Способ изготовления литых постоянных магнитов с направленной структурой

(19) 111) 151) В 22 О 27/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕ ТЕТ СССРИ ОТКРЫТИЙ(54) (57) СПОСОБ ПОСТОЯННЫХ М СТРУКТУРОЙ, вк формы, установку емый холодильник 1655-1800 С и охл 1 аМ. П. Дыск ьский иугольного учно-исследова ий институт щ и и с я тем, магнитных свойств высотой до 150 м осуществляют при 8)Б. Постоянные магниты М. Л "Энергия", 1980 3294, - 12 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Альтман А;Под ред. Пятина Ю,с, 315.2, Патент США Юф19 ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИТЫХ ГНИТОВ С НАПРАВЛЕННОЙ ючающий нагрев литейной ее на медный водоохлаждазаливку сплава при аждение,о тличаючто, с целью повышения при получении магнитов м, нагрев литейной формы 1355 - 1450 С,1133028 Изобретение относится к области литья постоянных магнитов с направленной структурой.Известен способ изготовления постоянных магнитов с нанравлениой структурой, заключающийся в нагреве керамической формыодо 3300 - 1350 С, установке ее на медный водоохлаждаемый.холодильиик и заливкеоперегретого до 1650 С сплава 113.Недостатком данного способа является то, 10 что магниты имеют близкую к совершенной, направленную кристаллическую (столбчатую) структуру только до высоты 80 мм при относительно низких показателях магнитных свойств. 15Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ изготовления ностояиных магнитов с направленной структурой, включающий нагрев литейной формы, установку ее иа мед иый водоохлаждаемый холодильник, заливкуосплава при 3655-1800 С и охлаждение 23.Недостатком известного способа являются относительно низкие показатели магнитных свойств магнитов. 25Целью изобретения является повышение магпитных свойств при получении магнитов высотой до 350 мм.Цель достигается тем, что согласно способу изготовления литых постоянных магнитов с З 0 направленной структурой, включающему нагрев литейной формы, установку ее иа медный водоохлаждаемый холодильник, заливку спла. ва при 1655-1800 С и охлаждение, нагреволитейной формы осуществляют при 1355 - 1450 С. На чертеже представлено устройство дляосуществления способа. Предлагаемая совокупность признаков поз воляет повысить длину столбчатых кристаллов и, как следствие, магнитные свойства: коэр- цитивную силу, остаточную индукцию и магнитную энергию, так, что при заливке магнитных сплавов при температуре ниже 1655 С в форму, разогретую до 1355 - 3450 С, невоз.О можно получение отливок магнитов с направленной структурой длиной более 80 мм, поскольку образуются зоны равноосных денд; ритов, препятствующих росту направленных 50 кристаллов. При заливке сильно перегретогоо сплава при температуре свыше 1800 С в формы с 1355 - 1450 С, хотя и можно лолу. чить магниты с иаправленной структурой длиной более 80 мм, ио резкий угар легирую. 55 щих элементов и развитие ликвациоиных процессов приводит к падению механических и магнитных свойств. 2При температуре формы менее 1355 и за.оливке сплава при 1655-1800 С нарушаютсянеобходимые условия формирования направленных кристаллов в отливках крупногарарит.ных магнитов (образуются зоны равноосныхдендритов), что снижает качество отливок.аПри температуре формы более 1450 С изаливке сплава при 1655-1800 С происходитоугар легирующих элементов, развитие ликвационных процессов, а в некоторых случаяхи разрушение формы, что приводит к сниже.нию магнитных свойств и увеличению брака.Способ осуществляют следующим образом.Литейную форму нагревают в пределах тем.оиератур 1355-1450 С; устанавливают ее намедный водоохлаждаемый холодильник, разогревают сплав до температуры заливки 1655 -3800 С и заливают сплав в форму. Далееопроизводят охлаждение залитого сплава.Литейная форма для получения магнитов(см. чертеж) состоит из заливочной воронки 1,прибыли 2, питателя 3, полости магнитов 4и холодильника 5.Формирование литой направленной структу.ры осуществляется следующим образом.Расплавленный металл заливают в керами.ческие формы через заливочную воронку 1.Металл заполняет прибыль 2, далее черезпитатель 3 поступает в полости магнитов 4.По предложенному способу получена серияотливок магнитов из сплава ЮНДК 35 Т 5 БАс направленной структурой. Отливки магнитовполучают при различных температурах формыи сплава. Результаты измерений длины направленных столбчатых кристаллов и магнитныхсвойств сведены в табл. 1 и 2.Ограничение температуры формы и заливкисплава способствует обеспечению положительного температурного градиента плоского фронтакристаллизации и тем самым улучшениюнаправленной структуры и повышению качест 4ва магнитов,Проведенные рентгенографические исследования ориентировки кристаллов на аппаратеУРС - 60 показали, что магниты из сплава30 НДК 35 Т 5 БА, полученные по предлагаемомуспособу, имеют среднее значение угла отклонения от оси наилегчайшего намагничиванияо(оси 3001) равное 2 и длину направленныхкристаллов до 150 мм, а магниты из этогоже сплава, полученные при более низких температурах формы и заливаемого сплава, имеоют угол отклонения, равный в среднем 10,и максимальную длину направленных кристаллов до 80 мм. Уменьшение угла отклонения кристаллов от оси наилегчайшего намагничиванин О о133028 4свойствами, их использование в приборах иаппаратах позволит улучшить показатели стабильности, точности качества работы,Экономический эффект от использованияизобретения составит 8 - Ю тыс,руб. натонну магнитного сплава эа счет снижениябрака при литье на 10 - 15% и повышениямагнитных свойств готовых изделий. Т аб л и ц аМагнитные свойства Температурызаливаемогосплава, Со Температура формы, С Магнитнаяэнергия,Гс х Э Остаточнаяиндукция, Гс Козрцитивнаясила, Э 9,2, Ю 9,4 Ю 10450 80 1650 1420 1350 1440 83 1655 1355 Ю,410 1390 1500 1730 1 200 1520 1450 150 1800 115 1355 11000 1530 1800 10950 87. 1655 1450 1480 10700 150 1850 1455 Таблица 2 Температура заливаемогоо сплава, С Магнитные свойства Длина столб.чатых (направленных) кристаллов,Температураформы,С Коэрцнтивнаясила, Э Остаточная МагнитнаяИндукция, Гс энергия,Гс Э1655 7,7 106 6 79 10 820 105 12940 1355 120 820 150 800 140 800 110 810 13000 17,30 б 8,41013400 1750 1450 6 83 ф Ю 7,8,10 13200 1355 1655 1450 ЗНЮЯВ Закаэ 9897/12 Тараи 746 ПОдРВсзОв Фщааа ППВ фПвтеап еез".Уагород, уа. Проектваа, 4 нию длины зоны направленных кристаллов, увеличению магнитных свойств крупногабаритных литых магнитов: коэрцетивная сира (Нс) увеличивается в среднем на 25%, магнитная индукция (Вр) - на 20%, магнитная энергия (ВН), на 20%.Магниты, полученные по предлагаемому способу, имеют совершенную направленную структуру и обладают высокими магнитными Длина столбчатых (направленных) кристаллов,мм 12,2 10611,3 10б95 109,2 Ю