Патент 1156151

Сплав для постоянных магнитов

 

СПЛАВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, содержащий железо и палладий , отличающийся тем, что, с целью удешевления изготовляемых магнитов за счет сокращения времени достижения высококоэрщ1тивного состояния при сохранении магнитных свойств, он дополнительно содержит медь при следующем соотнощении компонентов , ат.%: Железо45-75 Медь0,5-3,0 ПалладийОстальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3450005/22-02 (22) 09.06.82 (46) 15.05.85. Бюл. № 18 (72) А. Е. Ермаков, Л. Г. Гроховская и А. А. Куранов (53) 669.018.5 (088.8) (56) 1. «Physica status solidi», 1981, ч 66, № 2, р. 697 — 701.

2. Физика металлов и металловедение», 1971, т. 31, вып. 6, с. 1199 — 1206.

„SU„„1156151

+(sg Н 01 F 1/04; С 22 С 5 04; С 22 С 38/16 (54) (57) СПЛАВ ДЛЯ ПОСТОЯННЫУ

МАГНИТОВ, содержащий железо и палладий, отличающийся тем, что, с целью удешевления изготовляемых магнитов за счет сокращения времени достижения высококоэрцитивного состояния при сохранении магнитных свойств, он дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, ат.%:

Железо 45 — 75

Медь 0,5 — 3,0

Палладий Остальное

1156151

Изобретение относится к магнитным материалам, в частности к сплавам для постоянных магнитов, содержащих железо и палладий, и может быть использовано для производства постоянных магнитов любой формы в приборостроении.

Известен сплав для постоянных магнитов (1), содержащий железо и палладий при следующем соотношении компонентов, g t о/

Железо 47,5 — 82,0

Палладий Остальное

Недостатком данного сплава является необходимость длительного отпуска для достижения высококоэрцитивного состояния, что приводит к дополнительным затратам при изготовлении из него магнитов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и дости-аемому результату является сплав для постоянных магнитов (2), содержащий железо и палладий при следующем соотношении компонентов ат о

Железо 40 — 78

Палладий Остальное

B известном сплаве время достижения высокоэрцитивного состояния ускоряется путем деформирования закаленных сплавов.

Однако несмотря, на использование

90о/р-ной деформации высококоэрцитивное сосгояние достигается после отпуска продолжительностью десятки и сотни часов, что удорожает изготовляемые из этого сплава магниты.

Цель изобретения — удешевление изготовляемых магнитов за счет сокращения времени достижения высококоэрцитивного состояния при сохранении магнитных свойств.

Для достижения поставленной цели сплав для постоянных магнитов, содержащий железо и палладий, дополнительно содержит медь при следующем соотношении ком по не нто в, ат. o/о.

Железо 45,0 — 75,0

Медь 0,5 — 3,0

Палладий Остальное

Предельные концентрации железа в предложенном сплаве обусловлены областью существования постоянных магнитов в данной системе. При содержании железа меньше 45 ат.о/o и больше 75 ат. /о сплав имеет коэрцитивную силу менее 400 Э. Такие сплавы нецелесообразно использовать в качестве постоянных магнитов, так как с такой низкой коэрцитивной силой имеются более дешевые пластичные сплавы, не содержащие драгоценных металлов (например, сплав железо-хром-кобальт).

Добавление меди в сплав железо-палладий в количестве 0,5 — 3 ат. /о, приводит к сокращению времени достижения высококоэрцитивного состояния, что удешевляет магниты, изготовляемые из этого сплава.

Кроме того, добавление меди не только не ухудшает магнитных свойств сплава, но в некоторых сплавах даже повышает коэрцитивную силу, что ухудшает качество изготовляемых магнитов. Замена части дорогостоящего палладия медью приводит также к удешевлению сплава.

Предложенный сплав получают индукционной плавкой исходных металлов высокой чистоты в вакууме или инертной атмосфере в алундовых тиглях, кристаллизацией в тех же тиглях, гомогенизацией при

1000 С в течение 30 мин в среде аргона с последующей закалкой в воде. После закалки сплавы деформируют на 90 /o прокаткой.

Из полученных прокаткой полос изготавливают вырезкой или выштамповкой магниты различной формы (квадратные, кольцевые и т.п.).

Для достижения максимальной коэрцитивной силы магниты подвергают отпуску в безокислительной атмосфере или в вакууме при температуре 400 С с последующей закалкой в воду.

Примеры получения предлагаемого сплава приведены в таблице.

Для удобства сравнения уровня магнитных характеристик и времени достижения конечного уровня коэрцитивной силы проведено параллельное сопоставление известного (2) и предложенного сплавов при одинаковом содержании железа в пределах предложенного соотношения компонентов.

Магнитные характеристики определяют с помощью вибромагнитометра в разомкнутой магнитной цепи с намагничеванием в полях до 30 кЭ и использованием в качестве эталона образцов никеля той же формы.

Точность определения Нс и Вч составляет

5о/о, а (ВН) макс. +.8с/о.

Как следует из приведенной таблицы, частичная замена в известном сплаве железо — палладий (2) палладия медью в количестве 0,5 — 3 ат.о/о во всем предложенном интервале соотношения компонентов позволяет сократить время достижения высококоэрцитивного состояния на 10 — 280 ч, а для некоторых составов (в частности, эквиатомного сплава железо-палладий) повысить уровень коэрцитивной силы).

При этом уровень остальных магнитных характеристик сохраняется.

При выходе за предлагаемые соотношения компонентов либо не сокращается время достижения высококоэрцитивного состояния (при содержании меди менее 0 5 ат. /о), либо снижаются магнитные характеристики (при содержании меди более 5 ат. /o).

Предлагаемый сплав для постоянных магнитов может быть широко использован в приборостроении взамен известного (2) сплава во всей области предлагаемого соотношения компонентов. Сплавы с содержанием палладия 24 — 36 ат. /о имеют при этом преимущество при использовании в

1156151 магнитных системах с высокой рабочей точкой, а сплавы с содержанием палладия более 50 ат.в в при работе в агрессивных средах в связи с повышенной коррозионной стой костью.

Сокращение времени достижения высококоэрцитивного состояния предложенного сплава позволяет значительно снизить стоимость получаемых магнитов и сократить расход электроэнергии для их произОст яточная магнитная

Коэрцнтнвная сила Нс (Э) после отпуска прн 400 С в течение, ч

Соотношение компонентов, ат.Х дельная агннтная нергня(ВН) акс.

0 ГсхЭ

II 1

Fe Cu Pd

3 5 7 10 20 30 300 индукция, Вч, Гс

Известный (2) 45,0

55,0 2 8 — 60 200 430 430

4200

0,5

Предловенный 45,0

Известный (2) 50,0

3,0 52,0 100 300 400 420 440

0,6

4000

50,0 80 140 200 300 700 750 770

1,4

6100

Предлокенный 50,0 0,5 49,5 120 180 — 400 910

6100

36,0 20 30 — 80 300 500 1000

2,6

9600

05 355 30

70 200 600 1000—

3,6

8900

25 О 2 15 - 70 250 450 450

1,4

10000

10 240 40 70 — 290

440

1,4

9700

П р н м е ч а н и е. Ошибка определения Нс и Вч составляет (57), (ВН) макс — (1 87) .

Составитель В. Туров

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Заказ 3185/50 Тираж 679 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Известный (2) 64,0

Предлокенный 64,0

Известный 12) 75,0

Предловенный 75,0 водства. Кроме того, предложенный сплав позволяет экономить дорогостоящий палладий за счет его частичной замены медью, что также снижает себестоимость получаемых магнитов.

Экономический эффект от использования 1 кг предложенного сплава взамен известного (2) составит около 0,6 тыс. руб., а общий экономический эффект от использования изобретения — более 60 тыс. руб.