195678. lajstromszámú szabadalom • Javított mágneses tulajdonságú keménymágnes ötvözet és eljárás ennek előállítására
1 195 678 A találmány javított mágneses tulajdonságú keménymágnes ötvözetre és ennek előállítására vonatkozik. A világon jelentős mennyiségű Fe -Ni-Co-Al ötvözetalapú mágnest gyártanak. A mágneses tulajdonságokkal szemben az ipar állandóan fejlődő ágazatai egyre fokozottabb követelményeket támasztanak /például a híradástechnika/. A gyártókat ez arra-ösztönzi, hogy az ötvözetek gyártási technológiáját olyan mértékben próbálják tökéletesíteni, hogy a mágneses paraméterek maximálisan megközelítsék az elméleti értékeket. Sok közlemény foglalkozik azoknak a különböző kémiai elemeknek a hatásával a Fe—Ni—Co--Al alapú ötvözetek fizikai -mechanikai és technológiai tulajdonságaira, amelyeket speciális ötvöző elemként vagy technológiai adalékanyagokként adagolnak. A lítium maximum 0,05 %-os mennyiségben a JUNDK ötvözetek mágneses tulajdonságait jelentősen javítja, növeli a szemcseméretet. /Metallurgia, 1967.p.233./. A ritkafémek közül a cériumot, ittriumot, lantánt, szamáriumot, diszpróziumot, gadolíniumot, neodímiumot, stb. ötvözték a JUNDK /Alnico/ és JUNDKT /Ticonal/ típusú ötvözetekbe. A pozitív hatás /általában 0,1% az optimális/ a mágneses és mechanikai tulajdonságok javulásában nyilvánul meg. /Lityeknejc Proizvodsztovo 1972.No.l.p.65-67./. A bőr adagolásával a JUNDK /Alnico/ ötvözetekben /maximum 0,007%/javulnak a mechanikai tulajdonságok, csökken a ridegség, állapítják meg az Energia folyóirat 1969.p.417-421. cikkében. Az ötvözetek hőkezelésének a hatékonyságát növeli a gallium és az. indium a JUNDK /Alnico/ típusú ötvözetekben 0,5—1%-os mennyiségben. /Metallovcgcnie i Termicseszkaja Obrabotka Metallov, 1969. No,2.p. 16 -19./. A titán a JUNDK /Alnico/ és JUND/Allű/ típusú anyagokban /2%-ban/ li£-t cs javítja a köszörülhetősévet. csökkenti a karbon káros hatását. A cirkont szintén a Hc növelésére használják 0,3 - -0,5%-os mennyiségben a JUNDK ötvözetekben. /Agnew Phys. vol.21 .No.2.p.16-19./. A szilícium maximum 0,2%-os mennyiségben növeli a Br-t, írja Dovgalevszkij M a Metallurgia folyóirat 1971- es számában. A niobium mint ötvözőelem széleskörűen elterjedt a JUND, /Alni/ JUNDK /Alnico/ és JUNDKT /Ticonal/ ötvözetekben. /Nippon Kirtdzoku Gakku ahi 1966. vol. 39. No. 1. p. 46 -50/. A nióbium hatására a 1IC növekszik a Br kisméretű csökkenése mellett. A nióbiumot a titán részleges helyettesítésére alkalmazzák, maximális mennyisége 3%. A tantál /0,5%-ban/ a JUNDK /Alnico/ ötvözetekben a Hc növekedését eredményezi. Az előzőekben említett elemeket az öntött Fc—Ni-Co-Al alapit állandó mágnesek gyártása során alkalmazzák a fenti típusú ötvözetekben. A mágneses tömeggyártásban, ahol nem támasztanak magas követelményeket a mágneses tulajdonságok minősegeivel szemben, elegendő ipari tisztaságú alapanyagokat felhasználni és az összetevőket levegőn összeolvasztani. ,Nagy tisztaságú anyagok felhasználása /például tiszta Fe, Co, stb / akkor célszerű, ha a mágnesektől maximális magas mágneses tulajdonságokat követelnek meg /például tökéletes osziopszerű vagy egykristály szerkezet/. Ilyen esetben általában vákuumban olvasztják össze a komponenseket. Az 1 %-nál nagyobb titán tartalmú kristályosított mágnesek előállításakor két vagy több elem egyidejű alkalmazása mellett bonyult technológiával tudták eddig elérni az oszlopos szerkezet kialakulását, mivel a titán szemcsefinomító hatású cs ezáltal megakadályozza a kristályorientációt . A Magnico! eljárásban a szilícium, a karbon és a kén együttes felhasználása szükséges a kristály-orientáció kialakulásához nagy titán tartalmú mágnesötvözetekben. Nagyon pontosan be kell tartani az egymás után következő technológiai lépéseket és az ötvözoelem mennyiségét. /Metallurgia 1970.No.l0.p.127-130./. Egy másik munkában a kén és a tellur együttes használatával állítottak elő oszlopos Alnico, illetve Ticonal mágnest. Az eddig ismertetett ötvözőelemek alkalmazásával a mágneses vagy mechanikai tulajdonságok javulnak. A találmány célja szélesebb összetétel tartományban javított mágneses tulajdonságú öntött vagy porkohászati polikristályos és öntött kristályirányított Alnico, illetve Ticonal mágnes—ötvözetek előállítása. Azt tapasztaltuk, hogy az eddig ismertetett megoldásoknál jobb eredményeket érhetünk el a mágneses tulajdonságok javításában és szélesebb összetétel tartományban, ha hafnium elemmel ötvözünk 0,1- 5 tömeg % menynyiségben. A Hf hatására a mágneses paraméterek lO'yí-kyi, vagy enné! nagyobb mértékben növekednek. A Hf öntött és porkohászati mágnesek ötvözéséhez egyaránt felhasználható 0,1-5 tömeg %-os mennyiségben . Annak az ötvözetnek az összetétele, amelyben a Hf .pozitív hatást! a következő: Co * 15-40 tömeg % Ni = 10 20 tömeg % A1 - 5 10 tömeg % Ti = 0,5 10 tömeg % . Cu = 2— .5 tömeg % a maradék: Fe. Az öntött mágnesötvözetekb'en a Iff a kristályosodás folyamatát befolyásolja. Gátolja a kristály csírák képződését —ezáltal elősegíti .íz orientált kristályt! mágnesek előállítását - és a mikt»szegregáció csökkenését okozza. Az irodalomból ismert, hogy 1 tömeg %-ná! nagyobb titán tartalmú kristályirányított mágnesek előállítása csak kidőleges technológiával lehetséges. A találmány szerinti Ilf ötvözés hatására azonos felületen az oszlopos sicrkezet hcss'3 nő, így még Ti tartalmú ötvözeteket is egyszerű eljárással tudunk előállítani. Az átlagos mágneses paraméterek kisebb Co tartalom mellett is elérhetők Hf adalék használata esetén a polikristályos öntött és porkohászati ötvözeteknél. A Co mennyisége mintegy 10 tömeg %-kal is csökkenthető. Az öntött mágneseket minden esetben a következő technológiával állítjuk elő: Nagyfrekvenciás indukciós kemencében szabad levegőn olvasztunk. A tégely bélés AUOj-bol készült. A Fe, Ni, Co megolvasztásakor az olvadás közben mészsalakot adagolnak, /összetétele: 05% CaO, 20 tömeg % MgO cs 15 tömeg % CuF2./. Beolvadáskor kalcium-alumínáttal bevont A1 port adagolunk, ezzel redukáljuk a salakot. 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
