Es ist bekannt; daß ein großer Teil der Eisen- Verfahren zur Herstellung
von Dauermagneten legierungen ferromagnetische Eigenschaften besitzt. Dies gilt
auch für die Legierungen des Eisens mit Palladium. Wesentlich für die Eigenschaften
eines ferromagnetischen Werkstoffes ist neben der Anfangspermeabilität und der Remanenz
die maximal erreichbare magnetische Energiediehte, die auch als Gütezahl bezeichnet
wird. Sie ist definiert durch das Produkt aus der magnetisierenden Feldstärke H
und durch die von dieser bewirkten Magnetisierung B (magnetische Induktion). Die
magnetische Energiedichte (B - H) wird hierbei m einem Zahlenwert ausgedrückt,
wobei B in der Einheit Orsted und H
in der Einheit Gauß angegeben wird.
Materialien mit einer hohen maximalen Energiedichte sind z. B. Kobalt-Eisen-Legierungen
und Aluminium-Nickel-Eisen-Legierungen. Wesentlich für derartige Werkstoffe ist
noch die Eigenschaft, d'aß sie sich verformen lassen, d'. h., daJ3 aus ihnen Formkörper
hergestellt werden können, die dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßt sind.It is known; that a large part of the iron process for the production of permanent magnet alloys has ferromagnetic properties. This also applies to the alloys of iron with palladium. In addition to the initial permeability and remanence, the maximum achievable magnetic energy density, which is also referred to as the figure of merit, is essential for the properties of a ferromagnetic material. It is defined by the product of the magnetizing field strength H and the magnetization B caused by this (magnetic induction). The magnetic energy density (B - H) is expressed here as a numerical value, where B is given in the Orsted unit and H in the Gaussian unit. Materials with a high maximum energy density are e.g. B. cobalt-iron alloys and aluminum-nickel-iron alloys. Another essential feature of such materials is the property that they can be deformed. That is, moldings can be produced from them which are adapted to the respective intended use.
Es wurde nun gefunden, daß sich Dauermagneten mit einer magnetischen
Energiedichte von mehr als 1 - 106 (B - H) aus Palladium-Eisen-Legierungen,
bestehend aus 25 bis 62 Gewichtsprozent Palladium, Rest Eisen, mit zufälligen Verunreinigungen
durch Erschmelzen, Vergießen, Kaltverformen und Anlassen oder Sintern und Anlassen
dadurch herstellen lassen, daß die Schmelze mit der entsprechenden Zusammensetzung
vergossen, der Gußkörper von einer Temperatur oberhalb 850° C rasch abgeschreckt,
dann durch Kaltverformen in die endgültige Gestalt gebracht und abschließend zwischen
350 und 530° C während 20 bis 250 Stunden angelassen wird, oder daß das Palladium-
und das Carbonyleisenpulver im entsprechenden Verhältnis vermischt, zu einem Formkörper
verpreßt, dann zwischen 1000 und 1200° C in Wasserstoff oder einer anderen Schutzgasatmosphäre
oder im Vakuum gesintert, der Sinterkörper rasch abgeschreckt und abschließend zwischen
350 und 450° C während 20 bis 250 Stunden angelassen wird.It has now been found that permanent magnets with a magnetic energy density of more than 1 - 106 (B - H) made of palladium-iron alloys, consisting of 25 to 62 percent by weight palladium, the remainder iron, with incidental impurities from melting, casting, cold working and tempering or sintering and tempering by casting the melt with the corresponding composition, quickly quenching the cast body from a temperature above 850 ° C., then bringing it into the final shape by cold working and finally between 350 and 530 ° C. for 20 to 250 hours is tempered, or that the palladium and carbonyl iron powder mixed in the appropriate ratio, pressed to form a molded body, then sintered between 1000 and 1200 ° C in hydrogen or another protective gas atmosphere or in a vacuum, the sintered body is quickly quenched and finally between 350 and 450 ° C is tempered for 20 to 250 hours.
Bei der Untersuchung der Struktur und des Gefüges eines so behandelten
Werkstoffes wurde festgestellt, daß das Gefüge mehrphasig und feinkörnig ist. Es
ist wahrscheinlich, daß hierbei neben der y, -Phase (ungefähr in der Zusammensetzung
FePd) mindestens eine andere schwach ferromagnetische Phase vorhanden ist, deren
Curie-Temperatur höher liegt als die der yl-Phase. Es ist wahrscheinlich anzunehmen,
da der Ferromagnetismus der erfindungsgemäßen Legierungen mit einer unterhalb 62
Gewichtsprozent nachweisbaren Entrnischungstendenz des y-Mischkristalls zusammenhängt,
wobei sich unter Umständen im Verlauf der Entmischung eine besondere, mit der Entwicklung
hoher Koerzitivkräfte verbundene Vorstufe des Entmischungsgefüges ausbildet.When examining the structure and texture of one treated in this way
It was found that the structure is multi-phase and fine-grained. It
it is probable that in addition to the y, phase (approximately in the composition
FePd) at least one other weakly ferromagnetic phase is present, whose
Curie temperature is higher than that of the yl phase. It is likely to be assumed
since the ferromagnetism of the alloys according to the invention is below 62
Percentage by weight demonstrable tendency towards separation of the y mixed crystal is related,
whereby, under certain circumstances, in the course of the segregation, a special one, with the development
high coercive forces formed the preliminary stage of the segregation structure.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen ferromagnetischen Körper aus
Eisen-Palladium-Legierungen kann beispielsweise in der Weise erfolgen, daß zunächst
eine Schmelze mit 51 Gewichtsprozent Palladium, Rest Eisen, vergossen und dann von
Temperaturen oberhalb 850° C scharf abgeschreckt wird. Dieser Werkstoff wird sodann
durch Kaltverformen in die endgültige Gestalt der gewünschten Formkörper gebracht,
worauf diese dann beispielsweise 150 Stunden bei 400° C angelassen werden.The production of the ferromagnetic body according to the invention from
Iron-palladium alloys can be done, for example, in such a way that initially
a melt with 51 weight percent palladium, remainder iron, poured and then from
Temperatures above 850 ° C are sharply quenched. This material is then
brought into the final shape of the desired molded body by cold forming,
whereupon these are then tempered at 400 ° C., for example, for 150 hours.
Neben dieser Herstellung der Legierung durch einen Schmelzprozeß kann
der Werkstoff auch auf dem Wege eines Sintervorganges hergestellt werden, in dem
beispielsweise Palladiumpulver und Carbonyleisenpulver im gewünschten Verhältnis,
beispielsweise 55 Gewichtsprozent Palladium und 43 Gewichtsprozent Eisen, vermischt
und zu einem Formkörper verpreßt werden. Diese gepreßten Körper werden dann 10 bis
100 Stunden bei 1000 bis 120Ö° C in Wasserstoff oder einer anderen indifferenten
Atmosphäre bzw. im Hochvakuum gesintert und dann einer Anlaßbehandlung bei 440°
C während 200 Stunden unterworfen.In addition to this production of the alloy by a melting process
the material can also be produced by means of a sintering process in which
for example palladium powder and carbonyl iron powder in the desired ratio,
for example 55 percent by weight palladium and 43 percent by weight iron, mixed
and pressed into a molded body. These pressed bodies are then 10 to
100 hours at 1000 to 120Ö ° C in hydrogen or another indifferent
Atmosphere or sintered in a high vacuum and then a tempering treatment at 440 °
C for 200 hours.
Es zeigte sich, daß die erzeugten ferromagnetischen Formkörper eine
magnetische Energiedichte von mehr als 1 . 10s besitzen.It was found that the ferromagnetic moldings produced a
magnetic energy density of more than 1. Own 10s.
In. folgender Tabelle sind die Eigenschaften einiger erfindungsgemäßer
Legierungen zusammengestellt:
Atom-
prozent Wärmebehandlung Remanenz Br in Gauß Koerzitivkraft
in örsted (B F; ) m# 10a
Pd G 0e G - 0e
17 200 Stunden 450° C ° 11800 326 1-3 , ,
22 10700 560 1.9
25 148 Stunden 400° C 7800 465 1-2
31 200 Stunden 4501 C 10350 730 2-3
33 9650 775 2-3
35 7440 630 1-4
26 23 Stunden 500 1 C 9580 502 2-0
In. The following table summarizes the properties of some of the alloys according to the invention: Atom-
percent heat treatment remanence B r in Gaussian coercive force in ö rsted (BF; ) m # 10a
Pd G 0e G - 0e
17 200 hours 450 ° C ° 11800 326 1-3,,
22 10 700 560 1.9
25 148 hours 400 ° C 7800 465 1-2
31 200 hours 4501 C 10350 730 2-3
33 9650 775 2-3
35 7440 630 1-4
26 23 hours 500 1 C 9580 502 2-0