DE102012105606B4

DE102012105606B4 - Soft magnetic alloy and method for producing a soft magnetic alloy

Info

Publication number: DE102012105606B4
Application number: DE102012105606.4A
Authority: DE
Inventors: Witold Pieper; Joachim Gerster; Niklas VOLBERS
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 2011-07-01
Filing date: 2012-06-27
Publication date: 2025-03-27
Anticipated expiration: 2032-06-28
Also published as: GB2495465B; GB2495465A; GB201111242D0; DE102012105606A1

Abstract

Eine weichmagnetische Legierung, die aus 47 Gewichtsprozent ≤ Co ≤ 50 Gewichtsprozent, 1 Gewichtsprozent ≤ V ≤ 3 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,25 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,005 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Mn ≤ 0,1 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent, mindestens einem Element von Niob und Tantal in Mengen von x Gewichtsprozent von Niob, y Gewichtsprozent von Tantal, weitere Verunreinigungselemente in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent, Rest Eisen besteht, wobei 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 Gewichtsprozent und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y + 2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent besteht, und die bei einer Temperatur in dem Bereich von 730 °C bis 880 °C für eine Zeit von 1 bis 6 Stunden getempert wurde, wobei die weichmagnetische Legierung eine Streckgrenze im Bereich von 200 MPa bis 450 MPa und eine Koerzitivfeldstärke von 0,3 A/cm bis 1,5 A/cm aufweist, wobei y = 0 und 0,07 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent sind, wobei die weichmagnetische Legierung eine Zusammensetzung aufweist, die so ausgewählt ist, dass die Streckgrenze der weichmagnetischen Legierung über einen Bereich von mindestens 130 MPa anpassbar ist, nachdem sie bei 750 °C oder bei 871 °C getempert wurde.

A soft magnetic alloy consisting of 47 wt% ≤ Co ≤ 50 wt%, 1 wt% ≤ V ≤ 3 wt%, 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.25 wt%, 0 wt% ≤ C ≤ 0.005 wt%, 0 wt% ≤ Mn ≤ 0.1 wt%, 0 wt% ≤ Si ≤ 0.1 wt%, at least one element of niobium and tantalum in amounts of x wt% of niobium, y wt% of tantalum, other impurity elements in a total amount of not more than 0.5 wt%, balance iron, where 0 wt% ≤ x < 0.15 wt%, 0 wt% ≤ y ≤ 0.3 wt% and 0.14 weight percent ≤ (y + 2x) ≤ 0.3 weight percent, and which has been annealed at a temperature in the range of 730 °C to 880 °C for a time of 1 to 6 hours, wherein the soft magnetic alloy has a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercive field strength of 0.3 A/cm to 1.5 A/cm, where y = 0 and 0.07 weight percent ≤ x < 0.15 weight percent, wherein the soft magnetic alloy has a composition selected such that the yield strength of the soft magnetic alloy is adjustable over a range of at least 130 MPa after it has been annealed at 750 °C or at 871 °C.

Description

Ein ferromagnetisches Material, das magnetisiert werden kann, aber dazu tendiert, nicht magnetisiert zu bleiben, wird als weichmagnetisch beschrieben. Wenn ein weichmagnetisches Material in einem magnetischen Feld magnetisiert wird und dann von dem magnetischen Feld entfernt wird, verliert es größtenteils den Magnetismus, den es in dem Feld gezeigt hat. Ein weichmagnetisches Material zeigt vorzugsweise einen niedrigen Hystereseverlust, eine hohe magnetische Permeabilität und eine hohe magnetische Sättigungsinduktion. Weichmagnetisches Material wird in unterschiedlichen statischen und rotierenden elektrischen Geräten wie Motoren, Generatoren, Wechselstromgeneratoren, Transformatoren und magnetischen Lagern verwendet.A ferromagnetic material that can be magnetized but tends to remain unmagnetized is described as soft magnetic. When a soft magnetic material is magnetized in a magnetic field and then removed from the magnetic field, it loses most of the magnetism it exhibited in the field. A soft magnetic material preferably exhibits low hysteresis loss, high magnetic permeability, and high magnetic saturation induction. Soft magnetic material is used in various static and rotating electrical devices such as motors, generators, alternators, transformers, and magnetic bearings.

US 5 501 747 A offenbart eine hochfeste, weichmagnetische Eisen-Kobalt-Vanadium basierende Legierung, die weiterhin 0,15 Gewichtsprozent bis 0,5 Gewichtsprozent Niob und 0,003 Gewichtsprozent bis 0,02 Gewichtsprozent Kohlenstoff aufweist. Diese Legierung wird als eine Kombination der Streckgrenze, der magnetischen Eigenschaften und der elektrischen Eigenschaften offenbart, welche sie in die Lage versetzt, für das rotierende Teil, wie einen Rotor, einer rotierenden elektrischen Maschine eingesetzt zu werden. Wenn die Legierung bei einer Temperatur von nicht mehr als 740 °C für nicht mehr als etwa 4 Stunden getempert wird, weist sie eine Streckgrenze von mindestens 620 MPa bei Raumtemperatur auf. US 5 501 747 A discloses a high-strength, soft-magnetic iron-cobalt-vanadium-based alloy further comprising 0.15 wt. % to 0.5 wt. % niobium and 0.003 wt. % to 0.02 wt. % carbon. This alloy is disclosed as having a combination of yield strength, magnetic properties, and electrical properties that makes it suitable for use as a rotating part, such as a rotor, of a rotating electrical machine. When the alloy is annealed at a temperature of not more than 740 °C for not more than about 4 hours, it exhibits a yield strength of at least 620 MPa at room temperature.

DE 699 04 367 T2 offenbart eine weichmagnetische Legierung, die im Wesentlichen aus 45 % bis 55 % Kobalt; 0,75 % bis weniger als 1,5 % Vanadium, 0,15 % bis 0,5 % Niob oder Tantal oder Mischungen davon, 0 % bis 0,3 % Mangan, 0 % bis 0,2 % Silizium, 0 % bis 0,1 % Kohlenstoff und als Rest Eisen besteht, wobei alle Prozentangaben Gewichtsprozente sind und auf dem Gesamtgewicht der Legierung basieren. DE 699 04 367 T2 discloses a soft magnetic alloy consisting essentially of 45% to 55% cobalt; 0.75% to less than 1.5% vanadium, 0.15% to 0.5% niobium or tantalum or mixtures thereof, 0% to 0.3% manganese, 0% to 0.2% silicon, 0% to 0.1% carbon, and the balance iron, all percentages being by weight and based on the total weight of the alloy.

US 4 933 026 A offenbart eine weichmagnetische Kobalt-/Eisenlegierung bestehend aus 0,15-0,5 % Tantal oder Niob oder Tantal plus Niob, 33-55 % Kobalt, der Rest besteht aus Eisen, abgesehen von sehr geringen Legierungsbestandteilen und zufälligen Verunreinigungen. US 4 933 026 A discloses a soft magnetic cobalt/iron alloy consisting of 0.15-0.5% tantalum or niobium or tantalum plus niobium, 33-55% cobalt, the remainder being iron, apart from very minor alloying constituents and incidental impurities.

DE 696 11 610 T2 offenbart einen weichmagnetischen Artikel, der aus einer Legierung gebildet ist, die im Wesentlichen aus (in Gewichtsprozent) etwa -C 0,003-0,02 -Mn 0,10 max. -Si 0,10 max. -P 0,01 max. -S 0,003 max. -Cr 0,1 max. -Ni 0,2 max. -Mo 0,1 max. -Co 48-50 -V 1,8-2,2 -Nb 0,15-0,5 -N 0,004 max. -O 0,006 max. - besteht, wobei der Rest im Wesentlichen aus Eisen besteht. DE 696 11 610 T2 discloses a soft magnetic article formed from an alloy consisting essentially of (in weight percent) about -C 0.003-0.02 -Mn 0.10 max. -Si 0.10 max. -P 0.01 max. -S 0.003 max. -Cr 0.1 max. -Ni 0.2 max. -Mo 0.1 max. -Co 48-50 -V 1.8-2.2 -Nb 0.15-0.5 -N 0.004 max. -O 0.006 max. -, the remainder consisting essentially of iron.

US 2002 / 0 069 944 A1 offenbart nanostrukturierte Materialien und Verfahren zur Herstellung nanostrukturierter Materialien. US 2002 / 0 069 944 A1 discloses nanostructured materials and methods for producing nanostructured materials.

US 3 634 072 A offenbart eine magnetische Legierung, die gewichtsmäßig etwa 0,5 bis 2,5 Prozent Vanadium, 45 bis 52 Prozent Kobalt, mindestens ein Element aus der Gruppe bestehend aus etwa 0,02 bis 0,5 Prozent Niob und etwa 0,07 bis 0,3 Prozent Zirkonium sowie als Rest Eisen bis auf zufällige Verunreinigungen enthält. US 3 634 072 A discloses a magnetic alloy containing by weight about 0.5 to 2.5 percent vanadium, 45 to 52 percent cobalt, at least one element selected from the group consisting of about 0.02 to 0.5 percent niobium and about 0.07 to 0.3 percent zirconium, and the balance iron, excluding incidental impurities.

Jedoch sind weitere weichmagnetische Legierungen, die eine Kombination einer hohen Streckgrenze und geeigneter magnetischer Eigenschaften aufweisen, die für Anwendungen wie rotierende elektrische Geräte geeignet sind, wünschenswert.However, other soft magnetic alloys that have a combination of high yield strength and suitable magnetic properties suitable for applications such as rotating electrical equipment are desirable.

Eine weichmagnetische Legierung wird bereitgestellt, die aus 47 Gewichtsprozent ≤ Co ≤ 50 Gewichtsprozent, 1 Gewichtsprozent ≤ V ≤ 3 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,25 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,005 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Mn ≤ 0,01 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent, mindestens eines der Elemente von Niob und Tantal in Mengen von x Gewichtsprozent von Niob, y Gewichtsprozent von Tantal, weitere Verunreinigungselemente in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent, Rest Eisen besteht. Die Niob- und Tantalgehalte liegen in Bereichen von 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 Gewichtsprozent und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y+2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent, wobei y = 0 und 0,07 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent sind. Die weichmagnetische Legierung eine Zusammensetzung aufweist, die so ausgewählt ist, dass die Streckgrenze der weichmagnetischen Legierung über einen Bereich von mindestens 130 MPa anpassbar ist, nachdem sie bei 750 °C oder bei 871 °C getempert wurde.A soft magnetic alloy is provided which consists of 47 wt% ≤ Co ≤ 50 wt%, 1 wt% ≤ V ≤ 3 wt%, 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.25 wt%, 0 wt% ≤ C ≤ 0.005 wt%, 0 wt% ≤ Mn ≤ 0.01 wt%, 0 wt% ≤ Si ≤ 0.1 wt%, at least one of the elements of niobium and tantalum in amounts of x wt% of niobium, y wt% of tantalum, other impurity elements in a total amount of not more than 0.5 wt%, balance iron. The niobium and tantalum contents are in the ranges of 0 wt.% ≤ x < 0.15 wt.%, 0 wt.% ≤ y ≤ 0.3 wt.%, and 0.14 wt.% ≤ (y+2x) ≤ 0.3 wt.%, where y = 0 and 0.07 wt.% ≤ x < 0.15 wt.%. The soft magnetic alloy has a composition selected such that the yield strength of the soft magnetic alloy is adjustable over a range of at least 130 MPa after annealing at 750 °C or 871 °C.

Die weichmagnetische Legierung wurde getempert bei einer Temperatur in einem Bereich von 730 °C bis 880 °C für eine Zeit von 1 bis 6 Stunden und weist eine Streckgrenze im Bereich von 200 MPa bis 450 MPa und eine Koerzitivfeldstärke von 0,3 bis 1,5 A/cm auf.The soft magnetic alloy was annealed at a temperature in the range of 730 °C to 880 °C for a time of 1 to 6 hours and has a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercive field strength of 0.3 to 1.5 A/cm.

Die Legierung basiert auf einer 49%Co-2%V-Fe-artigen Legierung, die weiterhin Niob und/oder Tantal in Mengen innerhalb des Bereichs von 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent und/oder 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 Gewichtsprozent aufweist. Die Gesamtmenge von Niob und Tantal wird mit (y+2x) beschrieben, das bedeutet die Menge des Tantals in Gewichtsprozent, y, und zusätzlich die zweifache Menge von Niob in Gewichtsprozent, 2x, liegen innerhalb eines Bereichs von 0,14 Gewichtsprozent bis 0,3 Gewichtsprozent. Die Legierung schließt weiterhin einen maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,007 Gewichtsprozent und optional Ni bis zu 0,2 Gewichtsprozent ein.The alloy is based on a 49%Co-2%V-Fe-type alloy, which further contains niobium and/or tantalum in amounts within the range of 0 wt% ≤ x < 0.15 wt% and/or 0 wt% ≤ y ≤ 0.3 wt%. The total amount of niobium and tantalum is described as (y+2x), which means the amount of tantalum in weight percent, y, and additionally twice the amount of niobium in weight percent, 2x, are within a Range from 0.14 weight percent to 0.3 weight percent. The alloy further includes a maximum carbon content of 0.007 weight percent and optionally Ni up to 0.2 weight percent.

Die Elemente Mangan und Silizium sind auch optional und können hinzugefügt werden, um den Sauerstoffgehalt der Legierung zu vermindern. Sauerstoff ist nicht absichtlich zu der Legierung hinzugefügt, aber kann als eine Verunreinigung in einer Größenordnung bis zu 0,009 Gewichtsprozent vorhanden sein. Weitere Verunreinigungselemente, wie eine oder mehrere der Elemente Cr, Cu, Mo, Al, S, Ti, Ce, Zr, B, N, Mg, Ca oder P, können in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent vorhanden sein.The elements manganese and silicon are also optional and can be added to reduce the oxygen content of the alloy. Oxygen is not intentionally added to the alloy, but may be present as an impurity in amounts up to 0.009 weight percent. Other impurity elements, such as one or more of the elements Cr, Cu, Mo, Al, S, Ti, Ce, Zr, B, N, Mg, Ca, or P, may be present in a total amount not exceeding 0.5 weight percent.

Die Weichmagnetische Legierung ist auch frei von Bor. In diesem Zusammenhang schließt frei von Bor einen Borgehalt von weniger als 0,0007 Gewichtsprozent sowie Null Borgehalt ein.The soft magnetic alloy is also free of boron. In this context, free of boron includes a boron content of less than 0.0007 weight percent as well as zero boron content.

Für Legierungen des 49%Co-2%V-49%Fe-Typs wird im Allgemeinen beobachtet, dass die Tempertemperatur entgegengesetzte Effekte bei den mechanischen Eigenschaften und den magnetischen Eigenschaften aufweist. Insbesondere wird beobachtet, dass die Streckgrenze ansteigt für abfallende Tempertemperaturen, während bei den magnetischen Eigenschaften beobachtet wird, dass sie sich beim Tempern bei höheren Temperaturen verbessern.For alloys of the 49%Co-2%V-49%Fe type, it is generally observed that the annealing temperature has opposite effects on the mechanical and magnetic properties. In particular, the yield strength is observed to increase for decreasing annealing temperatures, while the magnetic properties are observed to improve upon annealing at higher temperatures.

Eine Kombination von einem Niobgehalt, x, und/oder Tantalgehalt, y, in einer Beziehung y+2x innerhalb des Bereichs von 0,14 bis 0,3 Gewichtsprozent und einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,005 Gewichtsprozent oder weniger als 0,003 Gewichtsprozent, liefert eine weichmagnetische Legierung mit einer Streckgrenze, die wie gewünscht über einen Bereich von 200 MPa bis 450 MPa bei geeigneter Auswahl der Temperbedingungen eingestellt werden kann. Gleichzeitig kann beobachtet werden, dass die weichmagnetischen Eigenschaften für weichmagnetische Teile, wie einem Rotor oder einem Stator einer rotierenden elektrischen Maschine geeignet sind.A combination of a niobium content, x, and/or tantalum content, y, in a relationship y+2x within the range of 0.14 to 0.3 weight percent and a carbon content of less than 0.005 weight percent or less than 0.003 weight percent yields a soft magnetic alloy with a yield strength that can be adjusted as desired over a range of 200 MPa to 450 MPa with appropriate selection of the tempering conditions. At the same time, it can be observed that the soft magnetic properties are suitable for soft magnetic parts, such as a rotor or a stator of a rotating electrical machine.

Eine Koerzitivfeldstärke von 1,5 A/cm kann für eine Legierung erreicht werden, die bei einer Tempertemperatur von 730 °C getempert wurde, während eine Koerzitivfeldstärke von 9,3 A/cm für eine Legierung, die bei 880 °C getempert wurde, erreicht werden kann.A coercivity of 1.5 A/cm can be achieved for an alloy annealed at an annealing temperature of 730 °C, while a coercivity of 9.3 A/cm can be achieved for an alloy annealed at 880 °C.

Eine Erklärung für dieses Verhalten bildet die Verminderung des Kohlenstoffgehalts, womit die Bildung von Laves-Phasen (Co/Fe, Nb) gefördert wird, während die Bildung von Karbiden reduziert ist, somit kann eine geeignete hohe Streckgrenze erhalten werden, ohne dass sich eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften bis zu einem Grad ergibt, bei dem sie nicht länger für die Verwendung in elektrischen Maschinen geeignet sind.One explanation for this behavior is the reduction of the carbon content, which promotes the formation of Laves phases (Co/Fe, Nb) while reducing the formation of carbides, thus allowing a suitably high yield strength to be obtained without resulting in a deterioration of the magnetic properties to a degree where they are no longer suitable for use in electrical machines.

In einer rotierenden elektrischen Maschine erfordert der Rotor typischerweise eine höhere Streckgrenze als der Stator, da der Rotor während des Betriebs rotiert und Zentrifugalkräften ausgesetzt ist. Es kann vorteilhaft sein, wenn die Streckgrenze des Materials des Rotors ausreichend hoch ist, sodass der Rotor unterhalb seiner elastischen Grenze trotz der Zentrifugalkräfte bleibt. Im Gegensatz dazu ist der Stator statisch und nicht der Zentrifugalkraft ausgesetzt, sodass der Stator eine geringere Streckgrenze als die des Rotors aufweisen kann.In a rotating electrical machine, the rotor typically requires a higher yield strength than the stator because the rotor rotates during operation and is subject to centrifugal forces. It can be advantageous if the yield strength of the rotor material is sufficiently high so that the rotor remains below its elastic limit despite the centrifugal forces. In contrast, the stator is static and not subject to centrifugal force, so the stator can have a lower yield strength than that of the rotor.

Vorteilhafterweise können die Streckgrenze und die magnetischen Eigenschaften der weichmagnetischen Legierung gemäß der Erfindung durch Tempern der Teile für den Rotor und für den Stator bei unterschiedlichen Tempertemperaturen angepasst werden, sodass die gleiche Zusammensetzung sowohl für den Rotor als auch für den Stator einer elektrischen Maschine verwendet werden kann.Advantageously, the yield strength and the magnetic properties of the soft magnetic alloy according to the invention can be adapted by tempering the parts for the rotor and for the stator at different tempering temperatures, so that the same composition can be used for both the rotor and the stator of an electrical machine.

In einer weiteren Ausführungsform ist der gesamte Gehalt von Niob und Tantal auf 0,25 begrenzt, sodass 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y+2x) ≤ 0,25 Gewichtsprozent sind.In another embodiment, the total content of niobium and tantalum is limited to 0.25, such that 0.14 wt% ≤ (y+2x) ≤ 0.25 wt%.

Tantal ist weggelassen, sodass y = 0 ist, ist der Niobgehalt 0,07 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent.Tantalum is omitted so that y = 0, the niobium content is 0.07 wt% ≤ x < 0.15 wt%.

In einer weiteren Ausführungsform ist die obere Grenze des Nickelgehalts auf 0,2 Gewichtsprozent begrenzt, sodass 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,20 Gewichtsprozent sind.In a further embodiment, the upper limit of the nickel content is limited to 0.2 wt%, so that 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.20 wt%.

Die maximale Menge an Kohlenstoff kann auf 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,003 Gewichtsprozent vermindert werden. Das Vermindern des Kohlenstoffgehalts kann beim Verbessern der magnetischen Eigenschaften vorteilhaft sein.The maximum amount of carbon can be reduced to 0 wt% ≤ C ≤ 0.003 wt%. Reducing the carbon content can be beneficial in improving magnetic properties.

Wie oben erörtert, sind Mangan und Silizium optional. In einigen Ausführungsformen enthält die weichmagnetische Legierung Mangan und/oder Silizium innerhalb eines Bereichs von 0 Gewichtsprozent y Mn ≤ 0,07 Gewichtsprozent und/oder 0 Gewichtsprozent < Si ≤ 0,07 Gewichtsprozent. In weiteren Ausführungsformen sind 0,07 Gewichtsprozent < Mn ≤ 0,1 Gewichtsprozent und/oder 0,07 Gewichtsprozent < Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent.As discussed above, manganese and silicon are optional. In some embodiments, the soft magnetic alloy contains manganese and/or silicon within a range of 0 wt. % y Mn ≤ 0.07 wt. % and/or 0 wt. % < Si ≤ 0.07 wt. %. In further embodiments, 0.07 wt. % < Mn ≤ 0.1 wt. % and/or 0.07 wt. % < Si ≤ 0.1 wt. %.

In einer Ausführungsform weist die weichmagnetische Legierung eine Streckgrenze (0,2% Dehnung), Rp_0,2, von zwischen 200 MPa und 450 MPa in einem getemperten Zustand auf. Die Streckgrenze kann wie gewünscht durch Anpassen der Temperbedingungen, insbesondere durch Auswahl einer geeigneten Tempertemperatur, angepasst werden.In one embodiment, the soft magnetic alloy has a yield strength (0.2% elongation), Rp _0.2 , of between 200 MPa and 450 MPa in an as-annealed state. The yield strength can be adjusted as desired by adjusting the annealing conditions, in particular by selecting a suitable annealing temperature.

Die weichmagnetischen Legierungen haben eine Zusammensetzung innerhalb der Bereiche, die oben angegeben sind, und zeigen eine lineare Abhängigkeit der Streckgrenze mit der Tempertemperatur. Dieses Merkmal wird nicht von den kommerziell verfügbaren Legierungen mit etwa 0,05 Gewichtsprozent Nb und 100 ppm C wie der HIPERCO 50 gezeigt. Im Folgenden wird auf Legierungen mit etwa 0,05 Gewichtsprozent Nb und 100 ppm C als Referenzlegierungen Bezug genommen.The soft magnetic alloys have a composition within the ranges specified above and exhibit a linear dependence of yield strength with tempering temperature. This feature is not exhibited by commercially available alloys with approximately 0.05 wt.% Nb and 100 ppm C, such as HIPERCO 50. In the following, alloys with approximately 0.05 wt.% Nb and 100 ppm C are referred to as reference alloys.

In einer Ausführungsform umfasst die weichmagnetische Legierung eine Streckgrenze (0,2% Dehnung), die eine lineare Funktion der Tempertemperatur über einen Tempertemperaturbereich von 740 °C bis 865 °C oder 730 °C bis 900 °C ist.In one embodiment, the soft magnetic alloy comprises a yield strength (0.2% elongation) that is a linear function of the annealing temperature over an annealing temperature range of 740°C to 865°C or 730°C to 900°C.

In einer Ausführungsform weist die weichmagnetische Legierung in einem Temperaturzustand eine Streckgrenze (0,2% Dehnung) auf, die innerhalb von ± 10% einer linearen Funktion der Streckgrenze (0,2% Dehnung) in Bezug auf eine Tempertemperatur, die für die Legierung erreicht wurde, liegt.In one embodiment, the soft magnetic alloy has a yield strength (0.2% strain) in one temperature condition that is within ± 10% of a linear function of the yield strength (0.2% strain) with respect to an annealing temperature achieved for the alloy.

In einem Temperaturzustand kann die weichmagnetische Legierung einen Widerstand von mindestens 0,4 µΩm und/oder eine Induktion B(8 A/cm) von mindestens 2,12 T umfassen.In a temperature condition, the soft magnetic alloy may comprise a resistance of at least 0.4 µΩm and/or an induction B(8 A/cm) of at least 2.12 T.

Wie oben erörtert, umfasst die weichmagnetische Legierung eine Kombination von mechanischer Festigkeit und weichmagnetischen Eigenschaften, die für weichmagnetische Teile einer rotierenden elektrischen Maschine geeignet sind. In einer Ausführungsform wird die weichmagnetische Legierung derart getempert, dass sie in dem getemperten Zustand eine Induktion B(8 A/cm) von mindestens 2,12 T und eine Streckgrenze von mindestens 370 MPa hat. Diese Kombination der Eigenschaften ist für einen Rotor einer elektrischen Maschine geeignet.As discussed above, the soft magnetic alloy comprises a combination of mechanical strength and soft magnetic properties suitable for soft magnetic parts of a rotating electrical machine. In one embodiment, the soft magnetic alloy is annealed such that, in the annealed state, it has an induction B(8 A/cm) of at least 2.12 T and a yield strength of at least 370 MPa. This combination of properties is suitable for a rotor of an electrical machine.

In einer besonderen Ausführungsform weist die weichmagnetische Legierung nach einem Tempern bei einer Temperatur im Bereich von 720 °C bis 900 °C eine Streckgrenze in dem Bereich von 200 MPa und 450 MPa und eine Leistungsverlustdichte bei 2 T und 400 Hz von weniger als 90 W/≤ auf. In weiteren Ausführungsformen ist für eine Tempertemperatur von 720 °C die Leistungsverlustdichte bei 2 T und 400 Hz weniger als 90 W/≤ und für eine Tempertemperatur von 900 °C ist sie weniger als 65 W/≤.In a particular embodiment, the soft magnetic alloy, after annealing at a temperature in the range of 720°C to 900°C, has a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a power loss density at 2 T and 400 Hz of less than 90 W/≤. In further embodiments, for an annealing temperature of 720°C, the power loss density at 2 T and 400 Hz is less than 90 W/≤, and for an annealing temperature of 900°C, it is less than 65 W/≤.

Ein Stator für einen elektrischen Motor und ein Rotor für einen elektrischen Motor, die eine weichmagnetische Legierung gemäß einer der vorhergehend beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, werden auch bereitgestellt. Ein elektrischer Motor, der einen Stator und einen Rotor aufweist, die jeder eine weichmagnetische Legierung umfassen, die eine Zusammensetzung gemäß einer der vorher beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, wird auch bereitgestellt. Der Rotor und der Stator können die gleiche Zusammensetzung aufweisen, aber unterschiedliche mechanische Eigenschaften und magnetische Eigenschaften haben. Dies kann durch Tempern des Rotors oder von Teilen, die den Rotor bilden, unter unterschiedlichen Temperbedingungen verglichen mit dem Stator der den Teilen, die den Stator bilden, bereitgestellt werden.A stator for an electric motor and a rotor for an electric motor comprising a soft magnetic alloy according to any one of the previously described embodiments are also provided. An electric motor comprising a stator and a rotor, each comprising a soft magnetic alloy having a composition according to any one of the previously described embodiments, is also provided. The rotor and the stator may have the same composition but different mechanical properties and magnetic properties. This can be achieved by tempering the rotor or parts forming the rotor under different tempering conditions compared to the stator or the parts forming the stator.

Der Rotor und/oder der Stator können eine Vielzahl von Platten oder Schichten aufweisen, die aufeinander gestapelt sind, um ein Laminat zu bilden.The rotor and/or stator may comprise a plurality of plates or layers stacked on top of each other to form a laminate.

Die elektrische Maschine kann ein Motor, ein Generator, ein Wechselstromgenerator oder ein Transformator sein.The electrical machine can be a motor, a generator, an alternator or a transformer.

Ein Verfahren zur Herstellung einer weichmagnetischen Legierung wird bereitgestellt, die umfasst: Bereitstellen einer Schmelze, die aus 47 Gewichtsprozent ≤ Co ≤ 50 Gewichtsprozent, 1 Gewichtsprozent ≤ V ≤ 3 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,25 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,005 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Mn ≤ 0,01 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent, mindestens ein Elemente von Niob und Tantal in Mengen von x Gewichtsprozent von Niob oder y Gewichtsprozent von Tantal, weitere Verunreinigungselemente in einer Gesamtmenge von nicht mehr als 0,5 Gewichtsprozent, Rest Fe, wobei 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 Gewichtsprozent und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y+2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent besteht, wobei y = 0 und 0,07 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent sind. Die weichmagnetische Legierung eine Zusammensetzung aufweist, die so ausgewählt ist, dass die Streckgrenze der weichmagnetischen Legierung über einen Bereich von mindestens 130 MPa anpassbar ist, nachdem sie bei 750 °C oder bei 871 °C getempert wurde. Diese Schmelze wird gekühlt und erstarrt, um einen Rohling zu bilden. Der Rohling wird heiß gewalzt, abgeschreckt und dann kalt gewalzt. Nachfolgend wird mindestens ein Teil des Rohlings bei einer Temperatur in dem Bereich von 730 °C bis 880 °C getempert und eine Streckgrenze in dem Bereich von 200 MPa bis 450 MPa und eine Koerzitivfeldstärke von 0,3 A/cm bis 1,5 A/cm hergestellt.A method for producing a soft magnetic alloy is provided, which comprises: providing a melt consisting of 47 wt% ≤ Co ≤ 50 wt%, 1 wt% ≤ V ≤ 3 wt%, 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.25 wt%, 0 wt% ≤ C ≤ 0.005 wt%, 0 wt% ≤ Mn ≤ 0.01 wt%, 0 wt% ≤ Si ≤ 0.1 wt%, at least one of niobium and tantalum in amounts of x wt% of niobium or y wt% of tantalum, further impurity elements in a total amount of not more than 0.5 wt%, balance Fe, where 0 wt% ≤ x < 0.15 wt%, 0 wt% ≤ y ≤ 0.3 weight percent and 0.14 weight percent ≤ (y+2x) ≤ 0.3 weight percent, where y = 0 and 0.07 weight percent ≤ x < 0.15 weight percent. The soft magnetic alloy has a composition selected such that the yield strength of the soft magnetic alloy is adjustable over a range of at least 130 MPa after being tempered at 750 °C or 871 °C. This melt is cooled and solidified to form an ingot. The ingot is hot rolled, quenched, and then cold rolled. Subsequently, at least a portion of the ingot is tempered at a temperature in the range of 730 °C to 880 °C and a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercive field strength of 0.3 A/cm to 1.5 A/cm.

Nach dem Kaltwalzen kann der Rohling die Form einer Platte oder eines Bandes aufweisen. Teile des Rohlings können zum Beispiel durch Stanzen oder Schneiden entfernt werden und das Stück oder die Stücke bei einer geeigneten ausgewählten Temperatur getempert werden, um die gewünschten mechanischen und magnetischen Eigenschaften zu erhalten.After cold rolling, the blank can be in the form of a plate or strip. Portions of the blank can be removed, for example, by punching or cutting, and the piece or pieces can be tempered at a suitably selected temperature to obtain the desired mechanical and magnetic properties.

In weiteren Ausführungsformen wird mindestens ein Abschnitt des Rohlings bei einer Temperatur im Bereich von 740 °C bis 865 °C oder in einem Bereich von 730 °C bis 790 °C oder in einem Bereich von 800 °C bis 880°C getempert. Der höhere Temperaturbereich von 800 bis 880 °C kann verwendet werden, wenn ein Stator aus der weichmagnetischen Legierung hergestellt werden soll, und der niedrigere Temperaturbereich von 730 °C bis 790 °C kann verwendet werden, wenn ein Rotor aus der weichmagnetischen Legierung hergestellt werden soll.In further embodiments, at least a portion of the blank is annealed at a temperature in the range of 740°C to 865°C, or in a range of 730°C to 790°C, or in a range of 800°C to 880°C. The higher temperature range of 800 to 880°C may be used when a stator is to be made from the soft magnetic alloy, and the lower temperature range of 730°C to 790°C may be used when a rotor is to be made from the soft magnetic alloy.

In einer weiteren Ausführungsform wird eine Dickenreduzierung des Rohlings von etwa 90% durch das Heißwalzen des Rohlings erzeugt. Diese Dickenreduzierung kann gewählt werden, um die gewünschte Dickenreduktion in dem nachfolgenden Kaltwalzschritt zu wählen und die Menge der Deformation, die in die weichmagnetische Legierung eingebracht wird, auszuwählen.In another embodiment, a thickness reduction of the blank of approximately 90% is achieved by hot rolling the blank. This thickness reduction can be selected to determine the desired thickness reduction in the subsequent cold rolling step and to select the amount of deformation introduced into the soft magnetic alloy.

Der Rohling kann bei einer Temperatur in dem Bereich von 1100 °C bis 1300 °C heiß gewalzt werden. Nach dem Heißwalzen kann der Rohling auf natürliche Weise abkühlen. Nach dem Heißwalzen wird der Streifen von einer Temperatur über 730 °C auf Raumtemperatur oder unter Raumtemperatur abgeschreckt. Dies kann, während der Streifen von der Heißwalztemperatur abkühlt, durchgeführt werden. Alternativ kann der Streifen auf Raumtemperatur gekühlt sein und danach erneut auf eine Temperatur über 730 °C erhitzt werden und auf Raumtemperatur oder unter Raumtemperatur abgeschreckt werden.The blank can be hot rolled at a temperature in the range of 1100°C to 1300°C. After hot rolling, the blank is allowed to cool naturally. After hot rolling, the strip is quenched from a temperature above 730°C to room temperature or below room temperature. This can be done while the strip is cooling from the hot rolling temperature. Alternatively, the strip can be cooled to room temperature and then reheated to a temperature above 730°C and quenched to room temperature or below room temperature.

Nach dem Heißwalzen und vor dem Kaltwalzen kann der Rohling gereinigt werden, zum Beispiel abgebeizt und/oder mechanisch bearbeitet werden, zum Beispiel durch Sandstrahlen, um die Oberfläche zu säubern. Dieses verbessert die Oberflächengüte des Rohlings nach dem Kaltwalzen und kann auch zum Verbessern der magnetischen Eigenschaften der Legierung nach dem Tempern beitragen.After hot rolling and before cold rolling, the blank can be cleaned, for example, by pickling and/or mechanically processed, for example, by sandblasting, to clean the surface. This improves the surface finish of the blank after cold rolling and can also contribute to improving the magnetic properties of the alloy after tempering.

In einer Ausführungsform wird eine Dickenreduktion des Rohlings von 90% durch Kaltwalzen des Rohlings erzeugt. Nach dem Kaltwalzen kann die Dicke des Rohlings in dem Bereich von 0,3 mm bis 9,4 mm liegen. Diese Dicke ist für die Herstellung laminierter Gegenstände, wie laminierte Rotoren und laminierte Statoren für elektrische Maschinen, geeignet.In one embodiment, a 90% thickness reduction of the blank is achieved by cold rolling the blank. After cold rolling, the thickness of the blank can range from 0.3 mm to 9.4 mm. This thickness is suitable for the production of laminated articles, such as laminated rotors and laminated stators for electrical machines.

Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbzeugs wird auch bereitgestellt, das ein Durchführen des Verfahrens gemäß einer der vorher beschriebenen Ausführungsformen umfasst und ein Trennen eines Abschnitts des Rohlings, um ein Halbzeug herzustellen, umfasst.A method for producing a semi-finished product is also provided, which comprises performing the method according to any of the previously described embodiments and comprising separating a portion of the blank to produce a semi-finished product.

Ein laminierter Gegenstand kann durch Zusammenbau einer Vielzahl von Halbzeugteilen, die eine weichmagnetische Legierung gemäß einem der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist, gebildet werden.A laminated article may be formed by assembling a plurality of semi-finished parts comprising a soft magnetic alloy according to any of the embodiments described above.

Ein Rotor für einen elektrischen Motor kann durch Tempern der weichmagnetischen Legierung oder des laminierten Gegenstands gemäß einer der vorher beschriebenen Ausführungsformen bei einer Temperatur von 730 °C bis 790 °C bereitgestellt werden.A rotor for an electric motor can be provided by annealing the soft magnetic alloy or laminated article according to any of the previously described embodiments at a temperature of 730°C to 790°C.

Ein Stator für einen elektrischen Motor kann durch Tempern der weichmagnetischen Legierung oder des laminierten Gegenstands gemäß einer der vorher beschriebenen Ausführungsformen bei einer Temperatur von 800 °C bis 880 °C bereitgestellt werden.A stator for an electric motor can be provided by annealing the soft magnetic alloy or laminated article according to any of the previously described embodiments at a temperature of 800°C to 880°C.

Spezifische Beispiele und Ausführungsformen werden nun mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen und Tabellen beschrieben.

1 zeigt einen Graphen einer Streckgrenze Rp_0,2 in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt.
2 zeigt einen Graphen einer Streckgrenze Rp_0,2 in Abhängigkeit von Kohlenstoff für einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung.
3 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt.
4 zeigt einen Graphen einer magentischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung.
5 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke Hc in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt.
6 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke Hc in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung.
7 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 400Hz) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt.
8 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 400Hz) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Legierungen, die einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung aufweisen.
9 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt.
10 zeigt einen Graphen einer magentischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Legierungen, die einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung aufweisen.
11 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (80 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für niedrige Kohlenstoffgehalte.
12 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (80 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Nb- und Ta-Gehalte gemäß der Erfindung.
13 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50Hz) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für niedrige Kohlenstoffgehalte.
14 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50Hz) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Nb- und Ta-Gehalte gemäß der Erfindung.
15 zeigt einen Graphen eines Bereichs der Streckgrenze in Abhängigkeit vom Ta- und Nb-Gehalt für C ≤ 0,0070%.
16 zeigt einen Graphen eines Bereichs der Streckgrenze in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für 0,14 Gewichtsprozent <= Ta + 2 x Nb <= 0,30 Gewichtsprozent.
17 zeigt einen Graphen der Leistungsverlustdichte P (2T; 400 Hz) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2.
18 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke Hc in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2.
19 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50 Hz) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2.
20 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2.
21 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2.

Specific examples and embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings and tables.

1 shows a graph of a yield strength Rp _0.2 as a function of (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content.
2 shows a graph of a yield strength Rp _0.2 as a function of carbon for an Nb and Ta content according to the invention.
3 shows a graph of a magnetic induction B (3 A/cm) as a function of (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content.
4 shows a graph of a magnetic induction B (3 A/cm) as a function of the carbon content for an Nb and Ta content according to the invention.
5 shows a graph of coercive field strength Hc as a function of (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content.
6 shows a graph of a coercive field strength Hc as a function of the carbon content for an Nb and Ta content according to the invention.
7 shows a graph of a power loss density P (2T; 400Hz) as a function of (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content.
8 shows a graph of a power loss density P (2T; 400Hz) as a function of the carbon content for alloys having an Nb and Ta content according to the invention.
9 shows a graph of a magnetic induction B (8 A/cm) as a function of (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content.
10 shows a graph of a magnetic induction B (8 A/cm) as a function of the carbon content for alloys having an Nb and Ta content according to the invention.
11 shows a graph of a magnetic induction B (80 A/cm) as a function of (Ta + 2 x Nb) for low carbon contents.
12 shows a graph of magnetic induction B (80 A/cm) as a function of carbon content for Nb and Ta contents according to the invention.
13 shows a graph of a power loss density P (2T; 50Hz) as a function of (Ta + 2 x Nb) for low carbon contents.
14 shows a graph of a power loss density P (2T; 50Hz) as a function of the carbon content for Nb and Ta contents according to the invention.
15 shows a graph of a range of yield strength as a function of Ta and Nb content for C ≤ 0.0070%.
16 shows a graph of a range of yield strength versus carbon content for 0.14 wt% <= Ta + 2 x Nb <= 0.30 wt%.
17 shows a graph of the power loss density P (2T; 400 Hz) as a function of the yield strength Rp _0.2 .
18 shows a graph of a coercive field strength Hc as a function of the yield strength Rp _0.2 .
19 shows a graph of a power loss density P (2T; 50 Hz) as a function of the yield strength Rp _0.2 .
20 shows a graph of a magnetic induction B (3 A/cm) as a function of the yield strength Rp _0.2 .
21 shows a graph of a magnetic induction B (8 A/cm) as a function of the yield strength Rp _0.2 .

Tabelle 1 zeigt eine Zusammenfassung der Zusammensetzungen, mechanischen Eigenschaften und magnetischen Eigenschaften von Legierungen und Vergleichslegierungen.Table 1 shows a summary of the compositions, mechanical properties and magnetic properties of alloys and comparison alloys.

Eine weichmagnetische Legierung wird bereitgestellt, die im Wesentlichen aus 47 Gewichtsprozent ≤ Co ≤ 50 Gewichtsprozent, 1 Gewichtsprozent ≤ V ≤ 3 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,25 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,007 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Mn ≤ 0,01 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent, mindestens eines der Elemente von Niob und Tantal in Mengen von x Gewichtsprozent von Niob, y Gewichtsprozent von Tantal, Rest Eisen besteht. Die Legierung weist 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y+2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent besteht. Die weichmagnetische Legierung wurde bei einer Temperatur in einem Bereich von 730 °C bis 880 °C für eine Zeit von 1 bis 6 Stunden getempert und weist eine Streckgrenze im Bereich von 200 MPa bis 450 MPa und eine Koerzitivfeldstärke von 0,3 bis 1,5 A/cm auf.A soft magnetic alloy is provided which consists essentially of 47 wt% ≤ Co ≤ 50 wt%, 1 wt% ≤ V ≤ 3 wt%, 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.25 wt%, 0 wt% ≤ C ≤ 0.007 wt%, 0 wt% ≤ Mn ≤ 0.01 wt%, 0 wt% ≤ Si ≤ 0.1 wt%, at least one of the elements of niobium and tantalum in amounts of x wt% of niobium, y wt% of tantalum, balance iron. The alloy has 0 weight percent ≤ x < 0.15 weight percent, 0 weight percent ≤ y ≤ 0.3, and 0.14 weight percent ≤ (y+2x) ≤ 0.3 weight percent. The soft magnetic alloy was annealed at a temperature range of 730 °C to 880 °C for a time of 1 to 6 hours and has a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercive field strength of 0.3 to 1.5 A/cm.

Die weichmagnetische Legierung kann durch Bereitstellen einer Schmelze hergestellt werden, die im Wesentlichen aus 47 Gewichtsprozent ≤ Co ≤ 50 Gewichtsprozent, 1 Gewichtsprozent ≤ V ≤ 3 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Ni ≤ 0,25 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,007 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Mn ≤ 0,01 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ Si ≤ 0,1 Gewichtsprozent, mindestens ein Elemente von Niob und Tantal in Mengen von x Gewichtsprozent von Niob oder y Gewichtsprozent von Tantal, Rest Fe, wobei 0 Gewichtsprozent ≤ x < 0,15 Gewichtsprozent, 0 Gewichtsprozent ≤ y ≤ 0,3 Gewichtsprozent und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y+2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent besteht. Die Schmelze wird dann gekühlt und erstarrt, um einen Rohling zu bilden. Der Rohling wird dann heiß gewalzt, zum Beispiel bei 1200 °C, gekühlt oder erneut erhitzt auf 730 °C und dann auf Raumtemperatur abgeschreckt. Der Rohling wird dann kalt gewalzt bei Raumtemperatur auf eine Enddicke von zum Beispiel 0,35 mm. Nachfolgend wird mindestens ein Abschnitt des Rohlings bei einer Temperatur im Bereich von 730 °C bis 880 °C getempert, um ein Halbzeug zu bilden, das eine Streckgrenze in dem Bereich von 200 MPa bis 450 MPa und eine Koerzitivfeldstärke von 0,3 A/cm bis 1,5 A/cm aufweist.The soft magnetic alloy can be produced by providing a melt consisting essentially of 47 wt% ≤ Co ≤ 50 wt%, 1 wt% ≤ V ≤ 3 wt%, 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.25 wt%, 0 wt% ≤ C ≤ 0.007 wt%, 0 wt% ≤ Mn ≤ 0.01 wt%, 0 wt% ≤ Si ≤ 0.1 wt%, at least one element of niobium and tantalum in amounts of x wt% of niobium or y wt% of tantalum, balance Fe, where 0 wt% ≤ x < 0.15 wt%, 0 wt% ≤ y ≤ 0.3 wt% and 0.14 wt% ≤ (y+2x) ≤ 0.3 weight percent. The melt is then cooled and solidified to form an ingot. The ingot is then hot rolled, for example at 1200 °C, cooled or reheated to 730 °C and then quenched to room temperature. The ingot is then cold rolled at room temperature to a final thickness of, for example, 0.35 mm. Subsequently, at least a portion of the ingot is annealed at a temperature in the range of 730 °C to 880 °C to form a semi-finished product having a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercivity of 0.3 A/cm to 1.5 A/cm.

Die Temperatur wird so gewählt, dass sie zwischen der Rekristallisations-Temperatur von etwa 720 °C und der Übergangsphase von der Alpha-, α, Phase zu der Gamma-, γ, Phase bei etwa 885 °C liegt. Die Tempertemperatur wird innerhalb dieses Bereichs so gewählt, dass das Halbzeug die erwünschten mechanischen Eigenschaften, insbesondere die gewünschte Streckgrenze (0,2% Dehnung), Rp_0,2, in Kombination mit den gewünschten magnetischen Eigenschaften, insbesondere Leistungsverlustdichte, aufweist.The temperature is chosen so that it lies between the recrystallization temperature of about 720 °C and the transition phase from the alpha, α, phase to the gamma, γ, phase at about 885 °C. The tempering temperature is chosen within this range so that the semi-finished product has the desired mechanical properties, in particular in particular the desired yield strength (0.2% elongation), Rp _0.2 , in combination with the desired magnetic properties, in particular power loss density.

Es wird beobachtet, dass eine Zusammensetzung von einem Niob- und/oder Tantalgehalt, die durch (y + 2x) beschrieben werden, wobei y der Tantalgehalt in Gewichtsprozent und x der Niobgehalt in Gewichtsprozent innerhalb des Bereichs von 0,14 bis 0,3 Gewichtsprozent ist, und ein Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,007 Gewichtsprozent oder weniger als 0,005 Gewichtsprozent oder weniger als 0,003 Gewichtsprozent eine weichmagnetische Legierung mit einer Streckgrenze bereitstellt, die wie gewünscht über einen Bereich von 200 MPa bis 450 MPa durch geeignete Auswahl der Tempertemperatur angepasst werden kann. Gleichzeitig können weichmagnetische Eigenschaften, die geeignet sind für weichmagnetische Teile der rotierenden elektrischen Maschine, erhalten werden.It is observed that a composition of a niobium and/or tantalum content described by (y + 2x), where y is the tantalum content in weight percent and x is the niobium content in weight percent within the range of 0.14 to 0.3 weight percent, and a carbon content of less than 0.007 weight percent, or less than 0.005 weight percent, or less than 0.003 weight percent, provides a soft magnetic alloy with a yield strength that can be adjusted as desired over a range of 200 MPa to 450 MPa by appropriate selection of the annealing temperature. At the same time, soft magnetic properties suitable for soft magnetic parts of the rotating electrical machine can be obtained.

Vorteilhaft ist, dass die Streckgrenze und die magnetischen Eigenschaften so angepasst werden können, dass die gleiche Zusammensetzung sowohl für den Rotor als auch für den Stator einer elektrischen Maschine verwendet durch Tempern der Teile für den Rotor und für den Stator bei unterschiedlichen Tempertemperaturen werden kann. Zum Bespiel können Teile für einen Rotor bei 750 °C getempert werden und eine höhere Streckgrenze aufweisen als Teile für den Stator, die bei 870 °C getempert werden. In diesem Beispiel weist der Stator deutlich bessere magnetische Eigenschaften auf als der Rotor.An advantage is that the yield strength and magnetic properties can be adjusted so that the same composition can be used for both the rotor and stator of an electrical machine by tempering the rotor and stator parts at different tempering temperatures. For example, rotor parts can be tempered at 750 °C and exhibit a higher yield strength than stator parts tempered at 870 °C. In this example, the stator exhibits significantly better magnetic properties than the rotor.

Die Zusammensetzung, Temperbedingungen und die gemessenen mechanischen und magnetischen Eigenschaften von Probenlegierungen gemäß der Erfindung und von Vergleichslegierungen werden in Tabelle 1 zusammengefasst.The composition, tempering conditions and measured mechanical and magnetic properties of sample alloys according to the invention and of comparison alloys are summarized in Table 1.

In einem ersten Satz von Ausführungsformen wird der Effekt der Zusammensetzung auf die mechanischen und magnetischen Eigenschaften untersucht. Für jede Probenlegierung wird ein Tempern bei 750 °C für 3 Stunden und ein Tempern bei 871 °C für 2 Stunden gezeigt, die miteinander über gestrichelte Linien verbunden sind.In a first set of embodiments, the effect of composition on mechanical and magnetic properties is investigated. For each sample alloy, annealing at 750 °C for 3 hours and annealing at 871 °C for 2 hours are shown, connected by dashed lines.

In den Figuren wird die Abhängigkeit von Niob und Tantal (y + 2x) als Ta + 2 x Nb dargestellt.In the figures, the dependence of niobium and tantalum (y + 2x) is shown as Ta + 2 x Nb.

1 zeigt einen Graphen einer Streckgrenze Rp_0,2 in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für Legierungen mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt, insbesondere einem Kohlenstoffgehalt von weniger als oder gleich 0,007 Gewichtsprozent und unterschiedlichen (x + 2x)-Werten. 1 shows a graph of a yield strength Rp _0.2 as a function of (Ta + 2 x Nb) for alloys with a low carbon content, in particular a carbon content of less than or equal to 0.007 wt.% and different (x + 2x) values.

Die niedrigste erreichbare Streckgrenze und die höchste erreichbare Streckgrenze für jede Probenlegierung steigt um eine ähnliche Größe mit einem Nb- und Ta-Gehalt (y + 2x). Der Bereich, über den die Streckgrenze angepasst werden kann, bleibt relativ groß. Dies ist vorteilhaft, da eine einzige Zusammensetzung einen größeren Bereich der Streckgrenze bei der Auswahl der Temperbedingungen umfassen kann.The lowest achievable yield strength and the highest achievable yield strength for each sample alloy increase by a similar amount with Nb and Ta content (y + 2x). The range over which the yield strength can be adjusted remains relatively large. This is advantageous because a single composition can encompass a wider range of yield strength when selecting tempering conditions.

2 zeigt einen Graphen einer Streckgrenze Rü_0,2 in Abhängigkeit von Kohlenstoff für einen einzigen Nb- und Ta-Gehalt (y + 2x) gemäß der Erfindung. Die Streckgrenze erhöht sich mit steigendem Kohlenstoffgehalt. Der Bereich, über den die Streckgrenze durch Auswahl der Tempertemperatur angepasst werden kann, ist für zunehmende Kohlenstoffgehalte reduziert. Der Kohlenstoffgehalt sollte klein gehalten werden, um in der Lage zu sein, die Streckgrenze über einen größeren Bereich anzupassen. 2 shows a graph of yield strength Rü _0.2 as a function of carbon for a single Nb and Ta content (y + 2x) according to the invention. The yield strength increases with increasing carbon content. The range over which the yield strength can be adjusted by selecting the tempering temperature is reduced for increasing carbon contents. The carbon content should be kept low to be able to adjust the yield strength over a wider range.

3 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für Probenlegierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger oder gleich 0,007 Gewichtsprozent. 3 shows a graph of magnetic induction B (3 A/cm) versus (Ta + 2 x Nb) for sample alloys with a carbon content of less than or equal to 0.007 wt%.

Die magnetische Induktion B (3A/cm) fällt mit steigendem Nb- und Ta-Gehalt, insbesondere größer als 0,5 ab. Für Legierungen jedoch, die einen Ta- und Nb-Gehalt (x + 2x) gemäß der Erfindung aufweisen, nämlich innerhalb des Bereichs von 0,14 bis 0,3 Gewichtsprozent, ist der Abfall nach einer Tempertemperatur bei 871 °C für 2 Stunden moderat.The magnetic induction B (3 A/cm) decreases with increasing Nb and Ta content, especially above 0.5. However, for alloys having a Ta and Nb content (x + 2x) according to the invention, namely within the range of 0.14 to 0.3 wt. %, the decrease is moderate after annealing at 871 °C for 2 hours.

4 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für einen Nb- und Ta-Gehalt (y + 2x) gemäß der Erfindung. Es wird kein signifikanter Trend beobachtet. 4 shows a graph of magnetic induction B (3 A/cm) as a function of carbon content for Nb and Ta contents (y + 2x) according to the invention. No significant trend is observed.

5 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke H_c in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen Kohlenstoffgehalt von weniger als oder gleich 0,007 Gewichtsprozent. Der Unterschied in H_c ist geringer für kleinere (Ta + 2Nb)-Gehalte. Der Verschlechterungseffekt für H_c der fallenden Tempertemperatur ist geringer für niedrigere Nb- und Ta-Gehalte. 5 shows a graph of coercivity H _c versus (Ta + 2 x Nb) for a carbon content of less than or equal to 0.007 wt.%. The difference in H _c is smaller for lower (Ta + 2Nb) contents. The deterioration effect on H _c of decreasing annealing temperature is smaller for lower Nb and Ta contents.

6 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke Hc in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für einen Nb- und Ta-Gehalt (y + 2x) von weniger als 0,3. 6 shows a graph of coercive field strength Hc as a function of carbon content for Nb and Ta contents (y + 2x) of less than 0.3.

7 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 400 Hz) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für niedrige Kohlenstoffgehalte von weniger oder gleich 0,007 Gewichtsprozent. Die Verluste nach einer Tempertemperatur von 871 °C für 2 Stunden für Ta- und Nb-Gehalte (y + 2x) für weniger als 0,3 bleiben niedrig. 7 shows a graph of a power loss density P (2T; 400 Hz) as a function of (Ta + 2 x Nb) for low carbon contents of less than or equal to 0.007 wt.%. The losses after an annealing temperature of 871 °C for 2 hours for Ta and Nb contents (y + 2x) for less than 0.3 remain low.

8 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 400 Hz) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Legierungen, die einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung aufweisen. Ein Kohlenstoffgehalt von 100ppm erhöht die Verluste ab einer Tempertemperatur von 871 °C für 2 Stunden. Der Kohlenstoffgehalt sollte niedrig gehalten werden, um niedrige Verluste zu erreichen. 8 shows a graph of power loss density P (2T; 400 Hz) as a function of carbon content for alloys containing Nb and Ta according to the invention. A carbon content of 100 ppm increases losses starting at an annealing temperature of 871 °C for 2 hours. The carbon content should be kept low to achieve low losses.

9 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für einen niedrigen Kohlenstoffgehalt von maximal 0,007. Die magnetische Induktion B (8 A/cm) fällt mit wachsendem Nb- und Ta-Gehalt. Für Legierungen jedoch, die einen Ta und Nb (y+2x) von weniger als etwa 0,3 aufweisen, ist nach einer Tempertemperatur von 871 °C für 2 Stunden der Abfall moderat. 9 shows a graph of magnetic induction B (8 A/cm) versus (Ta + 2 x Nb) for a low carbon content of up to 0.007. The magnetic induction B (8 A/cm) decreases with increasing Nb and Ta content. However, for alloys with Ta and Nb (y+2x) of less than about 0.3, the decrease is moderate after an annealing temperature of 871 °C for 2 hours.

10 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Legierungen, die einen Nb- und Ta-Gehalt gemäß der Erfindung aufweisen. Ein höherer Kohlenstoffgehalt führt zu einer niedrigeren magnetischen Induktion. 10 shows a graph of magnetic induction B (8 A/cm) as a function of carbon content for alloys containing Nb and Ta according to the invention. A higher carbon content leads to a lower magnetic induction.

11 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (80 A/cm) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für Probenlegierungen mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als oder gleich 0,007 Gewichtsprozent. Die magnetische Induktion B (80 A/cm) fällt mit wachsendem Nb- und Ta-Gehalt. Für die Legierungen jedoch, die einen Ta- und Nb-Gehalt (y + 2x) von weniger als etwa 0,3 aufweisen, ist der Abfall nach einer Tempertemperatur von 871 °C für 2 Stunden moderat. 11 shows a graph of magnetic induction B (80 A/cm) versus (Ta + 2 x Nb) for sample alloys with a carbon content of less than or equal to 0.007 wt.%. The magnetic induction B (80 A/cm) decreases with increasing Nb and Ta content. However, for alloys with a Ta and Nb content (y + 2x) of less than about 0.3, the decrease is moderate after an annealing temperature of 871 °C for 2 hours.

12 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (80 A/cm) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Nb- und Ta-Gehalte gemäß der Erfindung. Es wird kein signifikanter Effekt beobachtet. 12 shows a graph of magnetic induction B (80 A/cm) as a function of carbon content for Nb and Ta contents according to the invention. No significant effect is observed.

13 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50Hz) in Abhängigkeit von (Ta + 2 x Nb) für Kohlenstoffgehalte von weniger oder gleich 0,007 Gewichtsprozent. Ein starker Anstieg der Verluste wird für (y + 2x) größer als 0,3 beobachtet. 13 shows a graph of power loss density P (2T; 50 Hz) as a function of (Ta + 2 x Nb) for carbon contents less than or equal to 0.007 wt.%. A sharp increase in losses is observed for (y + 2x) greater than 0.3.

14 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50Hz) in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für Nb- und Ta-Gehalte (y + 2x) gemäß der Erfindung. Es wird beobachtet, dass Legierungen mit steigendem Kohlenstoffgehalt steigende Verluste aufweisen. 14 shows a graph of a power loss density P (2T; 50 Hz) as a function of carbon content for Nb and Ta contents (y + 2x) according to the invention. It is observed that alloys exhibit increasing losses with increasing carbon content.

15 zeigt einen Graphen des Bereichs der Streckgrenze für eine Legierung, die bei 750 °C für 3 Stunden und bei 871 °C für 2 Stunden getempert wurde, in Abhängigkeit vom Ta- und Nb-Gehalt (y + 2x) für c ≤ 0,007%: Die Streckgrenze bleibt mit wachsendem Ta und Nb weitestgehend unverändert. 15 shows a graph of the range of yield strength for an alloy annealed at 750 °C for 3 hours and at 871 °C for 2 hours as a function of Ta and Nb content (y + 2x) for c ≤ 0.007%: The yield strength remains largely unchanged with increasing Ta and Nb.

16 zeigt einen Graphen des Bereichs der Streckgrenze, die für eine Legierung, die bei 750 °C für 3 Stunden und bei 871 °C für 2 Stunden getempert wurde, in Abhängigkeit vom Kohlenstoffgehalt für 0,14 Gewichtsprozent <= Ta + 2 x Nb <= 0,30 Gewichtsprozent erreicht wird. Der Bereich, über den die Streckgrenze mit einer Temperaturdifferenz von 121 °C angepasst werden kann, vermindert sich mit steigendem Kohlenstoffgehalt. Der größte Bereich der Streckgrenzenwerte ist mit einem Kohlenstoffgehalt von weniger als 0,005 Gewichtsprozent erreichbar. 16 shows a graph of the range of yield strength achieved for an alloy annealed at 750 °C for 3 hours and at 871 °C for 2 hours, as a function of carbon content, for 0.14 wt.% <= Ta + 2 x Nb <= 0.30 wt.%. The range over which the yield strength can be adjusted with a temperature difference of 121 °C decreases with increasing carbon content. The widest range of yield strength values is achievable with a carbon content of less than 0.005 wt.%.

In einem zweiten Satz von Ausführungsformen, die in den 17 bis 21 gezeigt werden, werden die magnetischen Eigenschaften als eine Funktion der Streckgrenze, Rp_0,2, gezeigt.In a second set of embodiments described in the 17 to 21 The magnetic properties are shown as a function of the yield strength, Rp _0.2 .

In 17 bis 21 bezeichnet „A“ Legierungen gemäß der Erfindung, nämlich 0,15 Gewichtsprozent ≤ (Ta + 3 x Nb) ≤ 0,30 Gewichtsprozent, C ≤ 0,007 % und „B“ bezeichnet eine Vergleichszusammensetzung einer Referenzlegierung mit (Ta + 2 x Nb) ≤ 0,12 Gewichtsprozent, 0,0080 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,0120 Gewichtsprozent. Diese Referenzlegierungen weisen Zusammensetzungen auf, die ähnlich zu denen sind, die in der US 3,634,072 offenbart und ähnlich zu der kommerziell verfügbaren Legierung HIPERCO 50 sind.In 17 to 21 “A” denotes alloys according to the invention, namely 0.15 wt% ≤ (Ta + 3 x Nb) ≤ 0.30 wt%, C ≤ 0.007% and “B” denotes a comparative composition of a reference alloy with (Ta + 2 x Nb) ≤ 0.12 wt%, 0.0080 wt% ≤ C ≤ 0.0120 wt%. These reference alloys have compositions similar to those described in the US$3,634,072 disclosed and are similar to the commercially available alloy HIPERCO 50.

17 bis 21 zeigen, dass die höchsten und niedrigsten Werte von Rp_0,2 mit der Legierung „A“ vergleichbar sind, was zeigt, dass die Streckgrenze über einen weiteren Bereich anpassbar ist, als es mit der Vergleichslegierung „B“ erreichbar ist. 17 to 21 show that the highest and lowest values of Rp _0.2 are comparable to alloy “A”, demonstrating that the yield strength is adjustable over a wider range than is achievable with the reference alloy “B”.

17 zeigt einen Graphen der Leistungsverlustdichte P (2T; 400 Hz) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2 und mit deutlich niedrigeren Verlusten für die Legierungen „A“. 17 shows a graph of the power loss density P (2T; 400 Hz) as a function of the yield strength Rp _0.2 and with significantly lower losses for the alloys “A”.

Eine weichmagnetische Legierung mit einer niedrigen Leistungsverlustdichte wird durch die weichmagnetische Legierung gemäß der Erfindung bereitgestellt. Die Legierung kann als ein Stator einer elektrischen Maschine aufgrund der niedrigen Verluste und der guten magnetischen Eigenschaften verwendet werden.A soft magnetic alloy with a low power loss density is provided by the soft magnetic alloy according to the invention. The alloy can be used as a stator of an electric machine due to its low losses and good magnetic properties.

18 zeigt einen Graphen einer Koerzitivfeldstärke Hc in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2, 19 zeigt einen Graphen einer Leistungsverlustdichte P (2T; 50 Hz) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2, 20 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (3 A/cm) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2 und 21 zeigt einen Graphen einer magnetischen Induktion B (8 A/cm) in Abhängigkeit von der Streckgrenze Rp_0,2. Im Allgemeinen wird beobachtet, dass sich die magnetischen Eigenschaften mit steigender Rp_0,2 verschlechtern. 18 shows a graph of a coercive field strength Hc as a function of the yield strength Rp _0.2 , 19 shows a graph of a power loss density P (2T; 50 Hz) as a function of the Yield strength Rp _0.2 , 20 shows a graph of a magnetic induction B (3 A/cm) as a function of the yield strength Rp _0.2 and 21 shows a graph of magnetic induction B (8 A/cm) as a function of the yield strength Rp _0.2 . In general, it is observed that the magnetic properties deteriorate with increasing Rp _0.2 .

17 bis 21 zeigen, dass aufgrund des geringen Kohlenstoffgehalts von ≤ 0,007 Gewichtsprozent und 0,14 Gewichtsprozent ≤ (y + 2x) ≤ 0,3 Gewichtsprozent der Legierung gemäß der Erfindung, die mit „A“ gezeigt wird, ein vergrößerter Bereich der Werte der Streckgrenze von etwa 200 MPa bis etwa 450 MPa für eine einzige Zusammensetzung verglichen mit der Zusammensetzung B bereitgestellt werden kann, welche einen niedrigeren Wert von (Ta + 2 x Nb) ≤ 0,12 Gewichtsprozent und einen höheren Kohlenstoffgehalt von 0,008 Gewichtsprozent ≤ C ≤ 0,0120 Gewichtsprozent aufweist. 17 to 21 show that due to the low carbon content of ≤ 0.007 wt% and 0.14 wt% ≤ (y + 2x) ≤ 0.3 wt% of the alloy according to the invention shown with "A", an increased range of yield strength values from about 200 MPa to about 450 MPa can be provided for a single composition compared to composition B which has a lower value of (Ta + 2 x Nb) ≤ 0.12 wt% and a higher carbon content of 0.008 wt% ≤ C ≤ 0.0120 wt%.

Claims

Soft magnetic alloy according to Claim 1 , where 0.14 weight percent ≤ (y + 2x) ≤ 0.25 weight percent.

Soft magnetic alloy according to Claim 1 or 2 , where 0 wt% ≤ Ni ≤ 0.20 wt%.

Soft magnetic alloy according to Claim 1 , where 0 wt% ≤ C < 0.003 wt%.

Soft magnetic alloy according to one of the preceding claims, which has a nickel content of 0 weight percent < Ni ≤ 0.2 weight percent.

Soft magnetic alloy according to one of the preceding claims, which has a manganese content of 0 wt% < Mn ≤ 0.07 wt%.

Soft magnetic alloy according to one of the preceding claims, which has a silicon content of 0 wt% < Si ≤ 0.05 wt%.

Soft magnetic alloy according to one of the preceding claims, wherein the soft magnetic alloy has a resistance of at least 0.4 µΩm.

Soft magnetic alloy according to one of the preceding claims, wherein the soft magnetic alloy has an induction B (8 A/cm) of at least 2.12 T.

A soft magnetic alloy according to any one of the preceding claims, wherein in an annealed state the soft magnetic alloy has a yield strength (0.2% elongation) that is within ± 10% of a linear function of the yield strength (0.2% elongation) with respect to an annealing temperature.

A soft magnetic alloy according to any one of the preceding claims, wherein the soft magnetic alloy has a yield strength (0.2% elongation) that is a linear function of an annealing temperature over an annealing temperature range of 740°C to 865°C.

Soft magnetic alloy according to Claim 11 , wherein the soft magnetic alloy has a yield strength (0.2% elongation) that is a linear function of the annealing temperature over an annealing temperature range of 730 °C to 900 °C.

A stator for an electric motor comprising the soft magnetic alloy according to any one of the Claims 1 until 12 has.

A rotor for an electric motor comprising the soft magnetic alloy according to any one of the Claims 1 until 12 has.

An electric motor that rotates the stator Claim 13 and the rotor Claim 14 has.

A method for producing a soft magnetic alloy comprising: - providing a melt consisting of 47 wt.% ≤ Co ≤ 50 wt.%, 1 wt.% ≤ V ≤ 3 wt.%, 0 wt.% ≤ Ni ≤ 0.25 wt.%, 0 wt.% ≤ C ≤ 0.005 wt.%, 0 wt.% ≤ Mn ≤ 0.1 wt.%, 0 wt.% ≤ Si ≤ 0.1 wt.%, at least one element of niobium and tantalum in amounts of x wt.% of niobium or y wt.% of tantalum, further impurity elements in a total amount of not more than 0.5 wt.%, the remainder being iron, where 0 wt.% ≤ x < 0.15 wt.%, 0 wt.% ≤ y ≤ 0.3 weight percent and 0.14 weight percent ≤ (y + 2x) ≤ 0.3 weight percent, where y = 0 and 0.07 weight percent ≤ x < 0.15 weight percent; - cooling and solidifying the melt to form a blank; - Hot rolling the blank, followed by - Quenching the blank from a temperature above 730°C, followed by - Cold rolling the blank, and subsequently - Annealing at least a portion of the blank at a temperature in the range of 730°C to 880°C and producing a yield strength in the range of 200 MPa to 450 MPa and a coercive field strength of 0.3 A/cm to 1.5 A/cm, wherein the soft magnetic alloy has a composition selected such that the yield strength of the soft magnetic alloy is adjustable over a range of at least 130 MPa after being annealed at 750°C or 871°C.

Procedure according to Claim 16 wherein at least a portion of the blank is tempered at a temperature in the range of 740 °C to 865 °C.

Procedure according to Claim 16 wherein at least a portion of the blank is tempered at a temperature in the range of 730 °C to 790 °C or in the range of 800 °C to 880 °C.

Method according to one of the Claims 16 until 18 , whereby a thickness reduction of the blank of 90% is achieved by hot rolling the blank.

Method according to one of the Claims 16 until 19 , wherein the blank is hot rolled at a temperature in the range of 1100 °C to 1300 °C.

Method according to one of the Claims 16 until 20 , wherein after hot rolling the blank is cooled and quenched from a temperature above 730 °C to room temperature or is cooled and reheated to a temperature above 730 °C and then quenched to room temperature.

Method according to one of the Claims 16 until 21 which also includes pickling of the blank before cold rolling.

Method according to one of the Claims 16 until 22 , whereby a thickness reduction of the blank of 90% is achieved by cold rolling the blank.

Method according to one of the Claims 16 until 23 , whereby after cold rolling the thickness of the blank is in the range of 0.3 mm to 0.4 mm.

A method for producing a semi-finished part, which comprises a method according to one of the Claims 16 until 24 and comprising dividing a part of the blank to form a semi-finished product.

Procedure according to Claim 25 , which further comprises joining a plurality of semi-finished parts which are produced by the method according to Claim 25 and forming a laminated soft magnetic article.

A method of manufacturing a rotor for an electric motor, comprising providing the soft magnetic alloy according to one of the Claims 1 until 12 and tempered at a temperature of 730 to 790 °C.

A method of manufacturing a stator for an electric motor comprising providing the soft magnetic alloy according to any one of Claims 1 until 12 and has a tempering temperature of 800 °C to 880 °C.