Способ изготовления магнитномягкого материала на основе железа Советский патент 1980 года по МПК H01F1/20 B22F3/12 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению магнитномягких материалов из металлических порошков. Известен способ изготовления спеченных изделий на основе железа, заключаюгчийся в механическом смеигавании порошка железа с легирующими компонентами, которые вводят в виде фосфорнокислых сгхпей легирующих .металлов, прессовании полученной смеси и последуюмем спекании заготовкой Ij Широкое распространение в качестве легирукячего элемента в магнитномягких материалах получил кремний. По технической сущности и достигаемому результату к предлагаемок способу наиболее близок способ изготовления магнитномягкого материала на основе железа с добавками кремния включающий легирование железа кремни ем путем механического смешивания ж лезного поромка с порошком ферросиЛИДИЯ, прессование заготовок и спекание прессовок 2. наилучшими магнитномягкими свойст вами обладает сплав с 6,5%-ным содержанием кремния , полученный путем прессования заготовок при удельном давлении 15 т/см и спекания в течение 20 ч ПРИ температуре 1300°С. Показатели этого материала: Эл е ктрй чёскбё сопротивле ние Ом -см Плотность, ГС/СМ 7,5 . Коэрцитив ная сила, Э0,5 Индукция насыщения, ГС 16800 Магнитная проницаемость, гс/Э 11000 Недостатком такого способа является то, что для достиу ения электромагнитных параметров, характерных для магнитных материалов, прессование ведут при повы1 енном давлении (15 т/см), так как смесь порошков железа и кремния имеет более низкий коэффициент уплотнения, чем чистый порошок железа. Для повымения электросопротивления магнитрюмягкого материала на основе железа необходимо увеличивать процентное йблержаниё кремния в составе. Целью изобретения является по дьйиение технологичности прЪцесса изготовления., . г 1 - t .f fclTX. Для достижения цели предложен способ изготовления магнитномягкйх ШтёрйаЛов на основе железа о т ;л и ч а 10 щ и ft с я от известного ём, что легирование железа кремни/ем осуществляют в процессе спекания в е&еДё порошкообразного кремния . при 1000-1100 С-в течение 2-6 ч. При таком способе Проведения пропессй леШрбв ан.ие креМнием осуыёствляётся за счет да ффузии кремния из , порошка;в материал. Экспериментально установл(енЬ, что при 1000-1100 Спро ХОДИТ еквсзная диффузия кремния, а количественное содержаниё кремния в материал.е определяется, временем проведения процесса и может легко регулироваться временем выдержки. Понйжет йе температуры н.ихе нецелесообразно, так как замедляется процесс crjeKaHUH Mafeриала. При повыи1ении температуры Btjuie 110о С на поверхности заготов кй оВразуется хёлезокремнистый расплав, который необходимо удалять механическими мeтoдa J5И для сохранения гТометрипеских размеров заготовки. Экспериментально устанонленр, чТо для дйнйо о температурн6го интервал длительность проведения ) сбс авляет 2-6 ч. При Том рёжйМе воз можно, получение магнитнбмягкого мате риала на основе железа с содержание кремния до 10%, что позволяет почти в 1,5 раза повысить электросопрстив ление материала при сохранетши элек ромё1Гнитн -тх параметров. .. Согласно известному спосЪ у оптй

714518 ИтномягКиЙ материал, содержащий 6,5% кремния. При мер 1. Из железного порошка марки ПЖЧ прессуют заготовки весом 20 г при удельном давлении 7 т/смЧ Затем заготовку помещают в лодочку из алунда и засыпают порсшкообраэным кремнием. Количество последнего выбирают, исходя из трехкратного превышения веса к| ёмнйя, который неЬбх6 1ймр IsiBircfH в материал. Для V обеспечения б,5%-нОго содержания й ремнйя заготбвку засипают 3,9 г поромкообраэнего кремния. Спёкайие проводят при в течение 2ч. В сЛучаё (ения лигатуры ферросилиция xyiM feWHOCtfe процесса и температурный интервал таййе же, как и при испрльзоёанйй порошкообразно кремния. Количество лигатуры выбирают, йс с6дя 1йГэ трёхкратного превышения веса кремни я,который нёобхошмо ввести в материал.ПосЛё спекания заготовку (5чимамт от порошкообразного кремния, который пойта|5н6 применяют для легйровайия по ел еДуюшх загото- -,- . . ,. : , .. , вок. . Г- ,..-: - . . Пример 2. Из железного пО,рошка марки ПЖЧ пре ссуют заготовку весом 20-г при давлении 7 т/см .Затем загОтраку помещатот в лодочку из гшунда, и засьтпают б г порошкообразного кремния. СйёКанйё проводят При 1000 С в течение 6 ч. ;. . : : В таблице Приведено Сравнение характе13йсТйК мй:гнитномягких материа- . лов, лёгйрбванннх кремнием до б,5% по изБёстнбмуи Предлагаемому способам, а также свойства материала с 10% ный ШУёржайием кремния.

Как видно из таблида, элфктромагнитныё параметры магнитномягкого материала, полученного rto прейяагаемо- ,

му спосОбу, практически не отличаются от эйёктрШагнйтШх параметров материала, который приготовлен по

65 Известному способу. В то же speKBt процесс изготовления магнитномягкого материала становится более технологичным: температура спекания понижается с 1300 до 1000-1100 С, а в{)емя спекания - с 20 до 2-6 ч, давле- 5 ниб прессования заготовки понижав ся с 15 до 5-7 т/смS При введении кремния в состав материала в количеств ве 10% эйектросопрОтивл ение повышается с ЗЮ до 4,4510Ом-см при Q сохранении магнитных параметров. Формула изобретения Способ изготовления магнитномягкого материала на основе железа, включающий легирование железа кремнием. Прессование и прследуклчее спекаине, 6 л и ч а ю in и и с я тем, что, с целью првьвиения технологичности, легирование железа кремнием осуществляют в пр Я|ёссе спекания в среде порсжжробразНего кремния при 1000-ЯОХ)С в течение 2-6 ч. Исто.чнйк( инф6рма111ии, принятые во внимание при экспертизе 1. Автбрское свидетельство ССХЗР 482247, кл. В 22 F 3/12 1973. 2. Журнал Физика |еталлов и металлрведениег том. 12, вып. 2, 1961, с. 183-187.