Магнитотвердый сплав
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.
