Stand der Technik Permanentmagnete auf Sm-Co-Basis werden bisher vorwiegend auf pulvermetallurgischem Wege durch Sintern hergestellt (K. Strnat and R. M. W. Strnat, J. Magn. Magn. Mater. 100 (1991) 38). Zur Herstellung des dafür benötigten Sm-Co- Pulvers ist es bereits bekannt, zunächst eine entsprechende Legierung zu erschmelzen, diese nach dem Erstarren zu zerkleinern und in einem Passivierungsgas unterhalb der Phasentransformationstemperatur der Legierung wärmezubehandeln (US 5 122 203). Eine derartige Herstellungsweise hat den Nachteil, daß eine energie-und zeitaufwendige mehrstufige Wärmebehandlung notwendig ist, um hohe Koerzitivfeldstärken einzustellen. Des weiteren hat eine derartige Herstellungsweise den Nachteil, daß für Magnete des Sm2Co17-Typs Additive wie Cu und Zr notwendig sind, um eine

Mikrostruktur einzustellen, die eine hohe KoerzitivfeldstArke durch den Pinning-Mechanismus ermöglicht. Diese Additive verringern jedoch die Sättigungsmagnetisierung.

Auf dem Gebiet der Herstellung von Magnetpulvern auf der Basis von Legierungen mit Elementen aus der Gruppe der Seltenen Erden (SE) ist seit langem der HD-Prozess (Hydrid- Dekrepitation) bekannt (US 5 580 396, Spalte 8, Zeilen 30 bis 41 ; Rare-earth Iron Permanent Magnets, ed. J. M. D. Coey, Oxford 1996, Seiten 346 bis 349 und Seiten 370 bis 380).

Dieser Prozess wird eingesetzt zum Zerkleinern von groben, kompakten Legierungskörpern, dient also zur Pulvererzeugung.

Dabei wird der Effekt genutzt, dass der in die Zwischenkornphase oder auf die Zwischengitterplätze der SE- Verbindung diffundierte Wasserstoff zu einer Ausdehnung der Zwischenkornphase beziehungsweise zu einer Gitterdehnung der SE-Verbindung führt. Die durch die Ausdehnung bzw.

Gitterdehnung hervorgerufenen Spannungen führen zur inter- und intergranularer Rissbildung und schließlich zu einem regelrechten Zerplatzen beziehungsweise Zerstäuben (Dekrepitieren) des hydrierten Materials. Dieser Pulverisierungsvorgang kann auch noch durch die Einwirkung von Vibrationen (DE 28 16 538) oder durch den Einsatz einer Schwingmühle (CH 560 955) unterstützt werden.

Beim Anwenden des HD-Prozesses für eine Verbindung AXBY, in der A ein Element der Seltenen Erden sei und B für ein oder mehrere andere Elemente (zumeist Übergangsmetalle) steht, findet folgende Reaktion statt : A, : By + z/2 Hz-> AxByHz (HD-Prozess) Nach dem eigentlichen HD-Prozess findet dann oftmals bei der Weiterverarbeitung des erzeugten Pulvers zum Endprodukt im Zuge der sich anschließenden Prozessschritte, zum Beispiel

beim Sintern, noch ein Entfernen/Desorbieren des Wasserstoffs statt, bei dem die Reaktion AXByHz + AXBy + z/2 H2 abläuft.

Es ist auch bereits bekannt, bei der Herstellung von Magnetpulvern aus insbesondere Nd-Fe-B-Legierungen zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften das Verfahren der HDDR (Hydrierung-Disproportionierung-Desorption- Rekombination) anzuwenden (EP 0 304 054 ; EP 0 516 264 ; DE 196 07 747). Bei dieser Behandlung wird das Pulver in einer 1. Verfahrensstufe in einer Wasserstoffatmosphäre mit einem niedrigen Druck im Bereich von 0,8 x 105 Pa bis höchstens 0,15 MPa hydriert. Infolge dieser Wasserstoffbehandlung findet eine chemische Reaktion (Disproportionierung) statt, das heißt, die ursprüngliche Phase zerfällt unter Bildung eines binären Hydrids und der übrigen Elemente oder Kombinationen der Elemente der Ausgangsphase.

Diese chemische Reaktion kann schematisch (unter analoger Verwendung der obengenannten Modellsubstanz Ay. By) wie folgt dargestellt werden : AXBy + z/2 H2-> AxHz + yB (HDDR-Stufe 1) Anschließend werden dann in einer 2. Verfahrensstufe mittels einer Wärmebehandlung unter Vakuumbedingungen die hydrierten Legierungselemente wieder dehydriert, bei gleichzeitiger Rekombination der in Stufe 1 zersetzten Legierungs- zusammensetzung gemäß folgender Reaktionsgleichung : AxHz + yB-> AxBy + z/2 H2 (HDDR-Stufe 2) Durch die HDDR-Behandlung wird eine Kristallitgröße erreicht, die im Bereich der Eindomänenteilchengröße liegt, die z. B. für Nd2Fel4B und Sm ? Fel. 7N3 etwa 300 nm beträgt. Diese

Kornfeinung, die zu einer Verbesserung der magnetischen Eigenschaften des Magnetpulvers fuhrt, ist das Hauptziel der HDDR-Behandlung und nicht-wie beim HD-Prozess-die Pulverherstellung. An dieser Stelle sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass der HD-Prozess nicht mit der ersten Stufe der HDDR-Behandlung identisch ist, wie die ersten beiden Buchstaben der Abkürzung"HDDR"eventuell suggerieren könnten.

In der HDDR-Stufe 1 kommt es beim Aufheizen bis zu den für die oben dargestellte Reaktion notwendigen Temperaturen von 500°C bis 1000°C zwar oft zu der für den HD-Prozess typischen Wasserstoffabsorption wie sie oben in der Gleichung für den HD-Prozess beschrieben ist, jedoch stellt dies nur eine Zwischenreaktion dar, der unmittelbar die Desorption des Wasserstoffs folgt. Die HDDR-Behandlung kann völlig unabhängig vom HD-Prozess durchgeführt werden, wie zum Beispiel mit dem"solid-HDDR"-Prozess gezeigt wurde, bei dem das Wasserstoffgas erst bei der für die Disproportionierung (HDDR-Stufe 1) notwendigen Temperatur in den Reaktor eingelassen wird und es so zu keiner interstitiellen Absorption des Wasserstoffs und damit nicht zum HD-Prozess kommt (Gutfleisch et al., J. Alloys Compd. 215 (1994) 227).

Bekannt ist auch die zunehmende Stabilisierung von SE-Fe- Verbindungen im Falle der Substitution des Fe durch Co (A. Fujita and I. R. Harris, IEEE Trans. Magn. 30 (1994) 860).

Eine Übertragung der für Nd-Fe-B-Magnetpulver bekannten HDDR- Verfahrensbedingungen auf Sm-Co-Magnetpulver ist nicht möglich, da eine Disproportionierungsreaktion, wie sie in der oben dargestellten Stufe 1 der HDDR-Behandlung stattfindet, unter den üblichen HDDR-Bedingungen (500 < T < 1000°C,-0,1 MPa Wasserstoffdruck) bei Sm-Co-

Magnetpulvern wegen der großen Stabilität dieser Legierungen nicht eintritt.

Darstellung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, das eine technologisch beherrschbare und kostengünstige Herstellung eines hartmagnetischen, aus einer Samarium-Kobalt-Basis-Legierung bestehenden Pulvers für hochkoerzitive Permanentmagnete ermöglicht.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung mit dem in den Patent- ansprüchen beschriebenen Herstellungsverfahren gelöst.

Das Verfahren basiert auf einer HDDR-Behandlung, bei der ein Ausgangspulver in einer ersten Verfahrensstufe unter Wasserstoff einer Hydrierung mit Disproportionierung der Legierung und in einer anschließenden zweiten Verfahrensstufe unter Vakuumbedingungen einer Wasserstoffdesorption mit Rekombination der Legierung unterworfen wird. Erfindungsgemäß wird dabei ein Samarium und Kobalt enthaltendes Ausgangspulver in der ersten Verfahrensstufe entweder bei einer hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C und mit einem hohen Wasserstoffdruck von > 0,5 MPa oder aber unter Anwendung einer intensiven Feinmahlung bei einer niedrigen Temperatur im Bereich von 50 °C bis 500 °C und mit einem Wasserstoffdruck von > 0, 15 MPa behandelt.

Beide Verfahrensvarianten führen zur Disproportionierung der Ausgangsphase und zur Bildung eines kristallinen binären Samarium-Hydrids.

Im Falle der Anwendung der hohen Temperatur im Bereich von 500 °C bis 900 °C wird vorzugsweise ein Wasserstoffdruck im Bereich von 1,0 MPa bis 5,0 MPa angewandt.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens wird die intensive Feinmahlung während einer Dauer von 1 h bis 100 h durchgeführt.

Als Ausgangspulver kann im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung erfindungsgemäß ein Pulver einer Sm- Co-Basis-Legierung oder aber eine Pulvermischung, bestehend aus den einzelnen Elementen einer Sm-Co-Basis-Legierung und/oder bestehend aus einer oder mehreren, zur Herstellung einer Sm-Co-Basis-Legierung geeigneten Vorlegierungen, eingesetzt werden.

Das Ausgangspulver sollte im Falle der Anwendung einer intensiven Feinmahlung vorzugsweise bei einem Wasserstoffdruck im Bereich von 0,5 MPa bis 2,5 MPa feingemahlen werden.

Zweckmäßigerweise wird die Wasserstoffdesorptionsbehandlung an dem erhaltenen Magnetpulver mittels einer Wärmebehandlung im Bereich von 500 °C bis 1000 °C durchgeführt.

Nach der Erfindung werden bevorzugt solche Ausgangspulver eingesetzt, die zu Magnetlegierungspulvern mit der Legierungszusammensetzung SmXColoo-x mit 10 < x < 30 oder der Legierungszusammensetzung SmxColoo-x-a-b-cFeaCubZrc mit 10 < x < 30, a < 45, b < 15 und c < 15 führen.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine neue Möglichkeit für die magnetische Härtung von Sm-Co-Basis- Verbindungen geschaffen. Durch das Verfahren ergeben sich neue Ansätze für eine Optimierung der magnetischen Eigenschaften von Sm-Co-Magneten, die zu einer Verbesserung der Eigenschaften führt und eine kostengünstige Alternative für die Herstellung solcher Magnete darstellt. Dies schließt

die Möglichkeit einer Homogenisierung der Mikrostruktur der Sm-Co-Basisverbindungen ein, wodurch eine langwierige Homogenisierung bei hohen Temperaturen entfallen kann.

Beste Wege zur Ausführung der Erfindung Nachstehend ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Beispiel 1 Eine erschmolzene Sm2 (Co, Fe, Cu, Zr) 17-Ausgangslegierung, wie sie üblicherweise für die Herstellung von Sm-Co Sintermagneten verwendet wird und deren Koerzitivfeldstärken durch den Pinning-Mechanismus bestimmt werden, wird bis auf Partikelgrößen < 160 um zerkleinert und anschließend in einer Wasserstoffatmosphäre von 2 MPa bis zu einer Temperatur von 600°C aufgeheizt und eine halbe Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Durch den Wasserstoff wird das Pulver hydriert, wobei eine Disproportionierung der Legierung stattfindet.

Anschließend wird das Pulver unter ständigem Abpumpen bis 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur erneut eine halbe Stunde gehalten.

Das so hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstärke Hc von etwa 5 kA/cm auf und kann zu leistungsfähigen Permanentmagneten verarbeitet werden.

Beispiel 2 Eine SmCos Ausgangslegierung wird bis auf Partikelgrößen < 500 um zerkleinert und anschließend in einer Wasserstoffatmosphäre von 2 MPa bis zu einer Temperatur von 600°C aufgeheizt und eine halbe Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Anschließend wird das Pulver unter ständigem

Abpumpen bis 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur erneut eine halbe Stunde gehalten.

Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstärke Hc von etwa 10 kA/cm auf und ist für die Herstellung leistungsfähiger Permanentmagnete verwendbar.

Beispiel 3 <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> <BR> Eine erschmolzene Sm2 (Co, Fe, Cu, Zr) 17 Ausgangslegierung, wie sie üblicherweise für die Herstellung von Sm-Co- Sintermagneten verwendet wird und deren Koerzitivfeldstärken durch den Pinning-Mechanismus bestimmt werden, wird bis auf Partikelgrößen kleiner 160 um zerkleinert und anschließend mit Hilfe einer Vibrationsmühle in einer Wasserstoffatmosphäre von 1 MPa bei einer Temperatur des Mahlbechers von 350°C während einer Dauer von 20 h intensiv gemahlen. Hierbei findet neben einer Feinmahlung gleichzeitig infolge des anwesenden Wasserstoffs eine Disproportionierung der Legierung statt. Anschließend wird das Pulver zur Durchführung einer Wasserstoffdesorption unter ständigem Abpumpen von Wasserstoff bis auf 750°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur eine halbe Stunde gehalten.

Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstärke Hc von etwa 10 kA/cm auf und kann zu leistungsfähigen Permanentmagneten verarbeitet werden.

Beispiel 4 Eine SmCos Ausgangslegierung wird bis auf Partikelgrößen kleiner 500 pm zerkleinert und anschließend mit Hilfe einer Vibrationsmühle in einer Wasserstoffatmosphäre von 1 MPa bei einer Temperatur des Mahlbechers von 350°C während einer Dauer von 20 h intensiv gemahlen. Hierbei findet neben einer

Feinmahlung gleichzeitig infolge des anwesenden Wasserstoffs eine Disproportionierung der Legierung statt. Anschließend wird das Pulver zur Durchführung einer Wasserstoffdesorption unter standigem Abpumpen von Wasserstoff bis auf 900°C aufgeheizt und bei dieser Temperatur eine halbe Stunde gehalten.

Das auf diese Weise hergestellte Pulver weist eine hohe Koerzitivfeldstärke Hc von etwa 30 kA/cm auf und ist für die Herstellung leistungsfähiger Permanentmagnete verwendbar.