СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЛАВОВ С ВЫСОКОЙ ИНДУКЦИЕЙ МАГНИТНОГО НАСЫЩЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК H01F1/12 

Изобретение относится к металлургии, в частности, к магнитно-мягким сплавам с высокой индукцией магнитного насыщения.

Способ позволяет изготовлять магнитно-мягкие сплавы с индукцией магнитного насыщения 1,5-2,4 Тл, которые применяют в электромагнитной технике для изготовления магнитопроводов, полюсных наконечников, роторов и статоров электрических машин, телефонных мембран, магнитострикционных элементов и т.д. [1]
Цель изобретения повышение физико-механических свойств и совершенствование технологического процесса получения магнитно-мягких сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения.

Известен магнитно-мягкий сплав, (авт.св. N 113969) в котором описан состав сплава 49К2ФН-ВИ сплав получают по следующим операциям: выплавка сплава в вакуумных индукционных печах, ковка на сутунку, химическое правление, прокатка в горячую до толщины 1,5 мм нормализация в водороде, затем в холодную до толщины 0,25 мм, отжиг для получения нормируемых свойств при 830±30, 3 ч в вакууме.

Из ленты магнитно-мягкого сплава 49К2ФН-ВИ вырубают пластины роторов сплошной конфигурации, что позволяет увеличить чувствительность и быстродействие малых электрических машин.

Известны магнитно-мягкий сплав 3КЮХ-ВИ который используется для изготовления телефонных мембран и других назначений.

Нормируемые свойства магнитно-мягких сплавов 49К2ФН-ВИ и 3КЮХ-ВИ, изготовленных на основе железа марки 008ЖР, приведены в табл.1.

За прототип принят способ производства сплавов 3КЮХ-ВИ, который включает следующие операции: выплавка сплава в вакууме, ковка на сутунку, химическое травление, прокатка в горячую до толщины 1,5 мм, нормализация в водороде, прокатка до толщины 0,25 мм, отжиг в вакууме для получения нормируемых свойств при t 850±50^oС, 3 ч.

Недостаток способа изготовления выше перечисленных сплавов высокая коэрцитивная силав, а также высокая продолжительность окончательного отжига, 3-6 ч.

Цель изобретения повышение физико-механических свойств за счет снижения коэрцитивной силы и совершенствование технологического процесса производства сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения за счет снижения времени окончательного отжига.

Цель изобретения достигается тем, что в качестве основы сплавов применяют электролитическое железо с низкой коэрцитивной силой( авт.св. N 1629161).

Достоинство предлагаемого способа изготовления сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения снижение коэрцитивной силы, а следовательно - повышение магнитной проницаемости и уменьшение времени окончательной термообработки сплавов.

Способ изготовления магнитно-мягких сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения осуществляется следующим образом: электролитическое железо марки ПЖЭ-2 получают электролизом при t 500-750^oС в безводном электролите и термообрабатывают порошок "сырец" в водороде при t 850-890^oС в течение 2 ч. Далее выплавляют сплавы в вакуумных индукционных печах, используя в качестве основы сплавов электролитическое железо марки ПЖЭ-2. Слиток куют на сутунку, проводят химическое травление, прокатывают в горячую, нормализуют, прокатывают в холодную и отжигают для получения окончательных свойств.

Пример: Сплав 3КЮХ-ВИ получали следующим образом: электролитическое железо марки ПЖЭ-2, основа сплава, получают электролизом железных окатышей при t 500-750^oС, плотности тока на аноде 0,2-0,3 А/см² и на катоде 0,9-1,5 А/см² термообрабатывают в водороде при t 890^oС в течение 2 ч. Электролитическое железо марки ПЖЭ-2 характеризуется коэрцитивной силой равной 110-120 А/м.

Сплавы выплавляются в вакуумной индукционной печи "Бальцера". Химический состав мас. сплавов приведен в табл. 2. Слитки куются на сутунку, прокатываются в горячую до толщины 1,5 мм нормализация в водороде, затем в холодную до толщины 0,25 мм, лента отжигается в вакуумной печи с остаточным давлением 10^-7 мм рт. столба при t 900^oС, 1 ч. Магнитные свойства и режимы термообработки сплавов приведены в табл. 3.

Предлагаемый способ изготовления магнитно-мягких сплавов с индукцией магнитного насыщения 1,5-2,4 Тл обладает технической преемственностью, т.е. все операции механической и термической переработки слитков сплавов в ленту совершаются на том же оборудовании, что и переработка сплавов, полученных на основе железа марки 008ЖР, кроме операции получения электролитического железа с низкой коэрцитивной силой.

Применение в качестве основы сплавов низкокоэрцитивного железа ПЖЭ-2 позволяет снизить коэрцитивную силу сплавов на 15-30% по отношению к коэрцитивной силе сплавов, изготовленных на основе железа марки 008ЖР, поднять магнитную проницаемость и повысить пластичность сплавов.

Применение низкокоэрцитивного железа марки ПЖЭ-2 в качестве основы сплавов позволяет резко снизить время окончательной термической обработки с 3-6 ч. до 1 ч. практически сохраняя температурный интервал термообработки.

Предлагаемый способ изготовления сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения может быть использован для получения высоко и низколегированных сплавов.

Источники информации.

1. ТУ 14-1-4341-87 Лента холоднокатанная из магнитно-мягкого сплава 49К2ФН-ВИ.

2. ТУ 14-1-4267-87 Лента холоднокатанная из магнитно-мягкого сплава 3КЮХ-ВИ.

Способ изготовления сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения позволяет изготавливать магнитно-мягкие сплавы с индукцией магнитного насыщения 1,5-2,4 Тл, которые применяют для изготовления магнитопроводов, полюсных наконечников, роторов и статоров электрических машин, телефонных мембран и т.д. Технический эффект заключается в повышении физико-механических свойств за счет снижения коэрцитивной силы и достигается тем, что в качестве основы сплава применяют электролитическое железо. Его получают безводным электролизом при температуре 500-750 ^oC, плотности тока на аноде 0,2-0,3 А/см² и на катоде - 0,9-1,5 А/см², затем обжигают в водороде при 850-890^oС в течение 2 ч и на его основе выплавляют сплав 3КЮХ-ВИ, затем проводят его ковку на сутунку, травление, горячую прокатку, нормализацию, холодную прокатку и отжиг в вакууме. 3 табл.

Способ изготовления сплавов с высокой индукцией магнитного насыщения, включающий выплавку сплава на основе железа, ковку на сутунку, химическое травление, горячую прокатку, нормализацию, холодную прокатку, отжиг в вакууме, отличающийся тем, что перед выплавкой железо получают электролизом при 500 750^oС, плотности тока на аноде 0,2 0,3 А/см² и на катоде 0,92 - 1,5 А/см² и отжигают в водороде при 850 890^oС в течение 2 ч.