Prakt. Met. Sonderband 47 (2015) 89
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m nib Bestimmung der Textur in Fe-Nd-B-Sintermagneten mittels XRD im
Hh ogg Abgleich mit EBSD und Kerr-Lichtmikroskopie
Tvrtko Grubesa, Christoph Frey, Siikran Zamur, Timo Bernthaler, Dagmar Goll, Gerhard Schneider
Hochschule Aalen, Institut fiir Materialforschung, Aalen, Deutschland
; Rain 1 Einführung und Stand der Technik
1 und die eps.
_—— Gesinterte Permanentmagnete auf Fe-Nd-B-Basis sind derzeit die stirksten Dauermagnetwerkstoffe
Tbe af und als solche interessant fiir den Einsatz im Antriebsstrang von Elektromotoren und Generatoren.
Werkstof de Die Funktionswerkstoffe bestehen aus pm-grofien hartmagnetischen Fe;sNd,B-Kdrnern mit einach-
siger Kristallanisotropie, die durch eine seltenerdmetallreiche Zwischenphase magnetisch voneinan-
digi gegen der isoliert sind [1]. Der Herstellungsprozess eines Sintermagneten beginnt mit dem Aufmahlen der
| Gewichtsver- Vorlegierung bis zu einer definierten Korngröße. Das Sinterpulvers wird in einem Magnetfeld ver-
presst, wobei bezüglich der Feldrichtung unterschieden wird zwischen axialer, transversaler oder
ı zwischen LS isostatischer Pressrichtung. Nach dem Versintern der Grünlinge schließt sich eine Wärmebehandlung
an.
lichen mittels Die Korngröße, die Art der Pressung und Größe der Pressparameter sowie die Stärke des Magnetfelds
haben einen Einfluss auf den Orientierungsgrad der Magnete [2],[3]. Die Ausprägung der Textur
spiegelt sich dabei direkt in den magnetischen Kenngrößen Remanenz Jr und maximales Energiepro-
dukt (BH)max wider: Je größer der Orientierungsgrad, desto höher ist die erreichbare Remanenz des
gesinterten Magneten. Da das maximale Energieprodukt als Maß für die Stärke eines Magneten pro-
portional ist zum Quadrat der Remanenz [4], ist auch dieses entsprechend größer. Durch geeignete
Legierungszusätze lassen sich die Eigenschaften weiter gezielt beeinflussen, können maximale. Ein-
n satztemperatur durch Co-Zusatz oder Koerzitivfeldstärke durch Dy-Zusatz vergrößert werden
Bila Mit Untersuchungsmethoden zur Feststellung und Quantifizierung des Texturierungsgrads kénnen
— schlecht ausgerichtete Magnete identifiziert werden. Zu diesem Zweck können Messmethoden ange-
hao 3563 wendet werden, die Informationen auf makroskopischer oder mikroskopischer Ebene liefern: zur Be-
tie (rif urteilung der makroskopischen Textur kénnen XRD-Messungen (z.B. Polfiguren) und magnetomet-
ul rische Messungen herangezogen werden. EBSD (electron back scatter diffraction)-Aufnahmen und
Aufnahmen mit polarisiertem Licht (Kerr-Lichtmikroskopie) liefern Informationen aus dem Bereich
der magnetischen Mikrostrukturen (Doménen). p
Mit magnetometrischen Messungen lässt sich das Hystereseverhalten von Magneten in einem &dul3e-
MI ren Magnetfeld bestimmen, und daraus der Texturierungsgrad ableiten. In Bezug auf die makrosko-
pische Textur haben XRD-Messungen eine hohe Aussagekraft und liefern vergleichbare Ergebnisse
Verlag GmbH mit magnetometrischen Untersuchungen [5]. Die Kerr-Lichtmikroskopie ist eine bewährte optische
) Methode, um magnetische Domänenstrukturen erkennbar zu machen, und die Textur in Hinblick auf
1996 (Band 7, die Orientierung der Doménen zu analysieren. Mit EBSD-Messungen lassen sich Informationen aus
vergleichbaren Größenbereichen gewinnen. Diese flexible Messmethode bietet die Möglichkeit, die
Orientierung mehrerer Phasen eines Materials gleichzeitig zu bestimmen. So können in Gefügen von
Magneten z.B. oxydische Anteile und die hartmagnetische Fe1sNd2B-Phase beziiglich ihrer Ausrich-
tung unterschieden werden. Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Validierung der Methode zur Be-
stimmung des Ausrichtungsgrads mittels XRD, und dem Abgleich mit der Kerr-Lichtmikroskopie
und EBSD-Messungen zundchst anhand von Untersuchungen kommerzieller Sintermagnete. In wei-
teren Arbeiten werden andere Typen kommerzieller Fe-Nd-B-Magnete und Forschungssintermagnete
aus eigener Herstellung untersucht.
