WO1999027544A1 - Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers Download PDF

Info

Publication number
WO1999027544A1
WO1999027544A1 PCT/EP1998/007418 EP9807418W WO9927544A1 WO 1999027544 A1 WO1999027544 A1 WO 1999027544A1 EP 9807418 W EP9807418 W EP 9807418W WO 9927544 A1 WO9927544 A1 WO 9927544A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
alloy
powder
mpa
hydrogen
range
Prior art date
Application number
PCT/EP1998/007418
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Oliver Gutfleisch
Michael Kubis
Axel Handstein
Bernhard Gebel
Karl-Hartmut MÜLLER
Ivor Rex Harris
Ludwig Schultz
Original Assignee
Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden e.V.
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
Priority claimed from DE1997151366 external-priority patent/DE19751366C2/de
Priority claimed from DE19751367A external-priority patent/DE19751367C2/de
Application filed by Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden e.V. filed Critical Institut für Festkörper- und Werkstofforschung Dresden e.V.
Priority to DE59801474T priority Critical patent/DE59801474D1/de
Priority to EP98956933A priority patent/EP1032940B1/de
Priority to US09/554,841 priority patent/US6352597B1/en
Priority to JP2000522596A priority patent/JP2001524604A/ja
Publication of WO1999027544A1 publication Critical patent/WO1999027544A1/de

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
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
    • H01F1/053Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
    • H01F1/055Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
    • H01F1/0553Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 obtained by reduction or by hydrogen decrepitation or embrittlement
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/023Hydrogen absorption
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/02Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
    • B22F9/04Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from solid material, e.g. by crushing, grinding or milling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Definitions

  • the invention relates to the field of metallurgical process engineering and relates to a method for producing a magnetic alloy powder for hard magnetic applications.
  • the powder consists of a samanum-cobalt-based alloy.
  • the powder can be used to produce highly coercive permanent magnets by hot compaction or plastic binding. With the powder, however, such permanent magnets can also be produced by powder sintering by sintering.
  • Sm-Co-based permanent magnets have so far mainly been produced by powder metallurgy by sintering
  • CONFIRMATION HEADS Set microstructure that enables a high coercive force through the pinmng mechanism. However, these additives reduce the saturation magnetization.
  • the HD process (hydride decrepitation) has long been known in the field of the manufacture of magnetic powders based on alloys with elements from the rare earth element group (SE) (US Pat. No. 5,580,396, column 8, lines 30 to 41; Rare-earth Iron Permanent Magnets, ed.JMD Coey, Oxford 1996, pages 346 to 349 and pages 370 to 380).
  • SE rare earth element group
  • This process is used for crushing coarse, compact alloy bodies, and is therefore used for powder production.
  • the effect is used here that the hydrogen diffused into the intermediate grain phase or onto the intermediate lattice sites of the SE compound leads to an expansion of the intermediate grain phase or to a lattice extension of the SE compound.
  • HDDR hydrogenation-disproportionation-desorption-
  • This chemical reaction can be represented schematically (using the model substance A x B y mentioned above) as follows:
  • the hydrogenated alloy elements are then dehydrated again in a second process stage by means of a heat treatment under vacuum conditions, with simultaneous recombination of the alloy composition decomposed in stage 1 according to the following reaction equation:
  • HDDR stage 1 heating up to the temperatures of 500 ° C to 1000 ° C necessary for the above-described reaction often results in the hydrogen absorption typical of the HD process, as described above in the equation for the HD process is described, however, this is only an intermediate reaction, which is immediately followed by the desorption of the hydrogen.
  • the HDDR treatment can be carried out completely independently of the HD process, as has been shown, for example, with the “sol-HDDR” process, in which the hydrogen gas only reaches the peactor at the temperature m required for disproportionation (HDDR stage 1) is admitted and so there is no interstitial absorption of the hydrogen and thus no HD process (Gutyak et al., J. Alloys Compd. 215 (1994) 227).
  • the invention has for its object to provide a method which enables a technologically controllable and inexpensive production of a hard magnetic powder consisting of a samarium-cobalt-base alloy for highly coercive permanent magnets.
  • the process is based on an HDDR treatment in which a starting powder is subjected to hydrogenation with disproportionation of the alloy in a first process step under hydrogen and in a subsequent second process step to hydrogen desorption with recombination of the alloy under vacuum conditions.
  • a starting powder containing samarium and cobalt is used in the first process stage either at a high temperature in the range from 500 ° C. to 900 ° C. and with a high hydrogen pressure of> 0.5 MPa or using intensive fine grinding at a low temperature in the range from 50 ° C to 500 ° C and treated with a hydrogen pressure of> 0.15 MPa.
  • a hydrogen pressure in the range of 1.0 MPa to 5.0 MPa is preferably applied.
  • the intensive fine grinding is carried out for a period of 1 h to 100 h.
  • a starting powder can be a powder of an Sm-Co-based alloy or a powder mixture consisting of the individual elements of an S-Co-based alloy and / or consisting of one or more, for use in the case of intensive fine grinding a Sm-Co-based alloy suitable master alloys are used.
  • the starting powder should preferably be finely ground at a hydrogen pressure in the range from 0.5 MPa to 2.5 MPa.
  • the hydrogen desorption treatment is expediently carried out on the magnetic powder obtained by means of a heat treatment in the range from 500 ° C. to 1000 ° C.
  • starting powders which form magnetic alloy powders having the alloy composition Sm x Co ⁇ oo- x with 10 ⁇ x ⁇ 30 or the alloy composition Sm x C ⁇ oo- x - a - b - c Fe a CU b Zr c with 10 ⁇ x ⁇ 30, a ⁇ 45, b ⁇ 15 and c ⁇ 15.
  • the method according to the invention creates a new possibility for the magnetic hardening of Sm-Co base compounds.
  • the method opens up new approaches for optimizing the magnetic properties of Sm-Co magnets, which leads to an improvement in the properties and represents an inexpensive alternative for the production of such magnets.
  • a melted Sm 2 (Co, Fe, Cu, Zr) ⁇ 7 starting alloy as is usually used for the production of S-Co sintered magnets and whose coercive strengths are determined by the pinmng mechanism, is crushed down to particle sizes ⁇ 160 ⁇ and then heated in a hydrogen atmosphere of 2 MPa to a temperature of 600 ° C. and held at this temperature for half an hour.
  • the powder is hydrogenated by the hydrogen, with a disproportionation of the alloy taking place.
  • the powder is then heated to 750 ° C. with constant pumping and is held at this temperature again for half an hour.
  • the powder produced in this way has a high coercive force H c of about 5 kA / cm and can be processed into powerful permanent magnets.
  • An SmCos base alloy is crushed to particle sizes ⁇ 500 ⁇ m and then heated in a hydrogen atmosphere of 2 MPa to a temperature of 600 ° C and held at this temperature for half an hour. Then the powder is under constant Pumping heated up to 750 ° C and held again at this temperature for half an hour.
  • the powder produced in this way has a high coercive force H c of about 10 kA / cm and can be used for the production of powerful permanent magnets.
  • a melted Sm 2 (Co, Fe, Cu, Zr) 17 starting alloy is crushed down to particle sizes smaller than 160 ⁇ m and then, using a vibratory mill in a hydrogen atmosphere of 1 MPa, at a grinding bowl temperature of 350 ° C., intensively ground for a period of 20 hours. In addition to fine grinding, a disproportionation of the alloy takes place simultaneously due to the hydrogen present.
  • the powder is then heated to 750 ° C. while hydrogen is being pumped out, and is held at this temperature for half an hour in order to carry out hydrogen desorption.
  • the powder produced in this way has a high coercive force H c of about 10 kA / cm and can be processed into powerful permanent magnets.
  • An SmCos base alloy is crushed down to particle sizes smaller than 500 ⁇ m and then with the help of a
  • the powder produced in this way has a high coercive force H c of about 30 kA / cm and can be used for the production of powerful permanent magnets.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine technologisch beherrschbare und kostengünstige Herstellung eines hartmagnetischen, aus einer Samarium-Kobalt-Basis-Legierung bestehenden Pulvers für hochkoerzitive Permanentmagnete ermöglicht. Das Verfahren basiert auf einer HDDR-Behandlung, bei der ein Ausgangspulver in einer ersten Verfahrensstufe unter Wasserstoff einer Hydrierung mit Disproportionierung der Legierung und in einer anschliessenden zweiten Verfahrensstufe unter Vakuumbedingungen einer Wasserstoffdesorption mit Rekombination der Legierung unterworfen wird. Erfindungsgemässe wird dabei ein Samarium und Kobalt enthaltendes Ausgangspulver in der ersten Verfahrensstufe entweder bei einer hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C und mit einem hohen Wasserstoffdruck von ⊃0,5 MPa oder aber unter Anwendung einer intensiven Feinmahlung bei einer niedrigen Temperatur im Bereich von 50 °C bis 500 °C und mit einem Wasserstoffdruck von ⊃0,15 MPa behandelt. Mit dem erfindungsgemässen Verfahren sind Magnetlegierungspulver aus Samarium-Kobalt-Basis-Legierungen herstellbar, aus denen hochkoerzitive Permanentmagnete durch insbesondere Heisskompaktierung oder Kunststoffbindung hergestellt werden können.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Magnetlegierungspulvers
Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der metallurgischen Verfahrenstechnik und betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetlegierungspulvers für hartmagnetische Anwendungen. Das Pulver besteht aus einer Samanum-Kobalt- Basis-Legierung . Mit dem Pulver können hochkoerzitive Permanentmagnete durch Heißkompaktierung oder Kunststoffbindung hergestellt werden. Mit dem Pulver können derartige Permanentmagnete jedoch auch auf pulvermetallurgischem Wege durch Sintern erzeugt werden.
Stand der Technik
Permanentmagnete auf Sm-Co-Basis werden bisher vorwiegend auf pulvermetallurgischem Wege durch Sintern hergestellt
(K. Strnat and R. M. W. Strnat, J. Magn. Magn. Mater. 100 (1991) 38) . Zur Herstellung des dafür benotigten Sm-Co- Pulvers ist es bereits bekannt, zunächst eine entsprechende Legierung zu erschmelzen, diese nach dem Erstarren zu zerkleinern und m einem Passivierungsgas unterhalb der Phasentransformationstemperatur der Legierung warmezubehandeln (US 5 122 203) . Eine derartige Herstellungsweise hat den Nachteil, daß eine energie- und zeitaufwendige mehrstufige Wärmebehandlung notwendig ist, um hohe Koerzitivfeldstarken einzustellen. Des weiteren hat eine derartige Herstellungsweise den Nachteil, daß für Magnete des Sιri2Cθi7-Typs Additive wie Cu und Zr notwendig sind, um eine
BESTATIGUNGSKOPfE Mikrostruktur einzustellen, die eine hohe Koerzitivfeidstarke durch den Pinmng-Mechanismus ermöglicht. Diese Additive verringern jedoch die Sattigungsmagnetisierung .
Auf dem Gebiet der Herstellung von Magnetpulvern auf der Basis von Legierungen mit Elementen aus der Gruppe der Seltenen Erden (SE) ist seit langem der HD-Prozess (Hydrid- Dekrepitation) bekannt (US 5 580 396, Spalte 8, Zeilen 30 bis 41; Rare-earth Iron Permanent Magnets, ed. J.M.D. Coey, Oxford 1996, Seiten 346 bis 349 und Seiten 370 bis 380) . Dieser Prozess wird eingesetzt zum Zerkleinern von groben, kompakten Legierungskorpern, dient also zur Pulvererzeugung. Dabei wird der Effekt genutzt, dass der m die Zwischenkornphase oder auf die Zwischengitterplatze der SE- Verbindung diffundierte Wasserstoff zu einer Ausdehnung der Zwischenkornphase beziehungsweise zu einer Gitterdehnung der SE-Verbmdung fuhrt. Die durch die Ausdehnung bzw. Gitterdehnung hervorgerufenen Spannungen fuhren zur mter- und mtergranularer Rissbildung und schließlich zu einem regelrechten Zerplatzen beziehungsweise Zerstauben (Dekrepitieren) des hydrierten Materials. Dieser Pulverisierungsvorgang kann auch noch durch die Einwirkung von Vibrationen (DE 28 16 538) oder durch den Einsatz einer Schwmgmuhle (CH 560 955) unterstutzt werden.
Beim Anwenden des HD-Prozesses für eine Verbindung AxBy, m der A ein Element der Seltenen Erden sei und B für ein oder mehrere andere Elemente (zumeist Ubergangsmetalle) steht, findet folgende Reaktion statt:
A>By + z/2 H2 - AxByHz (HD-Prozess)
Nach dem eigentlichen HD-Prozess findet dann oftmals bei der
Weiterverarbeitung des erzeugten Pulvers zum Endprodukt im Zuge der sich anschließenden Prozessschritte, zum Beispiel beim Sintern, noch ein Entfernen/Desorbieren des Wasserstoffs statt, bei dem die Reaktion AxByHz -> AxBy + z/2 H2 ablauft.
Es ist auch bereits bekannt, bei der Herstellung von Magnetpulvern aus insbesondere Nd-Fe-B-Legierungen zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften das Verfahren der HDDR (Hydrierung-Disproportionierung-Desorption-
Rekombmation) anzuwenden (EP 0 304 054; EP 0 516 264; DE 196 07 747) . Bei dieser Behandlung wird das Pulver m einer 1. Verfahrensstufe m einer Wasserstoffatmosphare mit einem niedrigen Druck im Bereich von 0, 8 x 105 Pa bis höchstens 0,15 MPa hydriert. Infolge dieser
Wasserstoffbehandlung findet eine chemische Reaktion
(Disproportiomerung) statt, das heißt, die ursprungliche Phase zerfallt unter Bildung eines binaren Hydrids und der übrigen Elemente oder Kombinationen der Elemente der Ausgangsphase .
Diese chemische Reaktion kann schematisch (unter analoger Verwendung der obengenannten Modellsubstanz AxBy) wie folgt dargestellt werden:
AxBy + z/2 H2 -> AXHZ + yB (HDDR-Stufe 1)
Anschließend werden dann m einer 2. Verfahrensstufe mittels einer Wärmebehandlung unter Vakuumbedingungen die hydrierten Legierungselemente wieder dehydriert, bei gleichzeitiger Rekombination der m Stufe 1 zersetzten Legierungszusammensetzung gemäß folgender Reaktionsgleichung:
AXHZ + yB - AxBy + z/2 H2 (HDDR-Stufe 2 ,
Durch die HDDR-Behandlung wird eine Kπstallitgroße erreicht , die im Bereich der Emdomanenteilchengroße liegt , die z . B . für Nd2Fe-idB und
Figure imgf000005_0001
etwa 300 nm betragt . Diese Kornfemung, die zu einer Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des Magnetpulvers fuhrt, ist das Hauptziel der HDDR-Behandlung und nicht - wie beim HD-Prozess - die Pulverherstellung. An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der HD-Prozess nicht mit der ersten Stufe der HDDR-Behandlung identisch ist, wie die ersten beiden Buchstaben der Abkürzung "HDDR" eventuell suggerieren konnten .
In der HDDR-Stufe 1 kommt es beim Aufheizen bis zu den für die oben dargestellte Reaktion notwendigen Temperaturen von 500°C bis 1000°C zwar oft zu der für den HD-Prozess typischen Wasserstoffabsorption wie sie oben m der Gleichung für den HD-Prozess beschrieben ist, jedoch stellt dies nur eine Zwischenreaktion dar, der unmittelbar die Desorption des Wasserstoffs folgt. Die HDDR-Behandlung kann völlig unabhängig vom HD-Prozess durchgeführt werden, wie zum Beispiel mit dem "solιd-HDDR"-Prozess gezeigt wurde, bei dem das Wasserstoffgas erst bei der für die Disproportionierung (HDDR-Stufe 1) notwendigen Temperatur m den Peaktor eingelassen wird und es so zu keiner mterstitiellen Absorption des Wasserstoffs und damit nicht zum HD-Prozess kommt (Gutfleisch et al . , J. Alloys Compd. 215 (1994) 227).
Bekannt ist auch die zunehmende Stabilisierung von SE-Fe- Verbmdungen im Falle der Substitution des Fe durch Co (A. Fujita and I. R. Harris, IEEE Trans. Magn. 30 (1994) 860) .
Eine Übertragung der für Nd-Fe-B-Magnetpulver bekannten HDDR- Verfahrensbedmgungen auf Sm-Co-Magnetpulver ist nicht möglich, da eine Disproportionierungsreaktion, wie sie in der oben dargestellten Stufe 1 der HDDR-Behandlung stattfindet, unter den üblichen HDDR-Bedmgungen (500 < T < 1000°C, -0,1 MPa Wasserstoffdruck) bei Sm-Co- Magnetpulvern wegen der großen Stabilität dieser Legierungen nicht eintritt.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine technologisch beherrschbare und kostengünstige Herstellung eines hartmagnetischen, aus einer Samarium-Kobalt-Basis-Legierung bestehenden Pulvers für hochkoerzitive Permanentmagnete ermöglicht.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit dem m den Patentansprüchen beschriebenen Herstellungsverfahren gelost.
Das Verfahren basiert auf einer HDDR-Behandlung , bei der ein Ausgangspulver in einer ersten Verfahrensstufe unter Wasserstoff einer Hydrierung mit Disproportiomerung der Legierung und m einer anschließenden zweiten Verfahrensstufe unter Vakuumbedingungen einer Wasserstoffdesorption mit Rekombination der Legierung unterworfen wird. Erfmdungsgemaß wird dabei ein Samarium und Kobalt enthaltendes Ausgangspulver in der ersten Verfahrensstufe entweder bei einer hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C und mit einem hohen Wasserstoffdruck von > 0,5 MPa oder aber unter Anwendung einer intensiven Feinmahlung bei einer niedrigen Temperatur im Bereich von 50 °C bis 500 °C und mit einem Wasserstoffdruck von > 0,15 MPa behandelt.
Beide Verfahrensvarianten fuhren zur Disproportiomerung der Ausgangsphase und zur Bildung eines kristallinen binaren Samarium-Hydrids .
Im Falle der Anwendung der hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C wird vorzugsweise ein Wasserstoffdruck im Bereich von 1,0 MPa bis 5,0 MPa angewandt. Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird die intensive Feinmahlung wahrend einer Dauer von 1 h bis 100 h durchgeführt.
Als Ausgangspulver kann im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung erfmdungsgemaß ein Pulver einer Sm- Co-Basis-Legierung oder aber eine Pulvermischung, bestehend aus den einzelnen Elementen einer S -Co-Basis-Legierung und/oder bestehend aus einer oder mehreren, zur Herstellung einer Sm-Co-Basis-Legierung geeigneten Vorlegierungen, eingesetzt werden.
Das Ausgangspulver sollte im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung vorzugsweise bei einem Wasserstoffdruck im Bereich von 0,5 MPa bis 2,5 MPa feingemahlen werden.
Zweckmaßigerweise wird die Wasserstoffdesorptionsbehandlung an dem erhaltenen Magnetpulver mittels einer Wärmebehandlung im Bereich von 500 °C bis 1000 °C durchgeführt.
Nach der Erfindung werden bevorzugt solche Ausgangspulver eingesetzt, die zu Magnetlegierungspulvern mit der Legierungszusammensetzung SmxCoιoo-x mit 10 < x < 30 oder der Legierungszusammensetzung SmxCθιoo-x-a-b-cFeaCUbZrc mit 10 < x < 30, a < 45, b < 15 und c < 15 fuhren.
Mit dem erfmdungsgemaßen Verfahren wird eine neue Möglichkeit für die magnetische Härtung von Sm-Co-Basis- Verbmdungen geschaffen. Durch das Verfahren ergeben sich neue Ansätze für eine Optimierung der magnetischen Eigenschaften von Sm-Co-Magneten, die zu einer Verbesserung der Eigenschaften fuhrt und eine kostengünstige Alternative für die Herstellung solcher Magnete darstellt. Dies schließt die Möglichkeit einer Homogenisierung der Mikrostruktur der Sm-Co-Basisverbmdungen ein, wodurch eine langwierige Homogenisierung bei hohen Temperaturen entfallen kann.
Beste Wege zur Ausfuhrung der Erfindung
Nachstehend ist die Erfindung an Hand von Ausfuhrungsbeispielen naher erläutert.
Beispiel 1
Eine erschmolzene Sm2 (Co, Fe, Cu, Zr) ι7-Ausgangslegιerung, wie sie üblicherweise für die Herstellung von S -Co Sintermagneten verwendet wird und deren Koerzitivfeidstarken durch den Pinmng-Mechamsmus bestimmt werden, wird bis auf Partikelgroßen < 160 μ zerkleinert und anschließend m einer Wasserstoffatmosphare von 2 MPa bis zu einer Temperatur von 600°C aufgeheizt und eine halbe Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Durch den Wasserstoff wird das Pulver hydriert, wobei eine Disproportiomerung der Legierung stattfindet. Anschließend wird das Pulver unter standigem Abpumpen bis 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur erneut eine halbe Stunde gehalten.
Das so hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeidstarke Hc von etwa 5 kA/cm auf und kann zu leistungsfähigen Permanentmagneten verarbeitet werden.
Beispiel 2
Eine SmCos Ausgangslegierung wird bis auf Partikelgroßen < 500 μm zerkleinert und anschließend einer Wasserstoffatmosphare von 2 MPa bis zu einer Temperatur von 600°C aufgeheizt und eine halbe Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Pulver unter standigem Abpumpen bis 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur erneut eine halbe Stunde gehalten.
Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstarke Hc von etwa 10 kA/cm auf und ist für die Herstellung leistungsfähiger Permanentmagnete verwendbar.
Beispiel 3
Eine erschmolzene Sm2 (Co, Fe, Cu, Zr) 17 Ausgangslegierung, wie sie üblicherweise für die Herstellung von Sm-Co- Smtermagneten verwendet wird und deren Koerzitivfeidstarken durch den Pmnmg-Mechanismus bestimmt werden, wird bis auf Partikelgroßen kleiner 160 μm zerkleinert und anschließend mit Hilfe einer Vibrationsmuhle m einer Wasserstoffatmosphare von 1 MPa bei einer Temperatur des Mahlbechers von 350°C wahrend einer Dauer von 20 h intensiv gemahlen. Hierbei findet neben einer Feinmahlung gleichzeitig infolge des anwesenden Wasserstoffs eine Disproportiomerung der Legierung statt. Anschließend wird das Pulver zur Durchfuhrung einer Wasserstoffdesorption unter standigem Abpumpen von Wasserstoff bis auf 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur eine halbe Stunde gehalten.
Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstarke Hc von etwa 10 kA/cm auf und kann zu leistungsfähigen Permanentmagneten verarbeitet werden.
Beispiel 4
Eine SmCos Ausgangslegierung wird bis auf Partikelgroßen kleiner 500 μm zerkleinert und anschließend mit Hilfe einer
Vibrationsmuhle m einer Wasserstoffatmosphare von 1 MPa bei einer Temperatur des Mahlbechers von 350 °C wahrend einer Dauer von 20 h intensiv gemahlen. Hierbei findet neben einer Feinmahlung gleichzeitig infolge des anwesenden Wasserstoffs eine Disproportiomerung der Legierung statt. Anschließend wird das Pulver zur Durchfuhrung einer Wasserstoffdesorption unter standigem Abpumpen von Wasserstoff bis auf 900°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur eine halbe Stunde gehalten.
Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstarke Hc von etwa 30 kA/cm auf und ist für die Herstellung leistungsfähiger Permanentmagnete verwendbar.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetlegierungspulvers für hartmagnetische Anwendungen, indem ein Ausgangspulver einer HDDR-Behandlung unterworfen wird, bei der in einer ersten Verfahrensstufe in einer Wasserstoffatmosphare eine Hydrierung mit Disproportionierung der Legierung und in einer anschließenden zweiten Verfahrensstufe unter Vakuumbedingungen eine Wasserstoffdesorption mit Rekombination der Legierung ausgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Samarium und Kobalt enthaltendes Ausgangspulver in der ersten Verfahrensstufe entweder bei einer hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C und mit einem hohen Wasserstoffdruck von > 0,5 MPa oder aber unter Anwendung einer intensiven Feinmahlung bei einer niedrigen Temperatur im Bereich von 50 °C bis 500 °C und mit einem Wasserstoffdruck von > 0,15 MPa behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Anwendung der hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C ein Wasserstoffdruck im Bereich von 1,0 MPa bis 5,0 MPa angewandt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die intensive Feinmahlung während einer Dauer von 1 h bis 100 h durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung als Ausgangspulver ein Pulver einer Sm-Co-Basis-Legierung oder eine Pulvermischung, bestehend aus den einzelnen Elementen einer Sm-Co-Basis-Legierung und/oder bestehend aus einer oder mehreren, zur Herstellung einer Sm-Co- Basis-Legierung geeigneten Vorlegierungen, eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung das Ausgangspulver bei einem Wasserstoffdruck im Bereich von 0,5 MPa bis 2,5 MPa feingemahlen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wasserstoffdesorptionsbehandlung mittels einer Wärmebehandlung im Bereich von 500 °C bis 1000 °C durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetlegierungspulver der
Legierungszusammensetzung SmxCθιoo-x mit 10 < x < 30 hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Magnetlegierungspulver m der
Legierungszusammensetzung SmxCθιoo-x-a-b-cFeaCubZrc mit 10 < x < 30, a < 45, b < 15 und c < 15 hergestellt wird.
PCT/EP1998/007418 1997-11-20 1998-11-19 Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers WO1999027544A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE59801474T DE59801474D1 (de) 1997-11-20 1998-11-19 Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers
EP98956933A EP1032940B1 (de) 1997-11-20 1998-11-19 Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers
US09/554,841 US6352597B1 (en) 1997-11-20 1998-11-19 Method for producing a magnetic alloy powder
JP2000522596A JP2001524604A (ja) 1997-11-20 1998-11-19 磁気合金粉末の製法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19751366.2 1997-11-20
DE19751367.0 1997-11-20
DE1997151366 DE19751366C2 (de) 1997-11-20 1997-11-20 Verfahren zur Herstellung eines hartmagnetischen Samarium-Kobalt-Basis-Materials
DE19751367A DE19751367C2 (de) 1997-11-20 1997-11-20 Verfahren zur Herstellung eines hartmagnetischen, aus einer Samarium-Kobalt-Basis-Legierung bestehenden Pulvers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1999027544A1 true WO1999027544A1 (de) 1999-06-03

Family

ID=26041753

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP1998/007418 WO1999027544A1 (de) 1997-11-20 1998-11-19 Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6352597B1 (de)
EP (1) EP1032940B1 (de)
JP (1) JP2001524604A (de)
DE (1) DE59801474D1 (de)
WO (1) WO1999027544A1 (de)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011077969A1 (ja) * 2009-12-24 2013-05-02 コニカミノルタホールディングス株式会社 反応容器及びそれを用いた燃料電池システム
DE102012200850A1 (de) * 2012-01-20 2013-07-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials und Permanentmagnet
CN103050268B (zh) * 2012-12-31 2016-01-20 厦门钨业股份有限公司 基于细粉蒸着热处理的烧结Nd-Fe-B系磁铁制作方法
CN103050267B (zh) * 2012-12-31 2016-01-20 厦门钨业股份有限公司 一种基于细粉热处理的烧结Nd-Fe-B系磁铁制作方法
CZ305703B6 (cs) * 2014-11-07 2016-02-10 Vysoká škola chemicko- technologická v Praze Výroba nanostrukturovaných prášků slitin kobaltu dvoustupňovým mechanickým legováním
CN111180157B (zh) * 2019-12-24 2021-04-06 中国计量大学 一种2:17型SmCoCuFeZrB烧结永磁体及其制备方法
CN115938718B (zh) * 2023-03-09 2023-05-30 天通控股股份有限公司 一种直插式一体成型共烧电感及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2387500A1 (fr) * 1977-04-15 1978-11-10 Magnetic Polymers Ltd Aimants en alliage de terres rares

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5143560A (en) * 1990-04-20 1992-09-01 Hitachi Metals, Inc., Ltd. Method for forming Fe-B-R-T alloy powder by hydrogen decrepitation of die-upset billets
US5474623A (en) * 1993-05-28 1995-12-12 Rhone-Poulenc Inc. Magnetically anisotropic spherical powder and method of making same
US5851312A (en) * 1996-02-26 1998-12-22 Aichi Steel Works, Ltd. Production method, production apparatus and heat treatment apparatus for anisotropic magnet powder
JP2881409B2 (ja) * 1996-10-28 1999-04-12 愛知製鋼株式会社 異方性磁石粉末の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2387500A1 (fr) * 1977-04-15 1978-11-10 Magnetic Polymers Ltd Aimants en alliage de terres rares

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A.KIANVASH ET AL: "Hydrogen decrepitation as a method of powder preparation of a 2:17-type,Sm(Co,Cu,Fe,Zr)8.92 magnetic alloy", JOURNAL OF MATERIALS SCIENCE., vol. 20, no. 2, February 1985 (1985-02-01), LONDON GB, pages 682 - 688, XP002097631 *
KWON H W ET AL: "STUDY OF SM(CO,FE,CU,ZR)7.1 MAGNETS PRODUCED USING A COMBINATION OF HYDROGEN DECREPITATION AND BALL MILLING", JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, vol. 69, no. 8, 15 April 1991 (1991-04-15), pages 5856 - 5858, XP000241010 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001524604A (ja) 2001-12-04
EP1032940B1 (de) 2001-09-12
DE59801474D1 (de) 2001-10-18
EP1032940A1 (de) 2000-09-06
US6352597B1 (en) 2002-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69622798T2 (de) Seltenerd Dauermagnet und dessen Herstellungsverfahren
DE60118982T2 (de) Seltenerdelement-permanentmagnetmaterial
DE69511202T2 (de) Verfahren zur Herstellung von R-Fe-B-Dauermagneten
DE19626049C2 (de) Magnetwerkstoff und Verbundmagnet
DE69934387T2 (de) Dauermagnet auf Seltenerd/Eisen/Bor-Basis und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016001717B4 (de) Seltenerd-basierter Permanentmagnet
DE60319800T2 (de) Seltenerdelement-permanentmagnet auf r-t-b-basis und magnetzusammensetzung
DE69219753T2 (de) Seltenerd-Eisen-Bor Legierungspulver für Dauermagneten
DE69819854T2 (de) Seltenerd-Eisen-Bor-Dauermagnet und Herstellungsverfahren
DE60311421T2 (de) Seltenerdelement-permanentmagnet auf r-t-b-basis
DE69915025T2 (de) Einsatzpulver für r-fe-b magnet und verfahren zur herstellung eines solchen magneten
DE10291720T5 (de) Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Presslings für einen Seltenerdmetall-Magneten
DE69200130T2 (de) Magnetisches Material.
DE102015115217A1 (de) Hochtemperatur-Hybridpermanentmagnet
DE102015104639A1 (de) R-T-B-basierter Permanentmagnet
DE10255604B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Magnetpulvers und eines gebundenen anisotropen Magneten daraus
DE69318682T2 (de) Magnetpulver vom Typ SE-Fe-B, Sintermagnete daraus und Herstellungsverfahren
DE102015104408A1 (de) R-t-b-basierter permanentmagnet
DE60311960T2 (de) Verfahren zur herstellung eines seltenerdelement-permanentmagneten auf r-t-b-basis
DE3884817T2 (de) Magnetisch anisotrope sintermagnete.
DE102016121420A1 (de) Legierung für rtb-seltenerd-sintermagnet und herstellungsverfahren einer solchen, sowie herstellungsverfahren eines rtb-seltenerd-sintermagnets
EP1032940B1 (de) Verfahren zur herstellung eines magnetlegierungspulvers
DE68914078T2 (de) Dauermagnet und Herstellungsverfahren.
DE69029405T3 (de) Dauermagnetlegierung mit besserem Oxidationswiderstand und Herstellungsverfahren
DE102015104225A1 (de) R-T-B-basierter Permanentmagnet

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1998956933

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 09554841

Country of ref document: US

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1998956933

Country of ref document: EP

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 1998956933

Country of ref document: EP