Способ получения магнитно-мягких материалов на основе железа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 В 22 Р РЕТЕН ТЕЛ ЬСТВ ский и иту н и С,М.Аг СССР71.МАГНИТНООСНОВЕ ЖЕка,ния ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИД(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ НАЛЕЗА Изобретение относится к порошковои металлургии, в частности к способу получения магнитно-мягкого материала на основе железа с повышенными электромагнитным свойствами.Целью изобретения является повышение электромагнитных свойств материала на основе железа,Указанная цель достигается нанесением электроизоляционного покрытия на частицы порошка железа, при этом электроизоляционное покрытие наносят в виде пленки интерметаллидов на основе сплава ТЯ, а компактирование осуществляют путем экструдирования.Предлагаемый способ осуществляют следующим образом,Шихту, состоящую из железного порошсмешивают с порошками титана., креми хлористого аммония, загружают в камеру для металлизации, создают защитную среду (аргон), устанавливают в предварительно нагретую до температуры 5 О, 1734946 А(57) Существо изобретения зак том, что порошок железа обраб вместно с порошками титана, хлористого аммония в камере д зации в атмосфере аргона при т 450 в 5 С в течение 30 - 60 м экструдируют и отжигают, Пол териал имеет электросопротивлеОм м, индукцию насыщен магнитную проницаемость 3300 те такой обработки на частиц образуется электроизоляционн в виде пленки интерметаллидо соединения ТЯ, 1 табл. лючается в атывают сокремния и ля маталлиемпературе ин, а затем ученный мание 1,1 10 ия 1,7 Тл, В результаах порошка ое покрытие в на основе металлизации (450 - 550 С) печь, выдерживают (30 - 60 мин) и охлаждают. После рассева шихту используют для следующей металлизации, Металлизированный железный порошок подвергают брикетированию, нагревают (Тз = 1100-1150 С, г з = 10-15 мин) и экструдируют через коническую матрицу с коэффициентом вытяжки 1 = 4 - 6 и отжигают по стандартным режимам.П р и м е р 1. Железный порошок марки ПЖ 1 М зернистостью 200/50 смешивают с титановым и кремневым порошками и хлористым аммонием (ТУ-09-587-75) при следующем соотношении компонентов, мас.%: железный порошок 88,10; титановый порошок 7,35; кремневый порошок 2,45; хлористый аммоний 2,10,Такое соотношение компонентов берется с целью максимального растворения титана и кремния в железе. Причем металлическую шихту используют многократно и безотходно, Шихту, состоящую из железного порошка, смешивают С порошка 1734946ми титана, кремния и хлористого аммония, загружают в камеру для металлизации, создают защитную среду (аргон) и устанавливают в трубчатую печь, Контейнер с шихтой вращают в печи в частотой 45 об/мин при 450 С в течение 30 мин, в результате чего железные порошки покрываются пленкой интерметаллидов на основе сплава ТЯ,При нагреве шихты до 330 - 340 С происходит разложениеКНИПС -КНз+ НСс образованием активного НС, который взаимодействует с титановым и кремневым порошками, образуя ТС 2, ТС 4, ЯС 4, ЯС 6 - источники атомарного титана и кремния,Так как ТС 2 и ЯС 4 неустойчивы, то в процессе катализа сравнительно легко диспропорционируют на поверхности железных частиц с образованием электроизоляционного покрытия в виде интерметаллидов на основе сплава ТЯ. После рассева металлизированный железный порошок подвергают брикетированию(ф 60 мм, И = 80 мм) под давление 500 - 600 МПа. Полученную таким образом заготовку нагревают в защитной среде аргона при 1100 С в течение 15 мин и подвергают экструзии с коэффициентом вытяжки Л= 5, Из экструдированных заготовок механической обработкой вытачивают тороидальные кольца, с которых снимают электромагнитные характеристикиб, предварительно подвергнув двухкратному отжигу при 1100 С и 700 С с выдержкой 1 ч для гомогенизации структуры и снятие внутренних напряжений.П р и м е р 2, Технология аналогична примеру 1, но температура металлизации выбрана 500 С, а продолжительность 45 мин. После экструзии и отжига на выточенных тороидальных кольцах получены электромагнитных характеристики,П р и м е р 3, Технология аналогична примеру 1, но температура металлизации составляет 550 С, а продолжительность 60 мин, После экструзии и отжига на тороидальных кольцах получены электромагнитныее характеристики.В таблице приведены зависимостиэлектромагнитных характеристик предлага 5 емого способа от режимов металлизации,полученных по оптимальным режимам экструзии и отжига (Тэ = 1100 С, т= 15 мин,Л= 5 Тот = 1100 С, тот = 60 мин, Тот = 700С, Тот = 60 мин) при соотношении компо 10 нентов, мас.ф,: железный порошок 88,1, титановый порошок 7,35; кремневый порошок2,45; хлористый аммоний 2,1,Из представленных данных видно, чтовысокие электромагнитные свойства дости 15 гается при следующих режимах металлизации; Тм = 450 - 550 С; Т м = 30 - 60 мин,По.оптимальным режимам изготовленматериал электроизоляционной пленки интерметаллидных составов ТЕеЯ 2 и20 ТцвЕеоЯ 44 (система Ее - Т - Я) и определены электросопротивления, Ом: ТЕеЯ 2310;4,ТЬ 6 Ге 1 оЯ 44 7 10, Известный состав пленки410 - 510 Ом,Как видно, электросопротивление элек 25 троизоляционной пленки предлагаемогоматериала в несколько раз превосходят известное.Из металлизированных порошков экструдировали заготовки, а из них опытную30 партию магнитопроводов (сердечники), лабораторные и заводские испытания которыхпоказали, что они по электромагнитнымсвойствам превосходят свойства магнитопроводов, изготовленных известным спосо 35 бом.Формула изобретенияСпособ получения магнитно-мягких материалов на основе железа, включающийнанесение электроизоля ционного покрытия40 на частицы порошка железа, компактирование и термообработку, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения электромагнитных свойств материала, электроизоляционное покрытие наносят в виде пленки45 интерметаллидов на основе соединенияТЯ, а компактирование осуществляют путем экструдирования,