SU1622082A1

SU1622082A1 - Способ получени анизотропных посто нных магнитов из быстрозакаленных сплавов системы железо-редкоземельный элемент-бор

Info

Publication number: SU1622082A1
Application number: SU884601447A
Authority: SU
Inventors: Руслан Зуфарович Валиев; Владимир Владимирович Столяров; Рустем Маликович Файзирахманов; Фаина Владимировна Васильева; Игорь Матвеевич Миляев
Original assignee: Институт проблем сверхпластичности металлов АН СССР
Priority date: 1988-09-27
Filing date: 1988-09-27
Publication date: 1991-01-23

Abstract

Изобретение относитс к получению посто нных магнитов путем гор чего деформировани и может быть использовано в различных отрасл х промышленности Целью изобретени вл етс упрощение процесса и повышение магнитных свойств магнитов. Гор чее компактирование и пластическа деформаци совмещены в единый процесс, осуществл емый при температуре 0,63-0.70 от температуры плавлени сплава при скорост х деформации ()-() и степени деформации 30-70%. Перед деформацией порошок из быстрозакаленного сплава помещают в контейнер из коррозионно-стойкого немагнитного материала с соотношением условных пределов текучести материала контейнера и быстроз к ленного сплава, равным 0,3-0,7, и довод т относительную плотность порошка до 75-90% Получены магниты с радиальной текстурой из сплавов Nd-Fe-B, Pr-Fe-B и Fe-(La, Се)-В с энергией (ВН)маКс 20,0- 24,2 МГс Э и коэффициентом магнитной анизотропии 1,4-1,9.1 з п. ф-лы,1 ил., 1 табл. сл с

Description

Изобретение относитс к порошковой металлургии, а именно к способам получени посто нных магнитов путем гор чего деформировани , и може г быть испол ьзова- но в металлургической, машиностроительной , авиационной и электронной промышленности.

Целью изобретени вл етс упрощение процесса и повышение магнитных свойств магнитов.

Предлагаемый способ заключаетс в совмещении процесса гор чего компактиро- вани и прессовани с использованием в качестве защитной среды от окислени магнита металлической оболочки Процесс осуществл ют следующим образом

В контейнер, выполненный из материала , соответствующего требованию

k с 0,3 (то,2 /0-0.2 0.7 .(1)

kс

где о02 и (т0,2 - условные пределы текучести материала контейнера и прессуемого сплава при температуре прессовани , загружают порошок из измельченной ленты быстрозакаленного сплава на основе железа с добавлением редкоземельных элементов и бора имеющего структуру с размером зерен 50-1000 нм Оптимальный размер порошка после измельчени ленты выбирают из услови обеспечени максимальной плотности при заполнении контейнера и наиON ГО Ю О 00

ю

меньшей окисл емости. При плотности магнитного порошка в контейнере 75-90% его закрывают пробкой из того же материала, что и контейнер, нагревают до температуры 0,63-0,7 ТПл (Ю- где ТПл - температура плавлени (солидуса) магнитного сплава, и деформируют методом экструзии с противодавлением со скоростью деформа- ции()-() и степенью деформации 30-70%, Сразу после прессовани пластической деформации магнит, наход щийс в оболочке, вынимают из штампа, охлаждают на воздухе и определ ют гистерезисные магнитные свойства.

При необходимости оболочку снимают методом механической обработки или электрохимии . В качестве материала контейнера могут быть использованы коррозионно-стойкие сплавы на основе меди или железа, например латунь, стали ферритного или аустенитного класса.

На чертеже изображена схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа . Нагрев заготовок осуществл ют в печах , прессование ведут на гидравлических прессах с усилием выше 100 т«с. Совмещение процесса компактировани и прессовани (пластической деформации) достигаетс за счет применени противодавлени и начального зазора между контейнером и внутренней стенкой матрицы. При наложении давлени в начальный момент происходит свободна осадка контейнера , в процессе которой осуществл етс компактирование. Степень компактности регулируетс величиной зазора (DM-DK) и противодавлени . После выборки зазора начинаетс непосредственно прессование, в процессе которого продолжаетс компактирование и формирование необходимой текстуры радиального типа.

Получение магнитов осуществл ют в устройстве , которое состоит из матрицы 1, верхнего 2 и нижнего 3 пуансонов и индуктора 4. Исходным материалом служит сплав, состав которого приведен в таблице в виде фрагментов ленты, полученной быстрой закалкой из расплава на вращающийс со скоростью 20 м/с медный барабан в среде аргона. Толщина и ширина ленты составл ют соответственно 40 мкм и 2 мм. Микроструктура ленты - микрокристаллиты фазы RaFeiiB размером 50-100 нм. Порошок из измельченной ленты 5 дисперсностью 30 мкм засыпаетс в металлический контейнер б, закрываетс пробкой 7 и ком- пактируетс при комнатной температуре в прессе усилием до 10 т-с дл достижени плотности, указанной в таблице. Контейнер

выполнен из указанного в таблице материала и имеет геометрические размеры: D 29 мм; dK 25 мм; h 10 мм; Н 60 мм. Контейнер с порошком покрываетс смазкой, нагреваетс в индукционной печи со скоростью нагрева 100°/мин до температуры, указанной в таблице, и переноситс в нагретый до той же температуры штамп, рабочий инструмент которого (1-3) выполнен из жаропроч0 ного сплава. Диаметры входного и выходного отверстий матрицы равны 30 и ,1 мм соответственно. Прессование осуществл ют на прессе методом пр мого выдавливани при усили х пр мого и проти5 водавлени , степен х деформации и скорост х , указанных в таблице. Противодавление осуществл ют введением в нижнюю полость матрицы нижнего пуансона. Альтернативным способом создани противодавлени вл ет0 с непрерывное прессование на проход, когда один образец выталкиваетс из конической части матрицы другим. Отпрессованный магнит охлаждают на воздухе из него вырезают образец в виде кубика размером

5 2x2x2 мм и производ т измерение магнитных свойств на вибромагнитометре в поле 20 кЭ в направлени х, параллельном и перпендикул рном направлению прессовани . Как следует из данных, приведенных в

0 таблице, предлагаемый способ (примеры 1- 3, 13 и 14) позвол ет получать посто нные магниты с уровнем максимальной магнитной энергии (ВН)макс 20-24 МГс-Э, что выше, чем дл магнитов, полученных изве5 стным (пример 15) способом, у которых (ВН)мэкс 18 МГс Э. Кроме того, предлагаемый способ проще известного, так как совмещает процессы гор чего компактировани и пластической деформации (прессовани ) в

0 одном цикле штамповки.

Из таблицы видно также, что прессование при температуре ниже 0,63 ТПл. (650°С) со степенью деформации выше 70% и скорости деформации более 5.10 /с (приме5 ры7,10и 11)приводит к резкому возрастанию удельных усилий на инструменте, величина которых превышает уровень допустимых напр жений дл лучшего современного жаропрочного сплава, и, как следствие, к

0 .поломке штампа. Повышение температуры прессовани до 0,75 Тпл (830°С), снижение степени и скорости деформации до 25% и соответственно (примеры 8,9 и 12) из-за слабой текстуры и интенсивного роста

5 зерен понижает (ВН)макс до 8,5-9,2 МГс Э и Кдо 1,0-1,1.

В случае отклонени предварительной плотности в контейнере от предлагаемой (пример 4) или несоблюдени соотношени между условными пределами текучести материалов контейнера и сплава (примеры 5 и 6) снижаетс уровень магнитной энергии получаемых магнитов.

Использование предлагаемого способа позвол ет улучшить магнитные и эксплуатационные характеристики посто нных магнитов системы железо - редкоземельный элемент - бор с радиальной текстурой и повысить экономичность их изготовлени .

Claims

Формула изобретени 1. Способ получени анизотропных посто нных магнитов из быстрозакаленных сплавов системы железо - редкоземельный элемент - бор, включающий измельчение лент быстрозакаленных сплавов, гор чее компактирование и пластическую деформацию , отличающийс тем, что, с целью упрощени процесса и повышени магнитных свойств магнитов, перед компактированием порошок из измельченной ленты быс- тоозакаленных сплавов помещают в контейнер из коррозионно-стойкого немагнитного материала с соотношением условных пределов

5 текучести материалов контейнера и быстроза- каленного сплава, равным 0,3-0,7, при температуре пластической деформации, довод т относительную плотность порошка в контейнере до 75-90%, а гор чее компактиро0 вание и пластическую деформацию осуществл ют одновременно при температуре 0,63-0,70 от температуры плавлени сплава, причем деформацию провод т со степенью 30-70% при скорости деформации 102-5 10 V1

2 Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и и с тем.что в качестве коррозионно-стойкого немагнитного материала контейнера используют нержавеющую сталь аустенитного 0 класса или сплавы на основе меди.

5

Продолжение таблицы

Примечание :oko.2/ oCo.2 соотношение условных пределов текучести материалов

контейнера и быстрозаклаенного сплава, Т, К - температура гор чего компактировани и прессовани (пластической деформации) в дол х от температуры плавлени быстрозэкаленногс сплава, Ј- степень деформации, %, Ј -скорость деформации.1/с,

/Е$2 . В2 /В2 - остаточна индукци в радиальном и осевом направлени х.