Способ получения магнитного сплава

 

Перед разливом в форму сплав, содержащий 68,5 - 72,0 мас.% марганца, 27,0 - 29,0 мас.% алюминия и 1,0 - 3,0 мас.% углерода, нагревают до 1380 - 1420^oC и выдерживают при этой температуре 5 - 20 мин. Полученный слиток нагревают до 1070 - 1130^oC и выдерживают при этой температуре в течение 50 - 70 мин. Слиток охлаждают в воде. Затем слиток дополнительно нагревают до 580 - 620^oC, выдерживают при этой температуре в течение 150 - 210 мин с последующей выдержкой во влажном воздухе для его самодиспергирования. Изобретение позволяет упростить способ получения порошка, улучшить условия труда, а также экологию производства.

Изобретение относится к области металлургии, а именно области получения магнитных сплавов, и может быть использовано при получении магнитных порошков.

Известен способ получения магнитного сплава (RU, патент N 2030460, C 21 D 1/04, 1995), включающий выплавку сплава, разлив и охлаждение, последующий нагрев слитка магнитного сплава с последующим контролируемым охлаждением, причем весь процесс проводят в электромагнитном поле. В результате обработки получают слиток с ультра мелкозернистой структурой, который может быть диспергирован только механическим путем.

Известен также способ получения магнитного сплава (RU, патент N 2044064, C 21 D 1/04, 1995), включающий выплавку сплава, разлив и охлаждение с последующим нагревом слитка до температуры 950 - 1050^oC с последующим охлаждением в воде.

Недостатком известного способа является сложность перевода полученного сплава в порошкообразное состояние, поскольку для этого обычно используют либо механическое измельчение, либо измельчение в процессе получения сплава.

Техническая задача, решаемая посредством настоящего изобретения, состоит в получении магнитного сплава на основе марганца, способного в результате термообработки самопроизвольно диспергироваться до размера частиц 100-250 мкм.

Технический результат, получаемый в результате реализации изобретения, состоит в упрощении способа получения магнитного порошка на основе марганца, улучшении условий труда при производстве порошков, а также в улучшении экологии производства.

Технический результат достигается использованием магнитного сплава, содержащего марганец, алюминий и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%: марганец - 68,5 - 72,0 алюминий - 27,0 - 29,0 углерод - 1,0 - 3,0 Для получения сплава проводится выплавка сплава с шихтованием ингредиентов (Mn, Al и C в виде электродного боя) в завалку и расплавление под шлаком (боркальк). После расплавления металл разливается в кокиля на заготовку и охлаждается.

Сплав вышеприведенного состава перед разливом в форму нагревают до 1380 - 1420^oC и выдерживают при данной температуре в течение 5 - 20 мин, полученный слиток нагревают до температуры 1070 - 1130^oC, выдерживают при данной температуре 50 - 70 мин, и охлаждают в воде. После этого слиток дополнительно нагревают до температуры 580 - 620^oC и выдерживают при данной температуре в течение 150 - 210 мин с последующим охлаждением во влажном воздухе до его диспергирования. Выдерживание слитка во влажном воздухе приводит к его самопроизвольному диспергированию с получением мелкодисперсного порошка крупностью 100-250 мкм. Скорость самодиспергирования сплава и конечный размер частиц зависит от условий предыдущих термообработок сплава и слитка, а также от степени влажности воздуха, при которой происходит диспергирование.

Качественный и количественный состав магнитного сплава подобран таким образом, что при термической обработке его по патентуемому способу происходит его самодиспергирование до определенного размера частиц.

Изобретение может быть иллюстрировано следующими примерами.

1. Сплав, содержащий 71,0 (мас.%) марганца, 27,0 (мас.%) алюминия и 2,0 (мас.%) углерода был получен в соответствии с вышеизложенным приемом. Магнитная индукция сплава составила 0,225 Тл, а напряженность магнитного поля составила 0,01 А/м. При изготовлении перед разливом в форму сплав был нагрет до температуры 1405^oC и выдержан при этой температуре в течение 14 мин. После разлива в форму сплав был нагрет до 1090^oC и выдержан при этой температуре в течение 65 мин с последующей закалкой охлаждением в воде. Закаленный слиток был дополнительно нагрет до температуры 610^oC и выдержан при этой температуре в течение 170 мин с последующим охлаждением на влажном воздухе. Охлаждение происходило на воздухе с относительной влажностью 68%. Это привело к самодиспергированию слитка на частицы размером от 120 до 250 мкм за 96 часа, причем процесс самодиспергирования продолжался.

2. Сплав, содержащий 68,5 (мас.%) марганца, 29,0 (мас.%) алюминия и 2,5 (мас.%) углерода был получен аналогично примеру 1. Магнитная индукция сплава составила 0,31 Тл, а напряженность магнитного поля составила 0,3 А/м. При изготовлении перед разливом в форму сплав был нагрет до температуры 1390^oC и выдержан при этой температуре в течение 11 мин. После разлива в форму сплав был нагрет до 1120^oC и выдержан при этой температуре в течение 56 мин с последующей закалкой охлаждением в воде. Закаленный слиток был дополнительно нагрет до температуры 585^oC и выдержан при этой температуре в течение 185 мин с последующим охлаждением на влажном воздухе. Для этого слиток был оставлен на воздухе с относительной влажностью 80%, что привело к самодиспергированию слитка на частицы размером от 100 до 190 мкм за 72 часов, причем процесс самодиспергирования продолжался.

Формула изобретения

Способ получения магнитного сплава, включающий выплавку сплава, разлив и охлаждение с последующим нагревом слитка и его охлаждением в воде, отличающийся тем, что перед разливом в форму сплав, содержащий 68,5 - 72,0 мас.% марганца, 27,0 - 29,0 мас.% алюминия и 1,0 - 3,0 мас.% углерода, нагревают до 1380 - 1420^oC и выдерживают при этой температуре в течение 5 - 20 мин, а нагрев слитка осуществляют до 1070 - 1130^oC с выдерживанием при этой температуре в течение 50 - 70 мин, причем после охлаждения в воде слиток дополнительно нагревают до 580 - 620^oC и выдерживают при этой температуре в течение 150 - 210 мин с последующим охлаждением во влажном воздухе до его самодиспергирования.