Магнитомягкий сплав Советский патент 1983 года по МПК C22C38/30 

Изобретение относится к металлу гии, к магнитомягким сплавам с ос быми физическими свойствами и пред назначено .для изготовления гермети зированных магнитоуправляемых контактов (герконов) с низким уровнем динамического шума. Известна сталь l ,. содержащая мае.%: Углерод 0,1-0,9 Кремний 0,1-3,0 Кобальт 0,1-20 Хром2-7,5 Алюминий 0,2-6 Железо . Остальное Данная сталь относите к классу полужестких магнитных материалов, имеющих величину коэрцитивной силы более 800 А/м вследствие повышенного содержания углерода. Кроме того, повышение содержания хрома свыше 2% и алюминия свыше 3% приводит к резкому росту коэрцитивной силы (Н(. 160 А/м), снижению индукции (в,о ; 1,0 Тл), а также снижению технологичности материала. Известны магнитомягкие сплавы, применяемые для изготовления герконов,. содержащие в качестве основных элементов никель и железо, леги рованные для улучшения свариваемост со стеклом медью и кобальтом: 52Н . 47НД, 47Н5К 2 . J Данные сплавы имеют значения маг .нитострикцииJ 5 Р3.вноа (23-25)- 10, в результате чего при переключении герконов возникает динамический шум порядка 10 мВ. По этой причине спл вы пермаллойного класса не могут применяться в герконах для коммута ции сигналов низкого уровня. Известны магнитомягкие сплавы со значением магнитострикции Д g близким к 0. Это высоконикелевые пермаллои типа 79НМ, Однако матери лы данного класса не могут применять.ся для производства герконов и за низкой величины магнитной индукции B(Q 0,7 Тл значение индук ции в поле 10 Э) . Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигае мому результату является сплав 52 следующего химического состава, мае.% : . Никель 51-53 Углерод 0,05 . Кремний О,02 Марганец 0,04 Железо Остальное Однако известный сплав не может применяться для производства герко нов с низким Уровнем шума из-за бо шой величины .магнитострикции д c23ilO. Целью изобретения является снижение величины магнитострикции (при этом величина В,о 1,4 Тл, а коэрцитивная сила и 60 А/м).. Эта цель достигается тем, что маг-, нитомягкий сплав, содержащий марганец, кремний и железо, дополнительно содержит кобальт, алюминий и хром при следующем соотношении компонентов, мае,, %: Алюминий 0,5-2,5 Марганец 0,5-1,5 Кремний 0,15-0,3 Кобальт 1,5-3,5 ХромО , 5-1,5 ЖелезоОстальное Добавки кобальта к железу повышают значение В, сохраняя при этом низкое значение коэрцитивной силы. Увеличение содержания кобальта свы- ше 3,5% приводит к значительному возрастанию Н, , снижение кобальта менее 1, 5% уменьшает величину В, Алюминий снижает значение магнитострикции до нуля, однако введение его в сплав свыше 2,5% приводит к резкому охрупчиванию последнего и снижению технологической пластичности металла, при содержании алюминия менее 0,5% не обеспечивается получение нулевого значения Магнитострикции. Добавки хрома улучшают коррозионную сТЪйкость сплава, что необходимо при сваривании металла со стегклом, при содержании хрОма менее 0,5% эффективность повышения коррозионной стойкости незначительна: увеличение хрома свыше 1,5% прИЕЮдит к резкому снижению В;(о и увеличению Не. Марганец и кремний являются технологическими добавками при выплавке сплавов, обеспечивающие необходимую пластичность металла. Содержание марганца и кремния менее 0,5 и 0,15%, соответственно, не обеспечивает нужного раскисления расплава, вследствие чего металл становится хрупким. Увеличение содержания марганца свыше 1,5% и кремния свыше 0,3% ведет к снижению магнитных параметров сплава. Предлагаемлй сплав имеет значение Л 5 близкое к О, индукцию , 1,5 Тл, коэрцитивную силу Hj. 50 А/м. Сплав хорошо сваривается со стеклом, образуя плотный прочный спай-. Сплавы выплавляют в вакуумной индукционной печи по технологии, принятой для выплавки сплавов пермаллойного класса. Химический состав сплава приведен в табл.1. Свойства предлагаемого сплава даны в табл.2 после отхсига в вакууме при 900.±50°С в течение 1 ч, охлажде.ние с выключенной печью. Как следует из таблицы величина магнитостр.икции предполагаемого сплава в 10-20 раз.меньше, чем у известного З . Более высокие значения В: также благоприятны для геркона, так как позволяют увеличить контактное давление и чувствительность последнего.

Технология изготовления проволоки из предлагаемого сплава не отличаетПримерН 1кель Кобальт

1,5 2,0 3,5ь

52,0

ся от технологии изготовления проволоки из магнитомягких материалов пермоллойного класса.

Экономичебкий эффект от использования предлагаемого сплава составит 300 тыс. руб. в год.

Таблица 1

Железо

1,5

0,151,5Осталь ное 1,0

0,21,,5

0,30,5

0,2-- 0,4

Таблица 2 Алюминий I Марганец I Крюмний I Хром Химический состав, мас.%

МАГНИТОМЯГКИЙ СПЛАВ, содержащий марганец, кремний и железо, о тличающийс. я тем, что, с целью уменьшения магнитострикции, он дополнительно содержит кобальт, алюминий и хром при следующем соотношении компонентов, мае.%: Марганец 0,5-1,5 Кремний 0,15-0,3 Кобальт 1,5-3,5 Алюминий 0,5-2,5 Хром 0,5-1,5 Железо Остальное