SU827577A1 - Способ получени литых магнитов - Google Patents

Description

1,

Изобретение отиосите  к получению литых материа:лов, в частностн к енособам получени  композиционных магнитных сплавов , обладающих высокими магнитными и прочностными свойствами и используемых дл  изготовлени  посто нных магнитов.

Известен способ изготовлени  посто нных магнитов, включающнй смешиванне форромагнитного порошка со св зуюп1им материалом, нрессование под высокие удельным давлением при наложении орнеитируюи1 ,его магнитного пол  и спекание и инертной атмосфере или в вакууме 1.

Однако при реализации известного способа издели  имеют недостаточную механическую прочность и .технологический процесс их изготовлени  сложен.

Известен способ получепн  посто нных магнитов- из порошкообразных металлоотходов методом динамического гор чего прессовани . Этот способ нредусматрНваёт перемешивание исходных поронтообразных ферромагнитных материалов со св зкой, уплотнение нагретых прессовок, предварительно полученных холодным прессованием, приложением ударных нагрузок, спекание в инертной атмосфере, исключающей окисление , и термическую обработку в магнитном поле 2}.

Недостатками известного способа  вл етс  отсутствие возможносгн полного использовани  иорошкообразных отходов дл  изготовлени  магнитов, так как наличие в

норошках трудновосстановимых и тугоплавких окислов (АЬОз) преп тствует уплотнению сплавов и тормозит диффузионные процессы при сг екании, что способствует дальнейшему окислению сплава и тем самым

приводит к увеличению содержани - в нем немагнитной фазы и резкому сннжению магнитных свойств. Максимальное содержание отходов в шихте, при котором обеспечива,ет.с  получение качественных прессовок, составл ет только 30-40%. При изготовлении известным способом магнитов сложной конфигурации требуетс  применение сложнойдорогосто н1 ,ей оснастки и использование специальных методов прессовани , что усложн ет технологический получени  посто нных магнитов.

Наиболее близкнм к изобретению по технической сущностн и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  литых

магнитов, включающий смешивание магнитиых порошков со св зующим, перемешивание , наложение ориентированного магнитного пол  и прессование. В качестве св зующего может быть использован металл стемпературой плавлени  ниже 300°С З.

Однако магниты, полученные этим способом , имеют низкие значени  коэрциативной силы HC 550-600 э.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэрциативной силы посто нных магнитов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что операции введени  магнитного материала и перемешивани  совмещают, в качестве св зующего используют расплав цинк-кадмий или олово-цинк в твердо-жидком состо нии с содержанием твердой фазы 30- 85%, причем температуру расплава повышают по мере введени  магнитного материала до o6Htero содержани  твердой фазы 80- 85%, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном ноле. Перемещивапие производ т со скоростью 300- 600 об/мин. Кроме того, порон1кообразпый магнитный материал ввод т в количестве 60-85% от объема св зки.

Применение в качестве св зки сплавов на основе цинк-кадмий и олово-цинк обусловлено тем, что эти сплавы имеют достаточно ншрокий интервал затвердевани  и невысокую температуру плавлени . Последнее особенно важно, так как в период замешивани  магнитного поропгка температура не должна нревышать 400--450°С, иначе в противном случае происходит потер  магнитных свойств вводимой дисперсной фазы.

Интенсивное перемешивание жидкой Ф зы нрн вводе твердых дисперспых частип со скоростью 300-600 об/мин позвол ет улучшить смачиваемость расплавом вводимых частиц магнитного порошка и обеспечить равномерное распределение частиц но объему расплава.

Размеры вводимой дисперсной магнитной фазы не должны превышать 200 мкм. Это важно как с точки зрени  получени  оптимальных магнитных свойств, так н с точки зрени  механнческой обрабатываемости , которые ухудшаютс  нри увеличении размеров вводимого магнитного порошка.

Подогрев магнитного порошка до 100- 150°С необходим дл  предотврап1ени  резкого охлаждени  расплава в начальный период ввода дисперсной магнитиой фазы.

Ввод ферромагнитных частип. возможен только в интервале температур, ликвидус солидус металлической основы. Это объ сн етс  тем, что образование твердой фазы в сплаве в этом интервале температур повышает его эффективную в зкость, что преп тствует осаждению, всплыванию или коагул ции вводимых твердых частиц.

Количество вводимого ферромагнитного материала должно быть не менее 60-85% от объема св зки. При меньшем количестве ферромагнитной фазы экономическа  целесообразность изготовлени  таких магнитов неоправдана по причине низких магнитных свойств. Большее содержание магнитной

фазы ограпичиваетси |,о:.к)жност мн лнтьч таких материалов.

Предлагаемый способ осуп1,ествл ют следующим образом.

В предварительно подготовленный снлав при температуре, лежащей в иитервале ликвидус солидус, при интенсивном неременгивании вводитс  порошкообразиый ферромагнитный материал. После замешивани  магнитного порошка тигель с получеииой смесью помещаетс  в ориентирующее магнитное поле, где и происходит окончательное затвердевание слитка. В тех случа х, когда необходимо получить фасонную отливку , а не слиток, порцию твердо-жидкоИ смеси помеп1,ают в камеру прессовани  маП1ИНЫ лить  под давлением и заполн ют пресс-форму обычным пор дком. После заполнени  формы с помощью специального устройства на пресс-форму накладываетс  ориентирующее магннтное поле заданных параметров. Окопчательное затвердевание композиции происходит в магнитном поло. После затвердевани  поле выключаетс  и отливка извлекаетс  из пресс-формы.

Пример. Дл  получепи  композпцпонного магнитного материа.ча на осиопе сплава цинк-кадмий использовали порошкообразные металлоотходы магннт Ю1Т) сплава ЮНДК 24, представл юии1е собой смесь фракций от 10 до 200 мкм. И предварительно подготовленный сплав, содержагцнй , вес. %: кадмий 5, цинк остальное, при температуре 370-395°С, наход нгейс  в интервале ликвидус солидус, вводили nopoiHкообразный магнитный материал в количестве 60, 70 и 85% от объема сплава. Скорость перемешивани  получаемой композиции регулировали в пределах 300- 600 об/мин. После замещиванн  дисперсной магнитной фазы тигель со смесью помещали в ориентированное магнитное поле напр женностью 7000 э, где и происходило окончательное затвердевание слиткэ. Пз полученных слитков вырезались пр моугольные образны размером 15x15x15 мм дл  испытани  магнитных свойств.

Характеристики магнитных свойств полученных образцов даны в таблице.

При получении компознционного магнитного материала на основе сплава олово-10% ципка былп получены аналогичные результаты. Заменгивание дисперсной

магнитной фазы при этом производилось при 198-220°С, т. с. в интервале ликвидус солидус.

Ф о р м у л а изобретени 

Снособ получени  литых магнитов, включающий введение норошкового магнитного материала в расплав цинк-кадмий пли олово-цинк при температурах ниже 300°С, перемешивание и наложение ориентированного магнитного пол , отличающийс  тем, что, с целью повыщени  коэрцитивной силы посто нных магнитов, расплав иснользуют в твердо-жидком состо нии с содерлсанием твердой фазы 30-85%, повышают температуру расплава одновременно с введением магнитного материала до общего содержани  твердой фазы 80-85%, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном поле.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1398588, СТА, 1975.

2.Сб. «Магнитнотвердые материалыч, т 3, Ростов-на-Дону, 1972, с. 38.

3.Патент Швейцарии N° 586954, кл. Н 01 F 41/02, 1977.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Способ получения литых магнитов, включающий введение порошкового магнитного материала в расплав цинк—кадмий или олово—цинк при температурах ниже 300°С, перемешивание и наложение ориентированного магнитного поля, отличающийся тем, что, с целью повышения коэрцитивной силы постоянных магнитов, расплав исполь6 зуют в твердо-жидком состоянии с содержанием твердой фазы 30—85%, повышают температуру расплава одновременно с введением магнитного материала до общего со5 держания твердой фазы 80—85%, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном поле.