Сплав для постоянных магнитов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1156 Р 1/04; С 22 С 5/04; С 22 С 38/16 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙьй ИСАН ОБРЕТЕНИ(54) (57) СПЛАВ МАГНИТОВ, содер дий, отличающийся шевления изготовля сокращения времени эрцитивного состоян нитных свойств, он жит медь при следу понентов, ат.%;ЖелезоМедьПалладий ДЛЯ П жащии ж тем, что емых ма достиж ия при сдополн ющем со18 Л. Г. лловедение,ллов и м с. 1199 в 1 45 - 750,5 - 3,0Остально Н АВТОРСКО)а 1 цз зо 1 д 1, 1981, ч ОСТОЯННЫХ елезо и палла, с целью удегнитов за счет ения высококоохранении магительно содеротношении комИзобретение относится к магнитным материалам, в частности к сплавам для постоянных магнитов, содержащих железо и палладий, и может быть использовано для производства постоянных магнитов любой формы в приборостроении.Известен сплав для постоянных магнитов 1, содержащий железо и палладий при следующем соотношении компонентов, ат о/Железо 47,5 - 82,0 Палладий Остальное Недостатком данного сплава является необходимость длительного отпуска для достижения высококоэрцитивного состояния, что приводит к дополнительным затратам при изготовлении из него магнитов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является сплав для постоянных магнитов 2, содержащий железо и палладий при следующем соотношении компонентов, ат ОЖелезо 40 - 78 Палладий Остальное В известном сплаве время достижения высокоэрцитивного состояния ускоряется путем деформирования закаленных сплавов.Однако несмотря, на использование 90 О/о-ной деформации высококоэрцитивное сосгояние достигается после отпуска продолжительностью десятки и сотни часов, что удорожает изготовляемые из этого сплава магниты.Цель изобретения - удешевление изготовляемых магнитов за счет сокращения времени достижения высококоэрцитивного состояния при сохранении магнитных свойств.Для достижения поставленной цели сплав для постоянных магнитов, содержащий железо и палладий, дополнительно содержит медь при следующем соотношении компонентов, ат,/о.Железо 45,0 - 75,0 Медь 0,5 - 3,0 Палладий Остальное Предельные концентрации железа в предложенном сплаве обусловлены областью существования постоянных магнитов в данной системе. При содержании железа меньше 45 ат.% и больше 75 ат./о сплав имеет коэрцитивную силу менее 400 Э. Такие сплавы нецелесообразно использовать в качестве постоянных магнитов, так как с такой низкой коэрцитивной силой имеются более дешевые пластичные сплавы, не содержащие драгоценных металлов (например, сплав железо-хром-кобальт) .Добавление меди в сплав железо-палладий в количестве 0,5 - 3 ат./о, приводит к сокращению времени достижения высококоэрцитивного состояния, что удешевляет магниты, изготовляемые из этого сплава. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Кроме того, добавление меди не только не ухудшает магнитных свойств сплава, но в некоторых сплавах даже повышает коэрцитивную силу, что ухудшает качество изготовляемых магнитов. Замена части дорогостоящего палладия медью приводит также к удешевлению сплава.Предложенный сплав получают индукционной плавкой исходных металлов высокой чистоты в вакууме или инертной атмосфере в алундовых тиглях, кристаллизацией в тех же тиглях, гомогенизацией при 1000 С в течение 30 мин в среде аргона с последующей закалкой в воде, После закалки сплавы деформируют на 90/о прокаткой. Из полученных прокаткой полос изготавливают вырезкой или выштамповкой магниты различной формы (квадратные, кольцевые и т.п.).Для достижения максимальной коэрцитивной силы магниты подвергают отпуску в безокислительной атмосфере или в вакууме при температуре 400 С с последующей закалкой в воду.Примеры получения предлагаемого сплава приведены в таблице.Для удобства сравнения уровня магнитных характеристик и времени достижения конечного уровня коэрцитивной силы проведено параллельное сопоставление известного 2 и предложенного сплавов при одинаковом содержании железа в пределах предложенного соотношения компонентов. Магнитные характеристики определяют с помощью вибромагнитометра в разомкнутой магнитной цепи с намагничеванием в полях до 30 кЭ и использованием в качестве эталона образцов никеля той же формы. Точность определения Нс и Вч составляет -5%, а (ВН) макс. +8%.Как следует из приведенной таблицы, частичная замена в известном сплаве железо - палладий 2 палладия медью в количестве 0,5 - 3 ат.о/о во всем предложенном интервале соотношения компонентов позволяет сократить время достижения высококоэрцитивного состояния на 10 - 280 ч, а для некоторых составов (в частности, эквиатомного сплава железо-палладий) повысить уровень коэрцитивной силы).При этом уровень остальных магнитных характеристик сохраняется.При выходе за предлагаемые соотношения компонентов либо не сокращается время достижения высококоэрцитивного состояния (при содержании меди менее 0 5 ат./о), либо снижаются магнитные характеристики (при содержании меди более 5 ат./о).Предлагаемый сплав для постоянных магнитов может быть широко использован в приборостроении взамен известного 2 сплава во всей области предлагаемого соотношения компонентов. Сплавы с содержанием палладия 24 - 36 ат./о имеют при этом преимущество при использовании в1156151 Коэрцитивная сила Нс (Э) после отпуска при 400 С в течение, ч Ос 1 яточная магнитная Соотношение компонентов, ат.Х дельнаяагнитнаянергия(ВН)акс.Оф ГсхЭ 1 Ре Сп Рс( 0 30 300 ндукция,ч, Гс 550 2 8 3,0 52,0 100 30,4 50, 64 Предлокенн О,20 18 00 9100 300 5 Известный 2 Предлоненный 36,0 20 300,5 35,5 30 25,0 2 15 100 4,00 600 1000 -8900 вестный 21 75,0 50 450 100 75,0 1,0 24 70 0 440 970 шибка определения Нс и Вч составляет ( 57.ВН) макс - (187) . н м ель В. Туроерес Редактор В. КовтЗаказ 3185/50 Корректор Подписиоета СССРкрытий наб., д. 4/5 Проектная ешетняк ВНИИПпо13035,филиал ПП ого коми ий и от Раушская жгород, ул магнитных системах с высокой рабочей точкой, а сплавы с содержанием палладия более 50 ат.% при работе в агрессивных средах в связи с повышенной коррозионной стойкостью.Сокращение времени достижения высококоэрцитивного состояния предложенного сплава позволяет значительно снизить стоимость получаемых магнитов и сократить расход электроэнергии для их произСоставитТехред И. ВТираж 679Государственнелам изобретенсква, Ж - 35,аПатентэ, г. У водства. Кроме того, предложенный сплав позволяет экономить дорогостоящий палладий за счет его частичной замены медью, что также снижает себестоимость получаемых магнитов.Экономический эффект от использования 1 кг предложенного сплава взамен известного 2 составит около 0,6 тыс. руб., а общий экономический эффект от использования изобретения - более 60 тыс. руб.