Магнитный сплав

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к магнитным сплавам с направленной структурой, предназначенным для изготовления постоянных магнитов с повышенными магнитными характеристиками. Сущность изобретения: предложен магнитный сплав следующего состава, мас. % : кобальт 35 - 36; никель 13,7 - 14,0; алюминий 7,3 - 7,6; медь 3,5 - 3,7; титан 5,0 - 5,3; ниобий 1,0 - 1,2; сера 0,3 - 0,45; углерод 0,05 - 0,06; гафний 0,3 - 1,3; железо - остальное. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к сплавам типа ЮНДКТ с направленной структурой, предназначенным для изготовления постоянных магнитов с повышенными магнитными характеристиками, работающих в различных областях специальной техники.

Известен магнитный сплав следующего химического состава, мас. % : кобальт 20-34; никель 12-18; алюминий 6-9; медь 2-6; титан 4-9; углерод 0,1; сера до 1; цирконий до 1,5; ниобий до 4 тантал до 3; хром до 1; железо - остальное [1] .

Однако такой сплав имеет низкую магнитную энергию, составляющую до 83,2 кДж/м³.

Известен также магнитный сплав следующего состава, мас. % : кобальт 34,5-35,5; никель 13,5-14,5; алюминий 6,5-7,5; медь 3-4; титан 4-5; ниобий до 1; железо - остальное [2] .

Магниты, изготовленные из данного сплава, обладают следующими свойствами: коэрцитивная сила 110-120 кА/м; остаточная индукция 1-1,1 Тл; максимальная магнитная энергия 72-88 кДж/м³.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является магнитный сплав следующего химического состава, мас. % : кобальт 30-42; никель 12-16; алюминий 6,5-8; медь 3-4; титан 4-8; ниобий 1-1,5; сера 0,1-2,2; углерод 0,01-0,15; марганец 0,1-2; железо - остальное [3] .

Приведенный сплав имеет направленную кристаллическую (столбчатую) структуру и следующее максимальные магнитные характеристики: коэрцитивная сила Н_с 117 кА/м; остаточная индукция В_ч 1,12 Тл; максимальная магнитная энергия, (ВН) _mах 84-98,4 кДж/м³.

Однако магнитные характеристики указанного сплава не могут в полной мере удовлетворить растущие требования предприятий-потребителей по величине магнитных свойств (параметров).

Целью изобретения является повышение магнитных параметров.

Согласно изобретению предложен магнитный сплав, содержащий кобальт, никель, алюминий, медь, титан, ниобий, серу, углерод, железо и гафний, при следующем соотношении компонентов, мас% : кобальт 35-36; никель 13,7-14; алюминий 7,3-7,6; медь 3,5-3,7; титан 5-5,3; ниобий 1-1,2; сера 0,3-0,45; углерод 0,05-0,06; гафний 0,3-1,3; железо - остальное.

Для изучения свойств сплава было подготовлено несколько составов с содержанием ингредиентов, мас. % : кобальт 35,5; никель 13,7; алюминий 7,3; медь 3,5; титан 5,1; ниобий 1; углерод 0,05; сера 0,45; железо - остальное и отличающихся друг от друга содержанием гафния в каждом составе последовательно, в мас. % (табл. 1) и подготовлено несколько составов с различным содержанием компонентов (табл. 2), где содержание железа составляет дополнительную до 100% часть каждого состава.

Каждый состав выполняется в открытых индукционных печах с кислой футеровкой с последующей заливкой в разогретые до температуры 1300^оС комбинированные линейные формы с целью получения отливок-магнитов способом внепечной направленной кристаллизации.

Как видно из таблиц, величины магнитных характеристик превышают те же величины у известного сплава.

Введение гафния (Нf) с элементами сплава - серой и углеродом образуют комплексную группу элементов сера-углерод-гафний, и как показали исследования, суммарное содержание присадок в пределах 0,66-1,8 мас. % оказывает следующее влияние. Являясь сложной комплексной группой, создается возможность получать магниты с более высоким уровнем магнитных параметров (Нс. Вч/ВН)_max при их хорошей повторяемости (стабильности свойств). Снижается на 2-4^о отношение оси роста столбчатых кристаллов от оси "холод-тепло" кристаллографической оси (100). Возрастает скорость кристаллизации, замедляются сопутствующие процессу кристаллизации явления ликвации, сегрегации отдельных компонентов, и создаются необходимые условия для однородности химического состава в объеме отливки.

Это дает возможность, в свою очередь, применять магниты из этого сплава в приборах электронной техники, где требуются минимальные веса и габаритные размеры при одновременном повышении надежности. (56) Патент Японии N 37333, кл. 10 J-174, 1972.

Материалы магнитотвердые литые, ГОСТ 17809-72.

Авторское свидетельство СССР N 590364, кл. С 22 С 98/60, 1977.

Формула изобретения

МАГНИТНЫЙ СПЛАВ, содержащий кобальт, никель, алюминий, медь, титан, ниобий, серу, углерод и железо, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гафний при следующем соотношении компонентов, мас. % : Кобальт 35 - 36 Никель 13,7 - 14,0 Алюминий 7,3 - 7,6 Медь 3,5 - 3,7 Титан 5,0 - 5,3 Ниобий 1,0 - 1,2 Сера 0,3 - 0,45 Углерод 0,05 - 0,06
Гафний 0,3 - 1,3
Железо Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1