Ферромагнитный материал на основе железного порошка для магнитопроводов постоянного и переменного тока

Ферромагнитный материал на основе железного порошка для магнитопроводов постоянного и переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к ферромагнитным материалам на основе железного порошка, используемым для изготовления магнитопроводов бытового и автотракторного электрооборудования, работающих в постоянных и переменных полях. Сущность изобретения: предложен ферромагнитный материал на основе железного порошка следующего состава (мас.%): олово 2-6, кремний 1-3. тальк 0,1- 0,6. железо - остальное. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5023022/02 (22) 13.01.92 (46) 23.08.93. Бюл, М 31 (75) А.В.Кошелев, Е.И.Фрумкин и И.И.Нечаев . (73) А,В,Кошелев (56) Патент США % 458480, кл. В 22 F 1/00, 1986.

Европейский патент М 0165872, кл. С 22 С 33/02, 1985, Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к магнитомягким материалам, изготовленным методом порошковой металлургии и использующимся для изготовления магнитопроводов бытового и автотракторного электрооборудования, работающего в постоянных и переменных полях; и может быть использовано в электротехнической и электроприборостроительной промышленности.

Целью изобретения является увеличение механической прочности и магнитных характеристик материала, а также повышение технологичности процесса изготовления магнитопроводов.

Для достижения указанной цели в изве.стный сплав на основе железного порошка, в состав которого входят олово и кремний, согласно изобретению дополнительно вводят тальк; при этом содержание всех указанÄÄ5UÄÄ 1836731 АЗ

<я>5 Н 01 F 1/147, С 22 С 38/02, В 22 F 1/00 (54) ФЕРРОМАГНИТНЫЙ МАТЕРИАЛ MA

ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗНОГО ПОРОШКА ДЛЯ

МАГНИТОПРОВОДОВ ПОСТОЯННОГО И

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности, к ферромагнитным материалам на основе железного порошка, используемым для изготовления магнитопроводов бытового и автотракторного электрооборудования, работающих в постоянных и переменных полях. Сущность изобретения: предложен ферромагнитный материал на основе железного порошка следующего состава (мас. $): олово 2-6, кремний 1 — 3, тальк 0,10,6,железо — остальное. 1 табл. ных компонентов должно быть в следующих соотношениях, мас. :

° аав

Олово 2,0 — 6,0 00

Кремний 1,0-3,0 (АЭ

Тальк 0,1 — 0,6

Железо Остальное до 100 4

Комплексное легирование материала оловом, кремнием и тальком позволяет получать сплав максимальной плотности (относительная плотность более 94 ) и снизить содержание кремния до 37(„что положительно сказывается на стойкости инструмента.

Введенный в состав шихты тальк выполняет роль твердой смазки и, равномерно распределяясь в материале после перемешивания, не входит в твердый раствор после спекания и охлаждения, что приводит к дисперсному упрочнению матрицы. Кроме того, тальк увеличивает удельное электро1836731. сопротивление материала и как.следствие уменьшаются .удельные потери на гистерезис и вихревые токи.

Наличие в сплаве олова способствует улучшению уплотняемости и, образуя при спекании жидкую фазу, олово улучшает спекаемость материала — повышается конечная плотность.

Кроме того, экспериментально установлено, что введение в coGTBB шихты олова уменьшает разброс магнитных свойств, Основной причиной стимулирующего влияния жидкой фазы на усадку является растворение частиц твердой фазы в расплаве, В данном случае жидкая фаза, возникающая в результате плавления легкоплавкого компонента (t», s 232 С), хорошо растекается по брикету, покрывая поверхность подавляющего большинства частиц железа, и усадка происходит за счет уменьшения при растворении в жидкой фазе частиц железа, сближения их центров под действием капиллярных сил и затекания расплава в межчастичные поры.

Прессование брикетов проводят до относительной плотности 90+3 g (площадь межчастичных контактов, сформированных при прессовании достаточно высока) и спекают при температуре 1200+20 С в атмосфере водорода в течение 2 ч. В этом случае усадка проходит равномерно и составляет (2,1-2,3%), что позволяет использовать предлагаемый сплав в промышленном производстве по традиционный технологической схеме: приготовление шихты; прессование; спекание, Уменьшение в составе материала кремния до 3% позволяет дополнительно ввести операцию калибрования деталей и восстановительный отжиг (в случае необходимости получения деталей более высокой точности). Пример. Для изготовления порошковых магнитопроводов иэ предлагаемого сплава, готовятся смеси ингредиентов (см.табл.), причем олово вводится в материал в виде лигатуры — железо — 20ь олова, а кремний — в виде ферросилиция, в котором его содержание от 50 до 757; при размере частиц менее 50 мкм (например марки ФС—

75); В качестве основы используется железный порошок марок ПЖР2.(3),200.26(28), полученный методом распыления (ГОСТ

9849-86), оловянный порошок марки ПО-1, ПΠ— 2 (ГОСТ 9723-73) и тальк по ГОСТ

19729-74. Смешивание проводят в двухконусном смесителе в течение 1 ч.

Полученные смеси обладают высокой текучестью (33 сек/50 r} и позволяют

10 вести процесс формования магнитопроводов на прессах-автоматах со скоростью 820 шт/мин при удельном давлении 600 — 700

МПа. Затем спрессованные детали спекают при температуре 1200+20 С в течение двух часов в атмосфере водорода. С целью получения деталей более высокой точности (Н8-Н10), дополнительно проводят калибрование и восстановительный отжиг. Пол-. ученные таким образом магнитопроводы далее передаются на испытания и сборку

2-6;

1-3;

0,1-0,6;

Остальное

В таблице приведены магнитные и механические характеристики полученных материалов (пример 1-6), а также для

15 сопоставления характеристики известного материала (пример 7), Как следует иэ данных таблицы, предлагаемый материал (примеры 1 — 6), обладает

bio сравнению с известным материалом по20 вышенными магнитными и прочностными свойствами.

Ведение талька менее 0,1 не оказывает существенного влияния на магнитные и прочностные характеристики, при выходе

25 эа нижний предел (более 0,6 талька), происходит частичная изоляция отдельных зерен железа, снижается магнитная индукция и наблюдается эффект разупрочнения матрицы.

30 Комплексное легирование железной матрицы оловом, тальком и кремнием, позволяет использовать предлагаемый материал в промышленном производстве цельнопрессованных магнитопроводов по35 стоянного и переменного тока; позволит улучшить характеристики электрических машин при значительном снижении потерь металла, значительно улучшить технологичность процесса изготовления магнитопро40 водов, Разработанный материал рекомендуется использовать при иэготовлении магнитопроводов, работающих в условиях повышенных ударных нагрузок, в частности для изготовле45 ния деталей электромагнитных муфт; по своим качествам разработанный материал сравним с пермаллоем марки 50 Н.

Формула изобретения

Ферромагнитный материал на основе

50 железного порошка для магнитопроводов постоянного и переменного тока, содержащий олово и кремний,отл ич а ющийся тем, что он дополнительно содержит тальк при следующем соотношении компонентов, 55 м,с.%:

Олово

Кремний

Тальк

Железо

1836731

Продолжение таблицы

Составитель А.Кошелев

Редактор Е.Полионова . Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 3023 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Проиааодатаанно-иадатальокиа комбинат "Патант", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101