Сплав для постоянных магнитов Советский патент 1992 года по МПК C22C38/30 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к магнитотвердым сплавам на основе Fe-Co-Ni-AI-Cu-Ti, используемым для производства постоянных магнитов со столбчатой и монокристаллической структурой.

Известен магнито-твердый сплав, содержащий, мас.%:

кобальт34,5-35,5

никель13,5-14,5

медь3,0-4,0

ниобийдо 1,0

алюминий6,5-7,5

титан4,0-5,0

железоостальное

Недостатком этого сплава является невысокий уровень коэрцитивной силы и магнитной энергии Нсв 110-120 кА/м, /ВН/макс 72,0-88,0 кДж/м3.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является сплав на основе

Fe-Co-Ni-AI-Cu-TI следующего состава, мас.%:

кобальт34,5-36,5

никель14,0-14,5

алюминий6,8-7,2

медь3,3-3,7

титан4,8-5,2

ниобий0.9-1,1

сера0,4-0,5

углерод0,02-0,03

марганец0,2-0,4

кремний0,1-0,2

железоостальное

Недостаток известного сплава - недостаточно высокий уровень коэрцитивной силы и магнитной энергии (соответственно 110-132 кА/м и 72-88 кДж/м3)

Цель изобретения - повышение коэрцитивной силы и магнитной энергии сплава.

Предлагаемый сплав имеет следующее соотношение компонентов, мае %:

кобальт34,5-35,5

«ЕЛППЧ

Х| XJ

N3 Ю

кжД

14 0 1,5

г,,а г,У

3,3-3,7 -1.8-S.2

О.Г-1,1

0,2-0,6

0,02-0 03

О . 0,Л

0,1-07

По крайней меое один компонсчь мг группы, содержащей цирконий, гафний, тантал 0,4-0,9, железо остальное.

Причины положительного апиянпч ч э занных добавок на ма мтные свойства сплава заключаются в том, что ГСР они увеличивают склонность сплава к образованию

И ПОНО фГС ЛЧДИЧОС (On Tp/l у

ри r oimw-cix i гем самп делаю уструк jypy Оилс О cunf jiiicMHO i, з r. i pocoficTnyioi более полному прото сянич) pi icoKOiccopHHUHjHoro .

Выплавку предлагаемого силзва ГФРПЗ- oo vir следующий образе /

Сначала ОГСПЛЯРЛЯЮТ .РЛОС С, ., никс/н, и мег1 , затом а распоп диГ К чянп углошы я лигатуры желс;ч ллерод и производи в vepxry в 1 0 ,Ьм,н Далее- зг.ементи ппПаьлчю п ел с л ч п-зй послодпиаюяьчопи1 кремп п и мррга- i iHioj iii, гафп.ы и тантал, лгамчипй; ,i я п мирконий, сере Серу до За т ю в мчлг г| срросеры После Г г1едгЧ1ы оерь i.4ifp . ,.j /.с о 1ят цс тПО1 С ч :р хи зяю распляи /-; эгсй i 3

MliH, ПСПО 4010 ti j C i i, ky IP ilла по формам

Пои, cpi ,0л и jnyMeiib.si i пи о i столбчатой ,pi Cгалли (0с, ой г, сплавы известного и предлаг, с-г oif- составов вь плапляли j отк о1-1 оп ь Д4 поичои пе п, MCT-Oin с 4/, voi .j. inl н Jt духе. Порядок загрузки т;оме гои описан выше. Посте ,4 Mq з ре пил и марганца производили он р /к/ ieucs i,o 0,5 мин, посл jUfiiirniiii -inoijii , i1 /i и/или тантала г те ение 1,0, 1,5-1 После nofltioio расплавления псох элн, нзпа,,, шихты температур. рясплагп доводили до 1080°С, производил- выдерхку tipt температуре вто 1смие2,-о 0 -иь ли рз млчо в графито-шэ.кни i ковш ч заливали о .ршельно нагое.о до 1300°С керэмическУ О форму без ,нэ, устз- порлепчую на .сдиый по оохпэхдас.ь холодильник, Зьк-ота отливок спстзллялэ 115 мм. Нар ллельно отливали стандарт -л е образцы Ј,,, 31 ы 15ч 6хоО мм для мы ра маетных (,г.и:йс я Зсо снллвки и стандартные образца о/гв ргялм «ne:iTM4p,j« термомагнитноГ: оооабоч.е охпажде .к. и

до 800°С со скоростью не менее 150°С/мин и выдержка а изотермической ванне при 800-795ПС в течение 10 мин в магнитном поле напряженностью не менее

240 кЛ/м, после чего следует отпуск: 640°С - 5 ч, 560°С - 20 ч.

Замер магнитных свойств производили прч помощи информационно-измерительной системы У-5056 о замкнутой магнитной

0 цепи.

П р и м е р 2. Для получения магнитов с монокрист ллической структурой те же са- мыо сплавы известного и предлагаемого составов выплавляли в вакуумной

5 индукционной печи УПЛФ-3 в тигле из окиси алюминия. Порядок плавки был следую- ишм: L1 тигель поии загрухяли железо, i -1И5СОЛ, углррпд в виде лигатуры х -ло ю углород ч произвоцили вакуумироУ р-i uir плавильной камеры печи до остаточ- I oio даялеи лч 5-iOJ мм рг ст., затем i ньфе з 1 расплавляла загруженную шп/ту Затем расплав вакуумировали в ib м и зэп/скяли в камеру аргон.

% /Ктгэс :.лс1 С пы ггодили в следуюи ей по- c/i г-льпости кремний м марганец; ни- ofj.if 1афнпи и тантал а отдельности или в друг г. другом, выдержка 1,5-2,0 мин я г- ОРУЖИИ; итан и циркоьий; сера в

0 о-чде шооросоры После воодения серы тем- порэт р) пасплав поднимали ро 1680°С и | мд°,рхиоали приЭ Ойтемпературе2 Snw, после чего рзспло йс лисали керзмиче , ую uoprvy, .je с i зот в виде раз ю )г,оГ , о лиоо - чн ичпрп .ескпй формы В ЧЭ/ ьпсйи Tiio; ивки испо 4 олали в i i- tmxtbi п,/1я шчрандигоныя г- онокри- сгаллс,1 Выращивание ппоизводи ш 8 п,юм нилонпой установке Крмсгаллксатор и O V в ч-шефе е аргона Полученн je моно- ои таь1ь разрезали нэ заготовки лгсмстрогу 20 мм и D ICO C 30 мм и подвер- r HKCv дррг; птормомаг1 ипо обообот- 1 о по р чимам, приведен - . м ь примере 1.

°)Л,СО МЭГН1 i i,v РОЙСТР ПРОИЗВОДИЛИ

, и помо ; мчфопмэц он ic-пзмррительV-Ц

О спотены У-Бибб в замкнуто . агнитной

.ЙПН

И|.ч |сские гэсгасы извест юго и пред„. сглавоо а также уровень их мэг ,,.fi хсроГстс ,тп1/.ведс1 ы в таблице

Q; о г м у л d изобретения

Сипаг. д-1 постоянных магнитов, содер/ а(4ий ,, никель, аяюг/иний, медь, тмтан. чиоби , сер. у:лерод марганец,

крог ,иГ и /елезо, с т n v ч г. ю щ и и с я тем,

тэ, с ,ел ,ю повышения ктом,ит 11зной силы

PI М5гну(тнгй энергии, о1 д олн тельно со ,ep. пг (раипсД мерг один компонент

i3 tp мпы ev пркон и ,

тантал, при следующем соотношении элементов, мас.%.

кобальт34,5-35,5

никель14,0-14,5 алюминий6,8-7,2

медь3,3-3.7

титан4,8-5,2

ниобий0:9-1,1

сера0,2-0,5

углерод0,02-0,03

марганец0,2-0,4

кремний0,1-0,2

по крайней мере один компонент из группы, содержащей цирконий, гафний, тантал0.4-0,9

железоостальное.

Использование: при получении постоянных магнитов со столбчатой и монокристаллической структурой. Сущность изобретения: сплав дополнительно содержит цирконий, гафний и тантал в отдельности или в сочетаниии друг с другом, что позволяет повысить уровень коэрцитивной силы и магнитной энергии до 146 кА/м и 99,8 кДж/м3 соответственно. Сплав имеет следующий состав, мас.%: кобальт 34,5-35,5; никель 14.0-14,5; алюминий 6,8-7,2; медь 3,3-3,7; титан 4,8-5,2; ниобий 0,9-1,1; сера 0,2-0,5; углерод 0,02-0.03; марганец 0,2-0 4; кремний 0,1-0,2; по крайней мере один коглпонентиз группы, содержащей: цирконий 0,4-0,9; гафний 0,4-0,9; тантал 0,4-0,9; железо - остальное. 1 табл.

Результаты сраенитепьных испытаний магнитных свойств известного и предлагаемого сплавов