DE900978C

DE900978C - Process for the production of sintered magnets

Info

Publication number: DE900978C
Application number: DEK9484A
Authority: DE
Inventors: Dr Phil Hermann Fahlenbrach
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Unternehmungen der Eisen und Stahlindustrie
Priority date: 1951-04-01
Filing date: 1951-04-01
Publication date: 1954-01-04

Description

Verfahren zur Herstellung von Sintermagneten Es ist bekannt, Dauermagnete aus Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, die etwa z2 bis 33 °/o Ni, 5 bis 1q. °/o Al, bis 3o °/o Co, bis 8 °/o Ti, bis 6 °/o Cu, bis 5 °/o Nb, bis 5 °/o Ta, bis 5 °/o V, Rest Eisen enthalten können, durch Sintern von Metallpulvern herzustellen. In der Regel wird der Eisengehalt zum Teil in Form einer Eisen-Aluminium-Vorlegierung und zum Teil als Eisenpulver eingebracht. Als Eisenpulver sowie auch als Nickelpulver haben sich Karbonyleisen- bzw. Karbonylnickelpulver am besten bewährt. Beim Einsatz weniger reiner Pulversorten, der versucht wurde, mußten erhebliche Güteverluste in Kauf genommen werden. Insbesondere wurde . der hohe Sauerstoffgehalt mechanisch zerkleinerter Pulver als schädlich angesehen. Obwohl der verhältnismäßig hohe Preis der Karbonylmetallpulver einen Austausch der Kärbonylmetallpulver durch mechanisch zerkleinerte Metalle wünschenswert erscheinen ließ, war dieser Austausch bisher nicht möglich, wenn man nicht ein wesentliches Sinken der magnetischen Gütewerte in Kauf nehmen wollte.Process for the production of sintered magnets It is known, permanent magnets made of iron-nickel-aluminum alloys containing about 2 to 33% Ni, 5 to 1q. ° / o Al, up to 30 ° / o Co, up to 8 ° / o Ti, up to 6 ° / o Cu, up to 5 ° / o Nb, up to 5 ° / o Ta, up to 5 ° / o V, the remainder iron, can be produced by sintering metal powders. Usually the iron content is partly in the form of an iron-aluminum master alloy and partly introduced as iron powder. As iron powder as well as nickel powder Carbonyl iron or carbonyl nickel powder have proven to be the best. When using the less pure types of powder that were tried had to suffer considerable losses in quality be accepted. In particular, was. the high oxygen content mechanically crushed powder considered harmful. Although the relatively high price the carbonyl metal powder an exchange of the carbonyl metal powder by mechanical made crushed metals desirable, this exchange has been so far not possible if you don't see a substantial drop in the magnetic Q values wanted to accept.

Nach der Erfindung werden bei der Herstellung gesinterter Dauermagnete, insbesondere solcher aus Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, die auch weitere Legierungselemente enthalten können, durch mechanische Zerkleinerung gewonnene Metallpulver, z. B. Eisen- oder Nickelpulver, mit einer Korngröße von weniger als 40,u, vorzugsweise weniger als 15 ,u, verwendet.According to the invention, in the manufacture of sintered permanent magnets, in particular those made of iron-nickel-aluminum alloys, which also contain further alloy elements may contain metal powder obtained by mechanical comminution, e.g. B. Iron or nickel powder, with a grain size of less than 40 µ, preferably less than 15, u, used.

Es hat sich nämlich gezeigt, daß durch mechanische Zerkleinerung gewonnene Pulver bei Sauerstoffgehalten bis zu etwa 10/0 ein vollwertiger Ersatz für Karbonylmetallpulver sind, wenn ihre Korngröße genügend klein, z. B. kleiner als 40,u und vorzugsweise kleiner als 15 ,u, ist. Die Verwendung eines durch mechanische Zerkleinerung gewonnenen Eisenpulvers mit etwa o,2 bis 10/0, insbesondere 0,5 bis 1% Sauerstoff hat eine Erhöhung der Koerzitivkraft der Dauermagnete ergeben, die für rotierende Dauermagnete, z. B. Dauermagnete für Dynamo- und Lichtmaschinen, von großem Wert ist.It has been shown that powders obtained by mechanical comminution with oxygen contents of up to about 1 0/0 are a full substitute for carbonyl metal powder if their grain size is sufficiently small, e.g. B. less than 40, u and preferably less than 15, u. The use of an iron powder obtained by mechanical comminution with about 0.2 to 10/0, in particular 0.5 to 1% oxygen has resulted in an increase in the coercive force of the permanent magnets, which is necessary for rotating permanent magnets, e.g. B. Permanent magnets for dynamos and alternators, is of great value.

Auch Metallpulver mit hohen Sauerstoffgehalten, z. B: solchen von 10/0 und mehr, können nach der Erfindung verwendet werden, wenn man neben diesem hochsauerstoffhaltigen Pulver, z. B. Eisenpulver, ein anderes Metallpulver, z. B. Nickelpulver, verwendet, das einen Kohlenstoffgehalt aufweist. Dabei ist es zweckmäßig, die Mischung so zu wählen, daß nach dem Sintern der Restgehalt an Kohlenstoff und Sauerstoff möglichst gering ist oder im Hinblick auf eine erhöhte Koerzitivkraft ein Überschuß an Sauerstoff, z. B. etwa o,5 0/0, verbleibt. Die Erfindung ermöglicht daher die Verwendung von durch mechanische Zerkleinerung gewonnenen Pulvern mit einem Sauerstoffgehalt von mehr als 10/0, der bei diesen Pulvern nur schwer zu unterschreiten ist, wenn man von einer verteuernden Reduktionsbehandlung absehen will.Metal powder with high oxygen contents, e.g. B: those of 10/0 and more, can be used according to the invention if one next to this highly oxygenated powder, e.g. B. iron powder, another metal powder, e.g. B. Nickel powder, which has a carbon content, is used. It is useful to to choose the mixture so that after sintering the residual carbon and Oxygen is as low as possible or with a view to increased coercive force an excess of oxygen, e.g. B. about 0.5 0/0 remains. The invention enables hence the use of powders obtained by mechanical comminution an oxygen content of more than 10/0, which is difficult to fall below with these powders is if you want to refrain from an expensive reduction treatment.

Die Wirkung des Verfahrens nach der Erfindung soll durch ein Beispiel erläutert werden.The effect of the method according to the invention is illustrated by an example explained.

Eine Eisen-Nickel-Aluminium-Dauermagnetlegierung nach DIN 46401 mit 26,5 bis 27,5 % Nickel und 12 bis 13 0/0 Aluminium, Rest im wesentlichen Eisen, wurde einmal unter Verwendung von kohlenstoff- und sauerstofffreiem Karbonylnickel- und Karbonyleisenpulver hergestellt.An iron-nickel-aluminum permanent magnet alloy according to DIN 46401 with 26.5 to 27.5% nickel and 12 to 13% aluminum, the remainder essentially iron, was once made using carbon- and oxygen-free carbonyl nickel and carbonyl iron powder.

Bei dieser Legierung wurden folgende Werte festgestellt: Probe Br B c - (B ' H) max (Gauß) (örsted) (Gauß xörsted) 1 665ö 500 1,29. los 2 663o 52o 1;33 -106 3 658o 545 1,33- 1o6 Die gleiche Legierung wurde auch unter Verwendung von durch mechanische Zerkleinerung erhaltenem Eisenpulver mit 2,48°/o Sauerstoff und einer Karbonyl-Eisen-Nickel-Legierung mit 32,9 0/0 Nickel und 0,75 0/0 Kohlenstoff hergestellt; und zwar betrug der Anteil des angegebenen Eisenpulvers 22,8 0/0 und der der Eisen-Nickel-Legierung 34 0/0 der gesamten Pulvermenge. Im übrigen wurden bei der Herstellung dieser Legierung die gleichen Bestandteile und die gleichen Temperaturen und sonstigen Arbeitsbedingungen wie bei der anderen Legierung angewandt. Die Legierung zeigte folgende Werte: The following values were found for this alloy: Sample Br B c - (B 'H) max (Gauss) (örsted) (Gauss xörsted) 1 665ö 500 1.29. Come on 2 663o 52o 1; 33 -106 3 658o 545 1.33-1o6 The same alloy was also made using iron powder obtained by mechanical grinding with 2.48% oxygen and a carbonyl-iron-nickel alloy with 32.9 % nickel and 0.75 % carbon; The proportion of the specified iron powder was 22.8% and that of the iron-nickel alloy was 34% of the total amount of powder. For the rest, the same components and the same temperatures and other working conditions as for the other alloy were used in the manufacture of this alloy. The alloy showed the following values:

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of permanent magnets, in particular those made of iron-nickel-aluminum alloys, which also contain other alloying elements can contain, by sintering metal powder mixtures, characterized in that that metal powder obtained by mechanical crushing, e.g. B. iron or nickel powder, with a grain size of less than 40 µ is used.

2. The method according to claim 1, characterized in that the oxygen content of the mechanical comminution obtained iron or nickel powder does not exceed 1%.

3. Procedure according to the Claims 1 and 2, characterized in that the grain size of the mechanical Crushing of the metal powder obtained is less than 15, u.

4. The method according to claims i to 3, characterized in that a carbon-containing metal powder, preferably with a carbon content above 0.3 0/0, is used.

5. The method according to claim 4, characterized in that the oxygen content of the iron powder obtained by mechanical comminution more than 10/0, e.g. B. 2 to 3 0/0.

6. The method according to claims 4 and 5, characterized in that that the carbon and the oxygen content of the powder components are so closely related be coordinated that the remaining amount of both elements after sintering is as low as possible.

7. The method according to claims 4 and 5, characterized in that the carbon and the oxygen content of the powder components are coordinated so that after sintering an excess of oxygen, for. B. of about 0.5% remains. B. Using the method according to claims = to 7 manufactured permanent magnets, e.g. B. rotating permanent magnets for dynamo and light machines, characterized; that they o, 2 0/0 or more, e.g. B. contain about 0.5 0 / a of oxygen.