АМОРФНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА С УЛУЧШЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 1994 года по МПК C22C38/00 

Изобретение относится к металлургии, а именно к аморфным сплавам.

Известен аморфный сплав на основе железа, содержащий кремний и бор, с высокой магнитной проницаемостью и индукцией насыщения. Для повышения магнитной проницаемости, термостабильности, коррозионной стойкости и других эксплуатационных характеристик сплав дополнительно содержит по крайней мере один из следующих компонентов Сr, Мо, Та, Мn, Ni, V, W, Nb и другие.

Наиболее близкими признаками обладает сплав на основе железа, выбранный в качестве прототипа, состав которого можно выразить формулой (Fe_1-хМ_х)_100-аL_а, где М - один или несколько компонентов из группы, содержащей Мn, Сr, Мо, W, V, Nb, Та, Тi, Zr, Нf, Сu, Ru, Rh, Рd, Оs, Ir, Рt, L - один или несколько компонентов из группы, содержащей Si, В, С, Р. Численные значения индексов находятся в интервале х= 0-0,25 и а= 15-30 ат. % .

Известно, что улучшение состояния поверхности аморфного сплава на основе железа приводит к повышению магнитной проницаемости. Поверхностно-активные компоненты улучшают смачиваемость расплавом поверхности барабана-холодильника и тем самым уменьшают количество каверн на поверхности аморфной ленты. По отношению к железу поверхностно-активными являются следующие компоненты: Gа, Sn, In, Вi, Рb, Сd, Zn.

Минимальное количество поверхностно-активных компонентов оценивается толщиной слоя на поверхности ленты приблизительно 0,5 нм, что соответствует содержанию ≈0,005 ат. % . Учитывая то, что некоторые из указанных легкоплавких компонентов имеют относительно низкую температуру кипения, вводимое количество поверхностно-активных компонентов выбирается в пределах до 0,4 ат. % . Превышение этого содержания приводит к охрупчиванию аморфной ленты.

Таким образом, предлагается аморфный сплав на основе железа с улучшенным состоянием поверхности, содержащий один или несколько компонентов из группы, содержащей марганец, хром, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний, медь, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину, один или несколько компонентов из группы, содержащей кремний, бор, углерод, фосфор, отличающийся тем, дополнительно содержит один или несколько компонентов из группы, содержащей галлий, олово, индий, висмут, свинец, кадмий, цинк в количестве 0,005-09,4 ат. % .

Для повышения магнитной индукции насыщения и/или магнитной проницаемости аморфный сплав на основе железа может дополнительно содержать кобальт и/или никель при отношении содержания кобальта и/или никеля к содержанию железа от 0 до 1.

П р и м е р 1. Выплавляли сплав, имеющий состав Fе₇₇Ni_0,99Сr_0,01Si₉В₁₃. Перед разливкой в расплав вводили различное количество поверхностно-активных компонентов. После разливки на вращающийся барабан-холодильник получали аморфную ленту толщиной 25 ± 3 мкм. На контактной поверхности ленты измеряли относительную площадь S, занимаемую кавернами. Результаты измерений представлены в табл. 1. Химический состав сплавов 2-4 находится в пределах заявляемого аморфного сплава на основе железа. Из табл. 1 следует, что поверхностно-активные компоненты улучшают состояние поверхности аморфной ленты. Введение поверхностно-активных компонентов в количестве более 0,4 ат. % способствует охрупчиванию аморфной ленты.

П р и м е р 2. Выплавляли пять сплавов на основе железа. Перед разливкой в расплав вводили галлий или олово в количестве 0,2 ат. % . Химический состав сплавов 6-10 находился в пределах заявляемого аморфного сплава на основе железа. После разливки на вращающийся барабан-холодильник получали аморфную ленту толщиной 25 ± 3 мкм. На контактной поверхности ленты измеряли относительную площадь S, занимаемую кавернами. Максимальную магнитную проницаемость μ_m измеряли после отжига в продольном магнитном поле. Результаты измерений представлены в табл. 2. В знаменателе указаны значения для сплавов, в которые не были введены поверхностно-активные компоненты. Из табл. 2 следует, что улучшение состояния поверхности после введения поверхностно-активного компонента приводит к повышению максимальной магнитной проницаемости. (56) Заявка Японии N 62-192561, кл. С 22 С 38/00, 1987.

Заявка Японии N 62-124250, кл. С 22 С 19/00, 1987.

Сущность: аморфный сплав на основе железа дополнительно содержит поверхностно-активные компоненты, один из группы, содержащей галлий, олово, индий, висмут, свинец, кадмий, цинк в количестве 0,005 - 0,4 ат. % . Улучшением состояния поверхности удается повысить магнитную проницаемость аморфных магнитных сплавов, 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. АМОРФНЫЙ СПЛАВ НА ОСНОВЕ ЖЕЛЕЗА С УЛУЧШЕННЫМ СОСТОЯНИЕМ ПОВЕРХНОСТИ, содержащий один или несколько компонентов из группы, содержащей марганец, хром, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний, медь, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину, и один или несколько компонентов из группы, содержащей кремний, бор, углерод, фосфор, отличающийся тем, что он дополнительно содержит один или несколько компонентов из группы, содержащей галлий, олово, индий, висмут, свинец, кадмий, цинк, при следующем соотношении компонентов, ат. % :
Один или несколько компонентов из группы, содержащей марганец, хром, молибден, вольфрам, ванадий, ниобий, тантал, титан, цирконий, гафний, медь, рутений, родий, палладий, осмий, иридий, платину 0,001 - 15,0
Один или несколько компонентов из группы, содержащей кремний, бор, углерод, фосфор 15 - 30
Один или несколько компонентов из группы, содержащей галлий, олово, индий, висмут, свинец, кадмий, цинк 0,0005 - 0,4
Железо Остальное
2. Сплав по п. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кобальт и/или никель при отношении содержания кобальта и/или никеля к содержанию железа до 1.