Магнитно-мягкий аморфный сплав на основе кобальта

Магнитно-мягкий аморфный сплав на основе кобальта

Реферат

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к изысканию аморфных сплавов на основе кобальта с температурой Кюри не ниже 100С и высокими магнитными свойствами. Сущность: предложенный сплав содержит, мас. % : железо - 3,2 - 3,8; кремний - 8,2 - 9,1; бор - 2,3 - 3,6; хром - 2,1 - 5,5; кобальт - остальное, при этом сумма кремний + бор + хром должна составлять 13,8 - 16,0% .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изысканию аморфных сплавов на основе кобальта с высокими магнитными свойствами, предназначенных для сердечников магнитопроводов, используемых в слабых магнитных полях, преимущественно - магнитопроводов низкопороговых магнитомодуляционных преобразователей - феррозондов и магнитных модуляторов для обнаружения и измерения слабых магнитных полей и электрических токов. Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому являются сплавы на основе кобальта, содержащие железо, бор, кремний и хром в соответствии с формулой (Cо₆₇Fe₃Si₁₅B₁₅)_100-xCr_x. Лучший результат по магнитным свойствам (Н_с = 1,4 А/м) и уровню магнитного шума (Н_ш = 4,410^-5 А/м) получен в сплаве с х = 7 ат. % хрома (т. е. при составе, мас. % : железо 3,4; кремний 8,3; бор 3,2; хром 7,7; остальное кобальт). Однако этот сплав характеризуется низкой температурой Кюри = 50^оС, что исключает его использование в реальных условиях эксплуатации преобразователей при рабочей температуре до 70-80^оС. Целью изобретения является увеличение магнитной проницаемости, уменьшение коэрцитивной силы и снижение магнитных шумов предлагаемых сплавов с температурой Кюри не ниже 100^оС. Поставленная цель достигается тем, что магнитно-мягкий аморфный сплав на основе кобальта с температурой Кюри не ниже 100^оС содержит железо, кремний, бор, хром при следующем соотношении компонентов, мас. % : железо - 3,2-3,8; кремний - 8,2-9,1; бор - 2,3-3,6; хром - 2,1-5,5; кобальт - остальное, при этом сумма кремния, бора и хрома (Si+B+Vr) должна составлять 13,8-16,0% . Предложенный сплав отличается от известного количественным соотношением компонентов и регламентированным содержанием суммы кремния, бора и хрома. П р и м е р. Заготовки сплавов заданного состава выплавляют в вакуумно-индукционной печи. Аморфные сплавы в виде лент толщиной 202 мкм, шириной 1,5 и 5 мм изготовляют методом быстрой закалки расплава на вращающемся металлическом диске. Химический состав заявляемых сплавов, сплавов с составом за пределами заявляемого и сплава-прототипа приведены в табл. 1. Измерения магнитных характеристик сплавов и шумов магнитных модуляторов проводились на витых тороидальных сердечниках размером (30х25х5) мм³, шумов феррозондов - на сердечниках размером (1,4х1,2х1,5) мм³. Сердечники подвергнуты термообработке в одинаковых условиях при (400-450^оС) в течение 0,5-1 ч с последующим охлаждением на воздухе. Магнитные характеристики измерялись стандартным баллистическим методом по ГОСТ 8.377.80. Измерение магнитных шумов модуляторов проводилось в феррорезонансном режиме при поле возбуждения 410³ A/м, частоте 5 кГц, в полосе 0,05-1 Гц. Шумы феррозондов измерялись при частоте 12,5 кГц и амплитуде тока возбуждения 0,5 А в полосе 0,1-1 Гц. В табл. 2 приведены магнитные свойства и шумовые характеристики сердечников магнитных модуляторов и феррозондов из сплавов, составы которых приведены в табл. 1. Приведенные данные показывают, что предлагаемые сплавы (N 1-5) по магнитным свойствам и шумовым характеристикам существенно превосходят как сплавы с запредельным составом компонентов, так и сплав-прототип. Применение предлагаемого сплава для сердечников магнитомодуляционных преобразователей позволяет улучшить их функциональные и метрологические характеристики, снизить потребляемую мощность, расширить диапазон рабочих температур, повысить их качество. (56) Патент США N 4420348, кл. С 22 С 19/07, 1983. K. Shirae, Noise in amorphous magnetic materials, IEEE Trans. on magn. vol. MAG-20, NO. 5. Sept. 1984, р. 1299-1301.

Формула изобретения

МАГНИТНО-МЯГКИЙ АМОРФНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ КОБАЛЬТА преимущественно с температурой Кюри не ниже 100^oС, содержащий железо, кремний, бор, хром, отличающийся тем, что, с целью увеличения магнитной проницаемости, уменьшения коэрцитивной силы, снижения магнитных шумов, он содержит указанные компоненты в следующем соотношении, мас. % : Железо 3,2 - 3,8 Кремний 8,2 - 9,1 Бор 2,3 - 3,6 Хром 2,1 - 5,5 Кобальт Остальное причем суммарное содержание кремния, бора и углерода составляет 13,8 - 16,0% .

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 10-2002

Извещение опубликовано: 10.04.2002