Магнитомягкий сплав

 

МАГНИТОМЯГКИЙ СПЛАВ, содержащий марганец, кремний и железо, о тличающийс . я тем, что, с целью уменьшения магнитострикции, он дополнительно содержит кобальт, алюминий и хром при следующем соотношении компонентов, мае.%: Марганец 0,5-1,5 Кремний 0,15-0,3 Кобальт 1,5-3,5 Алюминий 0,5-2,5 Хром 0,5-1,5 Железо Остальное

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (11) 3(51) С 22 С 38/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb)THA

OllHGAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3476722/22-02

° (22) 28.07.82 (46 ) 23. 12. 83. Бюл. Р 47 (72) В.Н.Веселкова, Т.H.Êîðíèåíêîâà, В.В.Соснин, В.Д.Курышев и Ю.M.Ñîëîмий (71), Центральный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт, черной металлургии им.И.П.Бардина (53 ) 669..1 5..018. 58 (088. 8 ) (56) 1. Патент Японии Р 51-29964, кл ° 103 172, 1976 ..

2 ° Прецизионные сплавы. Справочник. 1974, с. 21, с. 139.

3. Сплавы магнитомягкие.

ГОСТ 10994-74. (54 ) (57 ) МАГНИТОМЯГКИЙ СПЛАВ, содержащий марганец, кремний и железо, о тл и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью уменьшения магнитострикции, он дополнительно содержит кобальт, алюминий и хром при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Марганец 0,5-1,5

Кремний 0,15-0,3

Кобальт 1,5-3,5

Алюминий 0,5-2,5

Хром 0,5-1,5

Железо Остальное

1062298

Изобретение относится к металлургии,. к магнитомягким сплавам с особыми физическими свойствами и предназначено для изготовления герметизированных магнитоуправляемых контактов {герконов с низким уровнем динамического шума.

Известна сталь (1),. содержащая мас.Ъ:

Углерод 0,1-0, 9

Кремний 0,1-3,0

Кобальт 0,1-20

Хром 2-7,5

Алюминий 0,2-б

Железо . Остальное

Данная сталь относится к классу t5 полу>кестких магнитных материалов, имеющих величину коэрцитивной силы более 800 A/ì вследствие повышенного содержания углерода. ICpoMe того, повышение содержания хрома свы- 20 ше 2Ъ и алюминия свыше ЗЪ приводит к резкому росту козрцитивной силы (Нс > 160 А/м), снижению индукции (В o 1,0 Тл), а также снижению технологичности материала. 25

Известны магнитомягкие сплавы, применяемые для изготовления герконов,, содер>кащие в качестве основных элементов никель и железо, легированные для улучшения свариваемости со стеклом медью и кобальтом: 52Н, . 47НД, 47Н5К (2j .

Данные сплавы имеют значения маг,нитострикции равное (,23-251 10 6, в результате чего при переключении герконов возникает динамический шум порядка 10 мВ. По этой причине сплавы пермаллойного класса не могут применяться в герконах для коммутации сигналов низкого уровня.

Известны магнитомягкие сплавы 40 со значением магнитострикции 3 близким к О. Это высоконикелевые пермаллои типа 79НМ. Однако материалы данного класса не могут применяться для производства герконов из- 45 за низкой величины магнитной индукции B > = 0,7 Тл (значение индукции в поле 10 Э) .

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав 52 H(37 следующего химического состава, мас.Ъ:, Никель 51-53

Углерод 0,05 55 . Кремний 0,02

Марганец 0,04

Железо Остальное

Однако известный сплав не может применяться для производства герко- 60 нов с низким уровнем шума из-за большой величины,магнитострикции 3

= 23 i 10 .

Целью изобретения является снижение величины магнитострикции б5 (при этом величина В1О> 1,4 Тл, а коэрцитивная сила 60 А/м) .

Эта цель достигается тем, что маг-. нитомягкий сплав, содержащий марганец, кремний и железо, дополнительно содержит кобальт, алюминий и хром при следующем соотношении компонентов, мас,.Ъ:

Алюминий 0,5-2, 5

Марганец 0,5-1,5

Кремний 0,15-0,3

Кобальт 1,5-3,5

Хром 0,5-1,5

Желез.о Остальное

Добавки кобальта к железу повышают значение В », сохраняя при этом низкое значение коэрцитивной силы.

Увеличение содержания кобальта свыше 3,5Ъ приводит к значительному возрастанию Н, снижение кобальта менее 1,5Ъ уменьшает величину В„,, Алюминий снижает значение магнитострикции. до нуля, однако введение его в сплав свыше 2,5Ъ приводит к резкому охрупчиванию последнего и снижению технологической пластичности металла, при содер>кании алюминия менее О, >Ъ не обеспечивается получение нулевого значения магнитострикции, Добавки хрома улучшают коррозионную стЬйкость сплава, что необходимо при сваривании металла со стеклом, при содержании хрОма менее 0,5Ъ эффективность повышения коррозионной стойкости незначительна> увеличение хрома свыше

1,5Ъ приводит к резкому снижению

В о и увеличению Н .

Марганец и кремний являются технологическими добавками при выплавке сплавов, обеспечивающие необходимую пластичность металла.

Содержание марганца и кремния менее 0,5 и 0,15Ъ, соответственно, не обеспечивает нужного раскисления расплава, вследствие чего металл становится хрупким. Увеличение содержания марганца свыше 1,5Ъ и кремния свыше О,ЗЪ ведет к снижению магнитных параметров сплава.

Предлагаемый сплав имеет значение 3 з близкое к О, индукцию

В <,> 1 1,5 Тл, коэрцптивную силу

H, 50 A/ì. Сплав хорошо сваривается со стеклом, образуя плотный прочный спай..

Сплавы выплавляют в вакуумной индукционной печи по технологии, принятой для выплавки сплавов пермаллойного класса.

Химический состав сплава приведен в табл.1.

Свойства предлагаемого сплава даны в табл.2 после отжига в вакууме при 900+50О С в течение 1 ч, охлаждение с выключенной печью.

Как следует нз таблицы величина магнитострикции предполагаемого спла1062298

Химический состав, мас.%

C Г (1 1 t

Пример

Никель Кобальт Алюминий Марганец Кремний Хром Железо

2,5

0,15

1 5

1,5

1, 5 Осталь ное

1,0

2,0

0,2

1,0

1,0

0,5

0,3

0,5

3,5

0,5

Известный

0,4

0,2

52,0

Таблица 2

Магнитные свойствь

Уровень динамического шума герконов, мВ

Магнитострикция в поле 200 Э х 10

Пример

В(0

Тл

Нс

A/м

1,45

0,5

1,52

0,16

1,57

0,7

Известный

1,4

8,5

23

Составитель Г.Дудик

Техред Л.Пилипенко КорректорА. Ильин

Редактор Н.Рогулич

Закаэ 10163/30 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва в 10-20 раз меньше, чем у известного (3) . Более высокие значения В также благоприятны для геркона, так как позволяют увеличить контактное давление и чувствительность последнего.

Технология изготовления проволоки -5 из предлагаемого сплава не отличается от технологии изготовления проволоки из магнитомягких материалов пермоллойного класса.

Экономический эффект от использо-. вания предлагаемого сплава составит

300 тыс. руб. в год.

Таблица 1