Магнитомягкий сплав

- , . "."з;ь О П И С А Н И Е735654ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советски нСоциалистическиеРеспубликФ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51)М. Кл. С 22 С 38/08 с прнсоеЛинением заявки йе Гввуаарстввннвй комитет СССР(23) Приоритет ню данам изобретений и открытий Опубликовано 25.05.80, Бюллетень М 19Дата опубликования описания 28,05,80(72) Авторы изобретения Бентральный ордена Трудового Красного Знамени научноисследовательский институт черной металлургииим. И. П, Бардттна(54) МАГНИТНО-МЯГКИЙ СПЛАВ Изобретение относится к металлургии,в частности к железо-кремнистым сплатвам, имевшим в листе текстуру (100),и предназначено для сердечников магнитопроводов электротехнической и электрон%ной промышленности,Известен магнитный материал следую-щего химического состава, весЛ:Кремний 1-7фосфор 0,1-5Железо Остальное 11Данный сплав не обладает .кубическойтекстурой, так как фосфор участвует втекстурообразовании только в присутствииникеля, Величина магнитной индукции для,данного сплава не превышает 1,56 Т,Наиболее близким к предлагаемомуизобретению по технической сущности идостигаемому результату является магнитно-мягкий сплав следующего химическогосостава, весЛ:Кремний 2,7-4,0Марганец О, 1-0,3,Никель 0,5-1,5Железо Остальное 2)Сплав может содержать углерод в количестве не более 0,02 весЛ,Известный сплав имеет высокий уровень магнитных свойств эа счет введенного в него никеля, приводящего к образо-ванию кубической текстуры, Но получениевысокого уровня магнитных свойств достигается после отжига в атмосфере водороода с высокой точкой росы (-60 С) иливысоком вакууме (10 -10мм рт.ст,),что не обеспечивается в промышленныхусловиж.Бель изобретения - повышение магнитных свойств в плоскости листа и их изотропности, создание структурной однородности, повышение окалиностойкости, коррозионной стойкости и пластичности.Укаэанная цель достигается тем, чтомагнитно-мягкий сплав, содержащий кремний, никель и железо, дополнительно содержит фосфор при следующем соотношении тсомпонеитов, весЛ;735654 3Кремний 2,5 13,0Никель 0,2-1, Офосфор 0,02-0,3Железо ОстальноеВведение 0,02-0,3% фосфора при наличии других элементов сплава позволяетконтролйровать размер зерна в готовойполосе соответственно в интервале 200,3 мм при его преимущественной ориентировке (100) 001 или (100) Ю,повысить магнитные свойства за счет создания более однородной мелкозернистой"структуры сплава, повысить пластичностьпри прокатке, коррозионную устойчивость,уменьшить обраэомние окалины при горячей прокатке и снизить требования к атмосфере окончательного отжига,Наличие до 1,0% никеля бла 1"оприятновлияет на процесс образования кубическойтекстуры в холоднокатаной кремнистойстали; расширяя область у - фазы в системе Ре и снижая поверхностнуюэнергию плоскости (100). Благоприятноевоздействие никеля на образование кубической текстуры проявляется при концентрации, близкой к областиф= превращения, то есть воздействие его аналогичновлиянию снижения концентрации кремния.Содержание примесей, влияющих на текстурообраэование ряда (углерод, сера, аэоФ,Кислород, алюминий, титан, марганец) ограничено.Ограничение содержания примесей достигается, во-первых, использованием до. статочно чистой шихты, а во-вторых, выплавкой в вакуумно-.индукционной печи инагревом в процессе промежуточных отжигов в контролируемой восстановительнойатмосфере или вакууме. Такие меры ограничивают содержание вышеназванных примесей в следующих пределах, вес.%:Углерод 0,001-0,025СераАзот 0,0003-0, 01Кислород 0,0003-0,01Алюминий О, 0005-0,015Марганец О,0005-0,5Титан 0,0005-0,01В условиях экспериментального завода. ЦНИИЧМ выплавляли сплав в 50-килограммовой вакуумно-индукционной печи,Шихта содержит железо состам,вес,%: кремний 0,03; алюминий 0,05;При выплавке используюттигли изМО и СаО,Полученные слитки проковывают на сутунки, которые далее подвергают горячейпрокатке с последующим нормалиэацион-.ным отжигом при 950 С в атмосфере водорода с точкой росы не выше 20 РС,Далее сплав подвергают холодной прокатке с различным количеством промежу 10 точных отжйгов и с окончательным отжигом, которые ведутся в среде водорода сточкой росы от -20 до -30 С или мкуума с остаточным давлением не выше10 мм рт.ст. при 1100-1400 С.Для получения текстуры (100)(ИМиспользуется однократная холодная прокатка с обжатием более 909 о,Для получения текстуры (100) 001требуется, как минимум, 3-х кратная про 20катка с обжатиями 40-80% и промежуточным отжигом при 950-1100 С в водороде с точкой росы не выше -20 С,В табл, 1 даны примеры химическогосостава сплавов, вес.%:Магнитные свойства выплавленныхсплавов приведены в табл. 2,Магнитные свойства известного сплам для ленты толщиной 0,08 мм по сравнению со сплавом Мю 2, имеющим аналозо гичную текстуру (100) 001 для толщины 0,08 мм значительно выше,Сплавы 1 и 3, обладая плоскостнойкубической текстурой (100) ЬМ, обеспечимют иэотропность магнитных свойстви плоскости листа по всем направлениямчто позволяет выгодно использовать их.Дополнительно легирование сплам фосфором позволяет повысить индукцию исущественно снизить потери, Положитель 4 О ное влияние фосфора на коррозионную стойкость и окалиностойкость проверяется постепени окисленности металла после горячей прокатки на лист 2,5 мм и после тер- мообработки холоднокатаного металла толщиной 80 мкм в среде водорода с точкойросы -30 С. Данные экспериментов приведены в табл, 3,Предлагаемый сплав позволяет получитьв ленте 0,08-0,5 мм совершенную кубическую текстуу и плоскостную кубическую текстуру с хорошими магнитными свойствами вдоль и поперек направления прокатки. Для сплава 2 с кубической текстурой ( 100) 001 магнитная индукция в поле25 А/см для толщины листа 0,08-0,5 ммнаходится в интервале 1, 9 2-1,85 Тпрй коэрцитивиой силе 0,07-0,09 Э. Удельные потери при,перемагничивании. с час(10 О) ЬК 9 5 0,15 7 2 5 7356 тотой 50 и 400 Гц и значении индукции 1,5 Т составляют для ленты толщиной 0,8 мм Р,5/4 оо и ВТ/кг; для 0,15 мм - Р ( -1 ъ Вт/кг; для 0,3 мм - Р в/ . Вт/кг: для 0,5 мм Р- ,Я Бт/кг, Это весьма высокие свойства, причем они сохраняются вдоль и поперек направления прокатки. Тогда как по ГОСТУ 9925-61 для марок Э 360 для толщин 0,08 и 0,15 мм В 1,82 Т при коэрцитивной силе 0,28-026 О А/см и удельных потерях Р-17 Вт/кг и 19 Вт/кг соответственно.Лучшие отечественные марки кремнистой стали с ребровой текстурой находятся нв уровне лучших зарубежных аналогов. ВДля топщины ленты 0,35 мм и 0,5 мм индукция В составляет 1,9 Т при удельных потерях Р, э=1,1 Вт/кг и 1,75 Вт/кг.Таким образом магнитные свойства 20 предлагаемого сплава вдоль и поперек направления прокатки лучше свойств прб 54 6мышленной электротехнической кремнистой стали вдоль направления прокатки.Кроме того, предлагаемый сплав обладает хорошими технологическими свойствами: имеет малую окалину при нагреве подгорячую прокатку, обладаетхорошей пластичностью при холодной прокатке, однородностью Структуры горячекатаного подката и готового листа,обеспечиввкицей хорошую воспроизводимость высоких магнитных свойств, повышенной коррозионнойстойкостью по сравнению с обычной кремнистой сталью, возможностью проводитьокончательный высокотемпературный отжиг в промышленных условиях - водородес.точкой росы от -20 до -30 С или ваокууме 10" мм рт.ст,Ожидаемый экономический эффект отвнедрения ленты с кубической текстуройтолько для создания параметрическихтрансформаторов составляет 380 тыс.рублей в год,,7 1 0 7 10 0 0 2 а а 3,Сплав не текстуруется, много кислорода 0;006 0017 Ое аринт И 0,015 0,0007 Иавестньй сплавИзвестный Варинт 1 екстура100)Продолжение табл. 29 738684 10формула изобретения Кремний 2,86Никель 0,2-1Магннтно-мягкий сплав, содержащий крем-, Фосфор 0,020,3ний, никель и железо, о т л и ч а ю- Железо Остальноеа и й с я тем, что, с целью повышениямагнитнык свойств в плоскости листе и Источники информации,Рх изотропностн, создания структурной принятые во внимание при экспертизеоднородности, повышения окалиностойкос. Патент Японии % 12048;ти, коррозиьнной стойкости и пластичнос- кл, 10 А. 61, 1968,тн, он дополнительно содержит фосфор при 6 2, Авторское свидетельство СССРсиеауваемсоотношенникомпонентов,вес.%: М 166722, кл, С 22 С 38/08, 1964 вСоставитель Г. ЙудикРедактор 3. Шубенко Техред А. Шенанская Корректор Н. СтецЗаказ 2255/3 Тираж 694 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113038, Москва, Ж 38, Раушская наб., д. 4/8 Фнлвал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4