Лигатура для выплавки магнитотвердых сплавов

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к лигатурам для выплавки магнитотвердых сплавов типа ЮНД, ЮНДК и ЮНДКТ, может применяться для выплавки как кобальтосодержащих сплавов, так и для сплавов без содержания кобальта. Предложена лигатура для выплавки магнитотвердых сплавов, содержащая никель, медь, железо, марганец и серу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий и углерод при следующем соотношении компонентов, мас. %: алюминий 0,2-3,0; медь 0,5-12,5; железо 0,5-5,0; марганец 0,03-0,5; сера 0,4-22,5; углерод 0,02-1,5; никель - остальное. Техническим результатом изобретения является снижение себестоимости и расширение сферы применения лигатуры без ухудшения магнитных свойств магнитов из этих сплавов. 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к лигатурам для выплавки магнитотвердых сплавов типа ЮНД, ЮНДК, ЮНДКТ.

Известна лигатура для выплавки магнитотвердых сплавов, имеющая следующий химический состав, мас.% [1]: Никель - 8-24 Кобальт - 3-40 Медь - 0,5-8,0 Сера - 0,06-0,6 Железо - Остальное Недостатком данной лигатуры является дефицитность и дороговизна входящих в ее состав элементов.

Наиболее близкой к предлагаемой лигатуре является лигатура следующего состава, мас.% [2]: Никель - 10-30 Кобальт - 2-30 Медь - 0,5-8,0
Марганец - 0,05-0,5
Сера (селен, теллур) - 0,2-0,8
Железо - Остальное
Эта лигатура является также дорогой и неуниверсальной. Она не может использоваться при изготовлении бескобальтовых магнитотвердых сплавов типа ЮНД.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение себестоимости и расширение сферы применения лигатуры без ухудшения магнитных свойств магнитов из сплавов ЮНД, ЮНДК и ЮНДКТ.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая лигатура для выплавки магнитотвердых сплавов, содержащая никель, медь, железо, марганец и серу, дополнительно содержит алюминий и углерод при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Алюминий - 0,2-3,0
Медь - 0,5-12,5
Железо - 0,5-5,0
Марганец - 0,03-0,5
Сера - 0,4-22,5
Углерод - 0,02-1,5
Никель - Остальное
Данная лигатура может быть получена из никелевого гальванического шлама, который в настоящее время сбрасывается на свалки. Поэтому себестоимость лигатуры невелика и определяется только незначительными расходами на ее производство.

Нижний предел содержания элементов в лигатуре обусловлен предельно допустимым содержанием этих элементов в сплаве в случае, если весь чистый никель в шихте, предназначенной для изготовления сплава, будет заменен на никель, содержащийся в лигатуре.

Верхний предел содержания элементов в лигатуре ограничивается предельно допустимым содержанием этих элементов в сплаве в случае, если при помощи лигатуры необходимо ввести в сплав лишь необходимое количество серы.

Другими словами, если задача состоит лишь в том, что при помощи лигатуры в сплав необходимо ввести потребное количество серы, то количество вносимых вместе с серой элементов не должно превышать допустимого предела содержания этих элементов в сплаве.

Обоснованием пределов концентрации элементов в лигатуре являются данные таблицы 1.

Лигатура предложенного состава была испытана в действующем производстве при изготовлении постоянных магнитов с равноосной и столбчатой кристаллической структурой. Были испытаны пять составов лигатуры с различным соотношением элементов. Испытания показали, что использование лигатуры вместо обычно применяемого сернистого железа или лигатуры - прототипа не приводит к увеличению брака по структуре в литых заготовках постоянных магнитов, не ухудшает шлифуемость литых заготовок как с равноосной, так и со столбчатой структурой, и не снижает магнитных свойств магнитов, получаемых из этих заготовок (табл. 1). В то же время себестоимость лигатуры предложенного состава существенно меньше, чем себестоимость аналога и прототипа, поскольку сырьем для этой лигатуры являются отходы гальванического производства - никелевый гальванический шлам (табл. 2).

Поскольку предлагаемая лигатура не содержит в своем составе кобальта, то она может применяться для выплавки как кобальтсодержащих сплавов, так и для бескобальтовых сплавов.

Источники информации
1. Авторское свидетельство 1420053, С 22 С 35/00, 30.08.1988.

Авторское свидетельство 1715875 А2, С 22 С 35/00, 29.02.1992.

2. Патент РФ 17880076, С 22 С 35/00, 15.01.1993.

Формула изобретения

Лигатура для выплавки магнитотвердых сплавов, содержащая никель, медь, железо, марганец и серу, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит алюминий и углерод при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Алюминий - 0,2-3,0
Медь - 0,5-12,5
Железо - 0,5-5,0
Марганец - 0,03-0,5
Сера - 0,4-22,5
Углерод - 0,02-1,5
Никель - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2