способ изготовления порошковых материалов системы fe - cr - co для постоянных магнитов

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМЫ Fe Cr Co ДЛЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, включающий приготовление шихты смешиванием порошков железа, хрома, кобальта, прессование полученной шихты, спекание, термообработку и термомагнитную обработку, отличающийся тем, что в состав шихты дополнительно вводят ферросплавы титана и(или) ванадия и кремния в количестве 0,7 2 мас.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для изготовления деталей из материалов системы Fe Cr Co.

Известные способы изготовления деталей из материалов системы Fe-Cr-Co включают традиционные методы порошковой металлургии. При этом для уменьшения пористости и повышения комплекса магнитных характеристик применяют динамическое горячее прессование (ДГП). Применение ДГП понижает свойства изделий и вызывает необходимость существенной механической обработки деталей, что уменьшает преимущества порошковой металлургии.

Наиболее близким техническим решением является способ изготовления изделий из Fe-Cr-Co магнитных сплавов, заключающийся в смешивании порошков Fr-Cr или Fe-Cr-Co с железным и кобальтовым порошком, прессовании, спекании, термообработке и термомагнитной обработке.

Введение Fe-Cr или Fe-Cr-Со активирует процесс спекания, однако для сплавов с высоким содержанием хрома, а это наиболее качественные сплавы, содержащие Fe-Cr достигает 60% и выше, что ухудшает прессуемость. Кроме того, отсутствие добавок, связывающих примеси, ухудшает магнитные свойства.

Предлагаемый способ позволяет сохранить высокую намагниченность (В), повысить коэрцитивную силу (Н) и ударную вязкость (а) спеченных Fe-Cr-Со магнитов и упростить технологию изготовления изделий из них.

В заявляемом способе изготовления порошковых материалов системы Fe-Cr-Cо для постоянных магнитов, включающем приготовление шихты, прессование, спекание, термообработку и термомагнитную обработку, в состав шихты дополнительно вводят ферросплавы титана, и (или) ванадия, и кремния в количестве 0,7-2,0%

Введенные в состав шихты ферросплавы не только способствуют интенсификации спекания, но и связывают примеси, оказывающие отрицательное влияние на магнитные свойства материала. Оптимальное количество вводимых ферросплавов зависит от чистоты исходного сырья и должно быть не меньше, чем требуется для связывания примесей, но не больше, чем необходимо для интенсификации спекания. В противном случае образующиеся фаза Лавеса и -фаза резко понижают ударную вязкость. Варьирование соотношений содержания ферросплавов титана, ванадия и кремния в пределах 0,7-2,0% не оказывает существенного влияния на свойства изготовляемых магнитов.

П р и м е р. Технология изготовления деталей включает следующие операции.

Приготовление шихты из порошка железа марки 3.200.28, порошка хрома марки ПХ1-С (31%) и порошка кобальта марки ПК-1 (23%) с введением ферросплавов титана (68% титана в сплаве), ванадия (47% ванадия в сплаве), кремния (45% кремния в сплаве). Суммарное содержание титана, ванадия, кремния 1 мас.

Прессование деталей из полученной шихты при давлении 600 МПа в стальных закрытых пресс-формах, спекание в вакууме в течение 3 ч при температуре 1300^оС и давлении 10^-2 Па.

Термообработка: закалка с 1300^оС в воду, термомагнитная обработка при 640-620^оС в магнитном поле напряженностью 100кА/м 50 мин, отпуск при 620^оС 1 ч, 600^оС 1 ч, 580^оС 2 ч, 560^оС 3 ч, 540^оС 4 ч.

Влияние различного содержания ферросплавов в шихте на свойства получаемых материалов представлены в таблице.

Как видно из таблицы, комплекс эксплуатационных характеристик выше, чем у прототипа только при содержании ферросплавов 0,7-2,0% Упрощение технологии достигается за счет уменьшения по сравнению с прототипом количества ферросплавов, которые перед введением в состав шихты необходимо размалывать и просеивать через сито с ячейкой не более 63 мкм. Кроме того, введение оптимального количества ферросплавов улучшает технологические свойства шихты.