BE491181A

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Publication number: BE491181A
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Description


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  Aimant permanent anisotrope. 



   L'invention concerne un aimant permanent anisotrope, en un alliage magnétique à base de fer, ainsi qu'un procédé de fabrication de ces aimants dont la force coërcitive, la rémanence et le   (BH)max   ont des valeurs très élevées. 



   Dans un procédé de fabrication connu d'un aimant permanent anisotrope en un alliage à base de fer contenant 6 à 11% d'aluminium, 12 à 20% de nickel et 16 à   30%   de cobalt, additionné de cuivre ou de titane, voire des deux, pendant le refroidissement à partir d'une température élevée (par exemple 1200 c l'alliage est soumis, pour la trempe magnétique, à l'ac- tion d'un champ magnétique, de préférence dans une zone de tem-      

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 pératures comprise entre le point de Curie et une température se trouvant à 150 C en deçà de ce point et le refroidissement est suivi d'un vieillissement pour assurer à l'aimant les propriétés magnétiques optima. 



   Suivant la présente invention, l'alliage magnétique à base de fer contient 6 à 11%   d'aluminium,   10 à   20%   de nickel, 16 à   30%   de cobalt, 0 à 10% de niobium, 0,5 à 12% de tantale, 0 à 7% de cuivre, 0 à 5% de titane avec ou sans les impuretés usuelles et de petites quantités (par exemple moins de 1% au total et pas plus de 0,5% individuellement) de tungstène, chrome, molybdène, vanadium, zirconium-., calcium, cérium et silicium. 



  En général, la quantité de tantale ne dépasse pas   10%   et les meilleurs résultats s'obtiennent avec une teneur en tantale in- férieure à 8%. L'alliage magnétique conforme à l'invention réagit au traitement succinctement exposé ci-dessus et décrit en détail dans le Brevet belge N    434.817.   



   .L'alliage conforme à l'invention est soumis à l'action d'un champ magnétique, pendant le refroidissement, dans une zone de températures comprise entre une température supérieure à celle du point de Curie (de préférence supérieure à 1200 c et environ 600 c ce refroidissement s'effectuant à une vitesse comprise entre   0,5aC   par seconde et 15 C par seconde, puis il est soumis à un vieillissement à 600 C ou à environ 600 C. 



   L'alliage ainsi traité est anisotrope; après magnétisation sui- vant une direction parallèle à celle du champ magnétique appli- qué pendant le refroidissement on obtient un aimant à grande force coercitive HC dont la rémanence (Br) et le (BH)max atteignent des valeurs très élevées. 



   Une autre particularité de l'invention réside dans le fait que la solidification des alliages s'effectue dans un moule dont on ne prélève de la chaleur que pratiquement dans une seule direction, parallèle à celle de l'axe magnétique dé- siré. Avant la présente invention, on obtenait généralement .de grandes force   corcitives   en ajoutant à des alliages de fer, 

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 nickel, aluminium et cobalt, du titane, mais cette addition trouble la croissance des cristaux en colonne provoquée par la solidification dans une seule direction. Par contre, les al- liages conformes à l'invention permettent d'obtenir une force coércitive très élevée (par exemple au moins 850 oersteds) ainsi qu'un très grand   (BH)max   sans troubler la croissance des cristaux en colonne. 



   Dans un exemple de réalisation de l'invention, un alliage à base de fer contenant 8% d'aluminium, 13% de nickel, 25% de cobalt, 3,5% de cuivre et 5% de tantale, refroidi de   12500C   à 600 C, à une vitesse de 1 c par seconde dans un champ magnétique de 3000 oersteds, puis "vieilli" pendant 32 heures à 580 C, présentait les propriétés magnétiques suivantes : Rémanence Br = 11.200 gauss,   (BH)max =     4,65   x 106 gauss-oersteds et force   coërcitive   (Hc) = 820 oersteds. Si l'on coule cet alliage de façon que les cristaux en colonne aient une orientation telle que la direction (100) soit parallèle à l'axe magnétique, on obtient un BH)max compris entre 6. 106 et 7. 106 gauss-oersteds et une force coercitive supérieure à 850 oersteds. 



   Dans un autre exemple de réalisation de l'invention, un alliage à base de fer contenant 8% d'aluminium, 13% de nickel, 25% de cobalt, 3% de cuivre, 3% de tantale et 1% de titane, soumis à la trempe magnétique et au vieillissement spécifiés dans l'exemple précédent sans formation de cristaux en colonne, fournit une matière magnétique anisotrope présentant les pro- priétés suivantes: Rémanence (Br) = 10. 000 gauss, (BH)max = 3,85 x 106 gauss-oersteds et force coërcitive Hc = 790 oersteds. 



   Dans un troisième exemple de réalisation de l'invention, un alliage à base de fer contenant   8%   d'aluminium, 13% de nickel, 25% de cobalt, 3% de tantale et   1,5%   de niobium, soumis à la trempe magnétique et au vieillissement dans les mêmes conditions que celles spécifiées dans les deux exemples précédents fournit une matière magnétique anisotrope présentant les propriétés   @   

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 suivantes : Rémanence Br = 11. 500 gauss,   (BH)max'=   4,55 x 106 gauss-oersteds et force   coërcitive   Hc = 770 oersteds. 



   Enfin,dans un quatrième exemple de réalisation de l'invention, un alliage à base de fer à mêmes teneurs en aluminium, nickel, cobalt, cuivre, tantale et niobium que dans l'exemple précédent, et contenant en outre 1% de titane, soumis à la trempe magnétique et au vieillissement spécifié ci-dessus, fournit une matière magnétique anisotrope présentant les pro- priétés suivantes : Rémanence Br = 10. 800 gauss,   (BH)max ::   4,05 x 106 gauss-oersteds, et force   coërcitive   (Hc) = 790 oersteds. 



   Dans le tableau ci-dessous figurent d'autres exemples typiques de compositions et de propriétés conformes à l'invention. 



  Dans chaque cas, l'alliage fut coulé dans un moule en sable, refroidi de 1300 c à 600 C à une vitesse moyenne de 1,1 C par seconde dans un champ magnétique de 3000 oersteds, puis de nouveau chauffé à 585 C pendant 64 heures. 
 EMI4.1 
 
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  Ta <SEP> Al <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> Cu <SEP> Br <SEP> (BH)max <SEP> x <SEP> 106 <SEP> Hc
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<tb> 2 <SEP> 8 <SEP> 13 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> 11750 <SEP> 4,9 <SEP> 750
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<tb> 8 <SEP> 7.5 <SEP> 14 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> 9750 <SEP> 3,2 <SEP> 775
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<tb> 10 <SEP> 8 <SEP> 15 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> 9250 <SEP> 3,0 <SEP> 780
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Claims

RESUME 1.- Aimant permanent anisotrope en un alliage magné- tique à base de fer, caractérisé en ce qu'il contient 6 à 11% d'aluminium, 10 à 20% de nickel, 16 à 30% de cobalt, 0 à 10% de niobium, 0,5 à 12% de tantale, 0 à 7% de cuivre et 0 à 5% de titane,cet aimant pouvant présenter en outre les particularités suivantes, prises séparément ou en combinaison : <Desc/Clms Page number 5> a) sa teneur en tantale ne dépasse pas 10%; b) sa teneur en tantale est inférieure à 8%; c) il contient en outre de petites quantités de l'un ou de plusieurs des éléments suivants : chrome, molyb- dène, vanadium, zirconium, calcium, cérium et silicium; d) l'orientation cristalline est prédominante dans la direction (100).

2.- Procédé de fabrication d'un aidant tel que spécifié sous Id, caractérisé en ce que l'alliage magnétique est coulé dans un moule et est solidifié dans des conditions telles que de la chaleur ne soit prélevée que pratiquement dans une seule direction qui est parallèle à celle de l'axe magnétique désiré, et soumis, pendant son refroidissement, dans une zone de température comprise entre une température supérieure à celle correspondant au point de Curie et environ 600 c à un champ magnétique de même direction que celle précitée, et enfin "vieilli" à 600 C ou à environ 600 C.

3. - Aimant permanent anisotrope réalisé suivant le procédé spécifié sous 2 caractérisé en ce qu'il est finalement magnétisé suivant la direction du champ magnétique utilisé pen- dant le refroidissement.