DE2513921C2 - Semi-hard magnetic alloy and its manufacture - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine halbharte Magnetlegierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis mit guter Verformbarkeit und leichter Wärmebehandelbarkeit und ein Verfahren zu ihrer Herstellung.The invention relates to a semi-hard magnet alloy based on iron-chromium-cobalt with good Deformability and easy heat treatability and a method for their production.

Gegenwärtig werden halbharte Magnete in der Praxis hauptsächlich für Hysteresemotoren, Hysteresebremsen und Kupplungen verwendet, doch die erforderlichen magnetischen Eigenschaften können in Abhängigkeit von der Art des Endzwecks weit variieren. Daher gibt es sehr viele Arten von halbharten Magnetlegierungen mit solchen magnetischen Eigenschaften. Praktisch sind jedoch typische Legierungen in Abhängigkeit vom erforderlichen Koerzitivkraftwert beschränkt. Zum Beispiel werden, wenn eine Koerzitivkraft (Hc) von 50 bis 160 Oersted benötigt wird, Fe-Mn-Ti-Legierungen, Fe-Co-V-Legierungen oder »AInico«-Legierungen allgemein verwendet. Weiter werden industriell, falls eine Koerzitivkraft (Hc) von 150 bis 500 Oersted benötigt wird, Fe-Co-V-Legierungen, »AInico«-Legierungen oder Fe-Ni-Cu-Legierungen verwendet.At present, semi-rigid magnets are mainly used in practice for hysteresis motors, hysteresis brakes and clutches, but the required magnetic properties can vary widely depending on the type of end use. Therefore, there are very many kinds of semi-hard magnetic alloys having such magnetic properties. In practice, however, typical alloys are limited depending on the required coercive force value. For example, when a coercive force (Hc) of 50 to 160 oersteds is required, Fe-Mn-Ti alloys, Fe-Co-V alloys, or "Alinco" alloys are commonly used. Furthermore, if a coercive force (Hc) of 150 to 500 Oersted is required, Fe-Co-V alloys, "Alnico" alloys or Fe-Ni-Cu alloys are used industrially.

Von diesen Legierungen werden solche mit einer besonders hohen Koerzitivkraft (Hc) in großen Mengen für Hysteresebremsen, Kupplungen und verschiedene Meßgeräte verwendet, und die Nachfrage nach solchen Legierungen steigt von Jahr zu Jahr rasch. Daher steigen auch die Verbrauchsmengen von halbharten Magneten schnell. Es ist gut bekannt, daß »Alnico<r weite Bereiche magnetischer Eigenschaften überstreichen kann, wenn seine Zusammensetzung variiert wird, doch sind die »AInico«-Legierungen hart und spröde und daher schlecht verformbar.Of these alloys, those having a particularly high coercive force (Hc) are used in large quantities for hysteresis brakes, clutches and various measuring devices, and the demand for such alloys is increasing rapidly every year. Therefore, the consumption amounts of semi-hard magnets are also increasing rapidly. It is well known that "Alnico" can cover a wide range of magnetic properties if its composition is varied, but "Alnico" alloys are hard and brittle and therefore difficult to deform.

Fe-Co-V-Legierungen sind als Magnete mit guter ¹S Verformbarkeit bekannt, doch haben sie den einen erheblichen Fehler, sehr teuer zu sein, da ihr Kobaltgehalt mehr als 50% und ihr Vanadingehalt mehr als 10% beträgt.Fe-Co-V alloys are known as magnets with good ¹ S ductility, but they have a significant flaw in being very expensive because their cobalt content is more than 50% and their vanadium content is more than 10%.

Die Fe-Ni-Cu-Legierungen haben eine ausgezeich- *° nete Verformbarkeit und können ohne weiteres eine hohe Koerzitivkraft aufweisen, doch zeigen sie nur eine verhältnismäßig geringe Remanenz (magnetische Restflußdichte). Daher sind ihre Verwendungsmöglichkeiten begrenzt.The Fe-Ni-Cu alloys have an excellent deformability and can easily be have high coercive force, but they only show a relatively low remanence (magnetic Residual flux density). Therefore, their uses are limited.

^a5 Dei Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, halbharte Magnetlegierungen anzugeben, die von den erwähnten Nach'eilen frei, d.h. billig sind und eine gute Verformbarkeit sowie ausgezeichnete magnetische Eigenschaften aufweisen, und auch ein Verfahren zur Herstellung solcher Legierungen zu entwickeln. ^a 5 Dei invention has for its object to provide semi-hard magnetic alloys that are free of the mentioned Nach'eilen, that is inexpensive and have good ductility and excellent magnetic properties, and also to develop a method for producing such alloys.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst eine halbharte Magnetlegierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis, mit dem Kennzeichen, daß sie gewichtsmäßig aus 17 bis 45% Chrom, 3 bis 14% Kobalt, 0,2 bis 5% Silizium, Rest im wesentlichen Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.The object of the invention, with which this object is achieved, is initially a semi-hard magnetic alloy based on iron-chromium-cobalt, with the characteristic that by weight they consist of 17 to 45% Chromium, 3 to 14% cobalt, 0.2 to 5% silicon, the remainder essentially iron and production-related Impurities.

Vorzugsweise besteht diese Legierung aus 23 bis 35% Chrom, 6 bis 12% Kobalt, 0,3 bis 3% Silizium, Rest im wesentlichen Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen.This alloy preferably consists of 23 to 35% chromium, 6 to 12% cobalt, 0.3 to 3% silicon, The remainder is essentially iron and impurities from production.

Auf Grund dieser Legierungsbestandteile zeigen diese Legierungen neben den gewünschten Magneteigenschaften eine ausgezeichnete Verformbarkeit, wenn sie z. B. geschmiedet, gewalzt, geschnitten, gestanzt oder gebogen werden, was sowohl für eine Warm- als auch eine Kaltbearbeitung gilt.As a result of these alloy components, these alloys also show the desired magnetic properties excellent deformability when they are e.g. B. forged, rolled, cut, stamped or bent, which applies to both hot and cold working.

Damit diese Legierungen die bestmöglichen magnetischen Eigenschaften erhalten, sind eine Losungsglühbehandlung und eine anschließende Wärmealterung (Anlaßbehandlung) erforderlich. Die Lösungsglühbehandlung ist nötig, um gleichmäßige magnetische Eigenschaften zu erzielen. Die für die Lösungsglühbehandlung erforderlichen Temperaturen der Legierungen mit den genannten Zusammensetzungen können normalerweise im Bereich von 650 bis 1300° C, vorzugsweise im Bereich von 850 bis 1085° C liegen.So that these alloys get the best possible magnetic properties, a solution annealing treatment is required and subsequent heat aging (tempering treatment) is required. The solution heat treatment is necessary in order to achieve uniform to achieve magnetic properties. The temperatures required for the solution heat treatment of the alloys with said compositions can normally be in the range of 650 to 1300 ° C, preferably in the range from 850 to 1085 ° C.

Weiter ist dann die Anlaßbehandlung erforderlich, um die durch die Lösungsglühbehandlung homogenisierten Legierungen einer gleichmäßigen Ausscheidung oder Zweiphasentrennung zu unterwerfen und so die gewünschte Koerzitivkraft zu erzeugen. Die folgenden zwei Anlaßwärmebehandlungsverfahren lassen sich dazu anwenden.The tempering treatment is then also required in order to homogenize the material which has been homogenized by the solution heat treatment To subject alloys to uniform precipitation or two-phase separation and so to generate the desired coercive force. Let the following two tempering heat treatment procedures apply yourself to it.

Das eine Verfahren sieht vor, die lösungsgeglühten Legierungen bei einer Temperatur von 650° C für eine bestimmte Zeitdauer zu halten und sie dann ent-One process provides for the solution-annealed alloys at a temperature of 650 ° C for hold for a certain period of time and then

weder in üblicher Weise (Luftkühlung, Wasserkühlung usw.) auf Raumtemperatur abzukühlen oder die Legierungen weiter bei einer niedrigeren Temperatur für eine andere bestimmte Zeitdauer zu halten, und einen solchen Halteschritt zweimal oder mehrfach zu wiederholen (sogenanntes Vielstufensiilaßverfahren), wobei jeweils die Haltetemperatur bei dem zweiten und jedem der folgenden Schritte niedriger als die beim Schritt davor sein muß.neither to cool down to room temperature in the usual way (air cooling, water cooling, etc.) or the Alloys continue to be held at a lower temperature for another specified period of time, and to repeat such a holding step two or more times (so-called multi-stage release process), the holding temperature in each of the second and each of the following steps being lower than that must be at the step in front of it.

Das andere Verfahren sieht vor, daß die lösungsgeglühten Legierungen von einer höchstens 700° C betragenden Temperatur kontinuierlich abgekühlt werden. Dabei ist die Abkühlungsgeschwindigkeit während des Abkühlens der Legierungen auf wenigstens 550° C viel geringer als übliche Abkühlungsge- ¹S schwindigkeiten, und zwar beträgt sie bis dahin höchstens 50° C/h. Weiter kann die Abkühlung in dieser Weise bei einer Temperatur von 700 bis 580° C begonnen werden. Selbstverständlich kann man die Legierungen auch zunächst auf der Temperatur, bei der mit dieser Abkühlung begonnen wird, für eine bestimmte Zeitdauern halten und auf das Vielstufenanlaßverfahien das kontinuierliche Abkühlungsverfahren folgen lassen.The other method provides that the solution-annealed alloys are continuously cooled from a maximum temperature of 700 ° C. The cooling rate during cooling of the alloy to at least 550 ° C is much lower than usual Abkühlungsge- ¹ S speeds, namely it is hitherto most 50 ° C / h. Furthermore, the cooling can be started in this way at a temperature of 700 to 580 ° C. Of course, the alloys can also initially be kept at the temperature at which this cooling is started for a certain period of time and the multi-stage tempering process can be followed by the continuous cooling process.

Die Erfindung beruht auf zwei Hauptmerkmalen: Das eine Merkmal besteht in der Legierungszusammensetzung, die zur Erzeugung halbharter magnetischer Eigenschaften geeignet ist, und das andere beruht auf der Verfahrensweise, um dieser Legierungszusammensetzung ausgezeichnete magnetische Ei- 3<> genschaften zu verleihen. Die Erfindung soll nun im einzelnen erläutert werden.The invention is based on two main features: One feature is the alloy composition, which is suitable for producing semi-hard magnetic properties, and the other is based on the procedure to make this alloy composition excellent magnetic Ei- 3 <> to lend properties. The invention will now be explained in detail.

Die Legierung gemäß der Erfindung ist grundsätzlich eine Fe-Cr-Co-Basislegierung mit Zusatz von Silizium. Die Fe-Cr-Co-Basislegierung ist als Spinodallegierung gut bekannt. In neuerer Zeit wurde gefunden, daß eine Fe-Cr-Co-Basislegierung mit Zusatz von Molybdän oder Wolfram als Dauermagnet brauchbar ist. Eine solche Legierung ist in der US-PS 3 806336 beschrieben. Indessen hat diese Legierung zwar ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, aber unter Berücksichtigung des Aussehens und Effekts des Feingefüges muß die Lösungsglühbehandlung bei einer hohen Temperatur durchgeführt werden, da bei einer solchen hohen Temperatur eine nichtmagnetisehe Austenitphase stabil ist und dazu neigt, bei Raumtemperatur zu bleiben. Normalerweise ist eine Lösungsglühtemperatur von über 1300° C erforderlich, doch existieren industriell erhebliche Schwierigkeiten für Lösungsglühbehandlungen bei solchen Temperaturen. Weiter muß das Schmelzen praktisch im Vakuum oder in nichtoxydierender Atmosphäre durchgeführt werden, und die Fluidität der Schmelze der bekannten Legierung ist schlecht, da sie einen verhältnismäßig hohen Chromgehalt aufweist. Daher sind Verbesserungen der genannten Fehler dringend erforderlich.The alloy according to the invention is basically an Fe-Cr-Co base alloy with the addition of silicon. The Fe-Cr-Co base alloy is well known as a spinodal alloy. In more recent times it has been found that an Fe-Cr-Co base alloy with the addition of molybdenum or tungsten as a permanent magnet is useful. One such alloy is described in U.S. Patent 3,806,336. However, this alloy has excellent magnetic properties, but taking the appearance and effect into account of the fine structure, the solution heat treatment must be carried out at a high temperature because at such a high temperature a non-magnetic austenite phase is stable and tends to be at To stay room temperature. Usually a solution heat treatment temperature of over 1300 ° C is required, however, there are significant industrial difficulties for solution heat treatments on such Temperatures. Furthermore, the melting must practically in a vacuum or in a non-oxidizing atmosphere be carried out, and the fluidity of the melt of the known alloy is poor, since it is a relatively has a high chromium content. Improvements to the errors mentioned are therefore urgent necessary.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, wie schon angegeben, eine halbharte Magnctlegierung, die sich von der bekannten Dauermagnetlegicrung merklich unterscheidet und eine relativ p^: cirige Koerzitivkraft aufweist. Erfindungsgemaß wurde ermittelt, daß die obenerwähnten Nachteile beseitigt werden können, indem man die besonderen Zusammensetzungsbereiche der Hauptlegierungsbestandteile geeignet auswählt und der Legierung eine bestimmte Menge Silizium zusetzt.The present invention aims, as already indicated, a semi-hard Magnctlegierung that differs significantly from the well-known and relatively Dauermagnetlegicrung ^p: having cirige coercive force. According to the present invention, it has been found that the above-mentioned disadvantages can be eliminated by appropriately selecting the particular composition ranges of the main alloy components and adding a certain amount of silicon to the alloy.

In der erfindungsgemäßer; Legierung ist Chrom einer der wesentlichsten Bestandteile. Wenn der Chromgehalt unter 17% ist, tritt die Zweiphasentrennung (oder Spinodalzersetzung), die zum Erhalten halbharter magnetischer Eigenschaften erforderlich ist, nicht auf. Wenn der Chromgchalt über 45% liegt, läßt sich die Bildung der σ-Phase, die einen unzulässig schlechten Einfluß auf diu Verformbarkeit der Legierung ausübt, nicht verhindern. Daher ist nur die Legierung mit einem Chromgehalt im Bereich von 17 bis 45% für einen halbharten Magnet befriedigend, jedoch wählt man vorzugsweise unter Berücksichtigung der besten magnetischen Eigenschaften einen Chromgehalt im Bereich von 23 bis 35%.In the inventive; Alloy, chromium is one of the most essential components. If the Chromium content is below 17%, the two-phase separation (or spinodal decomposition) necessary to obtain occurs semi-hard magnetic properties is not required. If the chrome content is above 45%, can be the formation of the σ-phase, which has an impermissibly bad influence on the deformability of the alloy exercising, not preventing. Therefore only the alloy with a chromium content in the range of 17 up to 45% is satisfactory for a semi-hard magnet, but it is preferable to choose with consideration the best magnetic properties have a chromium content in the range of 23 to 35%.

Kobalt spielt eine wichtige Rolle bei der Zweiphasentrennung im Zusammenhang mit Chrom, während es im Hinblick auf das Feingefüge eine enge Beziehung zur y-Phase hat. Unter Berücksichtigung der Zweiphasentrennung ist die Untergrenze des Kobaltgehalts 3%. Wenn der Kobaltgehalt unter 3% liegt, erhält man eine Koerzitivkraft von bis herab zu 40 Oersted oder darunter. Die Koerzitivkraft wird merklich mit steigendem Kobaltgehalt gesteigert, doch bei einem Kobaltgehalt über 14% wird die Lösungsglühbehandlung sehr schwierig, und infolgedessen sind bei industriell verfugbaren Lösungsglühtemperaturen von unterhalb 1300° C ausgezeichnete magnetische Eigenschaften schwierig zu erzielen. Unter Berücksichtigung beider Tatsachen, daß die Wärmebehandlung industriell leicht ausführbar sein soll und ausgezeichnete magnetische Eigenschaften erhalten werden können, ist ein Kobaltbereich von 6 bis 12 % vorzuziehen. Cobalt plays an important role in the two phase separation associated with chromium, while it has a close relationship to the y-phase in terms of fine structure. Under consideration of Two-phase separation is the lower limit of the cobalt content of 3%. If the cobalt content is below 3%, a coercive force of down to 40 oersteds or less is obtained. The coercive force becomes noticeable increased with increasing cobalt content, but solution heat treatment is used when the cobalt content is over 14% very difficult, and as a result, at industrially available solution heat temperatures of excellent magnetic properties difficult to achieve below 1300 ° C. Considering both facts that the heat treatment should be industrially easy to carry out and excellent magnetic properties can be obtained, a cobalt range of 6 to 12% is preferable.

Silizium soll der erfindungsgemäßen Legierung in einer Menge von wenigstens 0,2% zugesetzt werden. Ein 5% überschreitender Siliziumgehalt verschlechtert dagegen die Verformbarkeit unter warmen und kalten Bedingungen. Unter Berücksichtigung der magnetischen Eigenschaften und der Verformbarkeit liegt der optimale Siliziumgehalt im Bereich von 0,3 bis 3%.Silicon should be added to the alloy according to the invention in an amount of at least 0.2%. A silicon content exceeding 5%, on the other hand, worsens the deformability under hot and cold conditions cold conditions. Taking into account the magnetic properties and deformability the optimum silicon content is in the range from 0.3 to 3%.

Kohlenstoff, Magnesium und Kalzium vom Ofenkörper und aus Rohmaterialien und Mangan von Desoxydationsmitteln sind als Verunreinigungsgehalte in der erfindungsgemäßen Legierung in Mengen bis zu 0,1% Kohlenstoff und bis zu 1 % Kalzium, Magnesium und Mangan zulässig. Der Anteil solcher Verunreinigungen in den angegebenen Mengen hat keinen ungünstigen Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften oder Verformbarkeit.Carbon, magnesium and calcium from the furnace body and from raw materials and manganese from deoxidizing agents are permissible as impurities in the alloy according to the invention in amounts of up to 0.1% carbon and up to 1 % calcium, magnesium and manganese. The proportion of such impurities in the specified amounts has no unfavorable influence on the magnetic properties or deformability.

Die Lösungsglühbehandlung ist wesentlich zur Homogenisierung des Feingefüges der Legierung zwecks Erhaltens gleichmäßiger magnetischer Eigenschaften. Wie oben erwähnt, dient der Zusatz von Silizium zur merklichen Milderung der Bedingungen der Lösungsglühbehandlung. Und zwar erfordern siliziumfreie Fe-Cr-Co-Legierungen üblicherweise ein rasches Abkühlen, wie z. B. Wasserabkühlung von einer Temperatur über 1300° C, jedoch wird, wenn eine geringe Menge von Silizium (wenigstens 0,2 %) zugesetzt wird, der Hochtemperaturbereich, in dem Austenit stabil ist, viel enger. Es wurde experimentell bestätigt, daß Fe-Cr-Co-Legierungen mit einem Zusatz von 0,5 bis 1 % Silizium über den gesamten Hochtemperaturbereicli oberhalb etwa 650° C lösungsgeglüht werden können. Dies ist industriell von großer Bedeutung. Damit ist der Siliziumzusatz sehr vorteilhaft. Jedoch verschlechtert ein Siliziumzusatz über 5% offensichtlich die Verformbarkeit und hat einen ungünstigenThe solution heat treatment is essential for homogenizing the fine structure of the alloy in order to obtain uniform magnetic properties. As mentioned above, the addition of silicon serves to noticeably alleviate the conditions of the solution heat treatment. In fact, silicon-free Fe-Cr-Co alloys usually require rapid cooling, e.g. B. water cooling from a temperature above 1300 ° C, but if a small amount of silicon (at least 0.2%) is added, the high temperature range in which austenite is stable becomes much narrower. It has been experimentally confirmed that Fe-Cr-Co alloys with an addition of 0.5 to 1 % silicon can be solution annealed over the entire high temperature range above about 650 ° C. This is of great importance industrially. The addition of silicon is therefore very advantageous. However, the addition of silicon over 5% obviously deteriorates the ductility and has an unfavorable one

Einfluß auf die magnetischen Eigenschaften, wie schon erwähnt wurde.Influence on the magnetic properties, as already mentioned.

Damit die erfindungsgemäße Legierung die optimalen magnetischen Eigenschaften erhält, ist die Anlaßbehandlung im Anschluß· an die Lösungsglühbehandlung erforderlich. Die Kombination der bestimmten Legierungszusammensetzung und der Wärmebehandlungsbedingungen führt zum Erhalten der optimalen magnetischen Eigenschaften.In order for the alloy according to the invention to obtain the optimum magnetic properties, the tempering treatment is necessary Required after the solution heat treatment. The combination of the particular Alloy composition and the heat treatment conditions leads to obtaining the optimal magnetic properties.

Erfindungsgemäß wird die Anlaßwärmebehandlung zunächst vorzugsweise bei einer Haltetemperatur von etwa 650° C oder weniger durchgeführt, sie kann jedoch auch bei einer Haltetemperatur bis zu etwa 700° C für eine kurze Zeitdauer erfolgen. Jedoch verschlechtert eine Anlaßbehandlung der Legierung bei einer Tern"sratur ü^er 7ⁿⁿ° '"'^■zw ^K"i einer Tem"eratur zwischen 650 und 700° C für eine lange Zeitdauer nicht nur die magnetischen Eigenschaften, sondern fördert auch die Ausscheidung der σ-Phase, die einen ungünstigen Einfluß auf die Verformbarkeit ausübt und damit eine Versprödung der Legierung verursacht.According to the invention, the tempering heat treatment is initially preferably carried out at a holding temperature of about 650 ° C. or less, but it can also be carried out at a holding temperature of up to about 700 ° C. for a short period of time. However, an annealing treatment of the alloy degrades at a Tern "sratur ü ^ he 7 ⁿⁿ ° '''^ ■ zw ^K" i a Tem "perature between 650 and 700 ° C for a long period of time, not only the magnetic properties but also promotes the Precipitation of the σ-phase, which has an unfavorable influence on the deformability and thus causes the alloy to become brittle.

Es wurde gefunden, daß die optimalen Anlaßbedingungen für die erfindungsgemäße Legierung, unter denen man sehr ausgezeichnete magnetische Eigenschaften erhält, folgende sind:It has been found that the optimal tempering conditions for the alloy according to the invention, under very excellent magnetic properties are obtained:

1. Ein Bereich zwischen 650 und 500° C wird in wenigstens zwei Stufen unterteilt, und die Anlaßbehandlung wird in einem ersten Teil bei einer Temperatur von 650° C bis herab zu 600° C für 0,1 bis 5 Stunden durchgeführt, worauf ähnliche Anlaßteilbehandlungen in anschließenden Stufen folgen, deren jede bei einer Temperatur von 5 bis 30° C unter der der vorangehenden Stufe für 0,2 bis 20 h je Stufe stattfindet (Vielstufenanlaßverfahren); oder1. A range between 650 and 500 ° C is divided into at least two stages, and the tempering treatment is used in a first part at a temperature of 650 ° C down to 600 ° C for 0.1 to 5 hours followed by similar tempering part treatments in subsequent stages follow, each of which at a temperature of 5 to 30 ° C below that of the previous step takes place for 0.2 to 20 h per stage (multi-stage tempering process); or

2. die Anlaßbehandlung wird mittels kontinuierlichen Abkühlens der Legierung von einer Temperatur im Bereich von 700 bis 580° C herab bis wenigstens 550° C mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von höchstens 50° C/h durchgeführt (kontinuierliches Abkühlverfahren).2. The tempering treatment is carried out by continuously cooling the alloy from a temperature in the range of 700 to 580 ° C down to at least 550 ° C with a cooling rate carried out at a maximum of 50 ° C / h (continuous cooling process).

Das kontinuierliche Abkühlverfahren (2) liefert besonders gute magnetische Eigenschaften und läßt sich leicht durchführen.The continuous cooling process (2) provides particularly good magnetic properties and leaves easily perform.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Beziehungen zwischen der Zusammensetzung und den magnetischen Eigenschaften, insbesondere der Koerzitivkraft (Hc) (Fig. 1) und der Remanenz (Br) (Fig. 2), unter gleichbleibenden Lösungsglüh- und Anlaßbehandlungsbedingungen. Und zwar sind in den Fig. 1 und 2 die Änderungen von Hc bzw. Br mit Umrißlinien für Legierungen dargestellt, die einen gleichbleibenden Siliziumgehalt von 1,5% und verschiedene Chrom- und Kobaltgehalte aufweisen, und bei 1000° C lösungsgeglüht sowie anschließend bei 600° C eine Stunde, bei 580° C drei Stunden, bei 550° C 10 Stunden und weiter bei 530° C 20 Stunden angelassen wurden.Figs. 1 and 2 show the relationships between the composition and the magnetic properties, particularly the coercive force (Hc) (Fig. 1) and the remanence (Br) (Fig. 2), under the same solution heat treatment and tempering treatment conditions. 1 and 2, the changes in Hc and Br are shown with outlines for alloys which have a constant silicon content of 1.5% and different chromium and cobalt contents, and solution annealed at 1000 ° C. and then at 600 ° C for one hour, at 580 ° C for three hours, at 550 ° C for 10 hours and further at 530 ° C for 20 hours.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung:The following examples illustrate the invention:

Beispiel 1example 1

Eine im wesentlichen aus 20,5% Chrom, 4,8% Kobalt, 0,8% Silizium und Rest Eisen bestehende und bei 1200° C lösungsgeglühte Legierung wurde in LuftOne consisting essentially of 20.5% chromium, 4.8% cobalt, 0.8% silicon and the remainder iron The alloy solution annealed at 1200 ° C was in air

abgekühlt und dann bei 630° C eine Stunde, bei 580° C fünf Stunden und weiter bei 540° C 15 Stunden angelassen. Damit wurde eine halbharte Magnetlegierung mit einer Remanenz (Br) von 7800 Gauß und einer Koerzitivkraft (Hc) von 115 Oersted erhal-cooled and then tempered at 630 ° C for one hour, at 580 ° C for five hours and further at 540 ° C for 15 hours. This resulted in a semi-hard magnetic alloy with a remanence (Br) of 7800 Gauss and a coercive force (Hc) of 115 Oersteds.

ten.th.

Beispiel 2Example 2

Eine im wesentlichen aus 34,4% Chrom, 10,2% Kobalt, 1,96% Silizium und Rest Eisen bestehende und bei 1000° C lösungsgeglühte Legierung wurde in Luft abgekühlt und dann bei 630° C eine Stunde, bei 600° CdreiStunden,bei570° C 10 Stunden und weiter bei 540° C 20 Stunden angelassen. Man erhielt so eine halbharte Magnetlegierung mit einer Rema-One consisting essentially of 34.4% chromium, 10.2% cobalt, 1.96% silicon and the remainder iron and alloy solution annealed at 1000 ° C was cooled in air and then at 630 ° C for one hour at 600 ° C for three hours, at 570 ° C for 10 hours and further tempered at 540 ° C for 20 hours. A semi-hard magnetic alloy with a remainder was obtained.

ao nenz (Br) von 8300 Gauß und einer Koerzitivkraft (Hc) von 396 Oersted.ao nence (Br) of 8300 Gauss and a coercive force (Hc) of 396 Oersted.

Beispiel 3Example 3

Eine Legierung mit der gleichen ZusammensetzungAn alloy with the same composition

wie der im Beispiel 2 wurde bei 1000° C lösungsgeglüht, an Luft abgekühlt, auf 630° C erhitzt, mit einer Geschwindigkeit von 40° C h auf 500° C abgekühlt und dann an Luft abgekühlt. So erhielt man ausgezeichnete magnetische Eigenschaften, und zwar einen ßr-Wert von 8410 Gauß und einen f/c-Wert von 280 Oersted.like the one in example 2, solution heat treatment was carried out at 1000 ° C, cooled in air, heated to 630 ° C., cooled to 500 ° C. at a rate of 40 ° C. h and then cooled in air. Excellent magnetic properties were thus obtained, namely one ßr value of 8410 Gauss and an f / c value of 280 Oersted.

Beispiel 4Example 4

Eine im wesentlichen aus 29,6% Chrom, 8,7% Kobalt, 1,47% Silizium und Rest Eisen bestehende und bei 900° C lösungsgeglühte Legierung wurde in Luft abgekühlt und dann bei 630° C 15 Stunden angelassen. Als Ergebnis fand man eine Remanenz (Br) von 6600 Gauß und eine Koerzitivkraft (Hc) von 120 Oersted. Dann wurde eine weitere Anlaßbehandlung von 10 Stunden bei 600° C und von 10 Stunden bei 550° C durchgeführt. Als Ergebnis erreichte man eine Remanenz (Br) von 8400 Gauß und eine Koerzitivkraft (Hc) von 320 Oersted.An alloy consisting essentially of 29.6% chromium, 8.7% cobalt, 1.47% silicon and the remainder iron and solution-annealed at 900 ° C. was cooled in air and then tempered at 630 ° C. for 15 hours. As a result, a remanence ( Br) of 6600 Gauss and a coercive force (Hc) of 120 Oersted were found. Then a further tempering treatment of 10 hours at 600 ° C and 10 hours at 550 ° C was carried out. As a result, a remanence (Br) of 8400 Gauss and a coercive force (Hc) of 320 Oersteds were achieved.

Eine andere Legierung mit der gleichen Zusam-Another alloy with the same composition

mensetzung wurde 30 Minuten bei 600° C gehalten und dann kontinuierlich in 30 Stunden auf 500° C abgekühlt. Damit erreichte man eine Remanenz (Br) von 8700 Gauß und eine Koerzitivkraft (Hc) von 530 Oersted.The composition was held at 600 ° C. for 30 minutes and then continuously cooled to 500 ° C. in 30 hours. This achieved a remanence (Br) of 8700 Gauss and a coercive force (Hc) of 530 Oersteds.

Wie oben erwähnt, lassen sich erfindungsgemäß die beschriebenen Legierungen mit den gleichen magnetischen Eigenschaften wie denen der Fe-Co-V-Legierungen oder »Alnico«-Legierungen in einfacher Weise erzeugen, und die erfindungsgemäßen Legie-As mentioned above, according to the invention, the alloys described can be used with the same magnetic Properties like those of the Fe-Co-V alloys or "Alnico" alloys in a simple way Generate way, and the alloy according to the invention

rungen sind im Vergleich mit den Fe-Co-V-Legierungen billiger und haben sehr gute mechanische Eigenschaften, sind also leichter verformbar als die »Alnico«-Legierungen. Damit sind die erfindungsgemäßen Legierungen praktisch ausgezeichnete Magnetlegierungen. in comparison with Fe-Co-V alloys and have very good mechanical properties, are therefore easier to deform than the »Alnico« alloys. Thus, the invention Alloys practically excellent magnet alloys.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Halbharte Magnetlegierung auf Eisen-Chrom-Kobalt-Basis, dadurch gekennzeichnet, daß sie gewichtsmäßig aus 17 bis 45% Chrom, 3 bis 14% Kobalt, 0,2 bis 5% Silizium, Rest im wesentlichen Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.1. Semi-hard magnetic alloy based on iron-chromium-cobalt, characterized in that it consists of 17 to 45% chromium, 3 to 14% cobalt, 0.2 to 5% silicon, The remainder consists essentially of iron and production-related impurities. 2. Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus 23 bis 35% Chrom, 6 bis 12% Kobalt, 0,3 bis 3% Silizium, Rest im wesentlichen Eisen und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.2. Alloy according to claim 1, characterized in that it consists of 23 to 35% chromium, 6 up to 12% cobalt, 0.3 to 3% silicon, the remainder essentially iron and production-related impurities consists. 3. Verfahren zur Herstellung einer halbharten Magnetlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung der im Anspruch 1 oder 2 abgegebenen Zusammensetzung bei 650 bis 1300° C lösungsglüht, die lösungsgegliihte Legierung auf einer Temperatur von höchstens 650° C für eine bestimmte Zeit hält und sie dann nacheinander in mehreren Stufen bei schrittweise herabgesetzten Temperaturen anläßt, bis die fertige Legierung eine Remanenz von 7000 Gauß oder mehr und eine Koerzitivkraft von 100 bis 600 Oersted bzw. 120 bis 600 Oersted aufweist. 3. A method for producing a semi-hard magnetic alloy according to claim 1 or 2, characterized characterized in that an alloy of the composition given in claim 1 or 2 is used Solution annealed at 650 to 1300 ° C, the solution annealed alloy at one temperature of a maximum of 650 ° C for a certain time and then one after the other in several stages gradually reduced temperatures, until the finished alloy has a remanence of 7000 Gaussian or more and a coercive force of 100 to 600 oersteds and 120 to 600 oersteds, respectively. 4. Verfahren zur Herstellung einer halbharten Magnetlegierung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Legierung der im Anspruch 1 oder 2 angegebenen Zusammensetzung bei 650 bis 1300° C lösungsglüht und danach die lösungsgeglühte Legierung kontinuierlich von einer höchstens 700° C betragenden Temperatur auf wenigstens 550° C mit einer Geschwindigkeit von höchstens 50° C/h abkühlt, bis die fertige Legierung eine Remanenz von 7000 Gauß oder mehr und eine Koerzitivkraft von 150 bis 600 Oersted bzw. 180 bis 600 Oersted aufweist. 4. A method for producing a semi-hard magnetic alloy according to claim 1 or 2, characterized characterized in that an alloy of the composition specified in claim 1 or 2 is used Solution annealed at 650 to 1300 ° C and then the solution annealed alloy continuously from a temperature not exceeding 700 ° C to at least 550 ° C at one rate of at most 50 ° C / h until the finished alloy has a remanence of 7000 Gauss or more and a coercive force of 150 to 600 Oersted or 180 to 600 Oersted. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Lösungsglühen der Legierung bei einer Temperartur von 850° C bis 1085° C durchführt.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the solution heat treatment of the Alloy at a temperature of 850 ° C to 1085 ° C.