Accessible Unlicensed Requires Authentication Published by De Gruyter October 12, 2021

Bulk Nanocrystalline Permanent Magnets by Selective Laser Melting

Bulk-Nanokristalline Dauermagnete durch selektives Laserschmelzen
F. Trauter, J. Schanz, H. Riegel, T. Bernthaler, D. Goll and G. Schneider
From the journal Practical Metallography

Abstract

Fe-Nd-B powders were processed by additive manufacturing using laboratory scale selective laser melting to produce bulk nanocrystalline permanent magnets. The manufacturing process was carried out in a specially developed process chamber under Ar atmosphere. This resulted in novel types of microstructures with micrometer scale clusters of nanocrystalline hard magnetic grains. Owing to this microstructure, a maximum coercive field strength (coercivity) μ0Hc of 1.16 T, a remanence Jr of 0.58 T, and a maximum energy product (BH)max of 62.3 kJ/mm3could, for example, be obtained for the composition Nd16.5-Pr1.5-Zr2.6-Ti2.5-Co2.2-Fe65.9-B8.8.

Kurzfassung

Durch additive Fertigung mittels Selective Laser Melting (Selektives Laserschmelzen) im Labormaßstab wurden Fe-Nd-B Pulver zu bulk-nanokristallinen Dauermagneten verarbeitet. Der Fertigungsprozess wurde in einer speziell entwickelten Prozesskammer unter Ar-Atmosphäre durchgeführt. Dabei entstanden neuartige Gefügeausprägungen mit μm großen Clustern aus nanokristallinen Hartmagnetkörnern. Durch diese Gefüge konnten z. B. für die Zusammensetzung Nd16,5-Pr1,5-Zr2,6-Ti2,5-Co2,2-Fe65,9-B8,8 eine maximale Koerzitivfeldstärke von μ0Hc = 1,16 T, eine Remanenz von Jr = 0,58 T und ein maximales Energieprodukt von (BH)max = 62,3 kJ/mm3erzielt werden.

4

4 Acknowledgement

This work was financed by the Ministry of Science, Research and Arts (MWK) of the Land Baden-Württemberg and the Federal Ministry of Education and Research (BMBF).

4

4 Danksagung

Die Arbeit wurde finanziert vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) und dem Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

References / Literatur

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Received: 2021-07-12
Accepted: 2021-08-04
Published Online: 2021-10-12
Published in Print: 2021-10-31

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