СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ САМАРИЙ-КОБАЛЬТ-ЖЕЛЕЗО Советский патент 1995 года по МПК B22F3/24 B22F1/00 H01F1/04 C22C19/07 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к материалам для постоянных магнитов на основе соединений редкоземельных элементов с кобальтом и переходными металлами, и может быть использовано в электротехнической, электронной, приборостроительной и других областях промышленности.

Цель изобретения улучшение воспроизводимости магнитных свойств материала, повышение выхода годных магнитов и упрощение технологии изготовления.

Предлагаемый способ изготовления материала для постоянных магнитов на основе системы самарий-кобальт-железо включает выплавку исходного сплава, содержащего, мас. Самарий 24-26 Железо 16-18 Медь 4,5-6,5 Цирконий 3,2-3,5 Кобальт Остальное измельчение выплавленного сплава с одновременным введением в него порошка аморфного бора в количестве 0,0015-0,0150 мас. прессование полученного порошка в магнитном поле, спекание и последующую термообработку.

П р и м е р. Из исходных материалов: металлического самария СММ-1 по ГОСТ 48-154-79, кобальта КО по ГОСТ 123-78, железа карбонильного особой чистоты по ТУ-48-4-390-76, меди особой чистоты класса ВЗ по ГОСТ 859-78 циркония иодидного по ТУ-48-4-390-76, взвешиванием компонентов с точностью ±0,05 г готовят шихту заданного состава с избытком самария для компенсации его угара при плавке. Выплавленный в индукционной печи в аргоне слиток сплава дробят до дисперсности 150-200 мкм, добавляют в него 0,0015-0,0150 мас. порошка бора аморфного Б-99 (ТУ-6-02-585-75) и измельчают в ацетоне стальными шарами в эксцентриковой или планетарной мельницах. После измельчения шихту сушат, прессуют в брикеты заданной формы при удельном давлении 3-5 т/см² в магнитном поле 8-12 кЭ. Брикеты спекают в вакуумных печах типа СШВЛ или СНВ при 1180-1200^оС течение 2ч, затем температуру снижают до 1120-1140^оС и проводят выдержку до гомогенизации сплава в течение 3-4 ч, после чего вынимают в холодильную камеру и охлаждают до 50^оС со скоростью 150-200^оС/мин. После охлаждения образцы загружают в металлические реторты, заполняют их аргоном или гелием и проводят термообработку известными способами, например путем изотермической выдержки при 800-850^оС в течение 15-20 ч, охлаждения до температуры 400±20^оС со скоростью 0,5-1,0 град/мин и выдержки при температурах 400±20^оС в течение 2-10 ч. На готовых образцах материала контролируют магнитные свойства измерением параметров кривой размагничивания в замкнутой магнитной цепи с помощью ферромагнитных преобразователей Холла. Относительная погрешность измерений не превышает ±3% Воспроизводимость магнитных свойств оценивают по выходу годных магнитов (по уровню ВН_макс) > 25 МГ с х Э) для партии в 20 шт.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется также примерами, приведенными в табл. 1 и 2. В табл. 1 указаны соотношения компонентов исследованных материалов и условия процесса спекания, а в табл. 2 уровень магнитных характеристик образцов, полученных из исследованных сплавов, и процент выхода годных магнитов по выбранному разбраковочному критерию ВН_макс 25 МГс х Э.

Как следует из данных, представленных в табл. 1 и 2, предлагаемый способ обеспечивает выход годных магнитов 70-85% а известный 45% воспроизводимость магнитных свойств для предлагаемого способа по остаточной индукции В_r 11,6-12,0 кГс, (т. е. 0,4 кГс), по коэрцитивной силе Н_св10,3-10,7 кЭ (0,4 кЭ), по магнитной энергии ВН_макс 30,5-33,2 МГс х Э, в то время как по известному способу соответственно В_r 10,0-11,5 кГс (1,5 кГс), Н_св 5-6,5 кЭ (1,5 кЭ) и ВН_макс 20-25 МГс х Э (5 МГс х Э).

Упрощение технологии достигается как за счет упрощения процедуры введения бора, так и за счет снижения температуры спекания с 1220-1230 до 1190^оС.

По сравнению с известным способом (прототипом) достигается также повышение магнитной энергии ВН_макс с 20-25 до 30,5-33,2 МГс х Э.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления материала для постоянных магнитов на основе соединений самария с кобальтом и переходными металлами, и может быть использовано в электротехнической, электронной, приборостроительной и других отраслях промышленности. Целью изобретения является улучшение воспроизводимости магнитных свойств материала, повышение выхода годных магнитов и упрощение технологии изготовления. Предлагаемый способ изготовления материала для постоянных магнитов на основе системы самарий-кобальт-железо включает выплавку сплава при следующем соотношении компонентов, мас.%: самарий 24 - 26; железо 16 - 18; медь 4,5 - 3,5; цирконий 3,2 - 3,5; кобальт - остальное, измельчение полученного сплава, при этом в него вводят порошок аморфного бора в количестве 0,0015 - 0,0150 мас.%, прессование полученного порошка в магнитном поле, спекание и последующую термообработку. Предлагаемый способ обеспечивает высокую воспроизводимость магнитных свойств, выход годных магнитов 70 - 85% и является более простым, чем известный способ. 2 табл.

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ САМАРИЙ-КОБАЛЬТ-ЖЕЛЕЗО, включающий выплавку исходного сплава, содержащего самарий, кобальт, железо, медь и цирконий, введение в него бора, измельчение исходного сплава, прессование полученного порошка в магнитном поле, спекание и последующую термообработку, отличающийся тем, что, с целью улучшения воспроизводимости магнитных свойств материала, повышения выхода годных магнитов и упрощения технологии изготовления, исходный сплав выплавляют при следующем соотношении компонентов, мас.

Самарий 24 26
Железо 16 18
Медь 4,5 6,5
Цирконий 3,2 3,5
Кобальт Остальное
а бор вводят при измельчении исходного сплава в виде порошка аморфного бора в количестве 0,0015 0,0150 мас.