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Samarium-Cobalt Phase Equilibria Revisited; Relevance to Permanent Magnets

  • Hans H. Stadelmaier , Bernd Reinsch und Günter Petzow
Veröffentlicht/Copyright: 16. Dezember 2021
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International Journal of Materials Research
Aus der Zeitschrift International Journal of Materials Research Band 89 Heft 2

Abstract

In the binary system Sm–Co the region between Sm5Co19 (79.2 at.% Co) and Co is discussed. SmCo5 is not stable at low temperatures; it is transformed in the anomalous eutectoid reaction SmCo5 → Sm5Co19 +Sm2Co17, and the experimental evidence does not support other assumptions about this process. In this reaction, the crystallization of Sm5Co19 is suppressed or greatly retarded, leaving the appearance of simple precipitation of Sm2Co17. This precipitation, in any form, destroys the high coercivity that is otherwise obtained in sintered magnets. The conditions for possible spinodal decomposition are described, and it is shown why it cannot be responsible for the coercivity mechanism in binary SmCo5. The partial replacement of Co by Cu in SmCo5 also leads to the precipitation of Sm2Co17 but now, contrary to the behavior in binary Sm–Co, it actually enhances coercivity.

Abstract

Im Zweistoffsystem Sm–Co wird der Bereich zwischen Sm5Co19 (79.2 At.-% Co) und Co besprochen. SmCo5 ist bei tiefen Temperaturen nicht stabil, sondern zerfällt durch die anomale eutektoide Reaktion SmCo5 → SmsCo19 + Sm2Co17, wobei alternative Annahmen über diesen Vorgang experimentell nicht belegt werden können. Dabei wird die Kristallisation von Sm5Co19 unterdrückt bzw. wesentlich verzögert, so daß der Eindruck einfacher Ausscheidung von Sm2Co17 entsteht. Diese Ausscheidung, wie auch immer gestaltet, vernichtet die in Sintermagneten zu erwartende hohe Koerzitivfeldstärke. Die Bedingungen für das Auftreten einer spinodalen Entmischung werden untersucht, und es wird gezeigt, daß eine solche fär den Koerzitivitätsmechanismus in binärem SmCo5 nicht verantwortlich gemacht werden kann. Wird ein Teil des Co durch Cu ersetzt, so scheidet sich ebenfalls Sm2Co17 aus, doch wird in diesem Fall, entgegen dem Verhalten binärer Sm-Co-Legierungen, die Koerzitivität erhöht.

H. H. Stadelmaier Department of Materials Science and Engineering, North Carolina State University Box 7907, Raleigh, NC 27695-7907, USA
B. Reinsch Robert Bosch GmbH, Forschung 1, Abt. FV/FLW Werkstoffe Postfach 10 60 50, D-70049 Stuttgart, Germany
G. Petzow Max-Planck-Institut für Metallforschung Pulvermetallurgisches Laboratorium Heisenbergstr. 5, D-70569 Stuttgart, Germany

Dedicated to Prof. Dr.-Ing. habil. Dr.-Ing. E.h. Werner Schatt on the occasion of his 75th birthday

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Received: 1997-09-24
Published Online: 2021-12-16

© 1998 Carl Hanser Verlag, München

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Editorial
  4. Aufsätze
  5. Schwindungsverhalten von WC–Co Hartmetallen
  6. Melting Behaviour of (Ti, Mo)C–Co and (Ti, W)C–Co Alloys
  7. Melting Behaviour of (Ti, Mo)C–Ni and (Ti, W)C–Ni alloys
  8. Investigation of Swelling Behaviour of Ti–Al Elemental Powder Mixtures During Reaction Sintering
  9. Mechanical Behaviour of Granular Ceramic Films During Drying
  10. Grundlagen und neue Anwendungen der Kossel-Technik in der Materialforschung
  11. Samarium-Cobalt Phase Equilibria Revisited; Relevance to Permanent Magnets
  12. Dispersion Strengthening of Copper Alloys
  13. Thermomechanical Treatment of Shape Memory Alloys by Ausforming and Marforming
  14. High Cycle Fatigue Behaviour of Mo Alloyed Sintered Steel
  15. The Evolution of a Single Void under Irradiation
  16. Thermodynamics and Combustion Synthesis of Si–TiC–N and Si–TiO2–N
  17. Biologisierte Titanwerkstoffe
  18. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  19. Zeitschrift für
https://doi.org/10.3139/ijmr-1998-0023

Artikel in diesem Heft

  1. Frontmatter
  2. Editorial
  3. Editorial
  4. Aufsätze
  5. Schwindungsverhalten von WC–Co Hartmetallen
  6. Melting Behaviour of (Ti, Mo)C–Co and (Ti, W)C–Co Alloys
  7. Melting Behaviour of (Ti, Mo)C–Ni and (Ti, W)C–Ni alloys
  8. Investigation of Swelling Behaviour of Ti–Al Elemental Powder Mixtures During Reaction Sintering
  9. Mechanical Behaviour of Granular Ceramic Films During Drying
  10. Grundlagen und neue Anwendungen der Kossel-Technik in der Materialforschung
  11. Samarium-Cobalt Phase Equilibria Revisited; Relevance to Permanent Magnets
  12. Dispersion Strengthening of Copper Alloys
  13. Thermomechanical Treatment of Shape Memory Alloys by Ausforming and Marforming
  14. High Cycle Fatigue Behaviour of Mo Alloyed Sintered Steel
  15. The Evolution of a Single Void under Irradiation
  16. Thermodynamics and Combustion Synthesis of Si–TiC–N and Si–TiO2–N
  17. Biologisierte Titanwerkstoffe
  18. Mitteilungen der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V.
  19. Zeitschrift für
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