DE758112C

DE758112C - Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten durch Sintern

Info

Publication number: DE758112C
Application number: DEB186876D
Authority: DE
Inventors: Paul Dr-Ing Wiest
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1939-03-31
Filing date: 1939-03-31
Publication date: 1951-08-02

Description

Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten durch Sintern Die Erfindung befaßt sich mit der Herstellung von Dauermagneten durch Sintern von zerkleinerten und gepreßten Dauermagnetgußstücken. Diese Herstellungsart wird überall da bevorzugt, wo. man Abfallgußstücke der Dauermagnetherstellung wieder verwerten will. Bei dem bekannten Verfahren zur Verarbeitung von zerkleinerten Dauermagnetgußstücken durch Pressen lassen sich zwei verschiedene Wege unterscheiden, und zwar einerseits diejenigen Fälle, bei denen die Partikelchen des zerkleinerten Werkstoffs unter Verwendung eines. harzigen Bindemittels oder eines Lots zusammengehalten werden. Diesem Fall der Verarbeitung mit Bindemittel steht derjenige gegenüber, bei deni der zerkleinerte Dauermagnetwerkstöff (Dauermagnetschrott) ohne jedes Bindemittel unter Anwendung hohen Druckes in nicht magnetisierbare metallische Hohlkörper eingepreßt wird und dann in diesen auch beim Gebrauch verbleiben muß. Zur Verbesserung dieser Verfahren ,hat man auch bereits vorgeschlagen, nicht nur Zerkleinerungsgut ein und derselben Legierungszusammensetzung zu verwenden, sondern Dauermagnetgußstücke unterschiedlicher Legierungszusammensetzung, aber mindestens annähernd gleicher magnetischer Güte zu zerkleinern und das Zerkleinerungsprodukt beider Legierungen zu mischen.
Die Dauermagnete, bei deren Erzeugung aus zerkleinertem Dauermagnetwerkstoff Bindemittel verwendet wird, haben . den bekannten Mangel, verhältnismäßig niedrige magnetische Gütewerte aufzuweisen. Diejenigen Dauermagnete, die aus dem gleichen Ausgangsstoff, aber ohne Bindemittel hergestellt werden, haben zwar etwas erhöhte magnetische Gütewerte, bieten aber in der Herstellung ganz erhebliche Schwierigkeiten. Die besten Werte würden beim Sintern solcher Stoffe erreicht werden, was aber an der Schwierigkeit scheiterte, zerkleinerten Dauermagnetschrott zu für das Sinterverfahren erforderlichen festen Formlingen zu verarbeiten.
Zur Behebung dieser Schwierigkeit ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß dem zerkleinerten Gußwerkstoff ein aus mehreren in Pulverform vorliegenden Metallen gebildetes Gemenge beigemischt wird.
Man kann bei der Anwendung der Erfindung weiterhin vorsehen, daß solche Metallpulvergemenge verwendet werden, welche ihrer stofflichen Zusammensetzung nach dem zerkleinerten Gußwerkstoff entsprechen. Auf diese Weise wird eine besonders große Steigerung der magnetischen Gütevierte erzielt.
Die leicht oxydierbaren Anteile des Pulvergemenges können dabei auch als Bestandteil einer schmelzflüssig erstellten und nachträglich wieder zerkleinerten Vorlegierung zugesetzt werden. Insbesondere im Fall der Anwendung der Erfindung auf Dauermagnete der Fe-Ni-Al-Grundlage wird empfohlen, das Aluminium mit einem Teil des Eisens des Pulvergemenges vorzulegieren.
Der Gesamtanteil des aus zerkleinerten Dauermagnetgußstücken gewonnenen Ausgangsstoffes an dem erhaltenen Sinterprodukt wird sich üblicherweise nach seiner Sprödigkeit, Versinterungsfähigkeit und Preßfähigkeit richten. Im allgemeinen wird man gerade bei Verwendung von Abfallgußstücken schon aus wirtschaftlichen Gründen bestrebt sein, dessen Anteil an dem Sinterkörper so hoch als möglich zu wählen. Dies kann insbesondere dann leicht durchgeführt werden, wenn beim fertigen Sinterkörper die mechanischen Eigenschaften weitgehend zurücktreten können. Der Höhe des Anteils des Ausgangswerkstoffes aus zerkleinerter Legierung in dem Dauermagnet können aber auch dadurch Grenzen gesetzt sein, daß man durch den Zusatz von Metallpulvergemenge vorwiegend die stoffliche Zusammensetzung des zu erzensenden Magneten gegenüber derjenigen des zu verarbeitenden Gußabfalles ändern will, sei es einmal, um damit indirekt auch die magnetischen Werte zu ändern, sowie zum andern, um die mechanischen Eigenschaften zu verbessern. Auf diese Weise wäre es nämlich auch möglich, im Sinterverfahren Dauermagnetlegierungen mit einer stofflichen Zusammensetzung herzustellen, welche einer Erzeugung im Gußverfahren beträchtliche Schwierigkeiten entgegensetzt, insbesondere wegen der in Erscheinung tretenden Sprödigkeit der entstehenden Legierung. So ist es beispielsweise bekannt, daß Werkstücke für Dauermagnete auf der Fe-Ni-AI-Grundlage bei höheren Aluminiumgehalten (15 bis 20('/0 Al) nicht nur bei der Abkühlung aus dein schmelzflüssigen Zustand leicht zum Zerbrechen neigen, sondern daß sie auch bei der erforderlichen anschließenden Härtung in der Regel zu Bruch gehen. Man konnte daher Dauermagnete aus solchen Legierungen nur unter Anwendung besonderer Vorsichtsmaßregeln herstellen, obwohl gerade bei ihnen die Gewichtsersparnis auf Grund ihrer geringen Wichte am deutlichsten in Erscheinung tritt und die Verwendung derartiger Legierungen für Dauermagnete besonders lohnend macht.
Der Anteil des metallischen Pulvergemenges wird bei der Verwendung von spröden Ausgangswerkstoffen im allgemeinen größer sein müssen als bei weniger spröden.
Die Erfindung wird auch noch an dem folgenden Ausführungsbeispiel erläutert, ohne daß sie jedoch gerade auf die Herstellung von Sinterdauermagneten auf der darin erwähnten Fe-Ni-Al-Grundlage beschränkt sein soll.

Abfallstücke einer Dauermagnetlegierung (22,5% Ni, io Al, 13 Co, 5 Cu, Rest Fe finit den üblichen Verunreinigungen) werden zerkleinert und mit einem Zusatz vermischt, der aus einem Pulvergemenge der gleichen stofflichen Zusammensetzung wie die Abfallstücke besteht, wobei das Aluminium des Zusatzes mit Eisen vorlegiert (55'10 Fe + 45 Al) eingeführt wird. Auf diese Weise wurden z. B. Preßmagnete sowohl mit 15 als auch mit 6o% Schrottanteil bei einem Preßdruck von 7,5 t/cm2 hergestellt, welche jeweils 2 Stunden bei 132o° C versintert wurden. Nach dem üblichen Härten, Anlassen und Magnetisieren zeigten diese Sinterdauermagnete folgende magnetischen Werte:

Pulver- Magnetische Gütewerte

Ver- Schrott-

gemenge- gemessen an nach der Erfindung gemessen an Gußma g

neten

Buchs- anteil anteil

Nr. hergestellten Magneten gleicher Zusammensetzung

0/0 0/0 B, I He J Br x Ho'io61 B2- I H, I Br x He.tc,

15 8ö 620o 568 4.081 7000 570

4,0

2 60 4 9 583 4,03

Die Ergebnisse lassen unzweideutig erkennen, daß Dauermagnete, welche nach dem Verfahren der' neuen Lehre hergestellt werden, nicht nur derart hohe Werte für die Koerzitivkraft, sondern auch solche für die Remanenz und auf Grund dieser Werte wiederum eine magnetische Leistung erhalten werden, welche den Durchschnittswerten von im Gußverfahren hergestellten Dauermagnetlegierungen gleicher Zusammensetzung vollkommen entsprechen. Das ist um so beachtlicher, als ja die. sog. Preßmagnete nur 30 bis 500% der Remanenzwerte der entsprechenden Gußmagnete ergeben und eine Sinterung eines zu ioo% aus zerkleinerten Dauermagnetgußstücken auf Fe-Ni-Al-Grundlage bestehenden Preßlings zu mechanisch minderwertigen Erzeugnissen führt, ja ohne metallisches Zusatzgemenge schlechterdings unmöglich ist.

Claims

PATENTANSPRCCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Dauermagneten durch Sintern von zerkleinerten und gepreßten Dauermagnetgußstücken, dadurch gekennzeichnet, daß dem zerkleinerten Gußwerkstoff ein aus mehreren in Pulverform vorliegenden Metallen gebildetes Gemenge beigemischt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge seiner stofflichen Zusammensetzung nach dem zerkleinerten Gußwerkstoff entspricht.
3. Verfahren nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß die leicht oxydierbaren Metalle des Gemenges in Form von schmelzflüssig erstellten und in Pulverform gebrachten Vorlegierungen zugesetzt werden: q.. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere bei seiner Anwendung auf Dauermagnete der Fe-Ni-Al-Grundlage das Aluminium mit einem Teil des Eisens vorlegiert wird.