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

 

Изобретение относится к металлургии. Сущность изобретения: шихту готовят смешиванием порошков железа, хрома, кобальта и ферросплавов титана, кремния и/или ванадия, причем суммарное содержание ферросплавов в шихте составляет 0,7 2 мас. шихту прессуют, спекают, термообрабатывают спеченные заготовки и подвергают термомагнитной обработке. 1 табл.

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.

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.