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Aimant permanent établi en matière divisée.
On connait des aimants permanents formés par moulage sous pression d'une matière divisée, avec ou sans utilisation d'un liant par exemple résineux ou analogue. On a également proposé de couler le liant liquéfié, en même temps que la matière divisée formant l'aimant, noyée dans le liant.
Dans les cas où l'on travaille sans aucun liant, la matière divisée dont est formé l'aimant eat moulue sous provision dans des enveloppes établies en une matière non susceptible d'être magnétisée. Les aimants permanents de ce genre présentent l'in- convénient que même en adoptant de hautes pressions de moulage
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(quatre tonnes et davantage) on ne pouvait les comprimer que jusqu'à seulement 65 % environ de la densité qu'ils possèdent lorsqu'ils se trouvent à leur état original (cou- lé ou laminé), et ne présentent par conséquent qu'une densité relativement faible.
La conséquence de cette densité spéci- fique diminuée de l'aimant pressé ou amené d'une autre manière à sa forme finale, c'est-à-dire de son facteur de remplissage volumétrique faible, est un fort abaissement général de la rémanence de l'aimant pressé, par rapport à
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un rdtnnn1. dr riêlrtici anctiou ot do !1l!iW CO!1lpu:Ji!.l'Jn m:ii,:: enu1{. ou laminé. En même temps, le facteur de remplissage de courbe de désaimantation, exprimé par l'équation # = BH max, est Br.Hc réduit d'environ 30 % par rapport à la matière solide. La force coercitive reste non influencée par le fait que l'aimant est à l'état solide ou à l'état divisé et pressé.
Ceci a pour conséquence que la capacité d'énergie utile par cm3 d'un aimant permanent en matière divisée, com- parée à celle d'un aimant permanent à l'état solide de même composition, s'abaisse sensiblement. On a constaté des réduc- tions d'environ 60%. Il faut par conséquent, pour une applica- tion déterminée, utiliser un aimant pressé, formé de matière divisée, présentant une section notablement plus importante que si le système magnétique intéressé etait stabil en utili- sant un aimant compact de la même composition. Cette condition est inadmissible pour beaucoup d'applications.
On a bien, jusqu'ici,utilisé en général pour établir les aiants en ma- tière divisée seulement les matières qui en elles-mêmes pos- sèdent déjà une capacité d'énergie magnétique élevée, comme par exemple les alliages pour aimants connus, à base de fer- nickel-aluminium. Mais même en utilisant ces matières, les @
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défauts ci-dessus exposés étaient encore constatés.
La présente invention a pour but de créer des aimants en matière divisée et pressée susceptibles d'être, dans une mesure plus grande que jusqu'ici, applicables dans les cas les plus différents, et en particulier ceux dans lesquels une section relativement importante et un volume relativement grand sont indésirables par suite de la disposi- tion du système magnétique intéressé, en ce qui concerne son encombrement, c'est-à-dire que la capacité d'énergie par cm3 de l'aimant pressé formé de matière divisée et, dans l'intérêt de la réduction nécessaire de la section de l'ai- mant, la rémanence, doivent être augmentées.
L'invention repose sur la constatation nouvelle que les différentes propriétés d'un aimant permanent formé d'une matière divisée et pressée, avec ou sans l'aide de liants, peuvent être influencées par le fait que l'aimant ne sera pas comme jusqu'à présent constitué par une seule matière à aimant permanent divisée, mais bien par deux ou plusieurs matières à aimants permanents. En faisant varier le rapport des consti- tuants du mélange, on peut efficacement influencer tant les données magnétiques que toutes les autres propriétés, telles que la résistance aux effets de la température, et autres.
Il faut toutefois que les différentes matières à aimants per- manents qui se trouvent mélangées pour obtenir des effets par- ticuliers possèdent une force coercitive égale ou analogue.
Convenablement, on n'utilisera que des matières dont les for- ces coercitives ne s'écarteront pas de plus de 20% l'une de l'autre. Au cas où l'on devrait utiliser des matières qui possèdent des forces coercitives s'écartant de plus de 20%, on procèdera convenablement à un traitement thermique spécial @
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pour l'une ou plusieurs de ces matières, traitement grâce auquel les valeurs des forces coercitives seront rapprochées.
Le traitement thermique consiste soit en un chauffage suivi d'un refroidissement,. ou en une trempe dite de séparation influencée de manière appropriée pour les alliages qui peu- vent être soumis à une telle trempe.
Par le mélange approprié de différentes matières à aimants permanents, et indépendamment des avantages qui sont réalisés déjà grâce au procédé par pression, avantages tels que la plus grande facilité d'obtention de formes compliquées, on réalise la possibilité de tirer utilement parti des diffé- rentes chutes ou déchets provenant de la fabrication des ai- mants permanents, sans devoir recourir à une nouvelle fusion.
Les matières qui possèdent des caractéristiques défavorables pour l'application du procédé par pression, en particulier en ce qui concerne leur rémanence et leur facteur de remplissage de courbe de désaimantation, peuvent être améliorées par le fait qu'on y mélangera une ou plusieurs matières qui, pour une force coercitive sensiblement égale, présenteront une réma- nence plus forte et un facteur de remplissage de courbe de désaimantation plus élevé, mais qui toutefois sont en elles- mêmes moins bien appropriées à la fabrication d'aimants pressés, du fait que par exemple elles comportent des propor- tions importantes de constituants d'alliages coûteux, ou ne se trouvent pas à disposition en quantité suffisante, à l'é- tat de chute ou déchets.
Indépendamment de l'avantage ci-dessus exposé, relatif aux caractéristiques magnétiques, on peut, en choisissant convenablement les constituants des mélanges, influencer aussi la résistance de l'aimant pressé et terminé,
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à l'action de la température. Dans les matières à aimants permanents présentant des indices magnétiques sensiblement égaux, on peut par exemple rencontrer des constituants pos- sédant des résistances différentes à Inaction de la température
Si l'on mélange à un constituant de faible résistance à l'ac- tion de la température un constituant qui possède une résis- tance plus élevée, on obtient un aimant pressé possédant une résistance à l'action de la température intermédiaire entre celles des deux constituants intéressés.
La valeur de cette résistance peut être influencée de manière convena- ble par le choix des proportions du mélange.
On indiquera plus loin quelques exemples de réali- sation d'aimants établis conformément à l'invention.
Pour obtenir un aimant permanent constitué par une matière divisée pressée, on mélange un alliage à aimants permanents formé de nickel-aluminium-fer, d'une force coercitive d'environ 500 Oersted, d'une rémanence d'environ
6000 - 6500 Gauss et d'un facteur de remplissage de courbe . de désaimantation égal à 0,36 - 0,40 avec une matière à aimants permanents formée de nickel-cobalt-titane-fer, d'une force coercitive de 500 Oersted, d'une rémanence d'environ
9000 Gauss et d'un facteur de remplissage de courbe de désaimantation # # 0,50, par exemple dans la proportion de 1 : 1.
L'aimant permanent pressé ainsi obtenu présente à peu près les valeurs suivantes : Br environ 4450 Gauss; Hc environ 500 Oersted; # environ 0,31; BH max. environ 8 #
28. 500 Erg/cm3. Bien entendu, on peut adopter un rapport de mélange autre que 1 : 1, de manière à réaliser une varia- tion plus étendue des valeurs magnétiques ci-dessus indiquées.
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Lorsqu'on utilise des alliages à aimants perma- nents formés de nickel-aluminium-fer, on peut aussi y ajouter des matières qui possèdent elles-mêmes une force coercitive plus faible, par exemple égale à 275 Oersted, la rémanence étant égale à 10. 000 Gauss. C'est le cas pour les alliages à aimants permanents formés de cobalt-molybdène-fer. Pour pouvoir mélanger une telle matière à la matière à aimants permanents constituée de nickel-aluminium-fer, il est néces- saire, par un traitement thermique particulier constitué par un chauffage et un refroidissement, d'influencer la force coercitive de cette dernière matière d'une façon telle qu'el- le atteigne également environ 275 Oersted. Par suite de ce traitement thermique, la matière à aimant présente une réma- nence de 8. 000 - 8. 500 Gauss.
Le facteur de remplissage de courbe de désaimantation 9 s'élève à 0,50 - 0,60 pour la matière nickel-aluminium-fer, après traitement thermique.
Pour un rapport de mélange de 1 : 1 entre les matières ci- dessus indiquées, on obtient un aimant permanent possédant environ les caractéristiques suivantes : Br 5550 Gauss ; Hc 275 Oersted; # = 0,36; BHmax. 22.000 Erg/cm3.
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Les alliages à aimants permanents formés de carbo- ne-chrome-cobalt-fer et les alliages de fer-cobalt-molybdène possèdent essentiellement, en composition appropriée, les mêmes caractéristiques magnétiques. Par exemple, ces deux alliages ont une force coercitive d'environ 275 Oersted et une rémanence de 9000 ou 10. 000 Gauss. Les alliages de fer- carbone-chrome-cobalt présentent la propriété indésirable d'être sensibles à l'action de la température, alors que les alliages à aimants permanents trempants, à base de cobalt- molybdéne-fer, sont extrêmement insensibles à l'action de la @
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température.
Par le mélange approprié de ces deux alliages on produit des aimants permanents qui possèdent une insensi- bilité à l'action de la température sensiblement meilleure que les aimants permanents formés seulement d'alliages à aimants permanents à base de carbone-chrome-cobalt-fer.
Il ressort des exemples donnés qu'on arrive sans difficultés, par le choix convenable des constituants à mélanger, et en partant de matières à aimants connues, sous forme de déchets ou autres, à produire des aimants permanents présentant des caractéristiques susceptibles d'être adaptées dans une très large mesure à chaque cas particulier, si bien que de nouvelles applications sont ouvertes aux ai- mants permanents formés par une matière divisée pressée, avec ou sans liant, applications pour lesquelles ceux-ci ne pouvaient pas être utilises, par exemple pour des raisons d'encombrement et de construction.