektrycznych, galwa- — 3 —nometrów z ruchoma cewka, oscylogra¬ fów, przekazników polaryzowanych, sil¬ ników, generatorów, induktorów zaplono¬ wych, elektromagnetycznych i elektrody¬ namicznych telefonów, glosników i mi¬ krofonów, sprzegiel magnetycznych, sto¬ sowanych w miernictwie i technice, obro¬ towych magnesów w urzadzeniach sygna¬ lizacyjnych i do innych celów. PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe, 1. Stop na magnesy stale, znamien¬ ny tym, ze zawiera 5 — 30% molibdenu, który czesciowTo mozna zastapic wolfra¬ mem, 1 — 25% miedzi i do 0,25% we¬ gla, reszte zas stopu stanowi zelazo.
2. 2. Stop wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ponadto zawiera do 30% kobal¬ tu i (lub) do 10% niklu.
3. 3. Stop wedlug zastrz. 1 — 2, zna¬ mienny tym, ze ponadto zawiera jeden lub kilka nastepujacych pierwiastków: chrom, mangan, wanad, aluminium, mag¬ nez, krzem, bor, tytan, beryl i tantal w ogólnej ilosci do 10%.
4. 4. Sposób obróbki cieplnej stopu we¬ dlug zastrz. 1 — 3, znamienny tym, ze stop najpierw wyzarza sie w temperatu¬ rze powyzej 1100°C, lecz ponizej jego punktu topliwosci, a nastepnie ochladza, przy czym temperature i czas trwania wy¬ zarzania, jak równiez szybkosc ochladza¬ nia dobiera sie kazdorazowo w zaleznosci od zadanych wartosci magnetycznych sto¬ pu.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamien¬ ny tym, ze stop odpuszcza sie bezposre¬ dnio po wyzarzaniu w temperaturze 500 — 800°C, przy czym temperature i czas odpuszczania dobiera sie kazdorazowo w zaleznosci od zadanych wartosci magne¬ tycznych stopu. Siemens & Hklske Aktiengesellschaft. Zastepca: inz. W. Romer, rzecznik patentowy. I&UK. y. ARCT. CZERNIAKOWSKA 225 PL