Магнитотвердый сплав

Магнитотвердый сплав

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

<и>998570 (63) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 061181 (21) 3383043/22-02 1 М g 3

С 22 С 38/30

Н 01 F 1/04

С 22 С- 30/00 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений к открытий (23) Приоритет ($3)УДК 621.318..2 (088 ° 8) Опубликовано 23,0283. Бюллетень М 7

Дата опубликования описания 230283 (72) Авторы изобретени

Рр, a.

-Я

Изобретение относится.к металлур- гии, в частности к магнитотвердым сплавам, содержащим железо, кобальт и хром, предназначенным для изготовления постоянных магнитов, которые

:могут найти применение в электромашинестроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Известны деформируемые сплавы для постоянных магнитов на основе системы железо — кобальт - хром, легированные алюминием, ванадием, ниобием, кремнием, титаном, молибденом, содержащие 8-25 вес.% Со, с анизотроп- ными магнитными свойствами(1 ).

Изготовления постоянных магнитов из. этих сплавов требует особо сложной тех-, нологии, включающей высокотемпературную обработку под закалку и термомагнитную обработку, что сдерживает их массовбе производство и изготовление °

Известны также деформируемые магнитотвердые сплавы системы железо— кобальт — хром с малым (7-10 вес. Ъ ) . содержанием кобальта и изотропными

Магнитными свойствами, не требующие сложной термомагнитной обработки(21.

Недостатком этих сплавов является низкий уровень магнитных свойств, которые находятся в пределах: остаточная индукция В„ 9,7 - 9,8 кГс, коэрцитивная сила Нс 330-400 Э, максимальная магнитная энергия (ВН 1, 4-.1, 8 Гс Э .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае 0 мому результату является деформируемый магнитотвердый сплав на железной основе, содержащий bee.Ú: хром

26-28, кобальт 14,5-16.3 и легированный 3 вес.Ъ молибдена и другими элементами (алюминием, ванадием, ниобием, титаном, цирконием }13 j.

После дисперсионного твердения без термомагнитной обработки козрцитивная сила этого сплава в изотроп20 ном состоянии может быть повышена до 440-520 Э.

Однако известный сплав характеризуется малой величиной максимальной магнитной энергии (ВН)ао„о=1,7 МГсхЭ по причине невысокой остаточной ин25 дукцни (В = 9 КГс) и низкой прямоугольностй кривой размагничивания.

Известный сплав требует сложной технологии получения магнитных свойств в иэотропном состоянии, вклюЗ0 .чающей высокотемпературную закалку, 998570 охлаждение с критической скоростью и длительное старение.

Целью изобретения является повышение магнитных свойств магнитотвердого сплава в изотропном состоянии.

Поставленная Uezb достигается тем, что магнитотвердый сплав содержащий железо, кобальт, хром и молибден, дополнительно содержит галлий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Хром 22-30

Кобальт 14-16

Молибден 1-3,0

Галлий. 0,5-3,0

Железо Остальное 15 причем суммарное содержание галлия и.молибдена 3-4 вес.%.

Введение дополнительно в состав сплава галлия позволяет повысить магнитные свойства в изотропном состоянии, а также упростить технологию их дисперсионного твердения, исключив высокотемпературную обработку и охлаждение с критической .скоростью.

Пример. Для получения сплавов были выплавлены смеси ингредиентов, содержащие,вес.%: сплав 1

Cr 22, Со 14, Мо,3, С,ы 0,5, Fe— остальное, сплав 2 — Cr 25, Со 15, Мо 2, 0! 1, Fe - остальное; сплав 3- Сг 30, Со 16, Мо 1,0ы 3, F9 — остальное.

30

Закалка 1100 C + изотропыое старение (б ) Сплав

ЬН)„„,1О6

Гс ° Э

Вг, Н

КГс. Э

Hc ° (8Н) акс 10

Э Гс

Э Гс Э

Вг!

КГс

16,0 600 5,8

9,6 520 2,8

8,6 600 3,0

8,3 750 . 3,8

15, 5 750 8,3

8,6 480 2,5

13,0 720 6,0

9,0 600 3,6

Известный

7,5-9,0440-520 1,55-1,7

Из таблицы видно, что предложенный сплав обладает высокой остаточной индукцией (12000 Гс) после старения беэ магнитного поля из деформированного состояния (беэ высокотемпературного нагрева и закалки), 60 высокой максимальной магнитной энергией (более 3,0 МГс ° Э) и повышенным значением коэрцитивной силы (600 Э). После закалки с последующим изотропным старением у предложен-65

Изотропное старение (без высокотемпературной закалки) из деформированног состояния (а),Предложенный

1 12,0 400 3,5

Сплавы выплавлялись в индукционной печи в атмосфере аргона в основных тиглях. Кристаллизация слитка осуществлялась непосредственно в плавильном тигле. Слитки легко деформировались в горячем и холодном состоянии для приготовления образцов.

После изготовления образцы в виде стержней длиной 20,5 мм и диаметром

1,5 мм были обработаны по режимам: а) изотермическая обработка в интервале температур 640-620 С в течение часа, с последующим ступенчатым старением: 600 С - 1 ч +

580ОС " 1 ч + 560аС -. 2 ч +

+ 540ОС вЂ” 4 ч,! б) выдержка при 1100 С в течение

0,5 ч с последующей закалкой в

10%-ной щелочи .(KOH) + изотермическая обработка в интервале температур 640-620 С в течение часа с последующим ступенчатым старением:

600 C ч + 580 C«1 ч + 560 С

2 ч + 540 C. — 4 ч.

Магнитные свойства состаренных образцов приведены в таблице. Для сравнения приведены. максимальные значения магнитных:характеристик в изотропном состоянии для известного сплава, а также значения магнитных харайтеристик предложенного сплава в анизотропном состоянии.

Закалка 1100 !С + старение в магнитном поле 2 кэ. (анизотропное состояние) ного сплава достигается коэрцитивная . сила 750 Э, и максимальная магнитная ,энергия (ВЙ „„„ до 3,8 МГс что зна чительно выше, чем у известного сплава.

Предложенный сплав позволяет при изотропном старении из закаленного состояния в два раза повысить максимальную магнитную энергию и на 30% коэрцитивную силу в иэотропном состо998570

Формула изобретения

Составитель В.Туров

Техред Корректор

Редактор О.Половка

Заказ 1083/48 Тираж 625 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 яани по сравнению с известным сплавом.

Способность предложенного сплава к магнитному твердению иэ деформированного состояния позволяет существенно упростить технологический процесс изготовления и удешевить производство магнитов на 10-15%. При этом иэотропные магниты из предложенного сплава, изготовлены по упрощенной технологии, обладают значениями остаточной магнитной индукции на 20% и магнитной энергией. в два раза большей, чем у иэотропных магнитов из известного сплава.

Кроме того, отсутствие операции контролируемого охлаждения исключает необходимость создания специального оборудования, ч сокращение.длительности термообработки при старении повышает производительность процесса на 25-30%.

Указанные преимушества позволяют. использовать предложенный сплав в иэделиях, получаемых с применением метс ца штамповки иэ листа или вы.тяжки из .прутка с последуюшим изо.тропным старением,-что даст воэможность создания непрерывной поточной линии для массового производства недорогих магнитов с широкой областью применения.

Магнитотвердый сплав,,вкг.>чающий . .железо, кобальт, хром и молибден, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повьиаения магнитных свойств

10 н изотропном состоянии, он дополнительно содержит галлий при следующем соотношении компонентов, вес.%g

Хром 22-30

Кобальт 14-1б

Молибден 1-3,0

Галлий 0,5-3,0

Железо Остальное причем-сухарное содержание галлия и молибдена 3-4 вес.%.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе . 1. Сергеев В.B. Булыгина T.È.

Магнитотвердые материалы. М., "Энергия", 1980, с.195.

2. JgurnaR yf АррЮесМ р1ю Мсз, .ч. 52, В 3, 1981, р.2540.

3. ЗАТЕЕ -Тгснммас+ еп,е менуэте Нсз,v, NAG -15, В 2; 19.79, р.950.