Die Erfindung betrifft einen Dauermagneten des Typs SE-Fe-B, der als Hauptphase die tetragonale Phase SE ₂ Fe_ ₄ B aufweist, wobei SE mindestens ein Seltenerd-Element einschließlich Y ist.

Ein solcher Magnet ist beispielsweise aus der EP 0 124 655 AI sowie der dazu korrespondierenden US 5,230,751 bekannt. Ma- gnete des Typs SE-Fe-B weisen die höchsten heute zur Verfü¬ gung stehenden Energiedichten auf. Pulvermetallurgisch her¬ stellte SE-Fe-B-Magnete enthalten etwa 90% der hartmagneti¬ schen Hauptphase SE ₂ Fe ₁₄ B.

Aus der DE 41 35 403 C2 ist ein Zweiphasen-Magnet bekannt, wobei die zweite Phase eine SE-Fe-Co-Ga-Phase sein kann.

Aus der EP 0 583 041 AI ist ebenfalls ein Zweiphasen-Magnet bekannt, wobei die zweite Phase aus einer SE-Ga-Phase be- steht.

Aus der US 5,447,578 ist eine SE-Übergangsmetall-Ga-Phase be¬ kannt .

Ferner sind aus der US 5,405,455 sowie der EP 0 651 401 AI weitere zweite Phasen bekannt .

Bei der Herstellung verfährt man in der Regel so, daß diese SE-FE-B-Magnete aus SE-Fe-B-Grundlegierungen mit der Zusam- mensetzung nahe der SE ₂ Feι ₄ B-Phase und aus einer Binderlegie¬ rung mit einer niedrigeren Schmelztemperatur komponiert wer¬ den. Ziel ist es dabei, daß das Gefüge der SE-Fe-B-Sinterma- gnete aus SE ₂ Feι ₄ B-Grundlegierungen mit intergranularen Bin¬ dern eingestellt wird unter Verwendung von möglichst wenig Binderlegierung.

Aus der EP 0 517 179 Bl wird die Verwendung von Binderlegie¬ rungen mit der Zusammensetzung Pr ₂₀ DyιoCθ4oB ₆ Ga ₄ Fe _r eεt (in Gew.% sind das Pr « 35, Dy « 20, Co = 28, B = 0,77, Ga = 3,5) vor¬ geschlagen.

Es hat sich nun gezeigt, daß der Anteil dieser Binderlegie¬ rung in der Mischung mit der Grundlegierung innerhalb von 7- 10 Gew.% liegen muß. In diesem Mischungsbereich werden Sin¬ terdichten von ungefähr p > 7,55 g/cm ³ erst bei Sintertempe- raturen oberhalb 1090°C erreicht. Diese Sinterdichten ent¬ sprechen in etwa 99 % der theoretischen Dichte. Außerhalb dieses Mischungsbereichs wird die Sinterfähigkeit und damit die erzielbare Remanenz erheblich beeinflußt. Bei den Magne

ten mit einem Anteil dieser Binderlegierung von mehr als 10 Gew.% wird das Kornwachstum stark aktiviert, die Poren werden aber nicht geschlossen. Die Folge ist die Bildung eines Gefü- ges mit anomal großen Körnern (> 50μm) und mit hoher Porösi- t t sowie mit niedrigen Sinterdichten. Bei niedrigen Anteilen an Binderlegierung ist die Menge der flüssigen Phase für die Verdichtung demnach nicht ausreichend.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen pul- vermetallurgisches Verfahren zur Herstellung eines Dauer¬ magneten des Typs SE-Fe-B anzugeben, das gegenüber den be¬ kannten Verfahren eine erhöhte Sinterfähigkeit unter Reduk¬ tion des Binderlegierungsanteils sowie eine sehr gute Rema¬ nenz erzielt .

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das die folgenden Schritte umfaßt: a _: ) es wird ein Pulver aus einer Grundlegierung der allgemei¬ nen Formel SE ₂ T ₁₄ B, worin SE mindestens ein Seltenerd-Ele ent einschließlich Y ist und TFe oder eine Kombination aus Fe und Co ist, wobei der Co-Anteil 40 Gew.% der Kombination von Fe und Co nicht überschreitet, a ₂ ) und aus Pulvern von zumindest zwei Binderlegierungen der allgemeinen Formeln

SE ₆ (Fe, Co)i3-χGa _1+x und SE ₂ Co ₃ . worin SE mindestens ein Seltenerd-Element einschließlich Y ist, in einem Gewichtsverhältnis von 99:1 bis 70:3 gemischt, b) die Mischung wird verdichtet und anschließend c) unter Vakuum und/oder unter einer Inertgasatmosphäre gesintert.

Es hat sich gezeigt, daß solch hergestellte Dauermagnete sehr hohe Remanenzen aufweisen und daß der Anteil an Binderlegie-

rung gegenüber dem Anteil der Grundlegierung auf unter 7 Gew.% reduziert werden kann.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Ausführungsbei- spiele und der Figur näher erläutert. Für die Untersuchungen wurden eine Nd ₂ Feι B-Grundlegierung und fünf ;Binderlegierungen mit den folgenden Zusammensetzungen verwendet:

Tabelle 1:

Aus Grobpulvern dieser Legierungen wurden die folgenden Mi¬ schungen vorbereitet.

Tabelle 2 :

Anteil B-Leg.l B-Leg.2 B-Leg.3 B-Leg.4 B-Leg.5 G.Leg (Gew.%) (Gew.%) (Gew.%) (Gew.%) (Gew.%) (Gew.%)

Mischung 1 5 5 1 89

Mischung 2 0 5 0 5 0 90

Mischung 3 5 2,5 1 1,5 1 89

Mischung 4 6 0 1,5 2,5 0 90

Mischung 5 6,5 1 1,5 1 1 89

Mischung 6 5,5 0 1,5 3 0 90

Mischung 7 5 1 1,5 2,5 1 90

Mischung 8 3,5 2 1 3,5 0 90

Die errechneten Zusammensetzung der hergestellten Magnete er¬ geben dan :

Tabelle 3:

Magnet Nr.l Nr.2 Nr.3 Nr.4 Nr.5 Nr.6 Nr.7 Nr.8 Ref.

SE 30,1 30,3 30,35 30,35 30,4 30,7 30,5 30,6 30-31

Nd 25,2 24,9 25,2 25,2 25,2 24,9 25,2 24,9 27-28

Pr 4,13 4,6 4,1 4,1 4,14 4,85 4,15 4,7 1,7-2,2

Dy 0,79 0,79 1,04 1,05 1,2 0,97 1,3 0,96 0,6-1,4

Co 2,4 1,7 2,1 2,1 2,25 2,25 1,9 2,1 0,8-2

Ga 0,435 0,48 0,38 0,38 0,36 0,4 0,36 0,43 0,1-0,4

B 0,93 0,92 0,93 0,92 0,93 0,92 0,92 0,92 0,95- 0,98

Fe Rest Rest Rest Rest Rest Rest Rest Rest Rest

Die Mischungen wurden in einer Planeten-Kugelmühle 90 Minuten lang feingemahlen, die mittlere Teilchengröße des Feinpulvers erreichte 2 , 9 bis 3 , 0 um. Aus den Feinpulvern wurden aniso¬ trope, isostatisch-gepreßte Magnete hergestellt . Sie wurden auf Dichten von p > 7 , 50 g/cm ³ gesintert und anschließend ge- tempert .

Die Figur 1 zeigt die Entmagnetisierungskurve bei Raumtempe¬ ratur des Magneten 1-8.

Zum Vergleich wurde ein Magnet gemäß dem Stand der Technik einer Binderlegierung mit der Zusammensetzung von ungefähr 28 Gew.% Nd, 0,5 Gew.% Dy, 2,0 Gew.% Pr (Summe SE - 30,5 Gew.%), 0,98 Gew.% B, 0,3 Gew.% Ga, 0,8 Gew.% Co und Rest Fe mit dem analogen pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt. Dabei wurde als Grundlegierung die selbe Grundlegierung wie beim Magneten 8-1 verwendet.

Die Figur 2 zeigt die Entmagnetisierungskurve dieses Magne¬ ten, welcher nach dem herkömmlichen pulvermetallurgischem Verfahren gemäß dem Stand der Technik hergestellt worden ist.

Es ist deutlich zu erkennen, daß die erfindungsgemäßen Dauer¬ magnete eine wesentlich günstigere Entmagnetisierungskurve bei Raumtemperatur aufweisen als Dauermagnete, die nach dem Stand der Technik hergestellt worden sind.

Die höchsten Koerzitivfeldstärke wurde bei dem Magneten 322/1 nach einer Temperung bei einer Temperatur von 630°C erreicht. Der Magnet 322/1, der bei einer Temperatur von 1080°C gesin¬ tert wurde, erreichte eine Koerzitivfeldstärke von 10,4 kOe, wobei seine Remanenz 1,41 T beträgt. In diesem Magneten wurde ein Ausrichtungsgrad der Körner von 96 % gemessen und die re¬ lative Dichte beträgt 98%. Rechnerisch ist dadurch eine Rema¬ nenz von 1,415 T zu erwarten, d.h. eine sehr gute Überein¬ stimmung mit dem gemessenen Wert.

Durch die vorliegende Erfindung wird eine neue bor- und ei¬ senfreie Binderlegierung mit der Zusammensetzung SEs(Co, Ga) ₃ zur Herstellung von Dauermagneten vorgestellt. Die Schmelz¬ temperatur dieser Binderlegierung liegt bei etwa 530°C.

Die Verwendung dieser Binderlegierungsgemische für die pul¬ vermetallurgischen Herstellung von Dauermagneten weist ge-

genüber den einzelnen Binderlegierungen erhebliche Vorteile auf.

So kann der Anteil an Binderlegierung gegenüber dem Anteil Binderlegierungen nach dem Stand der Technik entschieden ver¬ ringert werden, d.h. auf einen Anteil unter 7 Gew.%.