Способ изготовления монокристаллических постоянных магнитов

, 1,1 , ) (т",(. -. 1(, Т","ф ЕТЕ бино,Е, и гичетной окри- ничесер.вып,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Ларичкина Р,Я., Сергеев В,ВРавич Ю,М., Ермолин В,ИСкляров АСальковский Ф,М. Влияние металлурских факторов и условий термомагниобработки на магнитные свойства монсталлических магнитов, - Электротехская промышленность,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к технологии получения заготовок из магнитных сплавов с монокристаллической структурой.Целью изобретения является улучшение качества монокристаллов и повышение магнитных параметров,П р и м е р. В способе получения моно- кристаллов из магнитотвердых сплавов типа ЮНДКТ, включающем плавление поликристаллической заготовки с одновременным подплавлением к монокристаллической затравке, расплав перед выращиванием перегревается выше температуры ликвидуса сплава на величину ЬТ а 1)5 С 30 В 11/02, 29/(57) Изобретение относится к литейному производству, преимущественно к технологии получении заготовок из магнитных сплавов с монокоисталлической структурой, и позволяет улучшить качество монокристаллов и повысить магнитные параметры. Поликристаллическую заготовку из магнитотвердого сплава типа ЮНДКТ плавят с одновременным подплавлением к монокристаллической затравке, расплав перегревают выше температуры ликвидуса на величину ЛТ -- 100 - 400 О С в течение времени, определяемого из выражения (6000 - 9000)/ ЛТ(мин), Затем проводят охлаждение со скоростью 40 - 100 град/мин да Б температуры не ниже 900 С, снова нагревают да 1240 - ".260 С со скоростью 40-200 град/мин и осуществляют термомагнитную обработку и отпуск, Получают кристаллы с улучшенными магнитными свойствами (магнитная знергия 61,6 - 99,2 кДж/мз). 1 ил 4табл.(мин). Перегрев сплава ивременная выдержка обусловлены необходимостью растворения имеющихся в исходнбй заготовке сульфидов, карбидов,нитридов, карбонитридов и т.д., отрицательно влияющих на процесс образованиямонокристаллической структуры,При перегреве сплава нар ликвидусомниже 100 С требуется очень длительная выдержка для гомогенизации расплава. Приперегреве сплава выше 400 С разрушаетсякерамическая форма.выше температуры ликвидуса наТ = 10050 400 С в течение времени, определяемого из Выращивание монокаисталлов из однородного расплава ведут со скоростью охлаждения 40 - 100 град/мин до температурыне ниже 900 С. Указанная скорбсть охлаждения позволяет лэбекать сбразования вструктуре заготовки немагнитной у-фазы.На чертеже изображена фазовая диаграмма получаемых сплавов с различным содержанием титана, где показана областьвыделения у-, а - и а -фазы.1При скорости охлаждения менее 40град/мин у-фаза успевает образоваться,При скорости охлаждения более 100град/мин структура отливок не получаетсямонокристаллической из-за бокового теплоотвода и образования новых кристаллов отповерхности формы.При термомагнитной обааботке (ТУО)образцов нагрев осуществляют до 1240 -1260 С со скоростью 40 - 200 град,"мин, Принагреве со скоростью менее 40 град/мин вструктуре сплава успевает образоватьсяпроизвольно ориентированная у-фаза,При нагреве со скоростью более 200град/мин в заготовках возникают микротрещины, понижающие механическуюпрочность образцов, Дальнейшая ТМО проводится по следующей схеме: охлаждениена воздухе в магнитном поле 2 мин, изотермическая выдержка прл 800 С 12 мин, двух 1- ступенчатый отпуск ппи 650 О С 5 ч и при 550С 20 ч,В табл. 1 приведены монокристаллические магниты иэ сплавов СНД,К 35 Т 5 АА,получаемые по предлагаемой технологии,условия их изготовления, качество и магнитные параметры,В табл. 2 приведена часть экспериментальных данных определения зависимостикачества выращиваемых кристаллов ог перегрева над ликвидусом и времени выдержки.В табл, 3 приведена зависимость качества отливок от скорости охлаждения в интервале температур 1350-900 С, в которуювходит область существования у-фазы(1200 - 900 С). С уменьшением скорости охлаждения в структуре сплава образуетсябольшое количество у -фазы, иэ.которойпои дальнейшем ее растворении возникаютнебольшие изолированные кристаллы спроизвольной ориентацией, Количество дополнительных кристаллов зависит от количества у-фазы, Кем больше у-фаза, тембольше вероятность образования небольших изолированных кристаллов. С увеличением скорости охлаждения (более 40 град/мин) у -фаза не успевает образоваться и получаются высококачественные моно- кристаллы,В табл. 4 приведена зависимость качества кристаллов от скорости нагрева в области существования у-фазы (900-1200 С) до температуры 1250-1260 С, необходимой для проведения ТМО. При нагреве монокристаллических образцов с н.1 зкими скоростями охлаждения ( 40 град/мин) в сплаве успевает образоваться у-фаза, которая при дальнейшем ее растворении также приводит к образованию дополнительных кристаллов с произвольной ориентацией,Предлагаемый способ имеет следующие отличительные признаки, Для устранения активных центров кристаллизации и создания однородного расплава применяется пеоа. рев над ликвидусом на 100 - 400 С, а время выдержки определяется завислмастью6000 - 9000 г--- (мии),С целью устранения образующихся при полиморфных превращениях случайных кристаллов монокристаллы охлаждаются в области температур 1250 - 900 О С со скоростью 40 - 100 град/мин, а при нагреве в высокотемпературной а-области в интервале температур 900-1240 С нагреваются со скоростью 40 - 200 град/мин,Таким образом, при реализации предлагаемого способа павышаетсл совершенство монокристаллической структуры в заготовках, что прлводит к повышению магнитных параметров образцов. Формула изобретения Способ изготовления монокристаллических постоянных магнитов, включающий плавление поликрлсталлической заготовки, выращивание кристалла на монокристаллической затравке путем охлаждения, последующий нагрев, термомагнитную обработку и отпуск, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества монокристаллов, повышения магнитных параметров, расплав пеаед выращ 1 лванием перегревается 6000 - 9000 выввмвиии в -" -- , мии, оиввждение ведут со скоростью 40-100 град/мин до температуры не ниже 900 С, а последующий нагрев осуществляют до температуры термамагнитной обработки, равной 1240- 1260 С, со скоростью 40 - 200 град/мин.