Композиционный материал на основе системы fe-cr-co

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению функциональных композиционных материалов для использования в автоматике и приборостроении в качестве высокочувствительных сенсоров (датчиков) различного назначения. Материал из магнитотвердого сплава на основе системы Fe-Cr-Co имеет оболочку из магнитомягкого материала в виде окисного ферритного слоя, полученного окислением сплава на основе системы Fe-Cr-Co при температуре 1150-1350°С. Материал характеризуется простой технологией производства. 3 ил.

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению функциональных композиционных материалов, широко используемых в автоматике и приборостроении в качестве высокочувствительных сенсоров (датчиков) различного назначения.

Известен композиционный материал, используемый для изготовления противокражных этикеток. Материал представляет собой композицию, центральная часть которой - магнитополужесткий (или магнитожесткий) материал, служащий для деактивации, и активная оболочка из магнитомягкого материала (патент США №6774793 B1, G01B 13/14, публ. 10.08.2004 г. - 9 страниц). Технология получения такого материала прецизионна и сложна, воспроизвести ее на наших предприятиях до сих пор пока не удается. Кроме проблемы получения самого материала возникают определенные трудности, связанные с одновременным нанесением изоляции.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, состоит в получении композиционного материала с близкими функциональными свойствами, но технология производства которого была бы значительно проще и менее критична к колебаниям технологических параметров.

Поставленная задача достигается тем, что композиционный материал состоит из магнитотвердого сплава, заключенного в оболочку из магнитомягкого материала. При этом в качестве магнитотвердого материала он содержит сплав на основе системы Fe-Cr-Со, а в качестве магнитомягкого материала окисный ферритный слой, получаемый окислением сплава на основе системы Fe-Cr-Со при температуре 1150-1350°С.

Сущность изобретения заключается в том, что композиционный материал на основе системы Fe-Cr-Co состоит из магнитотвердого сплава и оболочки из магнитомягкого материала, при этом в качестве магнитомягкого материала служит окисный ферритный слой, получаемый путем окисления магнитотвердого сплава при температуре 1150-1350°С. Ферритная оболочка, состоит в основном (в объемных %) из маггемита (γFe₂О₃) - 31%, гематита (Fe₂O₃) - 22,4% и магнетита (Fe₃O₄) - 23,29%. По своим магнитным свойствам получаемая ферритная оболочка является магнитомягким материалом, а по электрическим свойствам - изолятором.

Например, после гомогенизации на воздухе FeCrCo сплава (в мас.%): Fe-28Cr-9Co-0,5Si-1Cu-1Mo в температурном интервале 1250°С в течение 30 мин, закалки в воде на твердый α твердый раствор, изотермической термомагнитной обработки при 630°С в течение 1,5 часов и ступенчатого отпуска в температурном интервале 610-500°С в течение 24 часов с последовательным снижением температуры отпуска каждой ступени на 20-30°С петля гистерезиса и кривая размагничивания приведены на фиг.1. Необычность кривой размагничивания, также как и всей петли гистерезиса в целом, заключается в том, что процесс размагничивания начинается в положительных полях и начальный участок кривой размагничивания во втором квадранте сильно прогибается по сравнению с обычной кривой размагничивания и обычной петлей гистерезиса, которые были получены на этом же образце после сошлифовывания внешнего окисного слоя (фиг.2).

На сплаве Fe-28Cr-9Co-0,5Si-1Ti-1Mo после такой же термообработки получена петля гистерезиса и кривая размагничивания, приведенные на фиг.3.

Фиг.1. Петля гистерезиса и кривая размагничивания сплава Fe-28Cr-9Co-0,5Si-1Cu-1Mo после гомогенизации на воздухе при температуре 1250°С, закалки в воде и полного цикла стандартной термообработки.

Фиг.2. Петля гистерезиса и кривая размагничивания сплава Fe-28Cr-9Co-0,5Si-1Cu-1Mo после удаления внешнего окисного слоя шлифовкой.

Фиг.3. Петля гистерезиса и кривая размагничивания сплава Fe-28Cr-9Co-0,5Si-1Ti-1Mo после гомогенизации на воздухе при температуре 1250°С, закалки в воде и полного цикла стандартной термообработки.

Композиционный материал из магнитотвердого сплава, содержащий оболочку из магнитомягкого материала, отличающийся тем, что в качестве магнитотвердого сплава он содержит сплав на основе системы Fe-Cr-Co, a в качестве магнитомягкого материала - окисный ферритный слой, полученный окислением сплава на основе системы Fe-Cr-Co при температуре 1150-1350°С.