СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ-НИКЕЛЬ И ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ- НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ-НИКЕЛЬ И ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ- НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ


RU (11) 2022707 (13) C1

(51) 5 B22F3/12, B22F1/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.01.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 4905406/02 
(22) Дата подачи заявки: 1990.11.17 
(45) Опубликовано: 1994.11.15 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 1405966, кл. B 22F 1/00, опублик. 1988. 2. Спекание материалов для электротехники и электроники. Справочник под ред.Г.Г.Гнесина. М.: Металлургия, 1981, с.306-315. 
(71) Заявитель(и): Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии 
(72) Автор(ы): Анциферов В.Н.; Масленников Н.Н.; Шацов А.А.; Половников И.А.; Онищак В.С. 
(73) Патентообладатель(и): Республиканский инженерно-технический центр порошковой металлургии 

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ-НИКЕЛЬ И ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ- НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ 

Сущность: приготавливают шихту с пластификатором в виде стеарата цинка и прессуют. Прессовки отжигают в защитной атмосфере при 320 - 380°С, а затем спекают при 1350 - 1380°С. 2 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к порошковой металлургии и может быть использовано для получения деталей из сплавов систем Fe-Al-Ni и Fe-Al-Ni-Co, которые широко применяются в приборостроении, вычислительной технике, бытовых приборах и интеллектуальных играх.

Известен способ получения спеченных магнитных материалов на основе систем Fe-Al-Ni и Fe-Al-Ni-Co, включающий смешивание исходных порошков металлов и лигатур, прессование шихты и ее спекание, согласно которому алюминий и медь вводят в виде порошка сплава на основе алюминия с содержанием 20-25 мас.% меди [1].

Недостатком данного способа является невозможность его применения для серийного производства изделий, поскольку при давлениях 8-10 т/см2 (800-1000 МПа) после нескольких десятков циклов прессования шихта налипает на пресс-инструмент и для продолжения формования необходима разборка и очистка пресс-инструмента.

Наиболее близким по совокупности признаков к изобретению является способ изготовления деталей из порошковых магнитных материалов систем Fe-Al-Ni и Al-Ni-Co-Fe, включающий следующие операции: смешивание порошков чистых металлов Fe, Co, Ni, Cu и лигатуры 50 ат.% Al, 50 ат.% Fe, прессование при давлении 0,6-1 ГПа, спекание при 1200-1300оС 1-5 ч [2]. В качестве пластификатора применяют стеараты цинка или лития.

В случае отсутствия допрессовок изделий независимо от того вводят чистую медь или ее сплав с оловом в процессе спекания деталей, содержащих стеараты, при температурах 1200-1300оС наблюдается их разбухание, что приводит к резкому понижению магнитных свойств.

Изобретение позволяет повысить плотность спеченных изделий без применения допрессовки.

П р и м е р 1. Способ включает приготовление шихты, соответствующей по составу ММК-2 (берут 4% Cu марки ПМС-1, 25% Ni марки ПНЭ-1, 13% Al в виде порошка ферроалюминия, остальное Fe марки ПЖРВ 2.200.26), а также 0,5% стеарата цинка; перемешивание в двухконусном смесителе 8 ч; прессование в автоматическом режиме (пресс марки КО 628) на многоместной пресс-форме при давлении 800 МПа таблеток диаметром 9 мм и высотой 3 мм; выжигание стеарата цинка в водороде при 380оС; спекание в вакууме при 1380оС 2 ч; нормализация с температуры 1200оС.

Изменяя температуру выжигания стеарата и температуру спекания получаем изделия с различными значениями плотности. В связи с тем, что плотность деталей сильно зависит от давления формования, качество изделий оценивали по отношению плотности изделия к плотности прессовки. Результаты определения относительной плотности изделий представлены в табл.1.

Точность определения температуры составляла 20оС.

Как видно из табл.1, оптимальные свойства имеют изделия для которых температура выжигания стеарата цинка была выбрана в интервале 320-380оС, а температура спекания 1350-1380оС. Аналогичные результаты были получены при изготовлении образцов из порошковых сплавов системы Fe-Al-Ni-Co.

П р и м е р 2. Технология изготовления деталей из порошкового магнитотвердого материала, содержащего 12,5% Al вводимого в виде ферроалюминия (50% Al, 50% Fe), 24% Ni марки ПНЭ-1, 4% Cu марки ПМС-1, 3% Со марки ПК-1, стеарата цинка 0,5% и железа марки ПЖРВ 2.200.26 - остальное, включает просеивание через сито 01; перемешивание в двухконусном смесителе 8 ч; однократное формование при давлении 800 МПа; выжигание стеарата цинка при 350оС в среде водорода 4 ч; спекание в вакууме 0,5 10-3 мм рт.ст. по режиму 1380оС 2 ч; нормализацию температуры 1200оС.

Продолжительность выдержки при выжигании стеарата определяли по изменению цвета и интенсивности пламени. Длительность процесса спекания при 1350оС и выше определялась главным образом габаритами контейнера и его массой, так как для отдельных образцов достаточно получасовой выдержки.

В табл.2 представлены данные по определению изменения плотности изделий из порошкового материала ММК-2 в зависимости от температуры выжигания стеарата и спекания в связи с большим влиянием давления формования на плотность деталей. Результаты представлены в виде отношения плотности изделия к плотности прессовки.

Из табл.1 и 2 видно, что наибольшую плотность имели образцы, предварительно отожженные в водороде при 320-380оС и спеченные при 1350-1380оС, при этом добавки Со установленной закономерности не изменили. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПОРОШКОВЫХ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ-НИКЕЛЬ И ЖЕЛЕЗО-АЛЮМИНИЙ-НИКЕЛЬ-КОБАЛЬТ, включающий приготовление шихты с пластификатором, прессование и спекание, отличающийся тем, что перед спеканием прессовки отжигают при 320 - 380oС, а спекание проводят при 1350 - 1380oС.