Изобретение относится;к металлур- гии, в частности к магнитотвердым сплавам, содержащим железо, кобальт и хром, предназначенным для изготовления постоянных магнитов, которые могут найти применение в электромашинестроении, приборостроении и других отраслях промышленности.
Известны деформиру«эмые сплавы для постоянных магнитов на основе системы железо - кобальт - хром, легированные алюминием, ванадием, ниобием, кремнием, титаном, молибденом, содержащие 8-25 Bcc.- Со, с анизотропными магнитными свойствами у. ,
Изготовления постоянных магнитов нз этих сплавов требует особо сложной технологии, включающей высокотемпературную обработку под закалку и термомагнитную обработку, что сдерживает их массовое производство и изготовление.
Известны также деформируемые магнитотвердые сплавы системы железо кобальт - хром с Мсшым (7-10 вес.%)содержанием кобальта и изотропными агнитнйми свойствами, не требующие: сложной термомагнитной обработки 2.
Недостатком этих сплавов является низкий уровень магнитных свойств.
которые находятся в пределах: остаточная индукция Вр 9,7-9,8 кГс, коэрцитивная сила Н 330-400 Э, с максимальная магнитная энергия
(,4-1,в гс-э. ,
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае10 мому результату является деформируемый магнитотвердый сплав на железной основе, содержащий Ьес.%; хром 26-28, кобальт 14,5-16,3 и легированный 3 вес.% молибдена и другими элементами (алюминием, ванадием, ниобием, титандм, цирконием )Сз.
После дисперсионного твердения без термомагнитной обработки коэрцитивная сила этого сплава в изотропном состоянии может быть повышена
20 до 440-520 Э.Однако известный сплав характеризуется малой величиной максимальной магнитной энергии ((.1,7 МГсхЭ по причине невысокой остаточной ин25 дукции Св 9 КГс) и низкой прямоугольности кривой размагничивания.
Известный сплав требуетсложной технологии получения магнитных свойств в изотропном состоянии, вклю30 чающей высокотемпературную закалку.
охлаждв({ие с критической скоростью и длительное старение..
Целью изобретения является.повышение магнитных свойств магнитотвердого сплава в изотропном состоянии.
. Поставленная цель достигается тем, что магнитотвердый сплав 4 содежащий железо, кобальт,хром и молибден, дополнительно содержит галлий при следующем соотношении ксиипонентов, вес.%:
Хром22-30
Кобальт 14-16
Молибден 1-3,0
Галлий 0,5-3,0
Железо Остальное причем суммарное содержание галлия И-молибдена 3-4 вес.%.
Введение дополнительно в состав сплава галлия позволяет повысить магнитные свойства в изотропном состоянии, а также упростить технологию их дисперсионного твердения, исключив высокотемпературную обработку и охлаждение с критической скоростью.
Пример. Для получения сплавов были выплавлены смеси ингредиентов, содержащие,вес.% сплав 1 Сг 22, Со 14, МО .3, GM 0,5, Feостальное; сплав 2 -. Сг 25, Со 15 Мо 2, Gd 1, Fe - остальное; сплав 3 - Сг 30, Со 16, МО 1, ticx 3 ре - остальное..
Сплавы выплавлялись в индукционной печи в атмосфере аргона в основных тиглях. Кристаллизация слитка .осуществлялась непосредственно в плавильном тигле. Слитки легко дефор5 мировались в горячем и холодном состоянии для приготовления образцо:в.
После изготовления образцы в виде стержней длиной 20,5 мм и диаметром O 1,5 мм были обработаны по режима1м:
а)изотермическая обработка в интервале температур 640-620С в течение часа, с последующим ступенчатым старением: - 1 ч +
5 + 580°С - i ч + 560°С - 2 ч + . + 540°С - 4 ч;
б)выдержка при в течение 0,5 ч с последующей закалкой в
-10%-ной щелочи .(кон) + изотермическая обработка в интервале температур 640-620°С в течение часа с последующим ступенчатым старением: 600°С - 1 ч + ч + 560с .-2ч + 540°С. - 4 ч.
Магнитные свойства состаренных образцов приведены в таблице. Для сравнения приведены максимальные значения магнитных .-характеристик в . изотропном состоянии для известного сплава, а также значения магнитных характеристик предложенного сплава в анизотропном состоянии.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| Магнитотвердый изотропный сплав для гистерезисных двигателей и технология термической обработки | 2018 |
|
RU2707116C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВОГО МАГНИТОТВЁРДОГО СПЛАВА 30Х20К2М2В СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ-КОБАЛЬТ | 2015 |
|
RU2607074C1 |
| СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАГНИТОТВЕРДЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ-КОБАЛЬТ | 2012 |
|
RU2511136C2 |
| СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МАГНИТОТВЕРДЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ-КОБАЛЬТ С СОДЕРЖАНИЕМ КОБАЛЬТА 8 ВЕС.% | 2014 |
|
RU2557852C1 |
| ДИСПЕРСИОННО-ТВЕРДЕЮЩИЙ МАГНИТОТВЕРДЫЙ СПЛАВ | 2009 |
|
RU2405059C1 |
| Магнитотвердый сплав | 1983 |
|
SU1120031A1 |
| МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ | 2000 |
|
RU2174261C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СПЕЧЁННЫХ МАГНИТОТВЁРДЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ-КОБАЛЬТ | 2013 |
|
RU2534473C1 |
| СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕФОРМИРУЕМЫХ МАГНИТОТВЕРДЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ ЖЕЛЕЗО-ХРОМ-КОБАЛЬТ | 2012 |
|
RU2495140C1 |
| СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОРОШКОВОГО МАГНИТОТВЁРДОГО СПЛАВА Fe-30Cr-16Co-0,5Sm | 2022 |
|
RU2790847C1 |
Jlpe noженный1 12,0 400 3,5 480 2,5 600 3,6 Известный
Из таблицы видно, что предложенный сплав обладает высокой остаточной индукцией (12000 Гй) после старения без магнитного поля из деформированного состояния (без высокотемпературного нагрева и закалки), высокой максимальной магнитной энергией (более 3,0 МГс Э) и повышенным значением коэрцитивной силы (600 Э). После закалки с последующим изотропным старением у предложен
ного сплава достигается коэрцитивная сила 750 Э, и максимальная магнитнай
.энергия (.,J. ,до 3,8 МГс что значительно выше, чем у известного сплава.
Предложенный сплав позволяет при изотропном старении из закаленного состояния в два раза повысить максимальную магнитную энергию и на 30% коэрцитивную силу в изотропном состо9,6 520 -2,8 16,06005,8 8,6 600 3,0 15,57508,3 8,3 750. 3,8 . 13,07206,0 7,5-9,0440-520 1,55-1,7
яяии по сравнению с известньлм сплавом .
Способность предложенного сплава к магнитному твердению из деформированного состояния позволяет существенно упростить технологический процесс изготовления и удешевить производство магнитов на 10-15%. При этом изотропные магниты из предложенного сплава, изготовлены по упрощенной технологии, обладают значениями остаточной магнитной индукции на 20% и магнитной энергией в два раза большей, чем у изотропнЕлх магнитов из известного сплава.
Кроме того, отсутствие операции контролируемо.го охлаждения исключает необходимость создания специального оборудования, а сокращение, длительноститермообработки при старении повьаиает производительность процесса на 25-30%.
Указанные преимущества позволяют использовать предложенный сплав в изделиях, получаемых с применением метода штамповки из листа или вытяжки из -прутка с последующим изо.тропным старением,- что даст возможность создания непрерывной поточной линии для массового производст- .
ва недорогих магнитов с итрокой областью применения.
Формула изобретения
Магнитотвердый сплав, ,вкл Учающий железо, кобальт, хром и молибден, отличающийся тем, что,
с целью пов|)1иения магнитных свойств в изотропном состоянии, он дополнительно содержит галлий при следующем соотношении компонентов, вес.%1
Хром22-30
Кобальт 14-16
Молибден 1-3,0
Галлий 0,5-3,0
Железо Остальное, причем суьмариое содержание галлия и молибдена 3-4 вес.%.
Источинки информации, / принятые во внимание при экспертизе
З.зеЕЕ -Тгс1П9сю«вп ,вп , tf. MAG -15, 2, 1979, p.950.
