Способ изготовления спеченного магнитопровода

ОП ИСАНИЕизовгетинилК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик(23) Приоритет во делам изобретений и открытий(72) Автор . изобретения И.А. ТимофеевСпециализированная проектно" конструкторская технологи чесссаяорганизация "Росавтоматстром"(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СПЕЧЕННОГОИАГНИТОПРО ВОДА Изобретение относится к порошко- вой металлургии, в частности к получению железокремниевого магнитопровода для изготовления магнито- упругих датчиков, магнитопроводов электрических трансФорматорных и дроссельных датчиков, работающих в условиях постоянных и переменных магнитных полей. Известен способ изготовления спеченных железокремниевых магнитопроводов, включающий прессование смеси исходных порошков железа и ферросилиция при давлении 5-6 тс/см , отжиг заготовки при температуре 800-900 С, допрессовывание заготовки при давле" нии 7-8 тс/см 2 и спекание при температуре 1180-1200 фС 1 . Этот способ не позволяет получить железокремниевый магнитопровод с необходимыми электромагнитными характеристиками: малым магнитным потоком рассеяния и небольшим током холостого хода магнитопровода.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ изготовления спеченного магнитопровода, включающий прессование исходных порошковсплавов типа пермаллой с размеромчастиц 6-8 мкм, нагрев заготовки подспекание со скоростью 150-250 ОС/ч ватмосфере водорода в интервале темпе"ратур 400-900 С, циклическое спекаоние в интервале температур 1100-1350 СУохлаждение в течение 10 ч и последую щии отжиг 1.21 оОднако этот способ не приводит кнеобходимому уменьшению магнитногопотока рассеяния и тока холостого хода,гоЦелью изобретения является уменьшение магнитного потока рассеяния и тока холостого хода спеченного железокремниевого магнитопровода.96 4120 ОС/ч до температуры 400 С и произвольно до полного остывания.Полученный железокремниевый магнитопровод имеет следующие свойства: ток холостого хода 1,12-1,24 А и магнитный поток рассеяния 1,58-1,685 3 9865Для достижения поставленной целив способе изготовления спеченногомагнитопровода, включающем прессова"ние смеси исходных порошков, циклическое спекание и охлаждение, согласно изобретению циклицеское спеканиеосуществляют в вакууме снацала нагревом до температуры 900-1000 С со скоростью 375-400 С/мин, затем до темпеоратуры 1430-1530 С со скоростью 10105-115 С/мин с выдержкой в течение0,3-0,6 ч, а охлаждение ведут до тем"пературы 930-1030 С со скоростью 11,5 С/мин, причем производят 4-8 циклов операции спекание-охлаждение.Порошки железа марки ПЖЧи монокристаллического кремния в соотноше"нии 97-3 1 масс.) смешивают, отжигают при температуре 1000 ОС, прессуютпод давлением 1500 МПа, циклически 20спекают в вакууме 0,013 Па 10 " ммрт.ст.) сначала нагревом до температуры 900-1000 ОС со скоростью 375,Д00 С/мин, затем до температуры 14301530 ОС со скоростью 105-1150 С/мин свыдержкой в течение 0,3-0,6 ч, а охлаждение ведут до температуры 9301030 С со скоростью 1-1,5 С/мин,причем проводят 4-8 циклов операцииспекание-охлаждение.30Использование циклического спекания железокремниевого магнитопрово"да позволяет снизить ток холостогохода в 2-2,5 раза и уменьшить магнитный поток рассеяния в 1,2-1,3 раза. 35П р и м е р 1. Смесь из 97 гпорошка железа и 3 г порошка кремнияотжигают при температуре 1000 С,прессуют под давлением 1500 МПа П-образные магнитопроводы и нагревают 40для циклического спекания в вакууме0,013 Па снацала до температуры900 С со скоростью 400 С/мин, затемО Одо температуры 1530 С со скоростью105 С/мин с выдержкои 0,6 ч, охлаждаОют до температуры 1030 С со скоростью1 С/мин, проводят 8 циклов операции.Оспекание-охлаждение и окончательноохлаждают со скоростью 40 С/ч дотемпературы 700 С, затем со скоростью 50О П р и м е р 2, Смесь исходных компонентов отжигают и прессуют по примеру 1, циклическое спекание в вакууме 0,013 Па осуществляют нагревомсначала до температуры 950 С со скоростью 385 С/мин, затем до температуры 1430 С со скоростью 115 РС/минос выдержкой 0,3 ц, охлаждают до температуры 1430 С со скоростью 1,25 С/мин,проводят 4 цикла операции спеканиеохлаждение и окончательно охлаждаютсо скоростью 50 С/ч до температурыо650 оС, затем со скоростью 150 С/чдо температуры 300 С и произвольноодо полного остывания,Полученный железокремниевый магнитопровод имеет следующие свойства:ток холостого хода 1,16-1,26 А имагнитный поток рассеяния 1,62-1,74.П р и м е р 3. Смесь исходныхкомпонентов отжигают и прессуют попримеру 1, циклическое спекание ввакууме 0,013 Па осуществляют нагревом снацала до температуры 1000 Ссо скоростью 375 оС/мин, затем до температуры 1480 С со скоростью110 С/мин с выдержкой 0,45 ц, охлажреоние осуществляют до температуры 980 Ссо скоростью 1,5 ф С/мин, проводятб циклов операции спекание-охлаждениеи окончательно охлаждают со скоростью 60 0 С/ч до температуры 670 С,затем до температуры 350 С со скоросотью 140 С/ч и произвольно до полногооостывания.Полученный железокремниевый магнитопровод имеет следующие свойства:ток холостого хода 1,26"1,43 А и магнитный поток рассеяния 1,69-1,80,В таблице представлены своистваспеченного магнитопровода, полученного предложенным и известным способами.986596 Способ изготовления спеченногомагнитопровода Характеристика Предложенный 1Известный т е ете тПример 1 Пример 2 Пример 3 1, Ток холостого хода П-образных магнитопроводов,А 2,49-2,80 1,12-1,24 1,16-1,26 1,26-1,43 2. Коэффициент рассеяния магнитного потока П-образныхмагнитопроводов 1,69 1,62 1,58 2,08 12 х 14 х 32 мм 12 х 14 х 40 мм 12 х 14 х 50 мм 1,73 1,61 2,14 1,30 1,685 2,24 3. Магнитная индукция при напряженности магнитного поля, А/М 0,21 0,05 0,12 20 0,38 0,14 40 0,69 0,60 60 052 0,21 0,85 0,69 077 80 0,85 0 78 100 0,41 0,86 0,9" 1,02 120 1,12 099 1,05 0,71 160 1,14 1,22 1,06 0,83 200 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1Как видно из таблицы, использование режимов циклического спекания позволяет уменьшить магнитный поток рассеяния и ток холостого хода железо" кремниевого магнитопровода по сравне 45 нию с известным способом,формула изобретенияСпособ изготовления спеченного магнитопровода включающий прессова50 ние смеси исходных порошков, циклическое спекание.и охлаждение, о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью уменьшения магнитного потока рассеяния и тока холостого хода железо 55 кремниевого ма гнитопровода, цикли чес"ВНИИПИ Заказ 10393/15кое спекание осуществляют в,.вакуумесначала нагревом до температуры 9001000 фС со скоростью 375-400 С/мин,оозатем до температуры 1430-1530 С соскоростью 105-115 С/мин с выдержкойв течение 03"0,6 ч, а охлаждениеведут до температуры 930-1030 С сооскоростью 1-1,5 С/мин, причем производят 4"8 циклов операции спеканиеохлаждение.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРУ 653027, кл. В 22 Е 3/16, 19772. Авторское свидетельство СССРМ 500898, кл. В 22 Г 3/00 1974.Тираж 811 Подписное