Способ получения литых магнитов

О П И : А Н И Е 1) 827 ЯИЗОБРЕТЕНИЯ сооз бдеетскик Социалистнческнк,Республик(51) М Кл.зС 22 С 1/02НО Г 1/2 присос нсписм заявки1 осударстввнный комитет г: СССР по делам изобретений(45) Дата опубликования описания 07.05.8 АвторыизобретенЗаявитель И, В, Гаврилин и А. В, Панфилов адимирский политехнический институ(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИТЫХ МАГНИТОВ Изооретецие относится к получеццо литых материалов, в частности к способам получения композиционцьгх магнитных сплавов, обладающих высокими магнитными и прочностными свойствами ц используемых для изготовления постоянных магнитов.Известец способ изготовления постоянных магнитов, включающий смешиваие форромагнитного порошка со связующим материалом, прессование под высокихс удельным давлением при наложении ориентирующего магнитного поля и спекание в инертной атмосфере или в вакууме 1.Однако при реализации известного способа изделия имеют недостаточную механическую прочность и .технологический процесс их изготовления сложен. Известен способ получения постоянных магнитов из порошкообразцых металлоотходов методом динамического горячего прессования. Этот способ предусматривает перемешивание исходных порошкообразпых ферромагнитных материалов со связкой, уплотнение нагретых пресСовок, предварительно полученных холодным прессованием, приложением ударных нагрузок, спекание в инертной атмосфере, исключающей окисление, и термическую обработку в магнитом поле (21. 1-1 едостатками известного способа является отсутствие возможности полного использования порошкообразных отходов для изготовления магнитов, так как наличие в 5 порошках трудновосстацовимых ц тугоплавких окислов (Л 1.0,) препятствует уплотнению сплавов и тормозит диффузионные процессы прй спекании, что способствует дальнейшему окислению сплава ц тем самым 0 приводит к увеличению содержания в цемцемагнцтной фазы и резкому снижению магнитных свойств. Максимальное содержанц.отходов в шихте, при котором обеспечивает.- ся по,чученце качественных прессовок, со ставляст только 30 - 40%. При изготовленииизвестным способом магнцтов сложной конфигурации требуется применение сложной дорогостоящец оснастки и использование специальных методов прессования, что ус- О ложцяет технологический процссс получения постоянных магнитов.Наиболее близким к изобретению потсхнической сущности и достигаемому эффекту является способ получения литых 5 магнитов, включаюций смешивание магнитных порошков со связующим, перемешивацие, наложение ориентированного магнитно.го поля и прессование. В качестве связующего может быть использован металл с тем- О пературой плавления ниже 300 С 31.Однако магниты, полученные этим способом, имеют низкие значения коэрциативной силы Н, = 550 - 600 э.Целью изобретения является повышениекоэрциативной силы постоянных магнитов,Поставленная цель достигается тем, чтооперации введения магнитного материала цперемешивания совмещают, в качестве связующего использу 1 от расплав цинк-кадмий или олово - -цинк в твердо-исидком состоянии с содержанием твердой фазы 3 -30 -85%, причем температуру расплава повьпцяют по мере введения магнитного материаладо общего содержания твердой фазы 80 85%, а полученную смесь кристаллизуют вориентированном магнитном поле, Перемешивание производят со скоростью 300 - 600 об/мцн. Кроме того, порошкообразный магнитный материал вводят в количестве 60 - 85% от объема связки.Применение в качестве связки сплавовна основе цинк в кадм и олово в пиобусловлено тем, что эти сг 1 лзвы имеют до.ст. аточно широкий интервал затвердсвянияПои невысокую температуру плавления, оследнее особенно важно, так как в периодзамешивация магнитного порошка температура не должна превышать 400450 С,иначе в противном случае происходит потеря магнитных свойств вводимой дцсперсной фазы,Интенсивное перемешивание жидкойзы при вводе твердых дисперсных частиц соскоростью 300 - 600 обмиц позволяет улучшить смачиваемость расплавом вводимы счастиц магнитного порошка и обеспечитьравномерное ряспределецис частиц по объему расплава.Размеры вводимой дисперсной магнитолацой фазы не должны превышать л мкм,Это важно как с точки зрения получе 11 цяоптимальных магнитных свойств, так и сточки зрения механической обрабатываемости, которые ухудшаются при увеличенииразмеров вводимого магнитного порошка,Подогрев магнитного порошка до 100 -150 С необходим для предотвращения рез.кого охлаждения расплава в начальный период ввода дисперсной магнитной фазы,Ввод ферромагнитных частиц возможен только в интервале температур, ликвидус солидус металлической основы. Это объясняется тем, что образование твердой фазы в сплаве в этом интервале температур повышает его эффективную вязкость, что препятствует осаждению, всплыванию или коагуляции вводимых твердых частиц,Количество вводимого ферромагнитного материала должно быть це менее 60 - 85% от объема связки, При меньшем количестве ферромагнитной фазы экономическая целесообразность изготовления таких магнитов цеоправдана по причине низких магнитных свойств. Большее содержание магнитной50 Магнитные свойства Количество вводимого магнитного нороннса Величинакоэрцптивнои силы,Н,Величинама 1 ннтноиэнергии,В Н) ; ВеличинаостаточнойИНДУпня,Вг э 10 а ГСХЭ Гс об. % 60 1,510 - 1,700 2,150 - 2,450 1,250 - 2,300 7085известныйспособ 3000 в 35 3500 в 38 6000 в 80 500 в 17 1800 в 20 550 в 6 1 О 15 20 э,;3 О 35 40 фя.1 ь огряп 1 чивястси 11(х 1 ъ 1);1 сностямц л 11 тьитаких материалов.Предлагаемый способ осуществляютследующим образом.В предварительно подготов.ченцый сплав при температуре, лежащей в интервале ликвидус солидус, прц интенсивном перемешцвании вводится порошкообразцый ферромагнитный материал. После замешивацпя магнитного порошка тигель с полученной смесью поме 1 цается в ориентиру 1 ощее магнитное поле, где и происходит окончательное затвердевацие слитка. В тех случаях, когда необходимо получить фасоцну 1 о отливку, а не слиток, порцию твердо-жилкой смеси помеща 1 от в камеру прессования машины литья под давлением и заполняют пресс-форму обычным порядком. После заполнения формы с помощью специального устройства на пресс-форму накладывается ориентирующее магнитное поле заданных параметров. Окончательное затвсрдеванцс композиции происходит и магнитном поле. После затвердевация поле выключа;тся ц отливка извлекается из пресс-формы.Пример. Для получения композиционного магнитного материала пя основе сплава цинк в кадм использовали порош. кообразные металлоотходь 1 магнитного сплава ЮНДК 24, представляющие собой смесь фракций от 10 до 200 мкм. В предварительно подготовленный сплав, содержащий, вес. %: кадмий 5, цинк остальное, прп температуре 370 - 395 С, находящейся в интервале лцквидус солидус, вводили поро 1 цкообразцый магнитный материал в колич."- стве 60, 70 и 85% от объема сплава. Скорость перемешивания получаемой композиции регулировали в пределах ЗОО - 600 об/мин, После замешцванпя диспсрсной магнитной фазы тигель со смесью помещали в ориентированное магнитное поле напряженностью Н = 7000 э, где и происходило окончательное затвердеванис слитка. Из полученных слитков вырезались прямоугольные образцы размером 15 Х 15 Х 15 мм для испытания магнитных свойств.Характеристики магнитных свойств полученных образцов даны в таблице.При получении композиционного маг. нитного материала ца основе сплава олово в 1 цинка были получены ана.чогичныс результаты. Замешивание дисперсной6 Составитель Е. ПерекдтоваРедактор И. Гохфельд Техред И. Заболотновд Корректор О, Силуянова Здкдд 375 Тираж 694 31-11 ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрстс 1 нн и открытий 113035, Москва, Ж, Раглиская наб., д. 4/5Подписное Загорская типография Упрполигрдфизддтд Мособлисполкомд магнитной фазь 1 при этом производилось при 198 в 2 С, т. с. в интервале ликвидус солидус. Формула изобретения Способ получения литых магнитов, вклочающий введение порошкового магнитного материала в расплав цинк - кадмий или олово - цинк при температурах ниже 300 С, перемешивание и наложение ориентированного магнитного поля, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэрцитивной силы постоянных магнитов, расплав используют в твердо-кидком состоянии с содер.жанием твердой фазы 30 - 85%, повышаюттемпературу расплава одновременно с введением магнитного материала до общего со 5 держания твердой фазы 80 - 85%, а полученную смесь кристаллизуют в ориентированном магнитном поле.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 о 1. Патент Англии1398588, С 7 А, 1975,2. Сб, Магнитнотвердые материалы,т 3, Ростов-на.Дону, 1972, с. 38.3. Патент Швейцарии586954, кл. Н01 Р 41/02, 1977.