Способ термической обработки железо-хром-кобальтовых сплавов

 

Изобретение относится к способам термической обработки магнитотвердых сплавов на основе Fe-Cr-Co, Цель изобретения - повышение удельной магнитной энергии. При изотермической обработке в магнитном поле проводят нагревы, выше температуры изотермы на 15-30°С, с последующим охлаждением до этой температуры, причем скорость нагрева и охлаждения составляет 0,5-3°С/мин, а время изотермической выдержки перед каждым нагревом - 8-12 мин. В результате повышения основных магнитных параметров железохромкобальтовых сплавов увеличивается мощность магнитных систем или возможна экономия дефицитных материа-тв. 1 з.п. ф-лы, 1 ил . , 1 1 абл . i

СОЮЗ СОВЕТСКИ;:

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1|) А1 (si)s С 21 |) 1/04 » ьлФг1Л»| г ; й:1.) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГННТ СССР (21) 4619998/02 (22) 12.12.88 (46) 15.02.91. Бюл. )«- 6 (71) Новочеркасское производственное обьеди««ение "Магнит" (72) Н.И.Михеев, А.Ю,Стопченко, В.В.Куликов и В.В.Сорокина (53) 621. 785. 79 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР )з 985071, кл. С 21 D 1 04, 1982. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГ| ОБРАБОТКИ

ЖЕЛЕЗО)(РСМКОБАЛБТОВЪ|Х СПЛАВОВ (57) Изобретение отНосится к способам термической обработки магнитотвердых сплавов на основе Fe-Сг-Со.

Изобретение относится к способам термической обработки магнитотвердых желеэохромкобальтовых сплавов, применяемь«х для изготовления постоянных магнигов.

Целью изобретения является повышение удельной магнитной энер;»и.

Способ термической обработки железохромкобальтовых сплавов включает закалку от 1250-1280 С, иэотермическую выдержку в магнитном поле при температуре точки Кюри и охлаждение в интервале температур 620-550 С са скоростью 0,3-5О С/мин, при эт«я» при изотермической в««держке в магнитном поле проводят 2-3 нагрева вьппе температуры изотермы»а 15-ЗФ С с последующим охлаждением до этой температуры, причем скорость нагревл и ахлажде«п»я составляет О, 5-3 С/мин, а время иэотермической вь«пержки перед каждым нлгревом — 8-12 лп»«».

Цель изобретения — повышение удельной магнитной энергии. При изотермической обработке в магнитном поле проводят нагревы, вьппе температуры изотермы ««л 15-30 С, с последующим охлаждением до этой з емпературы, причем скорость нагрева и охлаждео ния со" тл«»ляет О, 5-3 С/мин, л время изотермическай выцер кк«» перел каждым нлгр вс и — 8-1 2 мин. В р ез)т«ьтлте повышения основных маг«»«»т««ь»х плрлметран желез охрамкоблльтовых сплавов увел««чиB;låòcÿ мащнасгb л«агниT««bõ систем «»ли возможна экономия деф«»ц;«тных л»атериа.»ав. 1 3 ..II, Ф-лы, 1 ил., 1 табл.

На чертеже изображена схемл температурно-l ременного режима обработки с: ллвав нл вь«сока«»оэрщ»т««в««ое состояние.

Схема содержит cn sly«o««««»e участки:

1) — гомогенизация нл OC-твердый раствор г последующей закалкой, 2) изатермическля термомагшггная обрлба гкл (ПТМО) с краткавреме««нь«л» нагревам выше изот =рмы: 3) — отпуск путем регулируемого охлаждения.

Применение кратковременных нагревов в процессе с" рлбстки железохромкобальтовых сплавов в магнитном поле (««ез. а«»сил»а от того, используется изотсрл»«»ческая в»«держ«»л или регулируемое ох:«аждение) вьппе точки Кюри в из в ест нь«х аналог лх не обнаружено.

Теоретические предпосыпки целесообразности проведения кратковременных нагревов и ахлаждеш»й до темпера1627570 туры Кюри в процессе ИТМО,заключаются в следующем.

Высококоэрцитивное состояние сплава образуется в результате распада перенасыщенногog -твердого раствора на g -сильномагнитную и p(g-слабомагнитную фазы, Это происходит за счет флуктуаций концентраций, длина волны которых зависит от температуры и вре- 10 мени. распада 0ь-твердого раствора, Максимальные магнитные свойства достигаются при таких условиях обработки, которые формируют структуру высококоэрцитивных выделений ф,-фазы определенного размера, распределенных в О(-матрице, Однако при ИТМО формируется структура со значительным объемом дисперсных выдегений g(< -фазы меньшего размера и обладающих слабой анизотропией. Это ухудшает магнитные свойства сплава. Кратковременные нагревы и охлаждения в рекомендуемых пределах способствуют растворению этих "паразитных" выделений, тормо- 25 зят их развитие, тем самым стимулируя рост анизотропии выделений, вносящих наибольший вклад в энергию высококоэрцитивного состояния сплава.

Такое явление объясняется сугубо специфичным характером дисперсного твердения Fe-Cr-Co магнитных сплавов, который и обусЛовил своеобразный режим изотермической обработки, вьлючающий кратковременные нагревы выше температуры изотермы.

Пример. Образцы Fe-Cr-Co сплава; ".îäåðæàùèå, мас. 7.: Со 20,15, Cr 27,9, Si 0,97, С 0,012, железо— остальное, — изготавливают по техно40 логии порошковой металлургии динамическим горячим прессованием пористых заготовок (ДГП} при 1100 С, остаточная пористость составляет 1-1,57.

Далее проводят закалку образцов от

1280 С в воду. Термомагнитную o6pa— ботку осуществляют в печи, расположенной между полюсами электромагнита с напряженностью магнитного поля

240 кА/м, при температуре иэотермы

640 С (т. Кюри) . Образцы выдерживают при этой температуре в течение

12 мин, затем проводят нагрев со скоростью 0,5 С/мин до температуры

655 С и сразу (беэ выдержки) охлаждают со скоростью 0,5 С/мин до температуры изотермы 640 С. После этого следует повторение операции - 12 мин выдержка, нагрев до 655 С и охлаждение до 640 С со скоростью 0,5 С/мин.

Далее проводят отпуск путем охлаждения от 620 до 550 С со скоростью

0,3 С/мин.

Параллельно проводили полный цикл обработки образцов по известному режиму. Магнитные свойства измеряли баллистическим методом.

Свойства, полученные после термической обработки по известному и— предлагаемому способам, представлены в таблице.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Способ термической обработки железохромкобальтовых сплавов, включающий закалку от 1250-1280 С, изотермическую выдержку в магни1ном поле при температуре точки Кюри и ох-, лаждение в интервале 620-550 С со скоростью 0,3-5 "С/мин, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения удельной магнитной энергии, при изотермической выдержке в магнитном поле проводят нагревы выше температуры изотермы на 15-30 С с последующим охлаждением до этой температуры, при этом скорость нагрева и охлаждения составляет 0,5-3 С/мнн, а время изотермической выдержки перед каждым нагревом 8-12 мин.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что количество нагревов при изотермической выдержке в магнитном поле 2-3.

5 627570

Режимы термической обработки и основные магнитные параметры

Рв-Сг-Со постоянных магнитов

Магнитные свойства

Способ

Параметры ИТМО термической обработки

Температура нагрева выше

Коэрцитивная сила, Н Ы/

Скорость нагрева и охлажМаг нитная энергия, (ВН) /2

„Д /мз

Колич ество

Остаточная инВремя выдержки пенагревов и дукция t

В... Тл дения выше Т, С/ми н р ед каждым нагречом

MH H изотермы охлаждений

56, О- 1262,0 14

1, 051,1О Ура м

Составитель Г.Дудик

ТехредЛ.Сердюкова

Корр ек тор М. Палий

Редактор А.Маковская

Заказ 317 Тираж 394 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г.ужгород, ул. Гагар

tt 11

Г а ина 101

Предлагаемый способ

0,5 2 8

0,5 2 12

3 2 10

3 3 10

0,5 3 12

3 3 12

1 2 8

1 2 8

Известный способ

ИТМΠ— 640 С, 1 ч

Термоциклирование при чд — — 3 С/мин

6 циклов, 2 ч 30 мин

640+! 5

640+15

640+30

640+30

640+25

640+25

640+15

640+30

1, 18

1, !8

1, 23

1ю17

1,10

1, 18

1,20

1,14

62

66

62

64

66

66

62

18

19

19

18

17

19

18