SU1478260A1 - Method for producing magnetostrictive materials - Google Patents
Method for producing magnetostrictive materials Download PDFInfo
- Publication number
- SU1478260A1 SU1478260A1 SU874299764A SU4299764A SU1478260A1 SU 1478260 A1 SU1478260 A1 SU 1478260A1 SU 874299764 A SU874299764 A SU 874299764A SU 4299764 A SU4299764 A SU 4299764A SU 1478260 A1 SU1478260 A1 SU 1478260A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- casting
- rare
- eutectic
- materials
- mpa
- Prior art date
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к области металлургии, а именно к способам получени магнитных материалов с высокими значени ми магнитострикции. Предлагаетс способ изготовлени материалов на основе интерметаллических соединений железа с редкоземельными элементами типа RFE2. Целью изобретени вл етс повышение прочностных характеристик. Предложенный способ отличаетс от известного тем, что изготавливают отливку состава R1+XFE2-X(X≤0,3 с более высоким содержанием редкоземельного элемента, чем в стехиометрическом составе, перед началом термообработки на поверхности слитка создают тонкий слой из металла М, образующего с редкоземельным элементом эвтектику с более низкой температурой эвтектического превращени , чем исходные компоненты, а режим термообработки подбирают таким образом, чтобы металл М из поверхностного сло проникал в объем слитка преимущественно за счет диффузии по границам зерен с образованием в межзеренном пространстве упрочн ющей фазы (предположительно, M2R). ЭТО ПОЗВОЛЯЕТ, ИЗМЕНЯЯ ПАРАМЕТР Х И ТОЛЩИНУ СОЗДАВАЕМОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ, ПОЛУЧАТЬ МАТЕРИАЛЫ С ОПТИМАЛЬНЫМ СООТНОШЕНИЕМ МАГНИТОУПРУГИХ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ, ОБЛАДАЮЩИЕ БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТЬЮ, ЧЕМ МАТЕРИАЛЫ АНАЛОГИЧНОГО СОСТАВА ТИПА R1+XFE2-X, БЕЗ СУЩЕСТВЕННОГО СНИЖЕНИЯ МАГНИТОУПРУГИХ ПАРАМЕТРОВ. 2 ТАБЛ.The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods for producing magnetic materials with high magnetostriction values. A method is proposed for manufacturing materials based on intermetallic iron compounds with rare earth elements such as RFE 2 . The aim of the invention is to increase the strength characteristics. The proposed method differs from the well-known fact that a casting of the composition R 1 + X FE 2-X is made (X≤0.3 with a higher content of rare-earth element than in the stoichiometric composition; before starting the heat treatment, a thin layer of metal M is created on the surface of the ingot forming a rare-earth element eutectic with a lower eutectic transformation temperature than the initial components, and the heat treatment mode is selected so that the metal M from the surface layer penetrates into the ingot volume mainly due to diffusion along the grain boundaries to form a grain space strengthening phase (presumably, M 2 R). This enables changing the parameters X and thickness to create a surface layer to obtain materials with optimal MAGNETOELASTIC and mechanical properties, have higher strength than the materials of similar composition TYPE R 1 + X FE 2-X , WITHOUT A SIGNIFICANT REDUCTION OF MAGNETOELASTIC PARAMETERS. 2 TABLE.
Description
1one
Изобретение относитс к металлургии , а именно к способам изготовлени магнитных материалов на основе интерметаллических соединений типа RFe, где R - редкоземельный элемент с высокими магнитомеханическими параметрами .The invention relates to metallurgy, in particular to methods for producing magnetic materials based on intermetallic compounds of the type RFe, where R is a rare-earth element with high magnetomechanical parameters.
Цель изобретени - повышение прочностных характеристик.The purpose of the invention is to increase the strength characteristics.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Смесь компонентов заданного состава , содержащую редкоземельный элемент R и железо, плав т в электро- дуговой печи с нерасходуемым электродом на медном водоохлаждаемом поде в атмосфере инертного газа, разливают в изложницу заданной формы иA mixture of components of a given composition containing a rare earth element R and iron is melted in an electric arc furnace with a non-consumable electrode on a copper water-cooled hearth in an inert gas atmosphere, poured into a mold of a given shape and
отжигают дл получени заданного уровн свойств.annealed to obtain a given level of properties.
Предложенный способ отличаетс от известного тем, что готов т исходную смесь компонентов с более высоким содержанием редкоземельного элемента, чем в стехиометрическом составе таким образом, что после выплавки получают отливку состава RHXFe4 x. Перед началом термообработки на поверхности отливки создают тонкий слой из металла М, образующего с редкоземельным элементом эвтектику с более низкой температурой эвтектического перехода, чем в исходной смеси компонентов, а режим термообработки подбирают таким образом , чтобы металл М из поверхностного сло проникал вглубь материала за счет диффузии по границам зерен, образу в материале упрочн ющую фазу (предположительно, состава RM2).The proposed method differs from the known one in that the initial mixture of components with a higher content of rare-earth element is prepared than in the stoichiometric composition in such a way that after smelting, a casting of the composition RHXFe4 x is obtained. Before the start of heat treatment, a thin layer of metal M is formed on the surface of the casting, forming a eutectic with a lower-earth element with a lower eutectic transition temperature than in the initial mixture of components, and the heat treatment mode is selected so that the metal M from the surface layer penetrates deep into the material due to diffusion along the grain boundaries, forming a hardening phase in the material (presumably composition RM2).
В результате термообработки получают материал, состо щий из зерен фазы RFeЈ, обладающих высокими маг- нитоупругими параметрами, прочность сцеплени которых повышена за счет образовани в межзеренных област х упрочн ющей фазы.As a result of heat treatment, a material consisting of RFeЈ phase grains with high magnetoelastic parameters is obtained, the adhesion strength of which is increased due to the formation of a hardening phase in intergranular regions.
Предложенный способ позвол ет получать высокопрочные материалы с уровнем магнитострикции пор дка 10 .The proposed method allows to obtain high-strength materials with a magnetostriction level of about 10.
Способ опробован при изготовлении материала на основе интерметаллического соединени TbFe2 с использованием меди в качестве упрочн ющей добавки . Исходную шихту состава Tbu Fei-x (X 0; 0,05; 0,10; 0,15; 0,20; 0,25; 0,30) помещают на водо- охлаждаемый медный под камеры электродуговой печи с нерасходуемым вольфрамовым электродом. Используют изложницу цилиндрической формы, внутреннюю поверхность которой выстилают медной фольгой толщиной 50 мкм таким образом, чтобы она плотно прилегала к поверхности. Инертную атмосферу в печи создают откачкой форвакуум- ным насосом и последовательной трехкратной промывкой аргоном. После двойного электродугового переплава исходной шихты закристаллизованный слиток помещают на изложницу и расплавл ют с помощью электрической дуги дл разливки в изложницу. При взаимодействии расплава с медной фольгой на поверхности слитка получают тонкий слой меди с образованиеThe method was tested in the manufacture of a material based on the TbFe2 intermetallic compound using copper as a hardening additive. The initial mixture of composition Tbu Fei-x (X 0; 0.05; 0.10; 0.15; 0.20; 0.25; 0.30) is placed on the water-cooled copper under the chambers of an electric arc furnace with a non-consumable tungsten electrode. A cylindrical mold is used, the inner surface of which is lined with copper foil 50 μm thick so that it fits snugly to the surface. The inert atmosphere in the furnace is created by pumping with a forepump pump and sequential rinsing with argon three times. After a double electric arc remelting of the initial charge, the crystallized ingot is placed on a mold and melted using an electric arc for casting into a mold. In the interaction of the melt with copper foil on the surface of the ingot receive a thin layer of copper with the formation
00
5five
00
5five
в приповерхностном слое соединений системы Tb-Fe-Cu.in the near-surface layer of the compounds of the Tb – Fe – Cu system.
Полученные слитки отжигают при 900°С в течение 30 мин.The obtained ingots are annealed at 900 ° C for 30 minutes.
Свойства полученных материалов ( А п - продольна магнитострикци ; Јt,- остаточна деформаци петли маг- нитомеханического гистерезисаJ(fcjk T- механическа прочность на сжатие $ G polcT - механическа прочность на раст жение) приведены в табл. 1.The properties of the materials obtained (A p are longitudinal magnetostrictions; Јt, are the residual deformations of the magnetomechanical hysteresis loopJ (fcjk T is the mechanical compressive strength $ G polcT — the mechanical tensile strength) are given in Table 1.
При заданной толщине поверхностного сло (медь 50 мкм) свойства материала повышаютс с ростом параметра X. Низкий уровень свойств при малых X обусловлен тем, что при этом мал объем межзеренных областей, обогащенных тербием, что затрудн ет диффузию меди из приповерхностного сло вглубь материала и образование меж- зеренной упрочн ющей фазы, а образование приповерхностного сло снижает магнитоупругие характеристики материала .At a given thickness of the surface layer (copper 50 µm), the material properties increase with increasing parameter X. The low level of properties at small X is due to the fact that the volume of intergranular regions enriched in terbium is small, making it difficult for copper to diffuse from the surface layer into the material and form the intergranular strength of the hardening phase, and the formation of the surface layer reduces the magnetoelastic characteristics of the material.
При больших значени х X (0,25-0,3 и более) механическа прочность не ухудшаетс , но при этом уменьшаетс объем фазы TbFe2, что приводит к снижению магнитоупругих характеристик.At large values of X (0.25-0.3 and more), the mechanical strength does not deteriorate, but the volume of the TbFe2 phase decreases, which leads to a decrease in the magnetoelastic characteristics.
Таким образом, измен толщину нанесенного сло и концентрацию компонентов , можно управл ть соотношением магнитоупругих и механических параметров , оптимизиру характеристики материалов.Thus, by changing the thickness of the deposited layer and the concentration of the components, it is possible to control the ratio of magnetoelastic and mechanical parameters, optimizing the characteristics of materials.
В табл. 2 сравниваютс свойства материалов, полученных по предложенному способу, по известному и по способу упрочнени эвтектикой.In tab. 2 compares the properties of the materials obtained by the proposed method, by the known method and by the eutectic hardening method.
Из табл. 2 видно, что предлагаемый способ позвол ет получать материалы с более высокими механическими характеристиками, при этом в материалах аналогичного состава по содержанию R и Fe упрочнение достигаетс без существенного снижени магнитоупругих свойств.From tab. 2, it can be seen that the proposed method allows to obtain materials with higher mechanical characteristics, while in materials of a similar composition in terms of R and Fe, hardening is achieved without a significant decrease in the magnetoelastic properties.
Предлагаемый способ может быть использован при получении материалов дл магнитострикционных преобразова-г- телей и чувствительных элементов запоминающих датчиков давлени и ускорени .The proposed method can be used in the preparation of materials for magnetostrictive transducers and sensitive elements of memory pressure and acceleration sensors.
00
5five
00
5five
00
55 формула изобретени 55 claims
Способ получени магнитострикционных материалов на основе интерметаллических соединений железа с редкоземельными элементами типа RFez, включающий сплавление исходной смеси компонентов в атмосфере инертного газа, разливку сплава в изложницуThe method of obtaining magnetostrictive materials based on intermetallic compounds of iron with rare earth elements like RFez, including fusing the initial mixture of components in an inert gas atmosphere, casting the alloy into a mold
и последующий отжиг отливки, отличающий с тем, что, с целью повышени прочностных характеристик,and subsequent annealing of the casting, characterized in that, in order to increase the strength characteristics,
8260«8260
земельного элемента стехиометрическо- го состава, на поверхности отливки создают тонкий слой металла М, образующего с редкоземельным элементом эвтектику при температуре ниже, чем в исходной смеси компонентов, а отжиг провод т при температуре выше температуры эвтектического переходаa stoichiometric composition of the land element; on the surface of the casting, a thin layer of metal M is formed, which forms a eutectic with a rare-earth element at a temperature lower than in the initial mixture of components, and annealing is performed at a temperature higher than the eutectic transition temperature
отливку получают с содержанием редко- системы Д-М.the casting is obtained with the content of rarely D-M systems.
Приме чание,Note
А,, - продольна магнитострикци , обусловленна процессами смещени доменных границ при Н - « 1600 кА/м; Јh - остаточна деформаци ММГ (при (Усжвт 80 МПа); раст - прочность на разрыв (до разрушени ); - прочность на сжатие (до разрушени ). Все приведенные числовые значени параметров получены усреднением по трем образцам. A ,, is the longitudinal magnetostriction caused by the displacement of the domain boundaries at H = -1600 kA / m; Јh - residual deformation of MMG (at (Aczhvt 80 MPa); rast - tensile strength (before failure); - compressive strength (before destruction). All given numerical values of the parameters were obtained by averaging over three samples.
Таблица 1Table 1
Таблица 2table 2
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874299764A SU1478260A1 (en) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | Method for producing magnetostrictive materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU874299764A SU1478260A1 (en) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | Method for producing magnetostrictive materials |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1478260A1 true SU1478260A1 (en) | 1989-05-07 |
Family
ID=21325331
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU874299764A SU1478260A1 (en) | 1987-07-01 | 1987-07-01 | Method for producing magnetostrictive materials |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1478260A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445404C2 (en) * | 2006-08-23 | 2012-03-20 | Улвак, Инк. | Constant magnet and its manufacturing method |
-
1987
- 1987-07-01 SU SU874299764A patent/SU1478260A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Savage H.I. et. al. IEEE. Trans. Magn. 1975, part I, V. 11, № 5, p. 1355. Авторское свидетельство СССР № 803727, кл. Н 01 F 1/08, опублик. 25.10.79. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2445404C2 (en) * | 2006-08-23 | 2012-03-20 | Улвак, Инк. | Constant magnet and its manufacturing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100783995B1 (en) | Yttrium modified amorphous alloy, a bulk amorphous cast body, and a method for making it | |
JP2003500546A (en) | Copper sputter target assembly and method of manufacturing the same | |
CN103526038A (en) | Electroslag remelting production method of high-strength high-plasticity TWIP (Twinning Induced Plasticity) steel | |
SU1478260A1 (en) | Method for producing magnetostrictive materials | |
KR950014423B1 (en) | A copper-based metal alloy of improved type particularly for the contruction of electronic components | |
JPH0238652B2 (en) | ||
US4202688A (en) | High conductivity high temperature copper alloy | |
US5391242A (en) | High-strength and high-conductivity copper alloy sheet | |
JP2003247033A (en) | Copper based alloy and method of producing high strength, high thermal conductivity forging using the same | |
JPH073368A (en) | High ni base alloy excellent in hydrogen embrittlement resistance and production thereof | |
JPS5935642A (en) | Production of mo alloy ingot | |
US3399084A (en) | Method of making aluminum bronze articles | |
JPH03243741A (en) | Ti-al series sintered body and its manufacture | |
KR940002684B1 (en) | Copper-iron-cobalt-titanium alloy with high mechanial and electrical characteristics and its production process | |
Hida et al. | Influences of Environment in Heat Treatment and Pre-aging at Room Temperature on Age-Hardening of Ti–Mo Alloys | |
KR950013775B1 (en) | Aluminium foil for electrolytic capacitor | |
SU1482761A1 (en) | Method of producing bimetallic ingot | |
RU1803447C (en) | Shape-metal copper-base alloy | |
US3484307A (en) | Copper base alloy | |
JPS60238432A (en) | Cu alloy for continuous casting mold | |
SU912442A1 (en) | Material for resistance welding machine electrodes | |
KR19990048845A (en) | Copper (Cu) -nickel (Ni) -manganese (Mn) -tin (Su) -aluminum (Al) alloy for high-strength wire and plate and its manufacturing method | |
KR100441212B1 (en) | High Strength-High Ductility Aluminum Casting Alloy containing Sn and Method thereof | |
JPH1072636A (en) | Magnetostrictive member and its production | |
JP2885264B2 (en) | Manufacturing method of high strength and high conductivity copper alloy |