Способ изготовления постоянных магнитов сложной формы из сплавов типа юндк с направленной кристаллической структурой

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ СПЛАВОВ ТИПА ЮНДК С НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ, включающий получение прямолинейньпс заготовок,нагрев, деформацию, шлифование и термообработку на высококоэрцитивное состояние , термомагнитную обработку и многоступенчатый отпуск при температурах, по крайней мере 650-550°С в течение 5-24 ч, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств и увеличения выхода годного, нагрев заготовок осуществляют до 1050-1100 С в штампе, деформацию проводят гибкой ступенчато, со скоростью 640 - ICTc c выдержкой между ступенями в течение 5-30 с, при этом на первой ступени скорость деформации составляет

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(я) С 21 0 1/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3 5 .:9Н 3!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3515125/22-02 (22) 24.11.82 (46) 07.04..84. Бюл.913 (72) А.К. Изгородин, Ю.В. Коноплев, В. Г. Власов, В.М. Фролов и Л.М. Копцев (71) Ивановский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. М.В. Фрунзе (53) 621.785.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

1141924, кл. Н 01 F 1/04, 1961.

2. Постоянные магниты. Справочник под ред. Ю.M. Пятина, М., "Энергия", 1980, с.486.

3. Николаева В.Н., Коноплев Ю.В.

Цвилинг M.ß., Яковлев А.П. Изменение . субструктуры и текстуры высококоэрцитивного сплава ЮНЛК35Т5БА при гибке и осадке. МИТОМ, 1978, 11 12. (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ИЗ СПЛАВОВ

ТИПА ЮНДК С НАПРАВЛЕННОЙ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ, включающий получение прямолинейных заготовок, нагрев, деформацию, шлифование и термообработку на высококоэрцитивное состояние, термомагнитную обработку и многоступенчатый отпуск при температурах, по крайней мере 650-550 С в течеÄÄSUÄÄ 1084312 А ние 5-24 ч, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитных свойств и увеличения выхода годного, нагрев заготовок осуществляют до 1050-1100 С в штампе, дефоро мацию проводят гибкой ступенчато, со скоростью 6 10 — 10 с с выдерж-ct 1 -1 кой между ступенями в течение 5-30 с, при этом на первой ступени скорость деформации составляет (6-12)- 10 с

4 .1 с относительным сужением при изгибе

3-6Х, на последующих ступенях скорость деформации 10 — 10Г" с с отно3 1 -1 сительным сужением 5-307., а последующую термообработку проводят ступенчато: нагрев до 1230-1260 С с выдержкой 20-30 мин, охлаждение до

900-920 С со скоростью 150-250 С/мин, а от 900-920 до 880-900 С вЂ” со скоростью 1-5 С/мин термомагнитную обо работку осуществляют в магнитном поле напряженностью 240-300 кА/м при охлаждении от 880-900 до 700-750 С со скоростью 35-250 С мин и при нао греве от 700-750 до 790-810 С со скоростью 9-14 С/мин, а от 790810 до 810-830 С вЂ” со скоростью

1-2 С/мин, а многоступенчатый отпуск проводят в интервале 700-560 С в течение 12-20 ч.

1084312

Изобретение относится к способам получения деформируемых высококоэрцитивных сплавов и может быть использовано на предприятиях по производству постоянных магнитов для получения изделий сложной формы из сплавов с направленной кристаллической структурой.

Известен способ изготовления постоянных магнитов сложной формы из сплавов магнико, по которому заготовки прямолинейной формы с направлен" ной столбчатой структурой нагревают до 1280-1300ОС, деформируют в процессе охлаждения е штампе до получения детали заданной формы, после чего проводят термообработку на высококоэрцитивное состояние

К недостаткам способа относятся низкие даже для сплавов магнико магнитные свойства — они лишь на

15"207 превьппают характеристики таких же изделий из изотропных сплавов тех же составов.

Известен способ получения магнитов сложной формы литьем по выплавляемым моделям, включающий получение отливки заданной формы, последую г,. =- размерную механическую обработ30 ку и термообработку на высококоэрцитивное состояние (2 ).

Основной недостаток этого способанизкие магнитные свойства.

Кроме того, способ непригоден для сплавов типа ЮНДК, так как не может З обеспечить получения бездефектных магнитов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ, о. о 40 включающий изготовление прямолинейных заготовок из сплава ЮНДК35Т5БА, их нагрев до 1250 С деформацию в процессе охлаждения заготовки до температуры гомогенизации в от45 крытом штампе, термообработку на высококоэрцитивное состояние по режиму: — изотермическая термомаго нитная обработка (ИТМО) прн 805 С

12 мин,отпуск при 650 С вЂ” 5 ч и о

*ри 550 С вЂ” 24 ч.

Недостатками данного способа являются: способ не обеспечивает получение безэффективных магнитов с высоким процентом выхода годного 55 и высоких магнитных свойств — коэрцитивной силы остаточной индукции и максимальной магнитной энергии.

Цель изобретения — повышение магнитных свойств и увеличение выхода годного.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу изготовления постоянных магнитов сложной формы из сплавов типа ЮНДК с направленной кристаллической структурой, включающему получение прямолинейных заготовок, нагрев, деформацию, шлифование и термическую обработку на высококоэрцитивное состояние, термомагнитную обработку и многоступенчатый отпуск при температурах по крайней мере 650-550 С в течение 5-24 ч нагрев заготовок осу) о ществляют до 1050-1100 С, в штампе деформацию проводят гибкой ступенчато, со скоростью б 10 — 10 с

4 4 с выдержкой между ступенями в течение 5-30 с, при этом на первой ступени скорость деформации составляет (6-12) "10 4 с " с относительным сужением при изгибе 3-6Х, на последующих ступенях скорость деформации 10 -10 с" с относительным сужением 5-ЗОЖ

-1 последующую термообработку изделий проводят ступенчато: нагрев до

1230-1260 С с выдержкой 20-30 мин, охлаждение до 900-920 С .со скоростью

150-250 С/мин, а от 900-920 до 880900 С вЂ” со скоростью 1-5 C/ìèí, термомагнитную обработку осуществляют в магнитном поле напряженностью 240300 кА/м при охлаждении от 880900 до 700-750 С со скоростью 35250 С/мин и при нагреве от 700-750 до 790-810 С вЂ” со скоростью 9-14 С/мин а от 790"810 до 810"830 С вЂ” со скоо ) ростью 1-2 С/мин, многоступенчатый отпуск в интервале 700-560 С в тече- . ние 12-20 ч.

Пример. Прямолинейные заготовки высотой (5-15) мм, длиной (40-60) мм и шириной (10-40) мм получают из сплавов ЮНДК35Т5БА и ЮНДК40Т8А.

Нагрев заготовок, матрицы и пуансона до 1050-1100 Ñ проводят в одной печи, установленной на прессе. Высокотемпературную гибку осуществляют в несколько ступеней, причем количество ступеней, степень, скорость деформации и выдержку между ступенями выбирают в зависимости от состава сплавов и геометрии изделий.

Скобообразные магниты с углом иэзагиба 90, внутренним радиусом >10843

3 гиба 2,5 мм (r =0,5НО) и внешним

6,5 мм, толщиной 4,0 мм и шириной

8,0 мм получают из заготовок сплава ЮНДК40Т8А размером 5х10х40 мм по режиму: температура деформации 5

1090+10 С; первая ступень E =(8+2)

<10 с ", Ч =51 1%, вторая ступень

f=(3x2)-10Зс ", rl =6+1, третья ступень g =(5+2)-10 с, rr =10 1%, четвертая ступень — остальная

10 часть деформации со скоростью (7+2 ). -10 5 с 1. Выдержка между ступенями 25+5 с. Общее относительное сужение при изгибе 33 . Процесс гибки завершают правкой изделий, которую применяют для исправления искаженного сечения в месте изгиба. В целом на деформацию одного изделия затрачивают 4 мин. Скобообразные магниты с внутренним радиусом изгиба 13,0 мм (r =0,9 Н) и наружным

23 мм, толщиной 10 мм и шириной

36 мм получают из заготовок сплава

ЮНДК35Т5БА размером 15х40х60 мм по режиму: температура деформации

1060+10 С, первая ступень Е =(10+2) х10 +с-1,М=4+1%, вторая ступень

=(7+2).10 с ", 9 =10+1, третья ступень — остальная часть деформации со скоростью (7+3) -10 2 с 1, выдержка между ступенями 10+5 с. Общее относительное сужение при изгибе .27 . На деформацию одного изделия затрачивают 1,5 мин.

После деформации изделия извлекают из матрицы, помещают в печь, нагретую до 800+10 С, и охлаждают вместе с печью. Затеи изделия шлифуют и подвергают термообработке 4О

12 на высококоэрцитивное состояние по режиму: сплав ЮНДК40Т8А — нагрев со скоростью 6+1оС/мин до 800+10 С и со скоростью 280+10 С/мин до

1235+5 С, выдержка при этой температуре 25+5 мин, охлаждение до 910+

+10 С со скоростью 240+10 С/мин, а от 91.0110 до 890+10 С со скоростью 4gi С/мин, термомагнитная обработка в магнитном поле напряженностью 290+10 кА/м при. охлаждении от 890+10 до 730+20 С/мин и при нагреве в интервалах температур: 710-810 С со скоростью 13+1 С/мин; о

810+830 С вЂ” со скоростью 1,5+

+0,5 С/мин; отпуск при 700 С 40 мин, 680 С 1 ч,ббООС 1,5 ч, 640 С 2 ч, 620 С

2,5 ч, 600 С 3 ч,580 С 4 ч 560 С 5 ч, сплав ЮНДК35Т5БА — нагрев со скоростью 611 С/мин до 800+10 C и со скоростью 100+10 С/мин до 1255 5 С, выдержка 25+5 мин, охлаждение до

910 10 С со скоростью 160+ 10 С/мин, а от 910+10 до 890+10 С со скоростью

1,5+0,5 С/мин, термомагнитная обработка в магнитном поле напряженностью

250+ 10 кА/м при охлаждении от о90+

+iO до 720+20 С со скоростью 40+ 5 С/мин и при нагреве в интервалах температур: 700-740-790 С со о скоростью 10+1 С/мин, 790-810 С со скоростью l 5+O, 5О С/мин, отпуск при 675 С 30 мин, 660 С 1 ч, 630 С 2 ч," 600 С 2,5 ч, 580 С 3 ч, 560 С 3 ч.

Магнитке свойства и процент выхода годного для аналогичных изделий указанных размеров, изготовленных предлагаемым способом и способами

Г2 3 и ь,33 приведены в таблице.

l0O

100

ЮНДК40Т8

145-147

110-116

ЮНДК35Т5

20

ПредлагаеMblH

ЮНДК40Т8А 145-150

ЮНДК35Т5БА l 10-118

ЮНДК40Т8А 140-145

ЮНДК35Т5БА 110-116

0,,9-0,95

1,0-1,1

0,7-0,75

0,75-0,80

0,78-0,84

0,93-1,0

32-34

36-39

18-19

18-20

24-26

27-29

10843!2

Составите Б. Садчиков

Редактор М. Келемеш Техред g. Мигунова Корректор О. Тигор

Заказ 1928/20 Тираж 540

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Технические преимущества предлагаемого способа заключаются в увеличении магнитных свойств, повышении качества иэделий и процента выхода годного, а также в возможности проведения деформации в закрытых штампах.

Годовой экономический эффект изобретения составляет 22500 р.