PL169844B1 - Material spiekany na magnesy trwale i sposób jego wytwarzania PL - Google Patents

Abstract

1. M aterial spiekany na magnesy trwale, skladajacy sie glównie z fazy magnetycznej typu SE2(FeCo)14B oraz z co najmniej jednej dalszej fazy aktywnej spiekalniczo lub wiazacej ziarna, znam ienny tym, ze faza magnetyczna jest wykonana z ziarn o wygladzonych powierzchniach lub o zmniejszonej energii powierzchniowej albo minimalnie uformowanych dyfuzyjnie o srednicy co najwyzej 60µ m, szczególnie co najwyzej 45 µ m, a zwlaszcza 3-30 µ m, ze faza magnetyczna lub tworzace ja ziarna zawiera lub zawieraja Co wystepujacy w stezeniu 3-25% atomowych, szczególnie 6-20% atomowych, a zwlaszcza 8-14% atomowych i ziemie rzadkie SE, skladajace sie z lekkich ziem rzadkich LSE i ciezkich ziem rzadkich SSE, przy czym przecietna zawartosc SSE jest równa wartosci 0,05-0,2, szczególnie 0,06-0,15, a zwlaszcza okolo 0,1, pomnozonej przez wielkosc stezenia Co, a stezenie miejscowe atomów SSE jest mehomogemczne w przekrojach ziarn, a zwlaszcza rosnace w obszarze bliskim granicy ziarna lub w kierunku granicy ziarna, szczególnie zas rosnace nieproporcjonalnie, oraz ze faza aktywna spiekalniczo lub wiazaca ziarna, które ewentualnie zawieraja wtracenia metali i/lub zwiazków, wieksza zawartosc SSE i/lub wieksza aktywnosc SSE w tem peraturze dyfuzji niz faza magnetyczna lub ziarna. 6 Sposób wytwarzania materialu spiekanego na magnesy trwale, zawierajace ziemie rzadkie (SE), w którym to sposobie wytwarza sie pirometalurgicznie skladnik tworzacy lub zawierajacy faze magnetyczna typu SE2(FeCo)14B i rozdrabnia sie go na proszek, po czym proszek wraz z dodatkami sprasowuje sie w polu magnetycznym, a nastepnie spieka sie go i wykonuje sie magnetyczna ksztaltke surowa i ewentualnie poddaje sie ja obróbce cieplnej, znamienny tym, ze skladnik tworzacy lub zawierajacy faze magnetyczna wytwarza sie przez stapianie i odlewanie stopu zawierajacego 8-30% atomowych ziem rzadkich SE, 2-28%, atomowych B i jako reszte Fe, jak równiez Co oraz ewentualnie inne pierwiastki stopu i zanieczyszczenia, w którym stezenie Co nastawia sie na 3-25% atomowych, szczególnie 6-20% atomowych, a zwlaszcza 8-14% atomowych i skladnik SE tworza lekkie ziemie rzadkie (LSE) oraz ciezkie ziemie rzadkie (SSE), a nastepnie rozdrabniany na proszek o wielkosci ziarna mniejszej od 60µm, szczególnie mniejszej od 45 µ m , a zwlaszcza wynoszacej 3-30 µ m, po czym do proszku dodaje sie i rozprowadza hemogenicznie jedna lub kilka domieszek zawierajacych ciezkie ziemie rzadkie (SSE), nastepnie mieszanina zostaje sprasowana w polu magnetycznym na pólprodukt, który spieka sie a ksztaltke spiekowa poddaje sie obróbce dyfuzyjnej lub wyzarzamu dyfuzyjnemu i nastepnie jednej lub kilku dalszym obróbkom cieplnym PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest materiał spiekany na magnesy trwałe, składający się głównie z fazy magnetycznej typu SE2(Fe Co)uB oraz z co najmniej jednej dalszej fazy aktywnej spiekalniczo lub wiążącej ziarna. Ponadto przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania materiału spiekanego na magnesy trwałe, zawierającego ziemie rzadkie (SE), w którym to sposobie wytwarza się pirometalurgicznie składnik tworzący lub zawierający fazę magnetyczną typu SE2(Fe Co)nB i rozdrabnia się na proszek, po czym proszek wraz z dodatkami sprasowuje się w polu magnetycznym, a następnie spieka się go i wykonuje magnetyczną kształtkę surową i ewentualnie poddaje się ją obróbce cieplnej.

169 844

Magnesy trwałe lub materiały na magnesy trwałe, wytwarzane głównie ze stopów żelaza (Fe), boru (B) i ziem rzadkich (SE) metodą spiekania, stosuje się korzystnie wówczas, gdy jest żądane duże natężenie koercyjne, duża pozostałość magnetyczna i/lub duży iloczyn energetyczny.

Z opisu patentowego nr EP-B1-0126802 są onane spiekane magnesy trwałe typu Fe-B-R/R oznacza co najmniej jeden pierwiastek SE, włączając Y/, w których Fe może być zastąpiony częściowo przez Co. Przy tym według stosowanej metody wytwarzania pierwiastki są rozmieszczone homogenicznie w fazie magnetycznej, a obróbka cieplna lub obróbka przyspieszająca dojrzewanie powinna polepszać właściwości magnetyczne. Gdy Fe zostaje częściowo zastąpiony przez Co, wówczas wskutek tego następuje podwyższenie punktu Curie lub temperatury Curie (Tc) materiału magnetycznego, lecz wraz ze wzrostem zawartości Co spada natężenie koercy'ne tegoż materiału, co jest znane fachowcom i może wpływać niekorzystnie na iloczyn energeyczny

W celu dostarczenia magnesów trwałych o polepszonych właściwościach magnetycznych w temperaturze pokojowej zaproponowano według patentu nr EP-B1-0101552 stop bez Co i z zawartością Fe-B-R, który co najmniej zawiera stabilne połączenie potrójnego systemu Fe-B-R, przy czym R oznacza co najmniej jeden pierwiastek z grupy ziem rzadkich włącznie z itrem. Główną fazą magnetyczną musi być przy tym związek intermetaliczny o stałym składzie, co warunkuje homogeniczne rozprowadzenie pierwiastków stopu. Niezależnie od dużych kosztów techniki stopowej, stosowanej do wytwarzania stopu wyjściowego, i dużego rozrzutu wielkości magnetycznych materiału magnetycznego otrzymywanego techniką spiekania, występuje wyraźny spadek parametrów magnetycznych wraz ze wzrostem temperatury od temperatury pokojowej do 200°C, przy czym punkt Curie zostaje osiągnięty już w temperaturze około 300°C.

Ponadto z opisu patentowego nr EP-A1-0265006 jest znany sposób wytwarzania spiekanych magnesów trwałych według, którego krystaliczny materiał o składzie stechiometrycznym RE2(FeCo)nB (RE oznacza ziemie rzadkie) jest mielony wraz z innym materiałem, przy czym ten inny materiał podczas obróbki cieplnej lub podczas spiekania tworzy niemagnetyczną fazę ciekłą na powierzchni ziaren z RE2(FeCo)nB. W ten sposób należy osiągnąć to, że w przypadku homogenicznego rozmieszczenia wszystkich pierwiastków fazy magnetycznej w materiale magnetycznym dokładny skład chemiczny może być nastawiany niezależnie od drugiej fazy, która może mieć specjalne właściwości w zakresie techniki stapiania i/lub składy. W tej postaci wykonania wadą jej są duże koszty techniki stopowej i zła odtwarzalność parametrów magnetycznych materiału.

Zadaniem wynalazku jest usunięcie wad znanego magnesu (materiału na magnesy) zawierającego SE, jak również sposobu jego wytwarzania i zaproponowanie wytwarzania spiekanych magnesów trwałych, które mają dużą magnetyzację nasycenia, duże natężenie koercyjne i duży iloczyn energetyczny przy dobrej stabilności temperaturowej i wysokim punkcie Curie. Ponadto celem wynalazku jest zaproponowanie nowego i ulepszonego sposobu wytwarzania magnesów, za pomocą którego można osiągnąć wysokie parametry magnetyczne i zmniejszać ich rozrzut.

Zadanie to rozwiązano według wynalazku dzięki temu, że faza magnetyczna jest wykonana z ziarn o wygładzonych powierzchniach lub o zmniejszonej energii powierzchniowej, albo minimalnie uformowanych dyfuzyjnie o średnicy co najwyżej 60μ m, szczególnie co najwyżej 45 μ m, a zwłaszcza 3-30 /zm, że faza magnetyczna lub tworzące ją ziarna zawiera lub zawierają Co występujący w stężeniu 3-25 % atomowych, szczególnie 6-20% atomowych, a zwłaszcza 8-14% atomowych i ziemie rzadkie SE składające się z lekkich ziem rzadkich LSE i ciężkich ziem rzadkich SSE, przy czym przeciętna zawartość SSE jest równa wartości 0,05-0,2, szczególnie 0,06-0,15, a zwłaszcza około 0,1, pomnożony przez wielkość stężenia Co, a stężenie miejscowe atomów SSE jest niehomogeniczne w przekrojach ziarn, a zwłaszcza rosnące w obszarze bliskim granicy ziarna lub w kierunku granicy ziarna, szczególnie zaś rosnące nieproporcjonalnie, oraz że faza aktywna spiekalniczo lub wiążąca ziarna, które ewentualnie zawierają wtrącenia metali i/lub ich związków, większą zawartość SSE i/lub większą aktywność SSE w temperaturze dyfuzji niż faza magnetyczna lub ziarna.

169 844

W przypadku materiału spiekanego na magnesy trwałe i sposobu jego wytwarzania według wynalazku osiąga się addytywnie szereg korzyści, przy czym w znacznym stopniu zostają wyeliminowane niekorzystne oddziaływania wzajemne poszczególnych środków zaradczych i ulegają znacznemu polepszeniu wszystkie właściwości magnetyczne. Podstawy naukowe i przyczyny tych złożonych efektów nie są jeszcze całkowicie wyjaśnione; głównie jednak chodzi tu o oddziaływania fizyczno-chemiczne w połączeniu z magnetokinetyką.

Według wynalazku ziarna fazy magnetycznej są wygładzone powierzchniowo albo w fazie aktywnej spiekalniczo lub wiążącej ziarna mają zmniejszoną energię powierzchniową albo są minimalnie uformowane dyfuzyjnie oraz mają średnicę co najwyżej 60 μ m, lecz co najmniej 3 μ m. Dzięki takiemu ukształtowaniu powierzchni ziaren, uwarunkowane energetycznie tworzenie i/lub przesuwanie ścianek między domenami jest co najmniej utrudnione, przez co jest osiągane polepszenie wartości natężenia koercyjnego. Duże znaczenie ma przy tym odpowiednia wielkość ziarna fazy magnetycznej, gdyż, jak stwierdzono, średnica ziarna większa od 60 μm i mniejsza od 3 μm powoduje spadek natężenia koercyjnego lub indukcji magnetycznej.

Szczególną cechą nowego magnesu trwałego (materiału na magnes trwały) według wynalazku stanowi częściowe zastąpienie żelaza (Fe) przez kobalt (Co) w fazie magnetycznej, wytworzonej z boru (B) jak również z lekkich ziem rzadkich (LSE) i ciężkich ziem rzadkich (SSE), przy czym określona wielkość przeciętnej zawartości SSE jest nastawiana w zależności od wielkości stężenia Co. Jak wiadomo zawartość Co powoduje małe zwiększenie magnetyzacji i podwyższenie punktu Curie, lecz równocześnie następuje zmniejszenie natężenia koercyjnego oraz indukcji magnetycznej, co może powodować zmniejszenie iloczynu energetycznego (BH)_maks magnesu i wskutek tego pogorszenie wszystkich właściwości magnetycznych. Takie oddziaływania można objaśnić tym, że atomy Co powodują w tetragonalnej strukturze krystalicznej w temperaturze pokojowej przeorientowanie momentów magnetycznych w kierunku płaszczyzny podstawy i że ulega pogorszeniu jednoosiowa anizotropia magnetokiystaliczna lub też spada natężenie pola anizotropii. Całkowicie niespodziewanie zostało stwierdzone, że wady powodowane tą namiastką kobaltową mogą być zmniejszone lub zminimalizowane gdy SSE występują w określonym stężeniu zależnym od zawartości Co, a pozostałą część ziem rzadkich (SE) fazy magnetycznej twardej stanowią LSE. Może to mieć związek z tym, że momenty magnetyczne LSE, a zwłaszcza korzystnie stosowanych pierwiastków takich jak neodym (Nd) i prazeodym (Pr), są skierowane równolegle do Fe lub ferromagnetycznie, a SSE mają kierunek przeciwrównoległy do Fe lub kierunek przeciwferromagnetyczny ich momentów magnetycznych. Jako szczególnie skuteczny i korzystny w zastosowaniu okazał się spośród SSE dysproz Dy, gdyż między innymi wskutek sprężenia przeciwferromagnetycznego silnie wzrasta natężenie pola anizotropii. Ważne jest jednak, aby zawartość SSE odpowiadała co najmniej 0,05-krotnej zawartości Co, gdyż niższe stężenia powodują zmniejszenie natężenia koercyjnego. Zawartości SSE większe od 0,2-krotnej zawartości Co powodują spadek magnetyzacji nasycenia.

Gdy dodatkowo według wynalazku miejscowe stężenie atomów SSE jest niehomogeniczne na przekroju ziaren, zwłaszcza rosnąco w kierunku granicy ziaren o wygładzonej powierzchni, wówczas następuje dalsze zmniejszenie tworzenia i/lub przesuwania ścianek między domenami, co z kolei powoduje dalsze zwiększenie natężenia koercyjnego i w efekcie wzrost iloczynu energetycznego. Szczególnie skuteczne okazało się co najmniej 3-krotnie większe stężenie atomów SSE w obszarze co najmniej 1 μ m przy granicy ziarna.

Dalszą szczególnie ważną cechą nowego magnesu trwałego według wynalazku jest większa zawartość SSE i/lub większa aktywność SSE w temperaturze dyfuzji w aktywnej spiekalniczo lub wiążącej ziarna, głównie paramagnetycznej fazie niż w fazie magnetycznie twardej. Szczególnie dobre wielkości magnetyczne otrzymuje się wówczas, gdy stężenie SE w tej fazie wiążącej ziarna jest większe przeciętnie o co najmniej 25%, a stężenie SSE w niej o co najmniej 90% od tychże stężeń w fazie magnetycznej.

W sposobie według wynalazku jest wytwarzany składnik tworzący lub zawierający fazę magnetycznie twardą typu SE2 (FeCb)1łB przez stapianie i odlewanie stopu zawierającego

169 844

8-30% atomowych SE, składających się z LSE i SSE, 2-28% atomowych B, 3-25% atomowych Co, jako resztę żelazo jak również ewentualnie inne pierwiastki stopu i zanieczyszczenia i rozdrabniany na proszek o wielkości ziarna mieszczącej się w granicach od 60 μ m do 3 μ m. Do tego proszku są dodawane i rozprowadzane homogenicznie domieszki zawierające co najmniej jeden pierwiastek SSE, zwłaszcza w ilości 5-15% wagowych. W celu zapewnienia dobrego zetknięcia się ziaren proszku z domieszkami jest wymagane, aby w przypadku stosowania stałych domieszek średnica ich cząstek wynosiła poniżej 5 μ m lub była mniejsza niż 15% średnicy ziaren proszku i ewentualnie należy przewidzieć dodatkową operację mielenia. Domieszki można dodawać do proszku także w postaci ciekłej, np. jako związki SE.

W materiale wyjściowym dla proszku nastawia się na drodze pirometalurgicznej zawartość SSE ze składnika SE w zależności od zawartości Co, a mianowicie w obszarze 0,02-0,19 razy zawartość Co. Zawartość SSE w domieszce jest przewidziana większa o co najmniej 100% niż w proszku.

Z materiału otrzymanego z proszku z domieszkami wytłacza się przez prasowanie w polu magnetycznym półprodukt, który spieka się w wysokiej temperaturze, szczególnie pod zmniejszonym ciśnieniem lub ewentualnie w atmosferze gazu ochronnego. Domieszki stają się przy tym co najmniej częściowo ciekłe lub ciastowate, w dużym stopniu osłaniają ziarna i działają jako środek aktywny spiekalniczo lub wiążący ziarna, który w dużym stopniu wypełnia krawędzie i szczeliny w ziarnach i między nimi. Ważne jest przy tym, to, że na krótki okres czasu dobiera się tak wysoką temperaturę, aby środek aktywny spiekalniczo osiągnął stopień płynności wystarczający do wypełnienia lub osłonięcia szczelin i pustych przestrzeni wklęsłych o ostrych krawędziach w powierzchniach ziaren.

Po wykonaniu operacji spiekania poddaje się kształtkę spiekową obróbce dyfuzyjnej lub wyżarzaniu dyfuzyjnemu w leżącej poniżej temperatury spiekania temperaturze 6001100°C oraz w czasie 1-12 godzin. Faza albo masa aktywna spiekalniczo lub wiążąca ziarna ma przy tym stopień wytrzymałości wystarczający do stabilizacji kształtu. Przez wykonanie obróbki dyfuzyjnej kształtki spiekowej, która może być połączona bezpośrednio ze spiekaniem, osiąga się w odniesieniu do ziaren korzystne dla właściwości magnetycznych struktury powierzchniowe i profile stężeń atomów. Powierzchnie ziaren zawierających lub tworzących fazę magnetycznie twardą, posiadające wskutek rozdrabniania ostre krawędzie, zostają wygładzone, gdyż krawędzie i wierzchołki stanowią nierównomierności energetyczne i w tych obszarach zachodzi wzmożona dyfuzja atomów. Uformowanie ziaren i w dużym stopniu kierowana dyfuzja atomów powoduje zmniejszenie lub minimalizację ich energii powierzchniowej. Dzięki temu, że ziarna z fazy magnetycznie twardej mają wygładzone powierzchnie o zmniejszonej energii, więc uwarunkowane energetycznie zmianami kierunku momentów magnetycznych tworzenie nowych ścianek między domenami, które odbywa się zwłaszcza na wierzchołkach i krawędziach, zostaje skutecznie zmniejszone i wskutek tego ulega zwiększeniu natężenie koercyjne magnesu. Przy tym ważne jest jednak to, aby ziarna miały określoną, wyżej podaną wielkość i aby w wystarczającym stopniu były wypełniane masą lub fazą aktywną spiekalniczo, zwłaszcza szczeliny i puste przestrzenie wklęsłe o ostrych krawędziach w powierzchniach ziaren.

Wskutek nastawionej różnicy stężeń atomów SSE, występującej między fazą magnetycznie twardą a fazą wiążącą ziarna i będącą w dużym stopniu fazą paramagnetyczną, podczas obróbki dyfuzyjnej zachodzi także wnikanie atomów SSE do fazy magnetokrystalicznej. Ponieważ w przypadku wdyfundowywania pierwiastków, jak np. Al, zachodzi szybkie, głównie bezpośrednie, wyrównywanie stężeń, węc było niespodziewane, że granice ziaren lub obszary przygraniczne ziaren mogą być wzbogacone w zawartość atomów SSE co najmniej 3-krotnie większą w porównaniu z wnętrzem ziaren i że można wytwarzać niehomogeniczne stężenie atomów SSE w ziarnach. Ważne jest przy tym dobranie takich parametrów obróbki dyfuzyjnej, aby można było nastawić grubość obszaru podwyższonego stężenia SSE na co najmniej 0,05 μ m, lecz nie więcej niż 1 μ m. Mniejsze grubości powodują tylko bardzo niewielkie zmniejszenie wytwarzania ścianek między domenami i/lub ruchliwości tych ścianek, a więc także nieznaczne zwiększenie natężenia koercyjnego, większe

169 844 grubości redukują osiągalną magnetyzację nasycenia i zmniejszają iloczyn energetyczny magnesu trwałego.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony poniżej za pomocą załączonych tablic 1 i 2, w których są podane zawartości składników w stopach i średnie wielkości wyników uzyskanych z pomiarów magnetycznych.

W tabeli 1 są podane wielkości magnetyczne magnesów porównawczych (materiałów na magnesy porównawcze) o różnych składach. Każdy z materiałów wy'ściowych był wytwarzany pirometalurgicznie i mielony na proszek. Następnie proszek był sprasowywany w polu magnetycznym na półprodukt, który spiekano, poddawano obróbce cieplnej i magnesowano. Składy i wielkości magnetyczne kształtek magnesów trwałych (magnesów porównawczych) są podane przy oznaczeniach A-F w tabeli 1.

Przy numerach 1-14 w tabeli 2 są wymienione dane dotyczące magnesów trwałych (materiałów na magnesy trwałe) według wynalazku. Oznaczenia analityczne wykonano za pomocą mikroskopu elektronowego transmisy‘nego (TEM). Przeciętna zawartość SSE w fazie magnetycznej została przy tym ustalona przez obliczenie wartości średniej z pomiarów punktowych i pomiarów obszarowych na przekrojach ziaren.

W magnesie trwałym według wynalazku dzięki zawartości Co punkt Curie i natężenie pola magnetycznego lub magnetyzacja są podwyższone, a w wyniku dalszych zabiegów, jak okazało się, uzyskuje się duże wartości natężenia koercynego lub indukcji, co powoduje zwiększenie iloczynu energetycznego. W znanych magnesach, w znacznym stopniu nie zawierających Co, osiąga się duże natężenia koercyjne przy niskich temperaturach Curie, a w przypadku dużej zawartości Co dużą magnetyzację przy wysokich temperaturach Curie. Magnetyczny iloczyn energetyczny jest jednak w obydwóch przypadkach stosunkowo niski.

Tabela 1

	Skład spieczonego materiału magnetycznego (porównanie)	Wielkości magnetyczne
zawartość SE	Fe % at	Co % at	B % at
Nd % at	Dy % at	iHc kA/m	BHmax kJ/m3	Mr T	Tc °C
A	15,4	-	77,8	-	6,77	750	280	1,21	305
B	14,5	0,3	71,6	5,2	7,1	1117	258	1,18	339
C	14,5	1,5	66,5	10,6	7,0	1023	246	1,13	388
D	14,6	1,0	63,9	13,1	6,82	1010	245	1,15	397
E	14,5	1,5	57,1	19,8	7,0	904	238	1,12	448
F	14,4	0,9	52,8	24,3	6,9	715	235	1,12	453

169 844

Tabela 2

Faza magnetyczna twarda	Faza wiążąca ziarno		Wielkość magnetyczna
średnica ziarna /wartość średnia /im	zawartość Co % at	zawar- tość SSE % at	obszar graniczny ziarna μιη	zawar- tość SSE w obszarze granicznym ziarna % at	zawar- tość SE % at	zawar- tość SSE % at	iHc kA/m	BHmax kJ/m	Mr T	Tc °C	Nr
6	2,2	0,4	0,08	5,8	16	15,1	855	275	1,21	332	1
20	5,3	0,03	0,06	0,4	21	7,2	960	275	1,20	340	2
15	8,1	0,8	0,08	3,6	27,5	26,6	1450	265	1,20	373	3
4	10,1	1,2	0,1	6,1	28	24,3	1520	253	1,16	384	4
11	10,8	0,6	0,8	2,1	24	18,8	1160	280	1,21	388	5
16	10,4	0,8	0,09	5,4	20,1	21,6	1450	260	1,18	386	6
18	10,3	1,9	0,6	5,9	19	24,7	1685	225	1,90	382	7
8	12,6	1,8	0,2	8,2	26	19,3	1450	260	1,18	396	8
21	12,5	0,7	0,4	6,3	14,8	19,6	1320	290	1,22	390	9
13	15,5	1,5	0,9	5,0	20	17,3	1150	280	1,27	408	10
9	15,8	1,2	0,5	5,5	34	21,9	1495	273	1,16	412	11
21	20,4	3,8	0,005	14,2	27	26,0	1350	240	1,15	458	12
7	23,8	2,2	0,1	16,1	24	22,5	1415	205	1,01	464	13
17	24,6	1,5	0,8	12,6	22	18,2	515	235	1,22	478	14

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (18)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Materiał spiekany na magnesy trwałe, składający się głównie z fazy magnetycznej typu SE2(FeCo)14B oraz z co najmniej jednej dalszej fazy aktywnej spiekalniczo lub wiążącej ziarna, znamienny tym, że faza magnetyczna jest wykonana z ziarn o wygładzonych powierzchniach lub o zmniejszonej energii powierzchniowej albo minimalnie uformowanych dyfuzyjnie o średnicy co najwyżej 60 μ m, szczególnie co najwyżej 45 μ m, a zwłaszcza 3-30 pm, że'faza magnetyczna lub tworząceją ziarna zawiera lub zawierają Co występujący w stężeniu 3-25% atomowych, szczególnie 6-20% atomowych, a zwłaszcza 8-14% atomowych i ziemie rzadkie SE, składające się z lekkich ziem rzadkich LSE i ciężkich ziem rzadkich SSE, przy czym przeciętna zawartość SSE jest równa wartości 0,05-0,2, szczególnie 0,06-0,15, a zwłaszcza około 0,1, pomnożonej przez wielkość stężenia Co, a stężenie miejscowe atomów SSE jest niehomogeniczne w przekrojach ziarn, a zwłaszcza rosnące w obszarze bliskim granicy ziarna lub w kierunku granicy ziarna, szczególnie zaś rosnące nieproporcjonalnie, oraz że faza aktywna spiekalniczo lub wiążąca ziarna, które ewentualnie zawierają wtrącenia metali i/lub związków, większą zawartość SSE i/lub większą aktywność SSE w temperaturze dyfuzji niż faza magnetyczna lub ziarna.
2. 2. Materiał spiekany według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość SSE w fazie magnetycznej zostaje wytworzona co najmniej częściowo przez atomy SSE, które wdyfundowały w ziarna.
3. 3. Materiał spiekany według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że stężenie atomów SSE na granicach lub w obszarach granic ziaren ma wartość, która jest co najmniej 3-krotnie, szczególnie co najmniej 4,5-krotnie, a zwłaszcza 6-krotnie większa od wartości we wnętrzu ziarna.
4. 4. Materiał spiekany według zastrz. 1, znamienny tym, że obszar o zwiększonej zawartości atomów SSE na granicach ziaren ma grubość 0,05-1 μm, szczególnie 0,09-0,9 μm, a zwłaszcza 0,2-0,-4 pm.
5. 5. Materiał spiekany według zastrz. 1, znamienny tym, że zawierające ewentualnie wtrącenia faza aktywna spiekalniczo lub wiążąca ziarna ma przeciętnie wartość stężenia SE większą o co najmniej 25%, szczególnie o co najmniej 35%, a zwłaszcza o co najmniej 80% i wartość stężenia SSE większą o co najmniej 90%, szczególnie o co najmniej 140%, a zwłaszcza o co najmniej 190% niż faza magnetyczna.
6. 6. Sposób wytwarzania materiału spiekanego na magnesy trwałe, zawierające ziemie rzadkie (SE), w którym to sposobie wytwarza się pirometalurgicznie składnik tworzący lub zawierający fazę magnetyczną typu SE2(FeCo)pfB i rozdrabnia się go na proszek, po czym proszek wraz z dodatkami sprasowuje się w polu magnetycznym, a następnie spieka się go i wykonuje się magnetyczną kształtkę surową i ewentualnie poddaje się ją obróbce cieplnej, znamienny tym, że składnik tworzący lub zawierający fazę magnetyczną wytwarza się przez stapianie i odlewanie stopu zawierającego 8-30% atomowych ziem rzadkich SE, 2-28%, atomowych B i jako resztę Fe, jak również Co oraz ewentualnie inne pierwiastki stopu i zanieczyszczenia, w którym stężenie Co nastawia się na 3-25% atomowych, szczególnie 6-20% atomowych, a zwłaszcza 8-14% atomowych i składnik SE tworzą lekkie ziemie rzadkie (LSE) oraz ciężkie ziemie rzadkie (SSE), a następnie rozdrabniany na proszek o wielkości ziarna mniejszej od 60 pm, szczególnie mniejszej od 45 pm, a zwłaszcza wynoszącej 3-30 μ m, po czym do proszku dodaje się i rozprowadza hemogenicznie jedną lub kilka domieszek zawierających ciężkie ziemie rzadkie (SSE), następnie mieszanina zostaje sprasowana w polu magnetycznym na półprodukt, który spieka się a kształtkę spiekową poddaje się obróbce dyfuzyjnej lub wyżarzaniu dyfuzyjnemu i następnie jednej lub kilku dalszym obróbkom cieplnym.

   169 844
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że zawartość części SSE składnika SE stopu nastawia się w zależności od stężenia Co.
8. 8. Sposób według zastrz. 6 lub 7, znamienny tym, że zawartość SSE w stopie nastawia się na wartość wynoszącą w % atomowych 0,02-0,19, szczególnie 0,06-0,12, a zwłaszcza około 0,08, pomnożoną przez wielkość stężenia Co.
9. 9. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że do proszku zawierającego lub tworzącego fazę magnetyczną dodaje się i rozprowadza się homogenicznie domieszką sproszkowaną lub domieszki sproszkowane o wielkości ziarna mniejszej od 5 μm, szczególnie mniejszej od 1 μ m, a zwłaszcza mniejszej od 0,5 μ m.
10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że do proszku zawierającego lub tworzącego fazę magnetyczną dodaje się domieszkę sproszkowaną o wielkości ziarna, którajest mniejsza od 15%, szczególnie mniejsza od 9%, a zwłaszcza mniejsza od 2% wielkości ziarna tegoż proszku, zawierającego lub tworzącego fazę magnetyczną.
11. 11. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że do proszku zawierającego lub tworzącego fazę magnetyczną dodaje się i rozprowadza homogenicznie domieszkę w co najmniej częściowo ciekłej postaci, szczególnie związków chemicznych, a zwłaszcza metaloorganicznych, z których przez ogrzanie tworzą się tlenki i/lub azotki i/lub węgliki.
12. 12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że rozprowadzanie homogeniczne domieszki w proszku dokonuje się metodą mielenia.
13. 13. Sposób według zastrz. 10, znamienny tym, że jako domieszkę stosuje się substancję o stężeniu SE większym o co najmniej 25%, szczególnie o co najmniej 35%, a zwłaszcza o co najmniej 80% i o stężeniu SSE większym o co najmniej 100%, szczególnie o 150%, a zwłaszcza o 200% niż w ziarnach proszku.
14. 14. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że otrzymaną przez spiekanie półproduktu kształtkę spiekową poddaje się obróbce dyfuzyjnej lub wyżarzaniu dyfuzyjnemu i że atomy SSE z zawierającego domieszkę i/lub wytworzonego z niej środka lub fazy aktywnej spiekalniczo lub wiążącej ziarna są wdyfundowywane w obszar powierzchniowy ziaren tworzących lub zawierających fazę magnetyczną.
15. 15. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że w ziarnach tworzących lub zawierających fazę magnetyczną wytwarza się stężenie atomów SSE, które jest niehomogeniczne, a zwłaszcza rosnące w kierunku granicy ziarna.
16. 16. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że obróbkę dyfuzyjną lub wyżarzanie dyfuzyjne kształtki spiekowej wykonuje się w leżącej poniżej temperatury spiekania temperaturze 600-1100°C, szczególnie 800-1050°C, a zwłaszcza 900-1000°C.
17. 17. Sposób według zastrz. 14, znamienny tym, że obróbkę dyfuzyjną lub wyżarzania dyfuzyjne przeprowadza się w czasie od 1 do 12 godzin, szczególnie 2-8 godzin, a zwłaszcza 3-5 godzin, przy czym w przypadku niskiej temperatury obróbki czas jej trwania wydłuża się.
18. 18. Sposób według zastrz. 16, znamienny tym, że kształtkę spiekową otrzymaną przez spiekanie półproduktu podaje się obróbce dyfuzyjnej lub wyżarzaniu dyfuzyjnemu i że ziarna tworzące lub zawierające fazę magnetyczną poddaje się wygładzaniu powierzchni lub zmniejszaniu energii powierzchniowej albo minimalnemu formowaniu dyfuzyjnemu.