Способ выплавки магнитотвердых сплавов Советский патент 1982 года по МПК C22C1/02 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам выплавки магнитотверды сплавов. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ выплавки магнитотвердых сплавов, содержащих алюминий и титан, заключающийся в расплавлении шихты с использованием отходов предыдущих плавок, доведении расплава до заданного состава, причем шихта состоит из чистых ма:териалов, включающих все злементы сплава, в том числе-алюминий и титан (1}. Однако при таком способе ведения плавки с отходами в завалку попадают элементы, способствующие повышению растворимости азота из атмосферы в металле в процессе нагревания и расплавления,например титан и ниобий, а присутствие в сплаве элементов, имеющих высо кое, сродство к азоту (титан, ниобий и-алюминий) приводит к образоваиню включений, измельчаюихих структуру отливок магнитных сплавов. Эти факторы оказывают отрицательное влияние иа уровень и стабильность магнитных и механических свойств для постоянных маг-, нитов. Цель изобретения - уменьшение газосодержания и неметаллических включений, укрупнение структуры отливок магнитного сплава. Указанная цель достигается за счет тм-о, что в способе выплавки магнитотвердых сплавов, содержащих алюминий и титан, заключающемся в расплавлении шихты с использованием отходов предьщущих плавок, доведении расплава до заданного состава, отходы предьщущих шиBoif вводят после расплавления шихты с последующим введением алюминия и титана и перегревом расшива до 1650-1700°С, а отходы предыдущих плавок вводят в количестве, обеспечивающем уменьшение температуры расплава не ниже 160(f С. В способе получения магнитотвердых сплавов системы Fe-Со-Ni-Си-A1-Ti, включающем расплавлеиие основной завалки состоящей из ре. Со. Ni, Си, введение отходовпредьодущих плавок и остальных компонентов, отходы предыдущих плавок подают в расплав после расплавления осиовной завалки. Затем расплав

390

окончательно легируется остальными кокаюнентами до заданно о состава и разливается.

Для того, чтобы сократить время плавки и тем самым время контакта расплава с атмосферой, температура расплава не должна падать ннже 160СРс при введении отходов. Этим фактором определяется допускаемое количество переплавляемых отходов.

ГГ р и м е р. Проводят 2 серии плавок (по 3 плавки каждая) сплава ЮНДК35Т5БА. Состав сплава, %: Со 34,5; Fe 33; Ni 14.9; Си 3,6; Nb 1,0; Al 7,6; Ti 5,1; S 0,3 (сверх 100%); С 0,05 (сверх 100%). Плавки ведут в высокочастотной индукционной печи ИСТ-016 с кислой футеровкой. Вес каждой плавки

составляет 16 кг.

Первую серию проводят по следующей технологии. После расплавления основной завалки, состоящей из Fe, Со, Ni и Си, расплав нагревают до и добавляют 50% отхбдов предыдущих плавок того же состава. Температура расплава, падает до 1610С. После этого в печь последовательно присаживают Nb и С в виде сплава 95% Ре, 5% С, затем А1, Ti и SB виде FeS.

- Для получения сравнительиь1х данных параллельно проводят вторую серию по следующе технологии. В основную завалку, вместе с Fe, Со, Ni и Си входит до 50% отходов предьщущих плавок. Дальнейшая последовательность введения остальных элементов не отличается от первой серии плавок.

Разливку плавок обеих серий проводят одинаково. Металл, перегретый до 178СРс, выпускают в разливочный графитовый ковш,нагре тый до и вьщерживают в нем 30 с. После этого производят заливку расплава в

форму, предварительно нагретую до 125( и установленн) на водоохлаждаемый стальной холодильник, для пол чения отливок с направленной структурой.

Металлографический анализ показывает, что количество нитр:щных включений в металле, вьшлавленном по первой технологии на 20-25% меньше, чем по второй. Высота зоны столбчатых кристаллов oTJOfBOK, вьшлавленных по первой технологии, составляет 50-55 мм, а по второй 35-40 мм.

Указанные технические преимущества при использовании способа в промьшшенных условиях дают значительный экономический эффект. По предварительным оценкам он составляет около 5 руб. на 1 кг использованных отходов.

Формула изобретения

Способ выплавки магнитотвердых сплавов, содержащих алюмииий и титан, заключающийся в расплавлении шихты с использованием отходов предьщущих плавок, доведении расплава до заданного состава, отличающийся тем, что, с целью уменьщения газосбдержания и неметаллических включений, укрупнения структуры отливок магнитного сплава, отходы предьщущих плавок вводят после расплавления шихты с последующим введением алюминия и титана и перегревом расплава до 1650 1700°С, причем отходы предыдущих плавок вводят в количестве, обеспечивающем уменьигение температуры расплава не ниже 1600 С.

Источники информа1ши, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3615916, кл, 148-103, опублик. 1971.