Способ обработки деталей измагнитномягких сплавов

11 и 1 836209 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Срдиалистических Реслтблик(51) М, Кл,зС 23 С 11/04 ударственный комитет СССРделам изобретений и открытий(43) Опубликовано 07,06.81, Бюллетень(45) Дата опубликования описания 07;06 621.785,5(088.8) 72) Авторыизобретения Г. Н, Дубинин, В. ф. Рыбкин, М. П. Пеи В. В. Храмцов71) Заявитсль Московский институт инженеров гражд ва, Е. Л. нской ав А руацвти,г:,ИЗ МАГНИТНО(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕ МЯГКИХ СПЛАВО10 гими техн 30 Предлагаемое изобретение относится к области металлургии, а именно к металло- ведению и термической обработке,Современное приборостроение предъявляет высокие требования к физико-химическим свойствам деталей магнитных систем из магнитно-мягких сплавов. Так магнитно- мягкие сплавы должны иметь высокие и стабильные во времени магнитные свойства наряду с высоким удельным электросопротивлением, высокой коррозионной стойкостью во влажной атмосфере, в условиях морского климата и промышленных атмосфер, растворах кислот и т, д., а в ряде случаев должны иметь высокую твердость и износостойкость поверхности.Существующие магнитно-мягкие сплавы не отвечают всему комплексу свойств и применение их для деталей, например магнитных систем, в ряде случаев бывают компромиссным, что снижает надежность электромагнитных приборов и устройств.Получить указанное разнообразие физико-химических свойств методом объемного легирования также не удается, так как- приобретение одних свойств при этом сопровождается потерей других.Не удается эту проблему решить и друприменяемыми в настоящее времяологическими приемами: вакуумный отжиг (или отжиг в водороде, или диссоциированном аммиаке) с последующим нанесением химических, гальванических, гальванохимических покрытий для деталей из сплавов на основе железа и кобальта и вакуумного отжига или вакуумного отжига с последующим термическим оксидированием - для деталей из железокремнистых и железоникелевых сплавов,Известен способ диффузионного хромирования конструкционных сталей и сплавов, применяемых с целью повышения износостойкости и коррозионной стойкости, заключающийся в том, что производится нагрев в порошковой смеси на основе хрома, окиси алюминия и аммония, выдержка при температурах 800 - 1200 С в течение часа и более и последующего охлаждения,1. Данный способ является наиболее близким к описываемому. изобретению.Однако известный способ диффузионного хромирования не позволяет повысить магнитные свойства деталей из магнитно- мягких сплавов и их стабильность, получить необходимый комплекс физико-химических свойств у деталей из магнитно-мягких сплавов.Целью изобретения является повышение магнитных характеристик.Эта цель достигается тем, что детали из836209 Таблица 1 МагнитнаяпроницаемРтах Напряженностьполя при МтахНРтах А/м Козрцитивнаясила, Н А/м Скорость нагрева, град/час841,1801,1851,2800,90801,00851,81 611,05581,00591,06561,01561,05581,25 25 50 100 200 П р и м е ч а н и е: Диффузионное хромирование стали Э 12 производилось при 900 С 3 часа, сплава 79 НМ - при 1100 С 3 часа, Охлаждение вместе с печью магнитно-мягких материалов нагревают дотемпературы 800 - 1200 С со скоростью20 - 200/час, до температуры на 100 - 200 Сниже температуры Кюри .и далее на воздухе, 5Процесс обработки деталей из магнитномягких сплавов включает в себя следующие операции.1. Подготовка хромирующей смеси.В хромирующей смеси применяется элект Оролитический хром или низкоуглеродистыйферрохром с содержанием углерода не более 0,1%. Размер частиц хрома долженбыть 0,15 - 0,20 мм. Окись алюминия (окисьалюминия может быть заменена кварцевым 15песком, каолином, окисью хрома илиокисью магния) и аммоний (хлористый,иодистый, бра мистый, фтористый) растираются и просеиваются. Смесь приготавливается непосредственно перед унотреблением,Приготовленная смесь состава, вес. %:Хром электролитический (феррохром) 10 - 60Аммоний (МН 4 С 1, 1 ЯН 41, 25ИН 4 Вг, ХН 4 Р) 0,5 - 10Окись алюминия (кварцевыйпесок, каолин, окись хромаи окись магния) 89,5 - 30 30 тщательно перемешивается и прокаливается при температуре 1050 - 1100 С в течение 3 - 4 часов в контейнере с плавким затвором.11. Подготовка поверхности деталей, 35 Поверхность деталей, которая подвергается хромированию, должна быть чистой, без следов загрязнения, коррозии и окалины.111. Упаковка деталей в контейнере. 40 Детали укладываются в контейнер, в хромирующую смесь так, чтобы они не касались друг друга и стенок контейнера. После укладки деталей в контейнер устанавливается крышка контейнера и в кольцевую канавку между контейнером и крышкой засыпается кварцевый песок и нитросиликатное стекло. После чего контейнер устанавливается в печь при температуре 450 в 5 С.1 Ъ, Нагрев контейнера в печи и хромирование деталей.Контейнер с изделиями можно нагревать в любой термической печи с любым способом обогрева. Скорость нагрева контейнера должна быть 200 - 400 С в час.Изменение скорости нагрева контейнера при хромировании в пределах 25 - 800 С/час не оказывает заметного влияния на магнитные свойства сплавов. Исключение составляет влияние нагрева на магнитные свойства сплавов на основе никеля со скоростью более 400/час. При этом происходящее, например, ухудшение магнитных свойств сплава 79 НМ объясняется тем, что необходимая скорость нагрева регламентируется скоростью рекристаллизации сплава (скорость рекристаллизации сплава составляет 400 - 500/час) .Скорость хромирования оказывает существенное влияние и на сплошность диффузионного слоя, что обусловлено влиянием скорости нагрева на микроструктуру поверхности,При нагреве воздух из контейнера вытесняется продуктами разложения аммония через зазор между крышкой и контейнером до расплавления нитросиликатного стекла. Затем стекло расплавляется и герметизируется контейнер,Температура и продолжительность хромирования зависят от требуемых коррозионной стойкости и износостойкости, магнитных и электрических свойств и исчисляется с момента нагрева контейнера до требуемой температуры.Ч. Охлаждение контейнера и его распаковка.Режим охлаждения . Сплав Известный способ 120 91 78,091 5360 7500 50/час до 600 С и далее на воздухе 1) Охлаждение на воздухе с изотермы процессаОхлаждение вместе с печью Э 12 Э 12 87 9500 72 Э 12 Предложенный способ 82 Охлаждение вместе с печью до 700 Си далее на воздухе Охлаждение вместе с печью до 600 Си далее на воздухе Охлаждение 100/час до 600 и далеена воздухе) 10200 61 Э 12 78 11500 Э 12 1,36 2,24 115000 79 НМ Известный способ 2,52 2,61 Охлаждение на воздухе с изотермыпроцесса Охлаждение вместе с печью 60000 79 НМ 0,95 0,91 225000 79 НМ Предложенный способ 0,82 Охлаждение вместе с печью до 400 Си далее на воздухе Охлаждение вместе с печью до 600 Си далее на воздухез) 0,87 270000 324400 79 НМ 0,805 0,841 79 НМ Таблица 3 После окончания процесса хромированияконтейнер охлаждается со скоростью 20 -200 С в час до.температуры на 100 - 200 Сниже температуры Кюри и фазовых превращений и далее на воздухе. По окончании 5остывания застывшее стекло в затворе контейнера необходимо разбить, а смесь просеять и ссыпать в специальную тару дляпоследующего использования,И. Очистка хромированных деталей. 10После выгрузки деталей из контейнераих нужно промыть в горячей воде (температура воды 65 - 75 С),Влияние скорости нагрева и охлажденияна магнитные свойства стали Э 12 и сплава 1579 НМ приведено в таблице 1, 2.Влияние способа по данному изобретениюна стабильность магнитных свойств сталиЭ 12 приведено в таблице 3.Использование изобретения обеспечивает 20по сравнению с существующими способамиследующие преимущества:а) повышает магнитные свойства и ихстабильность при одновременном повышении коррозионной стойкости и износостойкости;б) существенно сокращает продолжительность технологического цикла за счетисключения операции нанесения защитных Коэффициент магнитного старения Кст, %Способ обработки Известный способ Вакуумный отжиг 900 С, 3 час Отжиг в водороде 900 С,З час (точка росы - 50 С)Отжиг в диссоциированном аммиаке, 900 С, 3 час 45,0 29,0 50,0 Предложенный способ Диффузионное хромирование900 С, 3 часДиффузионное хромирование,900 С, 9 часДиффузионное хромирование,1050 С 6 час 6,0 4,1 4,25 покрытий (гальванических, химических и пр.) и снизить затраты на обработку деталей;в) существенно снижает загрязнение окружающей среды вредными веществами, что неизбежно при нанесении гальванических и химических покрытий. Примеч ани е; 1) Вакуумный отжиг 105 УС, 6 час,2) Вакуумный отжиг 1100 С, 6 час.3) Диффузионное хромирование производилось стали Э 12 при 1050 С 6 чассплава79 НМ при 1100 С 6 час,836209 формула изобретения Составитель Г ДудикТехред А. Камышникова Корректор О, Тюрин Редактор В. Смирягина Заказ 1897/14 Изд. Мо 449 Тираж 1048 Подписное НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Способ обработки деталей из магнитно- мягких сплавов, включающий насыщение хромом при температуре 800 - 1200 С, последующее охлаждение, отл и ч а ю щий ся тем, что, с целью повышения магнитных характеристик и их стабильности, нагрев до 800 - 1200 С осуществляют со скоростью 200 в 4 С/час, а охлаждение после нагрева проводят со скоростью 20 в 2 С/час дотемпературы на 100 - 200 С ниже температуры Кюри и далее на воздухе.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Дубинин Г. Н. Диффузионное хромирование сплавов, Машиностроение, М.,1964, с. 167 - 212.