Способ получения литых магнитов

Способ получения литых магнитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (11) 8275П

ИЗОБРЕТЕНИЯ со|оз Сдеетскик

Социалистнческнк, Республик

К АВТОР(:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 13.11.78 (21) 2682800/22-02 (51) М. Кл.

С 22 С 1/02

Н О1 Г 1/20 с и р н со сд и и с н и с M 3 B H B K 11 Л"е—! осударстввнный комитет

СССР (23) Приоритет— (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень ¹ !7 по делам изобретений н открытий (53) УДК 62,1.3!8 (,088.8) (45) Дата опубликования описания 07.05.81. (72) Авторы изобретения

И. В. Гаврилин и A. В. Панфилов

Владимирский политехнический институт (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ МАГНИТОВ

1, Изооретенис относится к получс|пно литых материалов, в частности к способам получения композиционньгх магнитных сплавов, обладающих высокими магнитными и прочностными свойствами и используемьь для изготовления постоянных магнитов.

Известе|| способ изготовления постоянных магнитов, включающий смешивание форромагнитного порошка со связующим материалом, прессование под высоким удельным давлением при наложении ориентирующего магнитного поля и спекание в инертной атмосфере или в вакууме (1).

Однако при реализации известного способа изделия имеют нсдостаточн Io механическую прочность и технологический процесс их изготовления сложен.

Известен способ получения постоянны: магнитов из порошкообразных металлоотхвдов методом динамического горячего прессования. Этот способ предусматривает перемешивание исходных порошкообразпых ферромагнитных материалов со связкой, уплотнение нагретых пресСовок, предварительно полученных холодным прессованием, приложением ударных нагрузок, спекание в инертной атмосфере, исключающей окисление, и термическую обработку в магнит|том поле (2).

Недостатками известного способа является отсутствие возможнос гн полного использования порошкообразных отходов для изготовления магнитов, так как наличие в

5 порошках трудновосстановимых н тугоплавких окислов (Л1зОз) препятствует уплотнению сплавов и тормозит диффузионные процессы прй спекании, что способствует дальнейшему окислению сплава и тем самым

1р приводит к увеличению содержания в нем немагнитной фазы и резкому снижению магнитных свойств. Максимальное содержани. отходов в шихте, при котором обеспечивает.ся по,чученне качественных прсссовок, со16 ставляст только 30 — 40%. При изготовлении известным способом магнитов сложной конфигурации требуется применение сложной дорогостоящей оснастки и использование специальных методов прессования, что ус20 ложняет технологический процссс получения постоянных магнитов.

Наиболее близким к изобретению по тсхнической сущности и достигаемому эффекту является способ получения литых

25 магнитов, включаю|ций смешивание магнитных порошков со связующим, перемешивапие, наложение ориентированного магнитно

ro поля и прессование. В качестве связующего может быть использован металл с темзп пературой плавления ниже 300 C (3).

827:)77

Однако магниты, полученные этим способом, имеют низкие значения коэрциативной силы Н, = 550 — 600 э.

Целью изобретения является повышение коэрциативной силы постоянных магнитов.

Поставленная цель достигается тем, что операции введения магнитного материала и перемешивания совмещают, в качестве связующего используют расплав цинк-кадмий или олово — -цинк в твердо-жидком состоянии с содержанием твердой фазы 3—

30—

85%, причем температуру расплава повьпняют по мере введения магнитного материала до общего содержания твердой фазы 80-85%, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном поле. Перемешивание производят со скорост(ло 300 —600 об/мин. Кроме того, порошкообразный магнитный материал вводят в коли (сстве 60 — 85% от объема связки.

Применение в качестве связки сплавов н а основе цинк — кадм и и и олово — пш(к обусловлено тем, что эти сплавы имеют дост . аточно широкий интервал затвердсвяния

Пои невысокую температуру плавления. оследнее особенно важно, так как () !7cp((o!I замешивания магнитного порошка температура не должна превьпнать 400--450 С, иначе в противном случае происходит потеря магнитных свойств вводимой диспер(ной фазы.

Интенсивное перемешивание жидкой (! зы при вводе твердых дисперсных частиц со скоростью 300 — 600 об!мин позволяет улучшить смачиваемость расплавом вводимых частиц магнитного порошка и обеспечить равномерное распределение частиц по объему расплава.

Размеры вводимой дисперсной магнитс <)Ë ной фазы He llO 73(I(bl превышать 00 мкм, Это важно как с точки зрения получе(!ия оптимальных магнитных свойств, так и с точки зрения механической обрабатываемости, которые ухудшаются при увеличении размеров вводимого магнитного порошка.

Подогрев магнитного порошка до 100—

150 С необходим для предотвращения резкого охлаждения расплава в начальный период ввода дисперсной магнитной фазы.

Ввод ферромагнитных частип возможен только в интервале температур, ликвидус солидус металлической основы. Это объясняется тем, что образование твердой фазы в сплаве в этом интервале температур повышает его эффективную вязкость, что препятствует осаждению, всплыванию или коагуляции вводимых твердых частиц.

Количество вводимого ферромагнитного материала должно быть не менее 60 — 85% от объема связки. При меньшем количестве ферромагнитной фазы экономическая целесообразность изготовления таких магнитов неоправдана по причине низких магнитных свойств. Большее содержание магнитной

5(З

Чагшпиыс () оиства

Количество вводимого магнитного поронн(а

Величина иоэрцптивнон силы. н,.

Всличина остато ьчой индукции, Вг

Величина ма)-нитиои

=.íåðãè и, (в н1„:„

Гс э 10а ГСХЭ об. %

Го

1,510 — ),700

2,) 50 — 2,450

1,250 — 2,300

85 известный способ

3000 †35

3500 †38

F)000 †80!

500 †17

1800 †20

550 †0

2г, ЗО

4 (1)я. )ь(ог1)яп(! !И((8(т()1 1)о. ). (1<)ж((остям((7((7) и таких материалов.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

В предварительно подготов.ченный сплав при температуре, лежащей в интервале ликвидус солидус, прн интенсивном перемешивании вводится порошкообразный ферромагнитный материал. После замешиванпя магнитного порошка тигель с получеш(ой смесью помещается в ориентиру(ощее магнитное поле, где и происходит окончательное затвердевание слитка. В тех случаях, когда необходимо получить фасопну(о отливку, а не слиток, порцию твердо-жилкой смеси помещают в камеру прессования машины литья под давлением и заполняют пресс-форму обычным порядком. После ззполнения формы с помощью специального устройства на пресс-форму накладывается ориентирующее магнитное поле заданных параметров. Окончательное затвердеванне композиции IlpOI(cxOдит и магнитном поле.

После затвердевания поле выключа;тся и отливка извлекается из пресс-формы.

Пример. Для получения композиционного магнитного материала 1)я оспспц сплава цинк †кадм использовали порошкообразные мета члоотходы магнитного сплава ЮНДК 24, представляющие собой смесь фракций от 10 до 200 мкм. В предварительно подготовленный сплав, содержащий, вес. %: кадмий 5, цинк остальное, прп температуре 370 — 395 С, находящейся в интервале ликвидус солидус, вводили поро)пкообразный магнитный материал в количестве 60, 70 и 85% от объема сплава. Скорость перемешивания получаемой композиции регулировали в пределах 300—

600 об/мин. После замешнванпя диспсрсной магнитной фазы тигель со смесью помещали в ориентирован ос магнитное поле напряженностью Н = 7000 э, где и происходило окончательное затвердеванис слитка.

Из полученных слитков вырезались прямоугольные образцы размером 15>415>(15 мм для испытания магнитных свойств.

Характеристики магнитных свойств полученных образцов даны в таблице.

При получении композиционного магнитного материала на основе сплава олово — 10% цинка были получены ана.чогичные результаты. Замешивание дисперсной

827577

Состави гель E. Перекатова

Редактор И. Гохфельд Техред И. Заболотнова

Корректор О, Силуинов»

Заказ 375

Тираж 694!

31-11!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрстс1нн! и открытий

113035, Москва, К-35, Раглиская наб.. д. 4/5

Подписное

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

5 магнитной фазь1 при этом производилось при 198 †2 С, т. е. в интервале ликвидус солидус.

Формула изобретения

Способ получения литых магнитов, вкл!очающий введение порошкового магнитного материала в расплав цинк — кадмий или олово — цинк при температурах ниже 300 С, перемешивание и наложение ориентированного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения коэрцитивной силы постоянных магнитов, расплав используют в твердо- кидком состоянии с содержанием твердой фазы 30 — 85%, повышают температуру расплава одновременно с введением магнитного материала до общего содержания твердой фазы 80 — 850/0, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии М 1398588, С 7 А, 1975.

2. Сб. «Магнитнотвердые материалы», т 3, Ростов-на-Дону, 1972, с. 38.

3. Патент Швейцарии М 586954, кл. Н

01 F 41/02, 1977.