Магнитно-мягкий сплав

 

Разработан новый магнитно-мягкий сплав для магнитных головок дисперсноупрочненный либоридом титана. Целью изобретения является повышение износостойкости при сохранении уровня эффективной магнитной проницаемости сплава. Сплав на основе железа содержит, мас.%: 0,81-2 В; 1,69-5 Ti; 5-12 SI; 3-8 Af; до 0,8 Се. .По износостойкости новый сплав значительно превосходит сплавы типа сендаст марки 10СЮ-ВИ и в 1,6-2,1 раза лучше сплавов сендаст, дисперсно упрочненных карбидом титана. Сплав отличается высокой твердостью , мелкозернистой структурой (размер зерна около 30 мкм). Новый сплав отличается также достаточно высокими электромагнитными свойствами. 1 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) ((! ) (s()s С 22 С 38/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4775860/02 (22) 12.09.89 (46) 30.09.92, Бюл, № 36 (71) Институт металлургии им. А. А. Байкова (72) О.А. Банных, E.Í. Шефтель, В.К. Григорович, P.E. Струг, А., Мкртумов, И,Р. Полюхова и А. В. Евдокимов (56) Заявка Японии ¹ 61-201756, кл. С 22 С 38/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

N- 524854, кл. С 22 С 38/14, 1976. (54).МАГНИТНО-МЯГКИЙ СПЛАВ (57) Разработан новый магнитно-мягкий сплав для магнитных головок. дисперсноупИзобретение относится к области металлургии черных металлов, в частности, к магнитно-мя гким материалам, Материалы, применяемые для изготовления магнитных головок системы записьвоспроизведение, должны быть магнитномягкими и обладать существенной иэносостойкостью.

Среди магнитно-мягких материалов сплавы типа сендаст(Fe — 9,5 мас.% Sl — 5,5 мас.%

Al) характеризуются наибольшей износостойкостью+), *+). Вместе с тем, по мере развития техники видеозаписи, предусматривающей

*)Прецизионные сплавы, Справочник.

Под ред. Б. В. Молотилова, M,: Металлургия, 1974, 448 с.

*")Красных В. Н.. Альтгауэен О. H., Николаева Г. И. Сравнение свойств отечественных и зарубежных прецизионных магнитно-мяг- . ких сплавов. Обзор информ./Черметинформация. М., 1980. рочненный либоридом титана, Целью изобретения является повышение износостой-. кости при сохранении уровня эффективной магнитной проницаемости сплава. Сплав на основе железа содержит, мас.%: 0,81-2 В;

1,69-5 Ti; 5 — 12 Sl; 3-8 Af; до 0,8 Се..По износостойкости новый сплав значительно превосходит сплавы типа сендаст марки

10СО-ВИ и в 1,6-2,1 раза лучше сплавов сендаст,дисперсно упрочненных карбидом титана. Сплав отличается высокой твердостью, мелкозернистой структурой (размер зерна около 30 мкм). Новый сплав отличается также достаточно высокими электромагнитными свойствами. 1 ил., 1 табл. повышение плотности записи и применение высокоэффективных магнитных головок с малыми размерами рабочего зазора, — требования к повышению износостойкости материалов для видеоголовок растут.

В последние годы значительное повышение износостойкости литого сендаста достигается за счет введения в него твердых тугоплавких частиц (оксидов, карбидов и др.).

Высокую износостойкость в условиях повышенной температуры и влажности имеет сплав, содержащий 3-11% Sl, 8-11% А1, 0,1-3% Tl, 0,01-3% мелких неорганических частиц, в частности А!20з. Высокими магнитной проницаемостью, износостойкостью и коррозионной стойкостью обладает сплав, содержащий 6 — 11% Si, 4 — 8% At, 0,001 — 3% одного или нескольких карбидов из группы B4C, NbC, SlC, ТаС, TiC, WC, 0,015% одного или нескольких благородных металлов и 0,01 — 2% одного или более эле1765240 ментов из группы В, Cr, Mn, Mo, Nb, Та, Tl, V, Ю, Zn, остальное железо, Применение сплава на основе железа, содержащего 5-12% Sl, 3-8% Al, не менее одного элемента из группы иттрия и лантаноидов в количестве 0;001 — 0,8%, а также титан (0,4-12%) и углерод (0,1-3%), образующих карбид титана TIC (отечественный сплав 10СЮТ), позволило увеличить срок службы видеоголовок в среднем в 2 раза по сравнению с обычным сендастом без ухудшения магнитно-электрических свойств на видеочастотах 6-10 МГц. По представлению заявителей данный сплав наиболее близок к предлагаемому и может быть выбран в качестве прототипа.

При истирании магнитной лентой таких материалов, упрочненных твердыми тугоплавкими частицами, сопротивление износу оказывают, главным образом, эти частицы, расположенные в сравнительна мягкой матрице, что существенно повышает износостойкость материала в целом.

Учитывая, что степень износа таких материалов при прочих равных условиях определяется твердостью тугоплавких частиц, общим недостатком рассмотренных сплавов, в том числе и прототипа. является относительно невысокая твердость этих частиц, и, соответственно, износостойкость всего сплава, не удовлетворяющая современным требованиям к материалу видеоголовок.

В связи с этим целью данного изобретения является создание литого магнитномягкого сплава, обладающего более высокой износостойкостью. Цель данного изобретения достигается путем введения в сплав, содержащий железо, кремний, алюминий, церий и титан, бора. Бор, введенный в сплав, образует с титаном соединение

TIBz, имеющее наибольшую твердость среди карбидов, нитридов, оксидов, боридов переходных металлов, Вследствие этого износостойкость предлагаемого сплава выше, чем сплава-прототипа, содер>кащего вместо бора углерод, образующий менее твердое соединение TIC.

Таким образом, новизна изобретения заключается в том, что в сплав введен бор в . количестве 0 81 — 2 мас.%, углерод исключен, а титан введен в количестве 1,69 — 5 мас.%, Отличительные признаки предлагавмого сплава, указанные в формуле изобретения, свидетельствуют о соответствии et.o критерию изобретения "новизна", а отсутствие в доступных заявителям материалах описания сплава такого же состава и с такой

ЗО

40 превосходящей износостойкость сплавапрототипа, и достаточно высокими магнитными характеристиками.

50

5

20 же совокупностью свойств свидетельствует о соответствии этого сплава критерию "существенность отличий".

В таблице приведены характеристики предлагаемых сплавов и известного сплавапрототипа. Из нее видно, что предлагаемые сплавы обладают существенно более высокой твердостью и износостойкостью, На чертеже представлена частотная зависимость эффективной магнитной прони- цаемости сплава-прототипа состава; железо-основа, кремний .— 9,5 мас.%, алюминий — 5,5 мас.%, церий — 0,007 мас.%, титан — 0,84 мас.%, углерод — 0,2 мас. (1 мас.% TIC), предлагаемых сплавов состава: железо-основа. кремний — 9 5 мас., алюминий — 5,5 мас,, церий — 0,007 мас.%, титан -(1,69-4 13) мас,%, бор-(О 81-1,87) мас.% (2,5-6 мас,% fIBg), à также сплавов на основе сендаста с добавками 1 и 2 мас; Т!82.

Иэ представленного рисунка видно. что эффективная магнитная проницаемость пред-. лагаемых сплавов (2,5 — 6 масс.% диборида титана) находится на достаточно высоком уровне.

Сплавы с содержанием Tl и В ниже укаэанных в формуле изобретения пределов обладают недостаточной износостойкостью (менее, чем на 50 превышающей износостойкость сплава-прототипа), а содержание

Tl и В выше верхних пределов приводит к снижению эффективной магнитной проницаемости. Более подробно эти свойства представлены в соответствующих актах испытаний.

Таким образом, предлагаемый дисперсно упрочненный сплав по сравнению с известным сплавом-прототипом обладает более высокой износостойкостью, в 1,6-2,1 раза

Формула изобретения

Магнитно-мягкий сплав, содержащий титан, бор, кремний, алюминий, церий и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости при сохранении уровня эффективной магнитной проницаемости, он содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: бор 0,81-1,87 титан 1,69-4,13 кремний 5 — 12 алюминий 3 — 8 церий 0,001 — 0,8 железо Остальное

1765240

Свойства предлагаемых сплавов и сплава-прототипа

Объемный износ х10 мм

Сплавы

Химический состав, мас

НЧ1о, кг/мм

Относительная износостойкость

Si

Се

Осн.

Предлагае.мые сплавы

Сплавпрототип

0,2 г и 6 в (о Q я Ю iB Р м М ® 28 8о 2

Составитель О. Банных

Техред М;Моргентал . Корректор О. Кравцова

Редактор

Заказ 3356 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

9.5

9,5

9.5

5,0

12,0

9,5

9.5

9.5

9,5

9,5

5,5

5,5

5,5

5,5

5.5

3.0

8,0

5,5

5,5

5,5

0,007

0,007

0,007

0,007

0,007

0,007

0,007

0,001

0,8

0.007

1,69

2,76

4,13

2,76

2,76

2,76

2,76

2,76

2,76

0,84

0,81

1,24

1,87

1,24

1,24

1,24

1,24

1,24

1,24

501 й11

614М

589 6

565+6

625+4

595 7

625 9

610Ж

615й5

470:+5

1,429

1,262

1,073

1,332

1,206

1,310

1,240

1,168

1.261

2,292

1,60

1,82

2,14

1,72

1,90

1,75

1,85

1,96

1,82

1,00