Wynalazek dotyczy magnesu trwalego oraz sposobu jego wyrobu.Magnes trwaly wedlug wynalazku jest wyko-. nany ze stopu anizotropowego Ni-Al-Co-Fe, za¬ wierajacego 16 — 30% (najlepiej 20 — 25%) kobaltu, okolo 12 — 20% (najlepiej 13 — 17%) niklu oraz 6 — 11% (najlepiej 7 — 10%) glinu oraz majacego wartosci (BH)max w kierunku osi glównych, wynoszace co najmniej 2.106 (C.G.S.).Wartosci (BH)max magnesów wedlug wynalazku wynosza np. 5.106 (C. G. S.), to znaczy przekra¬ czaja co najmniej o 50%, np. 100 — 200%, war¬ tosci (BH)max magnesów trwalych, otrzymywa¬ nych z tego samego stopu o wlasciwosciach ma¬ gnetycznych, prawie jednakowych we wszystkich kierunkach.Wielkosc (BH)max stali magnesowej decy¬ duje, jak wiadomo, o wielkosci i o ciezarze ma¬ gnesu, wobec czego postep techniczny, uzyskany dzieki wynalazkowi, jest oczywisty.Magnes trwaly wedlug wynalazku mozna wy¬ rabiac poddajac odpowiednie odlewy dzialaniu pola magnetycznego w toku chlodzenia, niezbedne¬ go do hartowania magnetycznego.Wiadomo, ze ochladzanie w polu magnetycz¬ nym z wysokich temperatur, wystepujacych pod¬ czas obróbki cieplnej, oddzialywa w znacznym stopniu na wlasciwosci magnetyczne niektórych materialów ferromagnetycznych o duzej przeni- kalnosci.Dzialanie to badano równiez w odniesieniu do stopów na magnesy trwale, jak to wynikaz czasopisma „Nature" z dnia 30 czerwca 1938 r. str. 209. W tym przypadku chodzilo o stop niklo- glino-zelazowy na magnesy trwale, skladajacy sie z 18% niklu, 10% glinu, 12% kobaltu, 6% miedzi i 54% zelaza, ochladzany w polu magnetycznym poczawszy od temperatury 1200°C. Uzyskano przy tym wzrost pozostalosci magnetycznej z 7350 na okolo 7900 gausów oraz wzrost wartosci (BH) max z 1,5.106 na 1,8.10« (C.G.S.).Materialy ferromagnetyczne, chlodzone nie w polu magnetycznym, wykazuja, jak wiadomo, we wszystkich kierunkach jednakowe wlasciwosci ma¬ gnetyczne. Natomiast materialy, chlodzone w polu magnetycznym, sa magnetycznie nierównokierun- kowe, a mianowicie ich wlasciwosci magnetyczne polepszaja sie w kierunku, odpowiadajacym kie¬ runkowi pola magnetycznego, czynnego podczas ochladzania materialu, kosztem tych wlasciwosci w innych kierunkach.Z przytoczonych w czasopismie „Nature" roz¬ wazan wynika, ze na tej drodze mozna uzyskac ze stopami badanymi powiekszenie tylko o 7% pozostalosci magnetycznej oraz o 20% wartosci (BH) max.Stwierdzono natomiast, ze obróbka w polu magnetycznym stopu, wymienionego na poczatku opisu, daje doskonale wyniki, a w szczególnosci pozwala osiagnac wartosci (BH) max wynoszace do okolo 5.106 (C. G. S.). W zwiazku z tym zazna¬ cza sie, ze najwieksza dotychczas osiagnieta war¬ tosc (BH)max wynosila 2,3.106 (C.G.S.).Korzysc z wynalazku jest tym wieksza, ze dotyczy nieekonomicznych dotychczas i nie stoso¬ wanych w praktyce stopów Ni-Al-Fe o duzej (wiekszej od 16%) zawartosci kobaltu, z których uzyskuje sie wedlug wynalazku najbardziej war¬ tosciowe magnesy trwale. Przytoczona poprawa wartosci (BH)ujax odnosi sie do kierunku ma¬ gnesowania, zgodnego zasadniczo z kierunkiem pola magnetycznego, czynnego podczas procesu ochladzania.Najkorzystniej jest poddawac material na ma¬ gnesy dzialaniu pola magnetycznego przy chlo¬ dzeniu w zakresie temperatur, siegajacym od temperatury Curie do temperatury nizszej o okolo 150°C. Czas zuzyty na chlodzenie materialu w tym zakresie posiada pewne znaczenie, wobec czego sposób wedlug wynalazku stosuje sie w pierwszym rzedzie do stopów, które przy dotych¬ czasowych sposobach obróbki pozostaja w wymie¬ nionym zakresie temperatur (w celu uzyskania najlepszych wlasciwosci magnetycznych) w czasie wiekszym od pewnego minimum, np. od 30 sek.W zwiazku z wystepowaniem zmian wewnetrz¬ nych w stopie przy dzialaniu pola magnetycznego korzystnie jest stosowac stopy o wysokiej tempe¬ raturze Curie, np. wyzszej od 780°.Warunek ten wlasnie spelnic moga stopy o zawartosci kobaltu wiekszej od 16%.Zawartosc glinu zalezy od zawartosci innych skladników, zwlaszcza zas od zawartosci niklu.Ze wzgledu na uzyskanie jak najwiekszych wartosci (BH)max nie nalezy stosowac zawar¬ tosci niklu wiekszej od 17%.Zastosowanie miedzi, uzywanej do wielu no¬ woczesnych magnesowych stali stopowych, nie jest konieczne; zawartosc miedzi wieksza od 7% jest nawet szkodliwa. W celu jednak uzyskania najwiekszych wartosci (BH)max nalezy dopuscic miedz 'w malej ilosci, np. 1 — 3%. Przy wiekszej zawartosci poleca sie na ogól zmniejszyc zawar¬ tosc niklu.Tytan, stanowiacy wartosciowy skladnik licz¬ nych stali magnesowych, równiez nie jest koniecz¬ ny w magnesach wedlug wynalazku. W celu jed¬ nak uzyskania bardzo duzych wartosci (BH)max mozna stosowac laczna zawartosc glinu i tytanu mniejsza od 12%. Zbyt duza zawartosc tytanu, np. wieksza od 5%, jest szkodliwa.W tabeli I zestawiono dane, otrzymane z serii doswiadczen nad stopami omawianego rodzaju.Odpowiednio do tych^ danych stopy te nalezy po¬ dzielic na kilka klas, z których kazda cechuja odrebne wlasciwosci magnetyczne.Stopy klasy a nadaja sie szczególnie tam, gdzie zalezy na bardzo znacznej pozostalosci ma¬ gnetycznej. Stopy klasy b, zawierajac oprócz ni¬ klu, glinu i kobaltu równiez tytan, nadaja sie szczególnie tam, gdzie zalezy na znacznym na¬ tezeniu powsciagajacym. Stopy klasy a i klasy b 2 —wykazuja przy maksymalnych wartosciach pozar- ja*eg© pokaz** wartosci (&H)niax( wynougit stalosci magnetycznej lub natezenia powsciaga- 2 — &,5.106 luj* 2,5 — 4,2,10° (C. G. S.).Tabela I Klasa sfopu 1' a b c 1 d Skladniki stopu " Ni ¦ Co Al f - • Ni r Co Al Ti Ni Co Al Ti Cu Ni - Co Al Cu Zawartosc 14-20 21-25 8-10 14-18 22-25 6-8, 0,4-4 13-16,5 18,5-25 6,5^8,5 1-3 1-7 12-15 20-27,5 8-8,5 1,5-6,5 Pozostalosc magnetyczna Br 9750-13500 9200-12000 ' 9300-11250 9250-12500 .Natezenie powsciagajace He 300-560 ! 470-765 510-420 520-630 (BH)max r r j 2-3,5.10* 1 2,5-4,2.106 3-4 W l' 1 \ V Stopy klasy c, zawierajace dodatek miedzi, na¬ daja sie do tych samych celów. Stopy klasy d, pozbawione tytanu, wykazuja najwieksze wartosci (BH)max przy duzych wartosciach pozostalosci magnetycznej oraz natezenia powsciagajacego.Do wymienionych skladników mozna dodawac inne nawet w znacznych ilosciach. Skladniki do¬ datkowe dziela sie na takie, jak krzem, wanad, antymon, cyna, siarka, pogarszajace co prawda wlasciwosci magnetyczne stopu, nie oddzialywajace jednak szkodliwie na wywolanie w nim róznokie- runkowosci, oraz na skladniki takie, jak chrom, mangan, pogarszajace wlasciwosci magnetycane stopu oraz oddzialywajace szkodliwie na wywoly¬ wanie w nim róznokierunkowosci. Mozna równiez przez dodanie innych skladników, np. wapnia lub tez w mniejszym stopniu wolframu, uzyskac pew¬ na poprawe jednej z wlasciwosci magnetycznych materialu, np. pozostalosci magnetycznej,, czemu jednak towarzyszy pogarszanie sie wlasciwosci pozostalych. Oczywiscie ani róznokierunkowosc, ani Wlasciwosci magnetyczne materialu nie ule¬ gaja znacznym zmianom, jezeli dodatkowe sklad¬ niki wystepuja w ilosciach nieduzych, najwyzej rzedu paru dziesiatych procentu, np. jako zanie¬ czyszczenia.Stwierdzono, ze najwieksze wartosci (BH)max uzyskuje sie wedlug wynalazku nie w tych sto¬ pach, które przy chlodzeniu bez pola magnetycz¬ nego wykazuja najwieksze dotychczas uzyskane wartosci, wynoszace np. okolo 2,5.106 (C. G. S.).W stopach tych róznokierunkowosc magnetyczna jest nieznaczna albo tez nie wystepuje wcale./ Róznokierunkowosc ta wystepuje najdobitniej w stalach stopowych o podanym skladzie, dajacych przy chlodzeniu bez pola magnetycznego wzgled¬ nie male wartosci (BH)max. Mozna wiec w tych stalach, dotychczas nie stosowanych ze wzgledu na swój sklad, uzyskac wartosci (BH)maz znacznie wieksze od wykazywanych przez naj¬ lepsze gatunki stali.Na ogól przy dotychczasowych sposobach chlo¬ dzenia bez pola magnetycznego wiekszym war-tdsciom (BH),,,^ odpowiadaja mniejsze pozo¬ stalosci magnetyczne. Znaczne wartosci (BH)max wieksze od 2.106 (C. G. S.), uzyskiwano dotychczas, np. wylacznie przy stosunkowo nieduzych pozo¬ stalosciach magnetycznych, np. mniejszych od 7500 gausów. Wynika z tego, ze poprawe war¬ tosci (BH)max uzyskiwano wylacznie przez po¬ wiekszenie natezenia powsciagajacego kosztem pozostalosci magnetycznej.Stwierdzono natomiast, ze w stalach stopo¬ wych o znacznej zawartosci kobaltu, wykazuja¬ cych przy odpowiedniej przeróbce cieplnej, maja¬ cej na celu uzyskanie najkorzystniejszej wartosci (BH)maT, pozostalosc magnetyczna wieksza od 8000 gausów, wystepuje znaczna poprawa (BH)max pod wplywem wywolanej nierówno- kierunkowosci, i to na ogól poprawa tym znacz¬ niejsza, im wieksza jest pozostalosc magnetyczna stopu. Dzieki wybitnej nierównokierunkowosci uzyskuje sie ostatecznie wartosci (BH)max przekraczajace 2,5.1Qfl (C. G.S.) i dochodzace do nieosiagalnej dotychczas granicy 4,5.106 (C.G.S.).Magnesy wedlug wynalazku wykazuja przy war¬ tosci (BH)max wiekszej od 2,5.10° (CG. 3.), a równej np. 4.106 (C. G. S.), równiez znaczna pozostalosc magnetyczna, np. wieksza od 10.000 gausów, co ma duze znaczenie w praktyce.Stwierdzono, ze w stopach wedlug wynalazku, wykazujacych wieksze wartosci (BH)m ax , rów¬ niez natezenie powsciagajace, mierzone w kierun¬ ku glównym, jest wieksze wbrew wywodom w czasopismie „Nature". Stanowi to czesciowo przy¬ czyne znacznego wzrostu wartosci (BH) max.W tabeli II zestawiono dane, odnoszace sie do pewnej liczby stopów, ochladzanych w sposób zwy¬ kly (kolumna trzecia) oraz ochladzanych w polu magnetycznym (kolumna czwarta).Tabela II Nr 1. 2. 1 3 [4. 5. 6. 7.Skladniki stopu uj % Ni 16,0 13,5 13,5 16,0 14,0 14,0 16,5 Al 8,5 8,0 8,0 7,8 7,1 7,5 8,1 Co | Cu Ti 23 24 24 25 24 20 20 1,5 3,0 3,0 6,5 1,1 2,8 2,4 1.8 2,3 Uzyskana najkorzystniej¬ sza irartosc (BH)max przy zujyklej obróbce cieplnej bez pola magnetycznego po odpuszczeniu | (BH)max 1,22.106 1,32.10* ' 1,68.106 1,60.106 1.72.106 1,65.106 1,824.106 • He | Br 348 370 535 604 595 620 640 90 0 9450 8300 7600 7900 7350 8150 Uzyskana najkorzystniej¬ sza ujartosc (BH)max przy obróbce cieplnej w polu magnetycznym po odpuszczeniu (BH)max 3.45.106 3 77.106 4,79.106 3,057.10° 3,78.106 3,25,106 3,117.106 [ He 402 505 615 640 660 676 685 | Br 12,650 13,100 12,700 10,000 11,050 9,825 10,200 Srednia szyb¬ kosc chlodzenia (°C/sek) ir za¬ kresie od okolo 1200°C do 600°C 1,0 ¦ 2,6 ¦ 1,8 ' 4,0 4,0 4,3 4,0 Popraiua 1 (BH)max 1 183 188 185 91 1 110 j 97 1 71 Srednia szybkosc chlodzenia, podana w kolum¬ nie piatej tabeli, odnosi sie do obydwóch rodzajów chlodzenia. Szybkosc ta zostala obrana tak, aby przy chlodzeniu bez pola magnetycznego uzyskac maksimum iloczynu B i H, Kolumna szósta tabeli zawiera wzrost (BH)max w procentach, uzyskany sposobem we¬ dlug" wynalazku. Z kolumny tej wynika, ze stale o skladzie nr 1, 2 lub 3, chlodzone w polu magne¬ tycznym, daja wyniki prawie trzy razy lepsze od stali o tym samym skladzie, lecz chlodzonych bez pola magnetycznego. Stale pozostale wykazuja równiez wzrost (BH)max co najmniej o 50%.Stal wedlug wynalazku o skladzie nr 2 wykazuje oprócz bardzo duzej wartosci (BH)max równiez znaczna pozostalosc magnetyczna. /Fig. 1 i 2 rysunku przedstawiaja krzywe roz¬ magnesowania dla stali o skladzie nr 1 i 3. Krzy¬ we 1 i 2 odnosza sie do stali magnesowej wedlug wynalazku, a krzywe 3 i U do stali o tym samym skladzie, lecz chlodzonej bez pola magnetycznego.Dla porównania przedstawiono linia przerywana krzywa rozmagnesowania nowoczesnej stali ma¬ gnesowej o bardzo' duzej wartosci (BH) max Duze wartosci (BH)maxl odnoszace sie do ma¬ gnesów wedlug wynalazku, sa, jak widac na ry¬ sunku, nastepstwem przede wszystkim powiekszo¬ nej pozostalosci magnetycznej oraz bardziej wy¬ puklego przebiegu krzywej rozmagnesowania, jak¬ kolwiek powiekszenie natezenia powsciagajacego w porównaniu z takim natezeniem stali o tym samym skladzie, lecz chlodzonej bez pola magne¬ tycznego, jest równiez znaczne. PL