DE712326C

DE712326C - Verfahren zur Verbesserung der Dauermagneteigenschaften von Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen

Info

Publication number: DE712326C
Application number: DEB169769D
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1935-05-16
Filing date: 1935-05-16
Publication date: 1941-10-16

Description

Verfahren zur Verbesserung der Dauermagneteigenschaften von Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen Es ist bekannt, Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen mit 7 bis q.o % Nickel, 3 bis 20% Aluminium, Rest Eisen und Verunreinigungen, gegebenenfalls unter Zusatz weiterer Metalle, wie Mangan, Chrom, Kobalt, Kupfer, Titan usw., zu Dauermagneten zu verwenden. Beim Gießen von Werkstücken zum Herstellen von Dauermagneten aus diesen Legierungen ist man bisher auf zwei Verfahren angewiesen gewesen, nämlich auf das Gießen der Schmelze in Sand oder auf das Gießen der Schmelze in Kokille. Der Vorteil ,des Kokillengusses besteht .einerseits darin, daß bei geeigneter Wahl der Form und Abmessungen der Kokille sowie der Kokillentemperatur ein Guß,stück mit guten magnetischen Eigenschaften erhalten werden kann, ohne daß eine nachträgliche Wärmebehandlung erforderlich ist. Das Gießen in Kokillen hat jedoch andererseits nicht unbedeutende Mängel. So zum Beispiel wird eine verhältnismäßig große Anzahl von Kokillen benötigt, um selbst kleine Mengen Schmelze auf einmal zu vergießen. Durch die von der vergossenen Schmelze .abgegebene Wärme erhitzen sich die Kokillen so staik, .daß, sie vor wiederholtem: Gebrauch mit Luft oder Wasser künstlich gekühlt werden oder längere Zeit bei Raumtemperatur zwecks Abkühlung sich überlassen bleiben müssen. Feiner ist es nicht möglich, brauchbare Magnete von sehr kleinen Abmessungen mittels Kokillenguß, zu erhalten, da die Abkühlung des Gusses stets zu rasch erfolgt, selbst wenn die bekannten Maßnahmen zur Verzögerung der Abkühlungsgeschwindigkeit ergriffen werden. Schwierigkeit verursacht vor allem die starke Schwindung der Schmelze beim Erstarren, die die Gefahr der Rißbildung mit sich bringt.
Beim Sandguß ergeben sich geringere Abkühlungsgeschwindigkeiten. Das Gußstück kann gut schrumpfen und zeigt daher wenig Neigung zur Rißbildung. Die Formkosten sind gering, und es. können größere Mengen Schmelze auf einmal vergossen werden. Jedoch ist meistens eine nachträgliche Wärmebehandlung der Gußstücke erforderlich, um gute Magnete zu erhalten. Ferner treten beim nachfolgenden Härten unter Umständen Risse auf, die durch Spannungen innerhalb des Sandguß.stücks ausgelöst werden.
Die Vorzüge des Sandguß- und Kokillengußverfahrens können vereinigt und die Nachteile derselben gemäß: der Erfindung dadurch vermieden werden, daß zum Gießen von Werkstücken, aus denen Dauermagnete hergestellt werden sollen, aus den in Frage stehenden Legierungen eine Sandform mit den eigentlichen Formenhohlraum teilweise oder ganz begrenzenden metallenen Einlagen verwendet wird.
Dabei empfiehlt sich im allgemeinen die Verwendung' von Sandformen, die für das Naßgußverfahren hergestellt sind, wodurch die Abkühlung der Magnetgußstücke irn Sinne einer Erhöhung der Abkühlungsgeschwindigkeit beeinflußt wird. Jedoch können-in manchen Fällen, insbesondere wenn es sich um die Herstellung von Magneten mit kleinen Abmessungen oder komplizierter Gestalt handelt, auch getrocknete Sandformen mit Vorteil verwendet werden.
Sandformen mit metallenen Einlagen sind bereits bekannt. Sie wurden jedoch bisher nur zu dem Zwecke angewandt, eine Ausseigerung einlegierter Metalle, insbesondere bei stark profilierten Gußstücken mit stark unterschiedlichen Querschnitten, zu verhindern oder um ein möglichst dichtes Gußstück bei stark zu Lunkerbildung neigenden Legierungen zu erreichen. Die Eisen-Nickel.-Aluminium-Dauermagnet-Legierungen geben bekanntlich sowieso dichte Gußstücke und neigen auch nicht zu Ausseigerungen.
Weiterhin sind Sandformen mit Metalleinlagen zum schmelzflüssigen Vergießen vorgeschlagen worden, wobei die Metalleinlage mit dem schmelzflüssigen Stahl sich legieren soll.
Die vorliegende Erfindung beruht dagegen auf der Erkenntnis, daß die Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, die eine besondere Wärmebehandlung erfahren müssen, um höchste magnetische Werte anzunehmen, in wirtschaftlich und technisch befriedigender Weise zu Werkstücken vergossen werden können, welche zur Herstellung von Dauermagneteii dienen, wenn als Gießform eine Sandform mit geeignet ausgebildeten metallenen Einlagen verwendet wird.
Die metallenen Einlagen können Abschreckplatten darstellen, die unterhalb und/oder oberhalb des eigentlichen Gießsaums angebracht sind. Insbesondere eine am Boden der Sandform liegende Abschreckplatte ist mit oder ohne zusätzliche metallene Einlaren von Vorteil. Auch kann der eigentliche Gießraum in seitlicher Richtung durch metallene Formen umgrenzt sein, die ihrerseits von Sand umgeben sind.
In der Zeichnung ist die gemäß der Erfindung zu verwendende Gießform an einem Beispiel erläutert, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt durch eine Sandform mit Abschreckplateen zur Herstellung von gegossenen kreuzförmigen Dauermagneten, Abb. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Abb. i .
Die Schmelze wird in den Trichter c gegossen, verteilt sich durch die Leitungend in die aneinandergereihten und miteinander durch enge Kanäle in Verbindung stehenden kreuzförmigen Hohlräume e. Die Hohlräume e sind nach oben und unten durch Abschreckplattena,b aus Eisen begrenzt. Sobald der Guß eine Temperatur von etwa 5oo- C unterschritten hat, kann der Formkasten abgehoben werden. Die zusammenhängenden Guß,teile werden durch Abschlagen- voneinander getrennt und stellen, mechanisch überarbeitet und magnetisiert, gebrauchsfertige Magnete dar.
Bei geeigneter Wahl der Dicke der metallenen Einlagen im Hinblick auf Form und Abmessungen der Magnetgußstücke führt der Gieß- und Erstarrungspr ozeß zu Gußstücken, die :einer nachträglichen Wärmebehandlung nicht bedürfen, vielmehr im Gußzustand bereits gute oder beste magnetische Gütewerte annehmen.
Eine allgemeine Anweisung über die Ausbildung und Abmessungen der metallenen Einlagen kann nicht gegeben werden, da die dabei zu berücksichtigenden Umstände außer von der Form der jeweils herzustellenden Magnete auch von der Zusammensetzung der jeweils verwendeten Legierung abhängen. Jedoch wird es stets ohne weiteres möglich sein, zu einer für den jeweiligen Zweck geeigneten Ausbildung der Gießform zu gelangen.
Obwohl das Verfahren gemäß, der Erfindung im allgemeinen in einem einzigen Herstellungsgang zu einem fertigen Magnetstück führt, Y.ann es doch unter Umständen empfehlenswert sein, das erhaltene Gußstück noch anzulassen. Z. B. wirkt sich ein Anlassen auf die magnetische Güte von Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, die noch Kobalt enthalten, meist günstig aus. Auf jeden Fall erübrigt sich eine besondere Härtebehandlung des erhaltenen Gußstücks, und es entfallen daher die mit dieser verbundenen technischen und wirtschaftlichen Nachteile.

Claims

PATENT ANSI'12ÜCIIh: i. Verfahren zur Verbesserung der durch nachfolgendes Magnetisieren erreichbaren Dauermagneteigenschaften von zu Dauermagneten verwendbaren Eisen-Nickel-Aluminium-Legierungen, die gegebenenfalls nochweitere Zusatzmetalleenthalten können, durch Gießen von einfachen Formstücken in Sandformen, dadurch gekennzeichnet, daß die Legierung in Sandformen mit den eigentlichen Formenhohlraum teilweise oder ganz begrenzenden Metalleinlagen vergossen wird. ... Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Formstücke nachträglich noch angelassen werden.