DE1558663B2 - Verwendung einer kaltbearbeitbaren Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten - Google Patents
Verwendung einer kaltbearbeitbaren Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff zur Herstellung von DauermagnetenInfo
- Publication number
- DE1558663B2 DE1558663B2 DE19671558663 DE1558663A DE1558663B2 DE 1558663 B2 DE1558663 B2 DE 1558663B2 DE 19671558663 DE19671558663 DE 19671558663 DE 1558663 A DE1558663 A DE 1558663A DE 1558663 B2 DE1558663 B2 DE 1558663B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cobalt
- nickel
- alloy
- chromium
- molybdenum
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- VRKNSQQFHRIXPD-UHFFFAOYSA-N chromium cobalt iron nickel Chemical compound [Fe][Ni][Cr][Co] VRKNSQQFHRIXPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 40
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 40
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 22
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 19
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims description 18
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 16
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 12
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 6
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 4
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 3
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 3
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 5
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 3
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims 3
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims 2
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims 2
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims 1
- QZYDAIMOJUSSFT-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Mo] Chemical compound [Co].[Ni].[Mo] QZYDAIMOJUSSFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N [Fe].[Co].[Ni] Chemical compound [Fe].[Co].[Ni] KGWWEXORQXHJJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 claims 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 claims 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims 1
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 12
- 230000005347 demagnetization Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 229910020630 Co Ni Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 3
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003271 Ni-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
- C22C38/105—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
- C22C38/52—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with cobalt
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
Anhaltspunkte für die Eignung einer kaltbearbeitbaren Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als
Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten mit hoher Koerzitivkraft zu entnehmen.
Der Erfindung liegt :die Aufgabe zugrunde, eine Magnetlegierung aufzufinden, die sich zur Verwendung
als Werkstoff für die Herstellung von Dauermagneten mit einer Koerzitivkraft von mindestens 75 Oersted
eignet, außerdem leicht kaltbearbeitet werden kann und trotzdem billig ist.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch Verwendung einer kaltbearbeitbaren Legierung,
bestehend aus 15 bis 42% Kobalt, 5 bis 16% Nickel, wobei die Bereiche der prozentualen Anteile von
Kobalt und Nickel durch die folgende Gleichung
Co % = [50-2,5(Ni %)] bis [53-1,5(Ni %)]
miteinander verknüpft sind, 3 bis 9 % Chrom, weniger
als 2% Molybdän, weniger als 1% Vanadin, weniger als 0,1% Kohlenstoff, weniger als 1% Silizium,
weniger als 1 % Mangan, weniger als 1 % Aluminium, weniger als 1% eines oder mehrerer der Elemente
Titan, Niob, Zirkonium, Rest Eisen, als Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten mit einer Koerzitivkraft
von mindestens 75 Oersted.
Bei der gekennzeichneten besonderen Abstimmung der Kobalt- und Nickelgehalte aufeinander in Verbindung
mit den gekennzeichneten Chromgehalten werden bei Einhaltung auch der übrigen Vorschriften
Dauermagnete mit hohen Koerzitivkräften von mindestens 75 Oersted erhalten. Die Koerzitivkräfte
liegen damit um weit über eine Zehnerpotenz und häufig mehr als zwei Zehnerpotenzen höher als die
für die Legierungen der vorgenannten ,USA.^Patentschrift
1792 483 angegebenen Werte. Hierfür ist die Einhaltung des erfindungsgemäß gekennzeichneten,
gegenüber den Angaben dieser USA.-Patentschrift recht engen Zusammensetzungsbereiches der Legierung
ίο wesentlich. Weiter wird auf Grund der angegebenen
Legierungskomponenten eine beträchtliche Verbilligung gegenüber der bekannten Legierung aus 36
bis 62% Kobalt, 6 bis 46% Vanadium, Rest Eisen, erzielt.
Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Ausführungsbeispielen für die zu verwendende Legierung
weiter veranschaulicht, dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen.
F i g. 1 zeigt den Einfluß des Chromgehalts auf die magnetischen Eigenschaften einer Dauermagnetlegierung mit 28% Co und 10% Ni;
F i g. 1 zeigt den Einfluß des Chromgehalts auf die magnetischen Eigenschaften einer Dauermagnetlegierung mit 28% Co und 10% Ni;
F i g. 2 zeigt bevorzugte Bereiche der Zusammensetzung hinsichtlich Kobalt, Nickel und Chrom;
F i g. 3 und 4 zeigen Entmagnetisierungskurven
as von erfindungsgemäß zu verwendenden Dauermagnetlegierungen.
In der Tabelle 1 sind Zusammensetzungen, magnetische Eigenschaften und Alterungstemperaturen einiger
Proben von erfindungsgemäß zu verwendenden Fe-Co-Ni-Cr-Legierungen zusammengestellt.
| Probe Nr. |
C | Co | Ni | Cr | Koerzitivkraft | Remanente Induktion |
Alterungs temperatur |
| % | % | % | % | Hc, Oe | Br, G | 0C | |
| 1 | 0,048 | 40,00 | 5,50 | 7,74 | 185 | 5900 | 600 |
| 2 | 0,038 | 41,08 | 5,39 | 6,50 | 160 | 8900 | 600 |
| 3 | 0,026 | 31,90 | 10,23 | 7,71 | 200 | 6600 | 600 |
| 4 | 0,022 | 30,36 | 10,34 | 6,89 | 135 | 9150 | 600 |
| 5 | 0,026 | 22,48 | 14,52 | 6,40 | 175 | 7450 | 550 |
| 6 | 0,023 | 24,70 | 14,90 | 4,00 | 80 | 9650 | 550 |
Zur Herstellung der Proben der Tabelle 1 wurden 5 kg eines in Luft geschmolzenen Blocks Warmschmiede-
und Walzbehandlungen unterworfen, dann von einer Temperatur von 850 bis 10500C rasch abgekühlt
und danach bei einer Temperatur von 500 bis 65O0C gealtert.
Sämtliche Proben der Tabelle 1 weisen eine Koerzitivkraft von mindestens 80 Oersted auf.
Die angegebene, auf experimentellem Wege ermittelte Gleichung zur Verknüpfung der prozentualen
Anteile von Kobalt und Nickel
Co % = [50-2,5(Ni %)] bis [53-1,5(Ni %)]
60
stellt eine weitere wesentliche Bedingung für die Bereiche von Kobalt und Nickel dar. Demnach muß
bei zunehmendem Gehalt an Nickel der Gehalt an Kobalt nach Maßgabe dieser Gleichung abnehmen,
jeweils innerhalb der gekennzeichneten Bereiche für Kobalt und Nickel.
Die Menge an Chrom ist auf 3 bis 9 % beschränkt.
Die Menge an Chrom ist auf 3 bis 9 % beschränkt.
Beispielsweise durchlaufen die magnetischen Eigenschaften einer 28 % Co-, 10 % Ni-Fe-Magnetlegierung
ein Maximum, wenn etwa 6,5% Cr anwesend sind, wie das aus der Fig. 1 ersichtlich ist. Wenn die
Menge an Chrom weiter gesteigert wird, nimmt — wie aus der F i g. 1 hervorgeht — die Sättigungsinduktion
Bs der Legierung rasch ab, bis die Legierung einen nichtmagnetischen Zustand erreicht. Die Menge an
Chrom soll, wie aus der F i g. 2 ersichtlich ist, bei zunehmendem Gehalt an Nickel abnehmen.
Die Verwendung von Magnetlegierungen, die in die schraffierten Gebiete der F i g. 2 fallen, führt zu
besonders guten magnetischen Eigenschaften der Dauermagnete.
Die Verwendung von Legierungen, die zusätzlich Molybdän in einer Menge von weniger als 2% enthalten,
führt zu einer weiteren Verbesserung der magnetischen Eigenschaften der Dauermagnete. In
der nachstehenden Tabelle 2 sind Zusammensetzungen, magnetische Eigenschaften und Alterungstemperaturen
derartiger Fe-Co-Ni-Cr-Legierungen mit Molybdänzusatz zusammengestellt.
| Probe Nr. |
C | Co | Ni | Cr | Mo | Koerzitivkraft | Remanente Induktion |
Alterungs temperatur |
| % | % | % | % | % | Hc, Oe | Br, G | 0C, . | |
| 9 | 0,022 | 32,80 | 8,70 | 6,22 | 1,06 . | 260 | 8150 | 600 |
| 11 | 0,023 | 32,60 | 8,15 | 5,51 | 0,81 | 170 | 7664 | 600 |
| 18 | 0,021 | 34,51 | 8,85 | 6,12 | 1,06 | 250 | 8050 | 600 |
| 19 | 0,021 | 33,32 | 8,94 | 7,45 | 1,04 | 280 | 4830 | 600 |
| 20 | 0,026 | 23,20 | 13,89 | 5,47 | 1,05 | 195 | 8500 | 550 |
| 21 | 0,025 | 22,80 | 13,90 | 4,37 | 1,03 | 140 | 9700 | 550 |
| 22 | 0,024 | 23,30 | 13,78 | 3,24 | 1,03 | 75 | 10000 | 550 |
| 23 | 0,026 | 20,92 | 15,79 | 5,40 | 0,97 | 195 | 5000 | 550 |
| 24 | 0,023 | 20,99 | 15,64 | 4,14 | 0,99 | 125 | 9700 | 550 |
| 25 | 0,024 | 20,87 | 15,73 | 3,15 | 1,02 | 75 | 9900 | 550 |
Die in der Tabelle 2 angegebenen Proben wurden bei rascher Abkühlung von 950° C mit nachfolgender
Alterung bei 550 bis 600° C erhalten.
Ein Gehalt bis etwa 1% Molybdän ist günstig, jedoch sollen nicht mehr als 2 % Molybdän anwesend
sein, da dies eine Verringerung der remanenten Induktion der Legierung verursacht.
Sämtliche Proben der Tabelle 2 genügen ebenfalls der angegebenen Gleichung für die Verknüpfung
zwischen Kobalt- und Nickelgehalt.
Zusammensetzungen, magnetische Eigenschaften und Alterungstemperaturen von verwendbaren Fe-Co-Ni-Cr-Legierungen
mit Molybdän- bzw. Molybdän- und Vanadinzusatz innerhalb der vorgeschriebenen Grenzen sind in der nachstehenden Tabelle 3 zusammengestellt.
| Probe Nr. |
Co | Ni | Cr | Mo | V | Koerzitivkraft | Remanente Induktion |
Alterungs temperatur |
| % | % | % | % | % | Hc, Oe | Br, G | 0C | |
| 26 | 32,90 | 8,80 | 6,40 | 1,04 | _ | 260 | 7900 | 600 |
| 27 | - 33,16 | 8,80 | 4,93 | 1,05 | 0,77 | 240 | 7390 | 600 |
| 31 | 24,90 | 13,15 | 6,74 | 1,06 | 0,24 | 280 | 1000 | 550 |
| 32 | 25,10 | 13,45 | 4,93 | 1,09 | 0,93 | 210 | 7100 | 550 |
Die in der Tabelle 3 angegebenen Proben wurden bei rascher Abkühlung von 950° C mit nachfolgender
Alterung bei 550 bis 600 0C erhalten.
Sämtliche Proben weisen ausgezeichnete Koerzitivkräfte auf. Da sowohl Molybdän als auch Vanadin
recht kostspielig sind, etwa im Vergleich zu Chrom, ist es vom wirtschaftlichen Gesichtspunkt jedoch
zweckmäßig, die Menge an Molybdän und Vanadin so gering wie möglich zu halten.
Kohlenstoff stellt ein störendes Element dar, das in der Lage ist, die Bearbeitbarkeit zu verschlechtern,
die Koerzitivkraft zu verringern und auch die remanente Induktion deutlich zu verkleinern. Der
Kohlenstoffgehalt muß daher weniger als 0,1% und sollte vorzugsweise weniger als 0,05% betragen.
Ein Gehalt der Legierung an Titan, Zirkon, Niob in einer Menge von weniger als 1% verringert die
vorstehend angegebenen nachteiligen Einflüsse von Kohlenstoff. Diese Elemente erhöhen etwas die Koerzitivkraft
der Legierung, verringern jedoch die remanente Induktion.
In der Tabelle 4 sind Zusammensetzungen und magnetische Eigenschaften verwendbarer Fe-Co-Ni-Cr-Legierungen
mit Molybdän- bzw. Molybdän- und Titanzusatz zusammengestellt. Die Proben wurden
bei rascher Abkühlung von 1050° C mit anschließender Alterung bei 600° C erhalten.
| Probe Nr |
C | Co | Ni | Cr | Mo . | Ti | Koerzitivkraft | Remanente Induktion |
| % | % | 0/ /0 |
% | % | % | Hc, Oe | Br, G | |
| 36 | 0,040 | 33,90 | 8,54 | 6,69 | 1,06 | _ | 230 | 7030 |
| 37 | 0,052 | 32,20 | 8,54 | 6,97 | 1,09 | 0,26 | 240 | 6630 |
| 38 | 0,060 | 31,90 | 8,54 | 7,08 | 1,03 | 0,32 | 240 | 6380 |
| 39 | 0,050 | 32,60 | 8,54 | 7,05 | 1,07 | 0,55 | 250 | 5980 |
Größere Mengen Titan verursachen eine Verschlechterung der Bearbeitbarkeit, der Gehalt ist daher auf
weniger als 1 % beschränkt.
Silizium, Aluminium und Mangan können als Desoxydationsmittel benutzt werden, jedoch führen
diese Elemente zu einer Verringerung der remanenten Induktion und einer Verschlechterung der Bearbeitbarkeit.
Demgemäß dürfen nur weniger als 1% jedes dieser Elemente anwesend sein, wobei weniger
als 0,6% sowohl an Silizium als auch an Mangan und weniger als 0,2 % Aluminium die günstigsten Bereiche
darstellen.
Die Legierung kann Bor, Calcium, Magnesium in einer Menge von weniger als 1 % eines dieser Elemente
zur Verbesserung der Bearbeitbarkeit enthalten, ohne daß dies zu einer Verschlechterung ihrer magnetischen
Eigenschaften führt. Eine Zugabe geringer Mengen an Schwefel, Selen, Blei bewirkt ebenfalls eine Verbesserung
der mechanischen Bearbeitbarkeit, wie das an sich bekannt ist.
Die magnetischen Eigenschaften können weiter verbessert werden, wenn man die Legierung einer
Kaltbearbeitung unterwirft. Hierzu kann die einer Warmbearbeitung unterworfene Magnetlegierung vom
y-Phasenfeld rasch abgekühlt, dann zur Entfernung
von Haut oder Schuppen einer Beizbehandlung sowie Streck- und Walzbehandlungen bei Raumtemperatur
unterworfen und danach bei einer Temperatur von 500 bis 650°C über einen geeigneten
ίο Zeitraum gealtert werden. Die Kaltbearbeitung führt
dazu, daß die Koerzitivkraft etwas abnimmt, sie bewirkt jedoch eine beträchtliche Zunahme der remanenten
Induktion, so daß das Maximalenergieprodukt beträchtlich verbessert wird.
Die Proben 26 und 27 der Tabelle 3 wurden einer Warmwalzbehandlung und dann einer Beizbehandlung
und danach einer 70%igen Kaltwalzung unterworfen und dann 1 Stunde bei 6000C gealtert. Die magnetischen
Eigenschaften der erhaltenen Proben sind in der nachstehenden Tabelle 5 angegeben.
| Probe Nr. |
C % ■ |
Co % |
Ni % |
Cr % |
Mo % |
V /0 |
Koerzitivkraft Hc, Oe |
Remanente Induktion Br, G |
| 26 27 |
0,027 0,028 |
32,90 33,16 |
8,80 8,80 |
6,40 4,93 |
1,04 1,05 |
I 0,77 |
210 210 |
10 270 10 270 |
Es ist ersichtlich, daß die Werte der remanenten Induktion gemäß Tabelle 5 beträchtlich höher liegen
als die entsprechenden Werte gemäß der Tabelle 3. Im Falle der Durchführung einer Kaltbearbeitung
ist es jedoch erforderlich, eine mehr als 50 %ige Verringerung der Dicke herbeizuführen.
Beispiele für Entmagnetisierungskurven der verwendeten Magnetlegierungen sind in der F i g. 3
dargestellt. Die Kurvet ist die Entmagnetisierungskurve
der Probe 26, die von 9500C rasch abgekühlt
und bei einer Temperatur von 6000C 1 Stunde lang
gealtert wurde. Die Kurve B zeigt die Entmagnetisierungskurve der Probe 20, die von 9500C rasch abgekühlt
und 1 Stunde bei einer Temperatur, von 5500C
gealtert wurde.
Die F i g. 4 zeigt Entmagnetisierungskurven der Magnetlegierungen nach einer 70%igen Kaltwalzung
und nachfolgender Alterung bei 6000C während einer Stunde. Die Kurve C ist die Entmagnetisierungskurve
der Probe 26.
Die vorstehenden Erläuterungen und Beispiele zeigen, daß die verwendete Magnetlegierung hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften und der Bearbeitbarkeit mit der eingangs angegebenen Legierung aus 36 bis 62% Kobalt, 6 bis 16% Vanadium, Rest Eisen vergleichbar ist. Sie ist aber wesentlich billiger als diese Legierung.
Die vorstehenden Erläuterungen und Beispiele zeigen, daß die verwendete Magnetlegierung hinsichtlich der magnetischen Eigenschaften und der Bearbeitbarkeit mit der eingangs angegebenen Legierung aus 36 bis 62% Kobalt, 6 bis 16% Vanadium, Rest Eisen vergleichbar ist. Sie ist aber wesentlich billiger als diese Legierung.
Die magnetischen Eigenschaften der verwendeten Legierung können durch Änderung der Zusammensetzung
innerhalb der angegebenen Bereiche, Wärmebehandlungen oder Berabeitungsmethoden in weiten
Bereichen dem speziellen Einsatzgebiet der herzustellenden Dauermagnete angepaßt werden. Die Legierung
ist beispielsweise zur Verwendung für halbstationäre Speicher und Hysteresismotoren geeignet.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
409511/141
Claims (1)
1 2
hoch. Es handelt sich um ein magnetisches Material
Patentanspruch: mit hoher Permeabilität, die über einen beträchtlichen
Bereich der Magnetisierung konstant sein soll. Die
Verwendung einer kaltbearbeitbaren Legierung, Zugabe von Chrom erfolgt zur Erhöhung des spebestehend
aus 15 bis 42% Kobalt, 5 bis 16% 5 zifischen Widerstandes, die Erreichung eines hohen
Nickel, wobei die Bereiche der prozentualen Widerstandes ist ein wesentliches Ziel der bekannten
Anteile von Kobalt und Nickel durch die folgende Legierung. Ferner soll durch den Chromgehalt die
Gleichung Anfangspermeabilität erhöht werden. Soweit in den
Γη o/ _ Kf1 ο r /-NJ1- o/\i v.:„ ro ι c /-VK °/M Beispielen für diese bekannten Legierungen Koerzitiv-
CO/0 - 150-2,5 (Ni /Jj bis 15J-1.5 11N1 /Jj io ^^ angegeben sind; sind diese sehr gering. m_
miteinander verknüpft sind, 3 bis 9 % Chrom, geführt sind Werte von 1,08 und 0,62. Irgendein
weniger als 2 % Molybdän, weniger als 1 % Va- Hinweis auf die Erzeugung hoher Koerzitivkräfte
nadin, weniger als 0,1 % Kohlenstoff, weniger als findet sich nicht. Magnetische Materialien mit Koer-1
% Silizium, weniger als 1 % Mangan, weniger zitivkräften der angegebenen Größenordnung sind
als 1% Aluminium, weniger als 1% eines oder 15 für die erfindungsgemäß beabsichtigte Verwendung
mehrerer der Elemente Titan, Niob, Zirkonium, als Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten
Rest Eisen, als Werkstoff zur Herstellung von hoher Koerzitivkraft nicht geeignet.
Dauermagneten mit einer Koerzitivkraft von Es ist ferner ein alterungshärtbarer martensitischer
mindestens 75 Oersted. Stahl bekannt (britische Patentschrift 936 557), dessen
20 wesentliche Legierungselemente Nickel, Kobalt, Molybdän und Eisen sind. Dabei ist vorgeschrieben, daß
die Mengen an Molybdän und Kobalt so aufeinander
abgestimmt sind, daß das Produkt der numerischen
Prozentsätze an Kobalt und Molybdän zwischen 10
25 und 100, vorzugsweise zwischen 15 und 50, liegt. Es
handelt sich um einen Stahl von martensitischer
Die Erfindung betrifft die Verwendung einer Ko- Struktur mit einphasigem a-Gefüge, selbst nach
balt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff zur Durchführung einer Alterung. Irgendeine Erwähnung
Herstellung von Dauermagneten. Die erfindungs- magnetischer Eigenschaften findet sich in den Angaben
gemäß verwendete Legierung ist leicht kaltbearbeitbar 30 über diesen bekannten Nickel-Kobalt-Molybdän-Stahl
und wesentlich billiger als vergleichbare bekannte nicht, erst recht kann keine Verwendbarkeit zur Her-Legierungen,
stellung von Dauermagneten hoher- Koerzitivkraft
Es ist eine Legierung aus 36 bis 62 % Kobalt, 6 unterstellt werden.
bis 16% Vanadium, Rest Eisen, bekannt, die zu Es ist ferner bekannt (Houdremont, Hand-
Drähten, dünnen Platten od. dgl. verarbeitet und 35 buch der Sonderstahlkunde, 3. Auflage, 1956, insals
dauermagnetisches Material für Meßinstrumente besondere S. 966, 1089 und 1231), durch Zusatz ververwendet
werden kann. Die Anwendung dieser Le- schiedener Elemente, z. B. von Molybdän zu Wolframgierung
hat in jüngerer Zeit in Verbindung mit der und Chrom-Magnetstählen, von Vanadium zu Ma-Entwicklung
automatischer Regel- und Steuerver- gnetstählen oder von Titan zu Nickel-Aluminiumfahren
eine beträchtliche Ausdehnung gefunden, z. B. 4° Magnetlegierungen, die magnetischen Eigenschaften
auf die Gebiete von halbstationären Speichern und zu beeinflussen. Irgendein Anhaltspunkt, daß eine
Hysteresismotoren. Bei dieser Legierung handelt es kaltbearbeitbare Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legiesich
um ein dauermagnetisches Material, das durch rung ganz bestimmter Zusammensetzung besondere
rasche Abkühlung und Kaltbearbeitung in eine Eignung zur Verwendung als Werkstoff für die Hera-Phase
umgewandelt und dann einer Alterung im 45 stellung von Dauermagneten mit besonders hoher
oc + y-Zweiphasenfeld zur Ausscheidung von y-Phase Koerzitivkraft haben könnte, ist aus diesen Angaben
in der Matrix der α-Phase unterworfen und in dieser nicht herzuleiten.
Weise magnetisch gehärtet worden ist. Diese be- Ferner ist ein Dauermagnet beschrieben worden
kannte Legierung, die vorzugsweise . 50 bis 52% (schweizerische Patentschrift 165 210), der aus einer
Kobalt und 10 bis 14 % Vanadin enthält, ist jedoch 50 ferromagnetischen ausscheidungshärtungsfähigen Eirecht
teuer. Dies ist natürlich von beträchtlichem senlegierung besteht, deren Kohlenstoffgehalt höch-Nachteil.
stens 0,25% beträgt und die 7 bis 30% mindestens
Weiter ist ein magnetisches Material bekannt (USA.- eines der mittleren Metalle der Gruppe VI des Pe-Patentschrift
1792 483, das 10 bis 80% Nickel, riodischen Systems (Wolfram oder Molybdän) und
5 bis 80% Kobalt, Eisen in einer Menge zwischen 55 daneben 0,5 bis 20% Kobalt enthält und die von
9 und 50 % des gesamten Nickel-Eisen-Kobalt-Gehalts Temperaturen, bei denen die Legierungen zur Haupt-
und bis zu 12% Chrom umfaßt und zur Herbei- sache aus homogenen Mischkristallen mit «-Eisen
führung unerwünschter magnetischer Eigenschaften bestehen, abgeschreckt und anschließend bei einer
bei kleinen Magnetisierungskräften wärmebehandelt Temperatur unterhalb 9000C zwecks Ausscheidungsist. Zusätzlich kann das Material wenigstens eines 60 härtung angelassen worden ist. Daneben kann die
der Elemente Molybdän, Wolfram, Mangan, Vanadin, Legierung noch weitere Zusätze an Chrom, Vanadin,
Titan, Tantal, Zirkon, Kupfer und Silizium enthalten. Aluminium, Silizium, Titan, Mangan, Nickel, Kupfer,
Vorzugsweise umfaßt dieses magnetische Material Beryllium sowie geringe Mengen Zirkon, Tantal,
30 bis 60 % Nickel, 10 bis 40 % Eisen, 5 bis 50 % Kobalt Uran enthalten, insgesamt in einer Menge bis zu 25 %.
und 1 bis 10 % Chrom. Diese bekannten Magnet- 65 Die Verwendung einer Legierung mit 7 bis 30 % minlegierungen
umfassen somit ein sehr weites Gebiet destens eines der Elemente Wolfram/Molybdän kommt
für Nickel- und Kobaltgehalte, bei den bevorzugten erfindungsgemäß nicht in Betracht, andererseits sind
Zusammensetzungen sind die Nickelgehalte recht den Angaben über den bekannten Dauermagnet keine
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DET0033885 | 1967-05-18 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1558663A1 DE1558663A1 (de) | 1972-12-28 |
| DE1558663B2 true DE1558663B2 (de) | 1974-03-14 |
| DE1558663C3 DE1558663C3 (de) | 1974-10-24 |
Family
ID=7558092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19671558663 Expired DE1558663C3 (de) | 1967-05-18 | 1967-05-18 | Verwendung einer kaltbearbeitbaren Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE1558663C3 (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5123424A (en) * | 1974-08-22 | 1976-02-25 | Nippon Telegraph & Telephone | Fukugojikitokuseio motsuhankoshitsujiseigokin |
-
1967
- 1967-05-18 DE DE19671558663 patent/DE1558663C3/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE1558663C3 (de) | 1974-10-24 |
| DE1558663A1 (de) | 1972-12-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE3779481T2 (de) | Dauermagnet und verfahren zu seiner herstellung. | |
| DE2165052C3 (de) | Verwendung einer Legierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis zur Herstellung von Dauermagneten | |
| DE3887429T2 (de) | Korrosionswiderstandsfähiger Seltenerdmetallmagnet. | |
| CH616777A5 (de) | ||
| DE3021536C2 (de) | Amorpher Werkstoff | |
| DE2928060A1 (de) | Verfahren zur behandlung einer fe-cr-co-magnetlegierung | |
| DE1483391B2 (de) | Verwendung eines kobalt vanadium eisen legierung als magnet koerper | |
| DE3142770A1 (de) | Verfahren zur herstellung einer amorphen magnetlegierung | |
| DE1483261C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von ternären Mangan-Aluminium-Kohlenstoff-Legierungen für Dauermagnete | |
| DE1558663C3 (de) | Verwendung einer kaltbearbeitbaren Kobalt-Nickel-Chrom-Eisen-Legierung als Werkstoff zur Herstellung von Dauermagneten | |
| DE2928059A1 (de) | Koerper aus fe-cr-co-magnetlegierung und verfahren zur herstellung | |
| DE2057755A1 (de) | Magnetlegierung | |
| DE3119927C2 (de) | ||
| DE1558818B2 (de) | Verfahren zur herstellung einer nickel eisen molybden legierung mit einem induktionshub von 5000 bis 12500 gauss und grosser impulspermeabilitaet | |
| DE1608167A1 (de) | Magnetische Legierung | |
| DE2709626C3 (de) | Verfahren zum Herabsetzen der Ummagnetisierungsverluste in dünnen Bändern aus weichmagnetischen amorphen Metallegierungen | |
| DE1294030B (de) | Weichmagnetischer Werkstoff vom Ni-Fe-Typ | |
| DE2112183A1 (de) | Unmagnetisches Material mit einem konstanten Elastizitaetsmodul | |
| DE746940C (de) | Legierungen fuer Magnetogrammtraeger | |
| EP0634759A2 (de) | Halbharte verformbare Dauermagnetlegierung auf Eisenbasis | |
| DE2513920C2 (de) | Halbharte Magnetlegierung und deren Herstellung | |
| DE2513921C2 (de) | Halbharte Magnetlegierung und deren Herstellung | |
| DE747001C (de) | Legierungen fuer Dauermagnete | |
| DE1458556C (de) | Verwendung von Aluminium-Nickel-Kobalt-Legierungen für Dauermagnete | |
| DE1458556B2 (de) | Verwendung von aluminium nickel kobalt legierungen fuer dauermagnete |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |