CH282859A - Dauermagnet. - Google Patents

Description

  Dauermagnet.    Die vorliegende Erfindung bezieht sich  auf einen Dauermagneten, der aus einer  magnetisch     anisotropen    Eisenlegierung be  steht, und auf ein Verfahren zur Herstellung  eines solchen Dauermagneten mit besonders  hohen Werten der     Koerzitivkraft    und gleich  zeitig hohen Werten der     Remanenz    und "des       (BH).".,-Wertes.     



  Ein Verfahren zur Herstellung eines  Dauermagneten, der aus einer magnetisch       anisotropen        Eisenlegierung        mit    6     bis        11%          Aluminium,        12        bis        20%        Nickel        und        16        bis          301/o    Kobalt besteht, der Kupfer oder Titan  (oder beide)     zugesetzt    werden kann, ist be  kannt.

   Nach diesem Verfahren wird die Le  gierung während der Abkühlung von einer  hohen Temperatur (zum Beispiel 1200  C)  zwecks magnetischer Härtung der Wirkung  eines Magnetfeldes unterworfen (vorzugs  weise     wenigstens    in einem Temperaturbereich       zwischen    der     Curie-Temperatur    und etwa  150  C unter     dieser    Temperatur), worauf ein       Alterungsverfahren    zur Erhaltung der gün  stigsten magnetischen Eigenschaften durch  geführt wird.  



  Nach der vorliegenden Erfindung besteht  der Dauermagnet aus einer magnetisch     aniso-          tropen        Eisenlegierung,        die    6     bis        11%        Alu-          minium,        10        bis        20;

  %        Nickel,        16        bis        30%          Kobalt        und        0,5        bis        12%        Tantal        enthält.        Die          Eisenlegierung        kann        ausserdem        noch        bis        10%            Niob,

          bis        71%        Kupfer        und,\oder        bis        5%     Titan enthalten.  



  Im allgemeinen ist die     Tantalmenge    nicht       grösser        als        10%,        und        die        günstigsten        Ergeb-          nisse    werden erhalten, wenn die     Tantalmenge          weniger        als    8     %        beträgt.        Die        Magnetlegierung     nach der     Erfindung        sprieht    auf die Behand  lung an,

   welche ausführlich im schweizeri  schen Patent Nr. 221102 und im vorgehenden  kurz beschrieben ist. Die Legierung kann der  Wirkung eines Magnetfeldes unterworfen  werden unter Abkühlung in einem Tempera  turbereich von oberhalb der     Curietemperatur     (vorzugsweise über     12001)    C) bis auf min  destens<B>1000</B> C unterhalb dieser Temperatur  mit einer Kühlgeschwindigkeit, die zwischen  0,5 und 15   C je Sekunde liegen kann, worauf  eine einzige     Alterungsbehandlung    (zum Bei  spiel bei annähernd 600  C) durchgeführt  wird.

   Die auf diese Weise behandelte Legie  rung ist     magnetisch        anisotrop,    und nach  darauffolgender     Magnetisierung    in einer  Richtung parallel zur Richtung des während  der Kühlung verwendeten     Magnetfeldes    wird  ein Dauermagnet mit einem hohen Wert der       Koerzitivkraft        (H,)    und gleichzeitig hohen  Werten der     Remanenz        (B,)    und des     (BH)","          Wertes    erhalten.  



  Die Legierung kann in einer Form, der  Wärme in praktisch nur einer Richtung, das  heisst parallel zur Richtung der gewünschten      magnetischen Achse, entzogen wird, erstarren  gelassen werden. Vor dem Zustandekommen  der vorliegenden Erfindung wurden hohe       Koerzitivkräfte    gewöhnlich in     Eisen-Nickel-          Aluminium-Kobaltlegierungen    durch den Zu  satz von     Titanium    erhalten, welches aber den  in einer Richtung auftretenden Wuchs der       Stengelkristalle    stört.

   Bei der Legierung nach  der Erfindung aber kann eine hohe     Koerzi-          tivkraft    (zum Beispiel wenigstens     g50Örsted)     und ein hoher     (BI-I)"".,-Wert    ohne     Störung     des     gtengelkristallwuchses    erhalten werden.  



  Bei einer     Ausführungsform    der     Erfin-          dung        enthält        die        Eisenlegierung        8%        Alumi-          nium,        13        %        Nickel,        25        %        Kobalt,        3,

  5        %        Kupfer          und    5     %        Tantal.        Nach        einer        Behandlung,     unter Kühlung von 1250   C auf 600   C mit  einer mittleren Geschwindigkeit von 1  C je       Sekunde,    in einem Magnetfeld von 3000     Ör-          sted    und darauffolgender     Alterungsbehand-          lung    während 32 Stunden bei 580   C hat das  erhaltene     anisotrope    Magnetmaterial eine       R.emanenz        (B,

  )    von 11200 Gauss, einen       (BH).",-Wert    von 4,65X106     Gauss-Örsted     und eine     Koerzitivkraft        (H,)    von 820     Örsted.     Wenn diese Legierung in der     Stengelkristall-          form    erhalten wird, wobei die Kristalle in der       [100]-Richtung    parallel zur magnetischen  Achse orientiert sind, wird der     (BH),"a,#Wert     bis zwischen 6,0 X 106 und 7,0 X 106     Gauss-          Örsted    und die     Koerzitivkraft        (H,)

      auf einen  Wert höher     als    850     Örsted    erhöht.  



  Bei einer weiteren Ausführungsform     ent-          hält        eine        Eisenlegierung    8     %        Aluminium,            13'%        Nickel,        25%        Kobalt,        311/o        Tantal,

            31/o        Kupfer        und        1'%        Titan.        Nach        magneti-          scher    Härtung und Alterung, wie in     der     ersten Ausführungsform angegeben, ohne dass  Stengel-Kristalle auftreten, ergibt die Legie  rung der zweiten Ausführungsform ein     a.niso-          tropes    Magnetmaterial mit einer     Remanenz          (BT)    von 10000 Gauss, einem     (BH)."-    Wert  von     3,

  85X106        Gauss-Örsted    und einer       Koerzitivkr        aft        (II,)    von 790     Örsted.     



  Bei einer dritten Ausführungsform     ent-          hält        die        Eisenlegierung        8%        Aluminium,          1.3'%        Nickel,        251/o        Kobalt,        3'%        Tantal,          3'%        Kupfer        und        1,

  5%        Niob.        Nach        magneti-          scher    Härtung und Alterung unter gleichen  Verhältnissen wie bei den ersten zwei Aus  führungsformen hat das erhaltene     anisotrope     Magnetmaterial eine     Remanenz        (B,)    von  11500 Gauss, einen     (BH),"""-Wert    von       4,55X106        Gauss-Örsted    und eine     Koerzitiv-          kraft        (H,)    von 770     Örsted.     



  Bei einer weiteren Ausführungsform ent  hält die Eisenlegierung die gleichen Mengen       .Aluminium,    Nickel, Kobalt,     Tantal    und     Niob     wie die dritte Ausführungsform, aber     ausser-          dem        1%        Titan.        Bei        einer        magnetischen        Här-          tungs-    und     Alterungsbehandlung,    wie vor  stehend     beschrieben,    sind die     R,emanenz        (B=)     und der (BH) ".,

  -Wert 10800 Gauss bzw.       4,05X106        Gallss-ÖrSted,    und die     Koerzitiv-          kraft        (H,)    beträgt 790     Örsted.     



  Weitere     tvpische    Beispiele von Zusammen  setzungen und Eigenschaften von Dauer  magneten nach der Erfindung sind in der bei  liegenden Tabelle angegeben.  
EMI0002.0144     
  
    Ta <SEP> A1 <SEP> Ni <SEP> Co <SEP> au <SEP> B= <SEP> (BH)... <SEP> X <SEP> 10-6 <SEP> H,#
<tb>  2 <SEP> 8 <SEP> 13 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> 11750 <SEP> 4,9 <SEP> 750
<tb>  8 <SEP> 7,5 <SEP> 14 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> <B>9750</B> <SEP> 3,2 <SEP> 775
<tb>  10 <SEP> 8 <SEP> 15 <SEP> 25 <SEP> 3 <SEP> <B>9250</B> <SEP> 3,0 <SEP> 780       In jedem Falle wurde die Legierung in  eine Sandform gegossen, von     1'000'>    C bis  600   C mit einer mittleren Geschwindigkeit  von 1,1  je Sekunde in einem Magnetfeld von  3000     Örsted    gekühlt und während 64 Stunden  bei 585<B>0</B> C wieder erhitzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Dauermagnet, der aus einer magnetisch anisotropen Eisenlegierung besteht, dadurch gekennzeichnet, dass diese Legierung 6 bis 1.1% Aluminium, 10 bis 20% Nickel, 16 bis ,)0% Kobalt und 0,

   5 bis 12% Tantal enthält. 1I. Verfahren zur Herstellung eines Dauermagneten nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die Magnetlegie rung in eine Porm gegossen und unter Ver hältnissen erstarren gelassen wird, unter denen Wärme in praktisch nur einer Rich tung entzogen wird,

   worauf die Legierung der Wirkung eines parallel zu dieser Rich tung orientierten Magnetfeldes unter Abküh lung in einem Temperaturbereich von ober halb der Curietemperatur bis auf mindestens 100 C unterhalb dieser Temperatur unter worfen wird, worauf eine einzige Alterungs- behandlung durchgeführt wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Dauermagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, ,dass die Legierung noch bis 101/o Niob enthält. 2.

   Dauermagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung noch bis 7% Kupfer enthält. 3. Dauermagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Legierung noch bis 51/o Titan enthält. 4. Dauermagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Tantal- gehalt höchstens 10% beträgt. 5.

   Dauermagnet nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Tantalge- halt weniger als 8% beträgt. 6.

   Dauermagnet nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass er eine vor herrschende Kristallorientierung in der [100]-Richtung aufweist. 7. Verfahren nach Patentanspruch 1I, da durch gekennzeichnet, dass die Legierung schliesslich in Richtung des während der Ab kühlung verwendeten Magnetfeldes magne tisiert wird.