Способ термической обработки железо-хром-кобальтовых сплавов Советский патент 1991 года по МПК C21D1/04 

Изобретение относится к способам термической обработки магиитотвердых железохромкобальтовых сплавов, применяемых для изготовления постоянных магнитов.

Целью изобретения является повышение удельной магнитлой энер ни.

Способ термической обработки железохромкобальтовых сплавов включает закалку от 1250-1280°С, изотермическую выдержку в магнитном поле при температуре точки Кюри и охлаждение в интервале температур 620-550 С со скоростью 0,3-5°С/мин, при этом при изотермической выдержке в магнитном поле проводят 2-3 нагрева выше температуры изотермы на 15-30° С с последующим охлаждением до этой температуры, причем скорость нагрева и охлаждения составляет 0,5-3°С/мин, а время изотермической выдержки перед каждым нагревом - 8-12 мин.

Па чертеже изображена схема тем- пературпо- ременного режима обработки сплавов на высококоэрцигивное сое гояние.

Схема содержит следующие участки: 1) - гомогенизация на оЈ-i вердый раствор с последующей закалкой, 2) - изотермическая термомагнитная обработка (ПТМО) с кратковременным нагревом выше изотермы: 3) - отпуск путем регулируемого охлаждения.

Применение кратковременных нагревов в процессе обработки железохромкобальтовых сплавов в магнитном поле (независимо от того, используется изотермическая выдержка или регулируемое охлаждение) выше точки Кюри в известных аналогах не обнаружено.

Теоретические предпосылки целесообразности проведения кратковременных нагревов и охлаждений до темпера iел

vl

туры Кюри в процессе ИТМО .заключаютс в следующем.

Высококоэрцитивное состояние сплава образуется в результате распада перенасыщенного -твердого раствора на tf i -сильномагнитную и р -слабомаг- нитную фазы. Это происходит за счет флуктуации концентраций, длина волны которых зависит от температуры и вре мени распада 0Ј-твердого раствора. Максимальные магнитные свойства достигаются при таких условиях обработки, которые формируют структуру высококоэрцитивных выделений 0,-фаэы опре- деленного размера, распределенных в #2-матрице. Однако при ИТМО формируется структура со значительным объемом дисперсных выделений (Х -фазы меньшего размера и обладающих слабой анизотропией. Это ухудшает магнитные свойства сплава. Кратковременные нагревы и охлаждения в рекомендуемых пределах способствуют растворению этих паразитных выделений, тормо- зят их развитие, тем самым стимулируя рост анизотропии выделений, вносящих наибольший вклад в энергию высококоэрцитивного состояния сплава.

Такое явление объясняется сугубо специфичным характером дисперсного твердения Fe-Cr-Co магнитных сплавов, который и обусловил своеобразный режим изотермической обработки, включающий кратковременные нагревы выше температуры изотермы.

Пример. Образцы Fe-Cr-Co сплава,- содержащие, мас.%: Со 20,15, Сг 27,9, Si 0,97, С 0,012, железо - остальное. - изготавливают по технологии порошковой металлургии динамическим горячим прессованием пористых заготовок (ДГП) при 1100°С, остаточная пористость составляет 1-1,5%. Далее проводят закалку образцов от 1280°С в воду. Термомагнитную обработку осуществляют в печи, расположенной между полюсами электромагнита

g 5 0 5

«

5

0

5

с напряженностью магнитного поля .240 кА/м, при температуре изотермы 640°С (т. Кюри). Образцы выдерживают при этой температуре в течение i 12 мин, затем проводят нагрев со скоростью 0,5вС/мин до температуры 655°С и сразу (без выдержки) охлаждают со скоростью 0,5°С/мин до температуры изотермы 640°С. После этого следует повторение операции - 12 мин выдержка, нагрев до 655°С и охлаждение до 640°С со скоростью 0,5°С/мин. Далее проводят отпуск путем охлаждения от 620 до 550°С со скоростью 0,3°С/мин.

Параллельно проводили полный цикл обработки образцов по известному режиму. Магнитные свойства измеряли баллистическим методом.

Свойства, полученные после термической обработки по известному и - предлагаемому способам, представлены в таблице.

Формула изобретения

1.Способ термической обработки железохромкобальтовых сплавов, включающий закалку от 1250-1280°С, изотермическую выдержку в магнитном поле при температуре Точки Кюри и ох-, лаждрние в интервале 620-550ЙС со скоростью 0,3-5°С/мин, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной магнитной энергии, при изотермической выдержке в магнитном поле проводят нагревы выше температуры изотермы на 15-30°С с последующим охлаждением до этой температуры, при этом скорость нагрева и охлаждения составляет 0,5-3°С/мин, а время изотермической выдержки перед каждым нагревам 8-12 мин.

2.Способ поп.1, отличающийся тем, что количество нагревов при изотермической выдержке в --- магнитном поле 2-3.

Изобретение относится к способам термической обработки магнито- твердых сплавов на основе Fe-Cr-Co, Цель изобретения - повышение удельной магнитной энергии. При изотермической обработке в магнитном поле проводят нагревы, выше температуры изотермы на 15-30°С, с последующим охлаждением до этой температуры, причем скорость нагрева и охлаждения составляет 0,5-3°С/мин, а время изотермической выдержки перед каждым нагревом - 8-12 мин. В результате повышения основных магнитных параметров железохромкобальтовых сплавов увеличивается мощность магнитных систем или возможна экономия дефицитных материа-тв. 1 з.п. ф-лы, 1 ил . , 1 1 абл . i