Магнитно-мягкий сплав на основе никеля

Союз Советских Социалистицеских Республик(23) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР по делам иоооретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 05.10.7(71) Заявитель К, Д, Мартьянова, Т. И. Щ нтральный ордена Трудового К тельский институт им. И. Пербакова и Б. Н. Путимцеврасиого Знамени иаучно-ичерной металлургииБардина сследоваПДЛВ НЛ ОСНОВЕ(54) МЛГНИТНО-МЯГК изменении температуры от 20 до 120 С от - 30 до +70%.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является магнитно-мягкий сплав на основе никеля следующего химическою состава, вес. %;Ванадий 2,2 - 6,0 Железо 11,7 - 16,0 Ни,кель Остальное 3Наиболее высокими показателями из всей группы сплавов обладает сплав следующего химического состава, вес. %:Ванадий 4,8 - 5,1 Никель 83,0 - 84,5 Железо Остальное.причем содержание примесей в сплаве составляет (%) не более 0,2 марганца, 0,05 кремния, 0,01 углерода и серы,Известный сплав 131 в ленте толщиной 0,07 мм имеет проницаемость в постоянном поле 100000 Гс/Э, в ленте 0,02 мм - 80000 Гс/Э.Изменение проницаемости этого сплава при изменении температуры окружающей среды от плюс 20 до минус 60 С составляет до 65%, от 20 до 120 С - до 30%. Коэффициент амплитудной нестабильности начальной проницаемости, характеризующий линейность зависи,мости проницаемости от поля в области слабых полей - до 15 1/Э,Изобретение относится к области металлургии сплавов, а именно сплавов, содержащих никель и железо в качестве основы и предназначенных для сердечников магнитопроводов вьесокочувствительной и высокоточной аппаратуры.Известны магнитно-мягкие сплавы на железо-никелевой основе, например сплавы, содержащие (%) 78,5 - 80,0 никеля; 3,8 - 4,1 молибдена; 0,30 - 0,50 кремния; 0,6 - 1,1 марганца; 10 остальное железо 1) и 79 - 81,5 никеля; 1,1 - 1,5 кремния; 0,6 - 1 марганца; 2,6 - 3,0 хрома; остальное железо 121, используемые для сердечников трансформаторов, работающих в слабых переменных магнитных полях, Извест ные сплавы имеют сравнительно невысокие значения, начальной проницаемости в постоянных и переменных полях, малую стабильность начальной проницаемости в климатическом интервале температур от минус 60 до плюс 20120 С.Так, в лентах толщиной 0,02 мм начальная проницаемость в постоянном поле указанных сплавов находится в пределах 20000 - 28000 Гс/Э, в переменном поле частотой 25 15 кГц проницаемость этих сплавов не,превышает 22000 Гс/Э. При изменении температуры окружающей среды от плюс 20 до минус 60 С начальная проницаемость указанных сплавов может изменяться в пределах +60%, а при 3052518 0,005 - 0,0525 60000 Таблица 1 Состав:", вес. % Проницаемость в поле 0,001 Э Гс/Э Сплав Се Мп 91000 94500 102500 87500 98600 88600 108300 87600 0,02 0,03 0,02 0,01 0,02 0,005 0,005 0,005 0,33 0,26 0,36 0,32 0,32 1,0 0,33 0,05 82,2 82,4 83 83 83 83 83,5 82,2 0,03 4,9 4 4 5,0 4,9 4,7 5,2 3,9 3,9 0,17 0,46 0,18 0,17 0,19 0,40 0,55 0,30 0,37 0,30 0,05 0,050,007 0,02 0,90,05 1,0 ф Остальное - железо. Этого уровня свойств недостаточно для создания высокоточной и надежной в эксплуатации аппаратуры с высоким и стабильнымуровнем выходных параметров.Целью изобретения является повышение 5проницаемости в слабых постоянных и переменных полях, повышение стабильности проницаемости в климатическом интервале температур, повышение линейности проницаемости,при изменении поля,Для достижения указанной цели в сплав наникелевой основе, содержаций ванадий и железо, дополнительно введен по крайней мереодин элемент, выбранный из труппы, содержащей церий и фосфор, и по крайней мере один 15элемент, выбранный из группы, содержащейкремний, хром и марганец, при следующемсоотношении компонентов, вес. %:Ванадий 3,5 - 5,2железо 7,2 - 14,34 20По крайней мере один элемент,выбранный из группы,содержащей церий ифосфорПо крайней мере одинэлемент, выбранный из группы, содержащей кремний, хроми марганец 0,05 - 1,0Никель Остальное 30Суммарное содержание кремния, хрома и мартанца не должно превышать 2,5 вес. %.Ниже, приведены показатели сплава (легирование в термообработанном виде).Начальная магнитная проницасМОСТЬ В ПОСТОЯННОМполе, Гс/Э 85000 в 1500Начальная магнитная проницаемость при частоте 15 кГц(в лентах толщиной 400,02 мм), Гс/ЭМаксимальная магнитная проВ табл. 2 приведены значения начальнойпроницаемости в постоянном и переменных поницаемость в постоянномполе, Гс/Э 200000 - 400000Коэрцитивная сила, Э 0,007 в ,02Индукция насыщения, Гс 6000Коэффициент амплитуднойнестабильности,проницаемости (в области слабыхполей), 1/Э 5 - 10Температурный коэффициентначальной проницаемости,%/С, для интервалатемператур, С:от минус 60 до плюс 20 0,5от 120 до 20 0,25Температура Кюри, С 360Термическая обработка Оплава заключаетсяв отжиге в вакууме или водороде при 900 -1100 С с регулируемым охлаждением в интервале 600 - 300 С (20 - 100 С/ч).Редкоземельный элемент церий, отличающийся большим химическим средством к металлоидам, способствует раскислению, десульфурации и моди фицированию сплава;фосфор снижает содержание тазов.Кремний, марганец, хром, применяемые вкачестве раскисляющих и легирующих элементов, повышают электросопротивление сплава,улучшают температурную стабильность и ли,нейность проницаемости в слабых полях.При легировании сплава кремнием обеспечивается высокая начальная, проницаемостьпри значительно большей скорости охлаждения после отжига (100 С/ч),Легирование сплава церием и фосфоромпозволяет получать высокую проницаемостьпри выплавке сплава из,дешевых шихтовыхматериалов (например, на феррованадии, содержащем значительное количество примесей,%: 1 - 2 Я; 0,1 - 0,2 А 1; до 0,10 С; до 0,038; до2 Сг; до 1 Мп; до 0,0 Р),В табл. 1 даны химические составы предлагаемого сплава и проницаемость,лях частотой 1 и 15 кГц нескольких предлагаемых сплавов в лентах толщиной 0,02 мм.Коррсктор Н Аук Рсдактор Е. Хорина Заказ 2217/9 Изд. Ка 731 Тирак 778 ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раугпская ваб., д. 4/5Подпнснос Типография, по. Сапунова, 2 Начальная магнитная проницаемость плавок всех приведенных составов при изменении температуры от плюс 20 до минус 60 С изменяется на 30 - 40%, лри изменении температуры от 20 до 120 С - на 10 - 25 о/о.Коэффициент амплитудной нестабильности проницаемости (в области слабых полей) равен 5 - 10 1/Э. Формула изобретенияМагнитно-мягкий сплав на основе никеля, содержащий ванадий и железо, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения проницаемости в постоянных и переменных полях, увеличения линейной зависимости проницаемости от поля и стабильности проницаемости при изменении температуры, он дополнительно содержит ло крайней мере один из элементов, выбранный из,группы, содержащей церий и фосфор, и по крайней мере один из элементов, выбранный из труппы, содержащей кремний,хром и марганец, при следующем соотношении компонентов, вес, /о.Ванадий 3,5 - 5,2Железо 7,2 - 14,345 По крайней мере один изэлементов выбранный изгруппы, содержащей церийи фосфор 0,005 - 0,05По крайней мере одинэлемент, выбранный изгруппы, содержащей кремний, хром и гмаргапец 0,05 - 1,0Никель ОстальноеИсточники информации,15 принятые во внимание при экспертизе1, Молотилов Б. В, Прецизионные сплавы,М., Металлургиздат, 1974,2, Сб. Прецизионные сплавы,1. М Металлургиздат, 1972.20 3. Патент ГДР51990, кл. 4011 19/00,1966.