PL34934B1 - - Google Patents

Description

Wynalazek dotyczy sposobu wyrobu anizotro- powych magnesów trwalych, którym mozna na¬ dac w pewnym okreslonym (uprzywilejowanym) kierunku wieksze wartosci (BH)imax, pozosta¬ losci magnetycznej B^. i sily koercyjnej niz w kierunkach innych.Magnesy tego rodzaju moga w kierunku uprzy¬ wilejowanym posiadac wartosc (BH)max wieksza niz 2,5 X106, co przekracza najwyzsza wartosc osiagana dotychczas przy magnesach izotropo¬ wych, w których wartosc (BH)max, pozostalosc magnetyczna i sila koercyjna sa, praktycznie biorac, jednakowe we wszystkich kierunkach.Stosowane dotychczas w praktyce magnesy anizotropowe utworzone byly ze stopów zela¬ znych, zawierajacych Ni, Al i Co oraz nieuni¬ knione zanieczyszczenia z ewentualna zawarto¬ scia innych skladników, np. Cu i Ti. W celu na¬ dania magnesom wlasciwosci anizotropowych poddaje sie stosowane do ich wyrobu stopy, pod¬ czas chlodzenia od temperatury wyzszej od tem¬ peratury punktu Curie, dzialaniu pola magne¬ tycznego.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze stosuje sie stopy zelazne, zawierajace 30—42% Co, 7—20% Ni, 5—11% Al, 2—10% Ti i ewentu¬ alnie 10% Cu oraz w razie potrzeby inne skladni¬ ki. Stop poddaje sie dzialaniu pola magnetycz¬ nego, podczas ochladzania go z temperatury wyz¬ szej od jego punktu Curie az do temperatury co najmniej o 100° C nizszej od tego punktu. Po odpuszczeniu i ostatecznym namagnesowaniu otrzymanego magnesu poddaje sie go namagne¬ sowaniu w kierunku przynajmniej zblizonym do kierunku pola magnetycznego stosowanego podczas ochladzania. W ten sposób powstaje magnes, który posiada w tym uprzywilejowanym kierunku wartosc (BH)max równa co najmniej 2,5X10* i sile koercyjna co najmniej 750 Oerste- dów. Sila koercyjna przekracza przewaznie 800 i moze dosiegnac 1200 Oerstedów. Pozostalosc magnetyczna wynosi co najmniej 7000 Gaussów,a w niektórych przypadkach dochodzi nawet do 8000 Gaussów. Ze wzgledu jednak na zbyt duza sile koercyjna pozostalosc magnetyczna nie prze¬ kracza zwykle 10000 Gaussów.Wspemniany wyzej stop moze zawierac po¬ nadto skladniki, które polepszaja obrabialnosc stopu, mechaniczne lub magnetyczne wlasciwosci lub tez zapewniaja najkorzystniejsza szybkosc ochladzania podczas hartowania. Skladniki te dodaje sie do stopu tylko w malych ilosciach nie przekraczajacych na ogól 2%. W przeciwnym bo¬ wiem razie dalsze zwiekszenie ilosci tych skla¬ dników jest bezcelowe, gdyz dodatkowe wlasci¬ wosci osiaga sie przez polepszenie pozostalych wlasciwosci stopów- Wobec powyzszego korzysci sposobu wedlug wynalazku polegaja na tym, ze magnesowi na¬ daje duza sile koercyjna przy korzystnej war¬ tosci (BH)nLax, a nawet i przy korzystnej pozo¬ stalosci magnetycznej. Dzieki temu uzyskany ma¬ terial magnetyczny posiada nadzwyczaj korzy¬ stne wlasciwosci. Jest to szczególnie wazne, gdy dlugosc stosowanego magnesu, zalezna od jego sily koercyjnej wplywajacej na wymiary aparatu, w którym zastosowano dany magnes, posiada znaczenie zasadnicze (np. przy silnikach, pradni¬ cach, glosnikach, aparatach pomiarowych itd.).Magnesy takie umozliwiaja budowe np. bardzo malych radioaparatów glosnikowych. Ze wzgle¬ du na mozliwosc zastosowania krótkiego magne¬ su np. o dlugosci tylko 8 mm wymiary odbiór^ nika mozna zmiejszyc do wymiarów portfelu.Zastosowanie takich magnesów do glosników odbiorników telewizyjnych, umieszczonych obok ekranu projekcyjnego, których wymiary wyno¬ sza kilka centymetrów, daje równiez duze ko¬ rzysci. W tym przypadku wysokosc magnesu moze wynosic tylko 14,5 mm.Stopy do wyrobu magnesów wedlug wynalaz¬ ku mozna uzyskac przez stopienie i odlewanie lub przez spiekanie sproszkowanej mieszaniny' lub tez przez prasowanie.Stopy takie pod wzgledem skladu chemicznego róznia sie od stosowanych dotychczas stopów do wyrobu magnesów anizotropowych tym, ze za¬ wieraja wiecej niz 30 % Co i co najmniej 2 % Ti.Nalezy równiez zauwazyc, ze jakkolwiek stopy magnetyczne, zawierajace wiecej niz 30% Co posiadaja korzystne wlasciwosci, w praktyce je¬ dnak okazalo sie, ze nie jest korzystne zwiekszac zawartosc w nich Co do górnej granicy ze wzgle¬ du na wysoka cene kobaltu.Jezeli zas chodzi o zawartosc tytanu w takich stopach, to wplywa on na polepszenie sily koer¬ cyjnej, co jednak uzyskuje sie kosztem (BH)max i pozostalosci magnetycznej. Z tego wzgledu do wyrobu magnesów anizotropowych stosuje sie stopy o nieduzej zawartosci tytanu. W literaturze technicznej podaje sie 5 % jako górna granice zawartosci tytanu. Wynalazca stwierdzil jednak, ze przy zastosowaniu stopu o zawartosci 30 — 42 % Co i odpowiednim dobraniu pozosta¬ lych skladników stopowych mozna zwiekszyc za¬ wartosc tytanu az do okolo 10 % przy jednoczes¬ nym zachowaniu korzystnej wartosci (BH)miaxf wynoszacej co najmniej 2.5 X106 oraz dobrej po¬ zostalosci magnetycznej. Najkorzystniejsza oka¬ zala sie zawartosc 4 — 8 % tytanu. Zwiekszone koszty spowodowane duza zawartoscia kobaltu, zostaja zrównowazone przez znaczne zwiekszenie sily koercyjnej.Co sie tyczy zawartosci niklu, to nalezy zauwa¬ zyc, ze zwiekszenie jej powoduje na ogól polep¬ szenie sily koercyjnej kosztem pozostalosci ma¬ gnetycznej. Zwiekszenie zawartosci kobaltu na¬ tomiast powoduje zwiekszenie tej pozostalosci, nie wplywajac jednak ujemnie na wielkosc sily koercyjnej.Zawartosc w stopie miedzi nie jest konieczna, zawartosc zas jej wieksza niz 10 % jest nawet szkodliwa. Stwierdzono, ze najlepsze wlasciwosci magnetyczne uzyskuje sie przy zawartosci okolo 4% Cu.Zawartosc aluminium powinna byc, jak zwy¬ kle dostosowana do zawartosci pozostalych sklad¬ ników.W celu osiagniecia najlepszych wlasciwosci magnetycznych pozadane jest, aby magnes ochladzany byl od temperatury okolo 1225° C do 600? C z srednia, zalezna od skladu chemicznego stopu szybkoscia aA —10° C na sekunde. Dalsze ochlodzenie magnesu az do temperatury poko¬ jowej mozna przeprowadzic w sposób dowolny.Podczas ochladzania, przeprowadzonego bezpo¬ srednio po otrzymaniu odlewu lub spieku, lub tez po ponownym ogrzaniu do temperatury okolo 1225° C, poddaje sie magnes dzialaniu pola ma¬ gnetycznego, Natezenie tego pola wynosi najle¬ piej co najmniej 1000 Gaussów. Po obróbce ciepl¬ nej nalezy magnes jeszcze odpuscic w sposób znany. Odpuszczenie magnesu mozna w razie po¬ trzeby przeprowadzic natychmiast po ochlo¬ dzeniu.Poniewaz w danym przypadku chodzi o stop skladajacy sie co najmniej z pieciu skladników, przeto wynalazca nie moze podac jakich sklad¬ ników we wspomnianym zakresie nie nalezy z so¬ ba laczyc, azeby móc zadoscuczynic stawianym wymaganiom w stosunku do najlepszych, osia¬ galnych, wartosci sily koercyjnej i (BH)™^, Na podstawie jednak wyzej podanych prze¬ pisów co do zawartosci skladników stopowych, fachowiec moze latwo z posród licznych mozli¬ wosci dokonac wyboru stopu odpowiadajacego — 2 —poszczególnemu przypadkowi. Dzieki temu mo¬ zna osiagnac kazdy zgóry zamierzony wynik.Nalezy przy tym uwzglednic, ze najwieksze osia¬ galne wartosci sily koercyjnej nigdy nie wyste¬ puja równoczesnie z najwiekszymi wartosciami pozostalosci magnetycznej. W kazdym przypadku mozna jednak wymagac, aby sila koercyjna wy¬ nosila co najmniej 750 Oerstedów przy (BH)imax co najmniej 2,5 X 10e. Wyzej wspomniane górne i dolne granice zawartosci skladników stopo¬ wych nalezy rozumiec w ten wlasnie sposób.Jako przyklad otrzymano przez odlewanie ksztaltke magnesu ze stopu zawierajacego: 24 % Co, 15 % Ni, 7,2 % Al, 5,1 % Ti i 4 % Cu, przy czym reszte stopu stanowilo zelazo wraz z zanieczyszczeniami. Magnes ten zostal nastep¬ nie ochlodzony w przeciagu 5 minut az do tem¬ peratury 600° C, co mozna przeprowadzic albo bezposrednio po odlaniu go albo tez po ponow¬ nym ogrzaniu do temperatury 1225° C, przy czym poddano go dzialaniu pola magnetycznego o na¬ tezeniu 2000 Gaussów. Nastepnie magnes odpu- Co /o 32 32 34 34 34 35 35 36 36 36 36 36 36 38 40 Ni /o 15 15 15 15 17 16 18 11 11 7 15 15 13 13 13 Ti °/o 5,1 6,6 5,52 5,77 3 8 6,5 5,1 6,0 8 5,1 • 6,6 6 5,1 6,0 Al /o 7,7 7,5 7,05 7,04 8,5 6,75 7,25 7 7,5 6 7,2 7,5 6,75 7,24 7,23 Cu /o 0 0 4 4 4 0 0 4 4 4 2 0 8 4 4 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wyrobu anizotropowych magnesów trwalych, znamienny tym, ze stosuje sie stop zelazny, zawierajacy 30 — 42 % Co, 7 — 20 % Ni, 5 — 11 % Al, 2 — 10 % Ti i ewentualnie do 10 % Cu, oraz w razie potrzeby inne skladniki, a otrzymana z tego stopu ksztaltke magnesu poddaje sie dzialaniu pola magnetycznego pod¬ czas ochladzania jej od temperatury wyzszej od temperatury punktu Curie tego stopu do tem¬ peratury co najmniej o 100° C ponizej tego „Pfrasa" Stalinogród, 3903 — 2. 7. 52 — R-3-: szczono w nizej podanych temperaturach, w cia¬ gu podanego czasu. Temperatura odpuszczania 670° C 660° C 650° C 640° C 620° C 600° C 560° C 520° C 500° C Czas odpuszcza 3 min. 5 „ 10 „ 15 „ 20 „ 30 „ 60 „ 120 „ 180 „ Po ostatecznym namagnesowaniu w danym kierunku uprzywilejowanym w polu magnetycz¬ nym o natezeniu 5000 Gaussów, nadano mu na¬ stepujace wlasciwosci magnetyczne: Br = 8800 Gaussów, Hc = 1080 Oerstedów i (BH)inax = 3,46 X 106. Nizej podano tytulem przykladu sklad che¬ miczny stosowanych stopów wraz z osiagnie¬ tymi wlasciwosciami magnetycznymi. Fe + zaniecz. reszta ,» »i „ „ » » » » *» ll »» » „ » Br 9500 8070 8550 8350 8350 7650 8050 9950 8250 8450 8500 7960 8000 9300 8630 H0 756 760 1050 1080 845 940 780 925 910 752 1140 804 800 900 944 (BH)max 10« 3 2,56 3,4 3,5 2,6 2,6 2,6 4,1 3,2 2,5 3,5 2,6 2,6 3,3 3,24 punktu, po czym po odpuszczeniu ksztaltki na- magnesowuje s^e ja w kierunku przynajmniej zblizonym do kierunku pola magnetycznego, stosowanego podczas ochladzania tak, aby na¬ dac jej w kierunku uprzywilejowanym wartosc sily koercji co najmniej 750 Oerstedów, najle¬ piej 800 — 1200 Oerstedów i wartosc (BHJm^ — co najmniej równa 2,5 X108. N. V. Philips'Gloeilampenfabrieken Zastepca: inz. W. Zakrzewski rzecznik patentowy — 150 — Bezdrzewny Al, 100 g. PL