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 а виде проволоки в новой конструкции герметизированного запоминающего контакта (гезакона) в коммутационных устройствах квазизяёктронных телефонных станций. Эти материалы должны обладать хорошей пластичностью, стабильностью магнитных свойстй после высокотемпературной заварки, хорошей Свариваемостью с высокотемпературными стеклами.

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

Для этого в сплав состава вместо 14 мас.% никеля вводят только 2 мае.% никеля и 0,05-0,07 мас.% церия,

Предлагаемый сплав содержит компоненты, мае, %:

Кобальт29,8-31,3

Молибден3,6-4,4

Никель1,8-2,2 : Церий 0,05-0,07

ЖелезоОстальное

При этом суммарное содержание .молибдена, никеля и церия составляет В,45- 6,55 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 способбт- вует образованию гетерогенных структур в виде интерметаллических соединений (ИС) молибдена с железом и кобальтом при низкотемпературном отпуске, ответственных за создание определенного уровня магнитных свойств.«г

Снижение содержания никеля в сплаве (по сравнению с прототипом) проводят с целью повышения значений остаточной индукции и коэффициента прямоугольности

(Л

09

™А

Ы

«ша

М

W

петли магнитного гистерезиса при отпуске 750-850° С и, как следствие этого, стабилизации магнитных свойств после высокотемпературной заварки гезаконов при 1000° С,

Для повышения эффекта измельчения зерна сплав рафинируют церием, который повышает высокотемпературную пластичность, которая обеспечивает качественную заготовку 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 чистые железо, электролитический или металлический кобальт, металлический никель и церий в виде миш- металла. 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 передёльную проволоку диаметром 6,0 и 2,5 мм перед холодной деформацией закаливают в воду с 950° С. Затем проводят холодное волочение при обжатии 85-95% до диаметра 0,8-0,4 мм. Из проволоки изготавливают детали для гезаконов, которые затем проходят низкотемпературный отпуск в интервале температур 650-750° С, время выдержки при отпуске не лимитируется: от 5 мин до 10 ч.

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 yga превращений.

Механические, магнитные свойства и значения ТКЛР Определяют по стандартным методикам, температурный гистерезис с&У превращений методом дифференциального термического анализа при нагреве и охлаждению образца,

Для определения оптимального соотношения компонентов сплава проводят сравнения свойств предлагаемой марки полутвёрдого магнитного материала с известной отечественной маркой 40КНБ 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 обозначает: числитель - магнитные свойства после низкотемпературного отпуска 650° С, 30 мин охлаждение на воздухе; знаменатель - магнитные свойства после обработки 650°, 30

мин, охлаждение на воздухе + 1000° С, 30 с, охлаждение на воздухе.

Как видно из таблицы, в пределах анализируемого состава сплавы 1-5 имеют требуемый уровень физико-механических

свойств, стабильный к условиям высокотемпературной заварки изделий (гезаконов).

В сплавах б и 7 (прототип) в процессе охлаждения при заварке происходит у- а мартенситное превращение,

сопровождающееся 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 резкое падение остаточной индукции и прямоугольности.

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

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

Формулa waоб ре тени я

Магнитный полутвердый сплав для контакт-деталей гезаконов, содержащий кобал ьт, молибден, никель, железо, о т л и ча- ю щи и с я тем, что, с целью стабилизации магнитных евойств, характеристик в условиях высокотемпературной заварки при сохранении уровня магнитных свойств, он

дополнительно содержит церий при следующем соотношении компонентов, мас.%: Кобальт29,8-31,3 Молибден 3.6-4,4 Никель 1,8-2,2

Церий0,05-0.07

ЖелезоОстальное, при этом суммарное содержание молибдена, никеля и церия составляет 5,45-6,55 мас.%.

Продолжение таблицы

Использование: для изготовления герметизированных запоминающих контактов (гезаконов} в коммутационных устройствах квазиэлектронных телефонных станций. Сущность изобретения: предлагаемый сплав содержит следующие компоненты, мас,% кобальт 29,8-31,3; молибден 3,6-4,4; никель 1,8-2,2; церий 0,05-0,07; железо остальное, при этом суммарное содержание молибдена, никеля и церия составляет не более 6,55. 1 табл.