Магнитный полутвердый сплав для контакт-деталей гезаконов Советский патент 1993 года по МПК C22C38/12 H01F1/04 

Изобретение относится к магнитным полутвердым материалам, которые используются в виде проволоки в новой конструкции герметизированного запоминающего контакта (гезакона) в коммутационных устройствах квазиэлектронных телефонных станций. Эти материалы долхшы обладать хорошей пластичностью, стабильностью магнитных свойств после высокотемпературной заварки, хорошей свариваемостью с высокотемпературными стеклами, .

Цель изобретения - улучшение стабильности магнитных характеристик сплава в условиях высокотемпературной заварки гезаконов при сохранении уровня магнитных свойств.

Для этого в сплав вместо никеля вводят 0,5-1,0 мае.% ванадия и 0,05-0,07 мас.% церия.

Предлагаемый сплав содержит компоненты, мас.%:

Кобальт. 29,8-31,3

Молибден3,6-4,4

Ванадий0,5-1,0

Церий0.05-0,07

ЖелезоОстальное, при этом суммарное содержание молибдена и ванадия составляет 4,1-5,0 мас.%.

Железо и кобальт - основа магнитных материалов,

Введение в сплав кобальта обеспечивает получение требуемых магнитных свойств с низкими значениями температурного коэффициента термического расширения (ТКЛР).

Введение в сплав молибдена способствует образованию гетерогенных структур в виде интерметаллических соединений (ИС) молибдена с железом и кобальтом при низкотемпературном отпуске, ответственных за создание определенного уровня магнитных свойств.

Для увеличения пластической способности материала к холодному волочению (деформированию), и более глубокой вытяжке, в сплав вводят ванадий, который способел

ы

ы

ствует образованию мелкозернистой структуры и сильному уменьшению температурного гистерезиса превращений. Следствием этого в сплавах, содержащих ванадий, отмечается стабилизация магнитных свойств после условий высокотемпературной заварки гезаконов при 1000° С.

Для повышения эффекта измельчения зерна сплав рафинируют церием, повышающим высокотемпературную пластичность, которая обеспечивает получение качественной заготовки для изготовления качественной (без трещин и расслоений) проволоки и контакт-деталей из нее.

Пример. Сплав выплавляют в открытой высокочастотной индукционной печи, используя в качестве исходных компонентов технически чистое железо, злектролити- ческий или металлический кобальт, феррованадий и церий в виде мишметалла (ММ), Слитки куют с горячего посада при температуре нагрева в печи 1100-1150° С на штанги диаметром 28 мм с последующей прокаткой на прутки диаметром 8 мм. Прутки диаметром 8 мм и предельную проволоку диаметром 6,0 и 2,5 мм перед холодной деформацией закаливают в воде с температуры 950° С. Затем проводят холодное волочение при обжатии- 85-95% до диаметров 0,8-0,4 мм. Из проволоки изготавливают детали из гезаконов, которые затем проходят низкотемпературный отпуск в интервале температур 650-750° С, время выдержки при отпуске не лимитируется от 5 мин до 10 ч (см, табл.).

После отпуска детали завариваются в стеклянный герметизированный баллон при 1000° С 20-30 с.

Магнитные свойства сплава после термообработки, имитирующей условия высокотемпературной заварки - 1000° С, выдержка - 20-30 с - меняются менее, чем на 10% -условия надежной работы изделий (см, таблицу)..

Критерием стабильности магнитных свойств является сохранение их уровня после высокотемпературной заварки, а обусловлено это малым температурным гистерезисом у а превращений,

Механические магнитные свойства и значения ТКЛР определяют по стандартным методикам, температурный гистерезис аёу превращений методом дифференциального термического анализа при нагреве и охлаждении образца.

Для определения оптимального соотношения компонентов сплава проводят сравнение свойств предлагаемой марки полутвердого магнитного материала с известной отечественной маркой 40КН Б и сплава-прототипа фирмы NEC. Составы сплавов и их

физико-механические свойства для проволоки диаметром 0,6 мм приведены в таблице, В графе магнитные свойства дробь означает: числитель - магнитные свойства после низкотемпературного отпуска: 650° С,

30 мин, охлаждение на воздухе; знаменатель - магнитные свойства после обработки: 650° С, 30 мин, охлаждение на воздухе +1000° С, 30 с, охлаждение на воздухе. Как видно из таблицы, в пределах анализируемого состава сплавы 1-Зимеюттре- буемый уровень физико-механических параметров, стабильный к условиям высокотемпературной заварки изделий (гезаконов).

в сплавах 4 и 5 (прототип) в процессе охлаждения при заварке происходит у- а мартенситное превращение с большим температурным гистерезисом, в условиях уже затвердевшего стекла, создаются

большие внутренние напряжения- в месте спая, что приводит к растрескиванию стекла в месте спая (разгерметизация изделия) и наблюдается падение Вг и КПр.

Таким образом, предлагаемый сплав хорошо деформируется, достаточно пластичен, штампуется без трещин и расслоений на высокопроизводительном оборудовании, обеспечивает согласованный спай с отечественными высокотемпературными

стеклами, магнитные характеристики стабильные в условиях заварки при 1000° С, время заварки 30 с.

Формула изобретения

Магнитный полутвердый сплав для контакт-деталей гезаконов, содержащий кобальт, молибден и железо, отличающийся тем, что, с целью стабилизации магнитных характеристик в условиях высокотемпературной заварки при сохранении уровня магнитных свойств, .он дополнительно содержит ванадий и церий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Кобальт29,8731,3 Молибден 3,6-4,4 Ванадий 0,5-1,0 Церий 0,05-0,07 Железо „ Остальное при этом суммарное содержание молибдена и ванадия составляет 4,1-5,0 мас.%.

Продолжение таблицы

Использование: для изготовления герметизированных запоминающих контактов- гезаконов - в коммутационных устройствах квазиэлектронных телефонных станций, Сущность изобретения: предлагаемый Сплав содержит следующие компоненты, Мас.%: кобальт29,8-31,3; молибден 3,4-4,4; ванадий 0,5-1,0; церий 0,05-0,07; железо остальное, при этом суммарное содержание молибдена и ванадия составляет не более 5%. 1 табл.