Аморфный магнитомягкий сплав
Использование: в производстве изделий из магнитомягких сплавов с линейной петлей гистерезиса, в дросселях и трансформаторах. Сущность изобретения: аморфный сплав системы Fe Si B дополнительно содержит Zn и/или Al при следующем соотношении компонентов, ат. B 11 16; Si 4 -8; Zn и/или Al 0,5 5; Fe остальное. Получают сплав с линейной петлей гистерезиса Kп < 0,2 и повышенными полями выхода в насыщение до 90 Э. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве изделий из магнитомягких сплавов с линейной петлей гистерезиса, в частности в дросселях и трансформаторах.
Для изготовления сердечников с линейной петлей гистерезиса используются традиционные кристаллические материалы: ферриты, электротехнические стали, пермаллои. Линейная форма петли гистерезиса достигается созданием в магнитопроводе немагнитного зазора путем прецизионной резки [1] Недостатками указанных сердечников являются высокая трудоемкость операции прецизионной резки и повышенные поля рассеяния в зазоре. Наиболее близким по составу и техническим параметрам к изобретению является аморфный сплав [2] состав которого описывается формулой: FeaSibBc, где a, b, c атомные проценты в пределах а 75-78,5; b4-10,5; с 11-21; сумма a+b+c 100. Недостатками данного сплава являются: достижение линейной формы петли гистерезиса после отжига только в поперечном магнитном поле, что усложняет технологию и оборудование для термообработки; недостаточна величина поля выхода в насыщение параметра, определяющего эффективность работы ряда электромагнитных устройств, например дросселей. Изобретение направлено на достижение линейной формы петли гистерезиса магнитных элементов после термообработки без приложения магнитного поля и получение повышенных полей выхода в насыщение путем дополнительного введения в аморфный сплав системы Fe-Si-B элементов Zn и/или Al при следующем соотношении компонентов, ат. B 11-16 Si 4-8 Zn и/или Al 0,5-5 Fe Остальное Дополнительное введение Zn и/или Al способствует наведению поперечной анизотропии. Введение Zn и/или Al в отдельности или суммарно выше 5% нецелеосообразно по следующим причинам: повышается хрупкость и дефектность лент в процессе их изготовления; не происходит дальнейшего заметного роста поля выхода в насыщение; снижается индукция насыщения. При уменьшении содержания Zn и/или Al менее 0,5% не достигается линейности петли гистерезиса при отжиге без поля и снижается поле выхода в насыщение. Указанные количества металлоидов В и Si в сочетании с добавками Zn и/или Al обеспечивают высокую технологичность производства лент в аморфном состоянии. П р и м е р. Экспериментальные образцы сплавов (см. таблицу) получали в виде лент толщиной 15-20 мкм, шириной 10 мм методом закалки расплава на медном вращающемся диске. Из полученных образцов лент изготавливали кольцевые магнитопроводы со средним диаметром 0,02 м и массой 2 г, на которых после отжига испытывались магнитные свойства: В2 индукция в поле 2 Э (16 А/м); В10 индукция в поле 10 Э (79,6 А/м); Кп В2/В10 коэффициент прямоугольности, равный отношению остаточной индукции к индукции в поле 10 Э; кривая намагничивания. Измерения проводились по ГОСТ 8.377-80. Поле выхода в насыщение На определялось известным графическим методом по кривой намагничивания, как точка пересечения двух касательных к ней, одна из которых проходит через начало координат, а другая через точку, соответствующую индукции технического насыщения. Отжиг магнитопроводов проводили без приложения магнитного поля в воздушной среде при температурах, необходимых для достижения оптимальных магнитных свойств (325-400оС) в течение 0,5 ч с последующим охлаждением со скоростью 10оС/мин. Для сравнения были изготовлены магнитопроводы из сплава Fe-Si-B без легирующих добавок и отожжены с приложением магнитного поля и без него. Результаты испытаний приведены в таблице. Как видно из приведенных данных, дополнительное введение в сплав присадок Al и/или Zn в количествах 0,5-5% позволяет после отжига без приложения магнитного поля получать устойчивую линейную петлю гистерезиса (Кп 0,08-0,20) и высокие поля выхода в насыщение (На до 90 Э), что значительно превышает аналогичные параметры сплава прототипа не только после его отжига без поля, но и в поле. Использование данного изобретения позволит: получить магнитомягкий сплав с устойчивой линейной петлей гистерезиса (низким значением коэффициента прямоугольности Кп < 0,2) и высоким значением поля выхода в насыщение (На до 90 Э) и создать электромагнитные устройства, например, дроссели с высокими техническими параметрами; упростить оборудование и снизить трудоемкость термической обработки за счет исключения магнитного поля при отжиге.Формула изобретения
АМОРФНЫЙ МАГНИТОМЯГКИЙ СПЛАВ на основе железа, содержащий бор и кремний, отличающийся тем, что сплав дополнительно содержит цинк и/или алюминий при следующем соотношении компонентов, ат. Бор 11 16 Кремний 4 8 Цинк и/или алюминий 0,5 5,0Железо Остальное
РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности ферритовым стронциевым постоянным магнитам
Магнитотвердый сплав // 2044101
Способ получения магнито-мягкого материала // 2040810
Изобретение относится к порошковой металлургии, а именно к производству материалов для магнитопроводов бытовой техники промышленной частоты 50 Гц
Изобретение относится к производству ферритов для микродвигателей постоянного тока для бытовой техники
Изобретение относится к способам получения ферритовых порошков, применяемых в машиностроении, вычислительной технике, радиоэлектронике, приборостроении и других отраслях народного хозяйства, для изготовления устройств с определенными электромагнитными параметрами
Изобретение относится к производству порошков никель-цинковых ферритов для радиотелевизионной техники и может быть использовано на операции измельчения бракованных спеченных изделий никель-цинковых ферритов
Изобретение относится к технологии ферритов для радиотехники и может быть использовано в производстве марганец-цинковых ферритов
Изобретение относится к металлургии
Дроссель // 2038640
Изобретение относится к металлургии, а именно к магнитным сплавам для дросселей помехоподавляющих фильтров
Феррито-мартенситная сталь // 2033462
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к ферритомартенситной стали, предназначенной для применения в качестве жаростойкого и коррозионно-стойкого свариваемого материала предпочтительно для глушителей ДВС грузовых автомобилей, тракторов и стационарных энергетических установок, для кожухов печного оборудования, нефте- и газотрубопроводов, для сельскохозяйственной техники агропромышленного производства (орудия для обработки земли, зерносушила)
Малоактивируемая жаропрочная сталь // 2033461
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к экологически чистым малоактивируемым жаропрочным сталям с пониженной остаточной активностью для изготовления оборудования АЭС, используемого в условиях интенсивного нейтронного облучения
Конструкционная сталь // 2025534
Изобретение относится к черной металлургии, в частности к стали, применяемой для изготовления деталей, подвергающихся при эксплуатации высоким изгибным и ударным нагрузкам, абразивному изнашиванию в диапозоне температур от 50 до -50°С, например для деталей ходовых систем промышленных гусеничных тракторов, экскаваторов и бульдозеров (башмаки, звенья гусениц, опорные катки), рабочих органов почвообрабатывающих и дорожных машин
Сталь // 2022048
Нержавеющая сталь // 2017856
Изобретение относится к металлургии сплавов на основе железа и может быть использовано для изготовления кухонных моек, деталей пищевой, химической, нефтехимической промышленности и др
Сталь // 2016126
Изобретение относится к металлургии, в частности к стали, и может быть использовано в машиностроении, автомобилестроении
Сталь // 2012680
Быстрорежущая сталь // 2012679
Изобретение относится к составам сталей, используемым для изготовления режущего, бурового инструмента
Инструментальная сталь // 2103410
Изобретение относится к области металлургии, в частности, к инструментальной стали и может быть использовано для изготовления металлообрабатывающих инструментов