Способ термической обработки постоянных магнитов

(50 С 21 НИ ю ее вердые ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) 1. Авторское свидетельствоР 688524, кл. С 21 Э 1/04, 19792. Авторское свидетельство СР 859465, кл. С 21 0 1/04, 1981. 3. Материалы магиитые. ГОСТ 7802-72(54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБКИ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ, включающинагрев до 1280+10 С со скоростью 100-150 ОС/ч, выдержку и последу щохлаждение со скоростью 50200 еС/мин до 600+10 С в магнитномполе напряженностью не менее160 кА/м, последующее охлаждение навоэдухе до комнатной температуры идвухступенчатый отпуск при 620110и 590+10 С, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения максимальной магнитной энергии и коэрцитивной силы исходных магнитов, после двухступенчатого отпуска допОлнительно проводят обработку холодомпри температуре.от -195 до -200 фСв течение 10-15 мин и двукратныйотпуск при 550-570 С с выдержкой .в течение 1,5-2 ч каждыйИзобретение относится к металлур гии, в частности к способакл термической обработки литых постоянных магнитов, а конкретнее к =ехнологии термической обработки магнитов из сплавов типа ЮНДК.Известен способ термической обработки постоянных магнитов, включающий нагрев до 1250-280 фС, охлаждение в магнитном поле и отпуск при 650-720 С, охлаждение со скоростью 0,5-1,5 С/мин до 580-560 С с выдержкой при данной температуре в течение 1-10 ч 112Данный способ обеспечивает повышение магнитных свойств, сокращение продолжительности процесса.Известен также способ термической обработки постоянных магнитов, включающий нагрев до 1280110 С, выдержку при данной температуре и охлаждение в магнитном поле, причем нагрев осуществляют со скоростью 150- 200 цС/ч. Нагрев и выдержку проводят в среде с,содержанием О 1-153 22Параметры постоянных магнитов: остаточная индукция 14050 Гс, коэрци тивная сила 980 Э, максимальная магнитная энергия 7,3-106 ГсЭ.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является спосОб термической обработки постоянных магнитов, включающий нагрев до 1280 фС со скоростью 100-150 оС/ч, выдержку и последующее охлаждение до 600 С в магнитном поле напряженностью не - менее 160 кА/м со скоростью 50- 200 С/мин с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, затем двухступенчатый отпуск: на" грев до 620 гС с выдержкой в течение 2 ч, снижение температуры до 590 дС с выдержкой в течение 8 ч 33 .Известный способ не обеспечивает повышения максимальной магнитной энергии и коэрцитивной силы исходных магнитов.Цель изобретения - повышение максимальной магнитной энергии и коэрцитивной силы исходных магнитов. Укаэанная цель обеспечивается тем, что согласно способу термической обработки постоянных магнитов, включающему нагрев до 128010 фС со скоростью 100-150 фС/ч, выдержку и последующее охлаждение со скоростью 50-200 С/глин до 600110 С в магнитном поле напряженностью не менее160 кА/м, последующее охлыкдение на воздухе до комнатной: температуры и двухступенчатый отпускг при 620110 и 590+10 ьС, после двухступенчатого отпуска дополнительно проводят обработку холодом при температу ре от -195 до -200 С в течение 10- 15 мин и двукратный отпуск при 550 219,6 кДж/мМагниты подвергают дополнительной 25 обработке холодом в жидком азотепри 1 = -196 С в течение 15 мин,и затем двукратному отпуску при570 фС и выдержке в течение 2 чкаждый. Произведенные замеры дают. следующие результаты: коэрцитивнаясила по индукции ьН = 49,3-54 кА/м.Прирост магнитной энергии, (а Нс ) 20 1 21 6 кДж/мдП р и м е р 2. Из той же партииполученных магнитов отбирают магнитыс заниженными свойствами (коэрцитивная сила по индукции Н,Ь = 36,638,2 кА/м, магнитная энергия 40 2)ф - 13 5-14 9 кДж/мЭти магниты обрабатывают холодомв жидком азоте при= -196 С в течение 12 мин, затем производят дву. кратный отпуск при=560 С и вы ддржку в течение 2 ч каждый. в результате .магнитные свойства магнитов повышаются: коэрцитивная силапо индукции ЬЧс возрастает до 4244,6 кА/м, магнитная энергия 50- - - Ъ"щ 16,2-18,1 Д/м П р и м е р 3. Отбирают магнитыс высокими магнитными свойствами 55 коэрцитивная сила по индукции6 Н =41,4-46,9 кА/м магнитная энергия "щ=18,15-19,2 кДж/м 60 65 5 10 15 20 570 С с выдержкой в течение 1,5-2 ч каждый.Для проведейия четырех опытов (примеры 1-4) с различными партиями магнитов их подвергают следующей обработке: нагрев до 1280 фС со скоростью 130 С/ч, выдержка приданной температуре и последующее. охлаждение до 600 оС в магнитном поле напряженностью 160 гА/м со скоростью 120 С/мин, охлаждение на воздухе до комнатной температуры, двухступенчатый отпуск - нагрев до 620 С с выдержкой в течение 2 ч, снижение температуры до 590 фС и выдержка в течение 8 ч.П р и м е р 1. Из полученных магнитов берут магниты с лучшими маг. нитными свойствами: коэрцитивная сила дН 45,4-50,2 кА/м, магнитная(Зг ЬйС )энергия 19 подвергают их дополнительной обработке в жидком азоте при 1 =-195 С в течение 10 мин и двухкратному отпуску: при нагреве до 1 =550 С и выдержке в течение 2 ч каждый.Результаты замеров магнитных свойств магнитов этой партии: коэрцитивнаякДж/и кА/м ЪН,После обработкихолодом и отпуска До обработки холодомДо обработки холодом После обработкихолодоми отпуска 19,0-19,6 18,4-19,0 13,5-14, 9 18,7-19,3 сила по индукции ВН =44,9-49,3 кА/и, магнитная энергия фф ф 4 з=19,6-20,1 кДж/м-".П р .и. м е р 4, Берут партию магнитов со свойствами, удовлетворяющими ГОСТ 17809-72 (коэрцитивная сила 5 по индукции ЪН =40,5-44,5 кА/и,ь ан.магнитная энергия=18-19,1 кДж/мф 1 и подвергают их дополнительной обработке в жидком 10 азоте при Ь =-196 С в течение 1 ч, а затем двукратному отпуску,: при нагреве до 560 С и выдержке в течение 2 ч каждый.Замеры дают следующие результаты: 15 коэрцитивная сила по индукции ЬН =36,7-40,8 кА/м, магнитная энергия 13,5-18,05 кДж/мф.П р и м е р 5. Берут партию магнитов со свойствами: ЬН, =41,4- 20 46,9 кА/м, магнитная энергияЬЯЧВ,Ь-В,Э Дж/лР, подвЕрЬт Ъц Ъ гают их двукратному отпуску: нагреву до=560 С и выдержке в течение 2 ч каждый. Замеры магнитных свойств магнитов этой партии пока Режимы термической обработкиТермообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениедо Т=-19 бфС в течение15 мин. Двукратный отпуск:нагрев до Т=57 ОС, выдержка в течение 2 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениедо Т=-196 ФС в течение10 мин. Двукратный отпуск:нагрев до 570 С и выдержкав течение 1,5 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс. охлаждениепри Т=-196 С в течение12 мин. Двукратный отпуск:нагрев до Т=560 фС, выдержка в течение 2 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т=-196 аС в течение10 мин. Двукратный отпуск:нагрев до Т=560 С и выдержка в течение 1,5 ч каждый зывают, что козрцитивная сила ЬН, = =41, 3-46,5 кА/и, ф.+1 ф ф 18 ,5 18,81 кДж/мф,Таким образом, экспериментально установлено, что обработка холодом свыше 15 мин и до 1-2 ч дает отрицательные результаты.Результаты опробования предлагаемого способа и известного представлены в таблице Таким образом, использованиеизобретения позволяет получить до21,6 кДж/м. Коэрцитивная сила возрастает до 54 кА/м,Повышение магнитных параметровпутем использования предлагаемогоспособа позволит понизить коэффициент возврата при использовании постоянных магнитов из сплава ЮНДК и избежать применения более дорОгостоящих магнитов за счет применениялитых постоянных магнитов из сплаваЮНДК(более распространенных идешевых).Ориентировочный экономическийэффект от использования изобретенияв народном хозяйстве 2300 р. в год,20,1-21,6 45,4-50,2 49,3-54 19,2-20,6 42,3-44,6 45,4-49,3 16,2-18,1 36,6-38,2 42-44,6 19,0-20,4 45,2-49,3 47,8-52,3Продолжение таблицы Магнитные параметры(Ву ЪН с) имсВ тЭт БЫВШ ВШН ШаУ,кДж/мб ЪН ка/м После об- До обраработки ботки хохолодом лодоми отпуска После обработкихолодом иотпуска До обработкиХОЛОДОМ/ 18,5-19,2 18,1-19,2 18,2"19,1 18 ф 5-192 Редактор В,Петраш Заказ 660/24 Тираж 540 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5а М е 4 Ю Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Режим термической обработки Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т -19 бфС в течение10 мин. Двукратный отпуск:нагрев до Т=550 С и выдерж-.ка в течение 2 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т=-19 С в течение15 мин. Двукратныйг отпуск:нагрев до 550 С и выдержкав теченйе 1,5 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т=-196 С в течение1 ч. Двукратный отпуск:нагрев до 560 С и выдержкав течение 2 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т=-196 С в течение5 мин. Двукратный отпуск:нагрев до 560 С и выдержкав течение 1,5 ч каждыйТермообработка по ГОСТ1.7809-72 плюс охлаждениепри Т=-19 бфС в течение15 мин. Двукратный отпуск:нагрев до 500 фС и выдержкав течение 2 ч каждый Термообработка по ГОСТ17809-72 плюс охлаждениепри Т-"-19 бфС в течение10 мин. Двукратныю отпуск:нагрев до 600 фС и выдержкав течение 1,5 ч каждый 19,0-20,1 41,4-46,9 44,9-49,3 19 ю 0 19 к 9 40 ю 8 4715 43 г 8 495 13, 5-18,05 40, 5-44,5 36, 7-40, 8 18, 0-19, 2 40, 8-44, 0 40, 2-43,2 18,0-18,95 41,4-46,7 41,1-46,0 18,3-19,0 41,4-46,9 41,2-46,4 Составитель Г,ДудикТехред С, Леге за Корректор А. Ференц