Спосіб одержання порошкових постійних магнітів системи fe-nd-b

Винахід відноситься до порошкової металургії, зокрема до способу одержання порошкових постійних магнітів системи Fe-Nd-B. Відомий спосіб одержання порошкових постійних магнітів системи Fe-Nd-B, що включає виплавлення сплаву, здрібнювання сплаву на порошок, пресування порошку в орієнтуючому магнітному полі, спікання та наступне термооброблення [1]. Недоліком даного способу є те, що він не забезпечує високого рівня магнітних властивостей виробів. Відомий також спосіб одержання порошкових постійних магнітів системи Fe-Nd-B, який включає виплавлення сплаву з шихти залізо-бор в вакуумі з присадкою неодиму, розпилення отриманого розплаву в порошок інертним газом, пресування порошку в орієнтуючому магнітному полі, спікання та наступне термооброблення [2]. В основу винаходу поставлена задача, шляхом зміни температури газу, що використовується при розпиленні розплаву, забезпечити одержання порошку більш дрібної фракції та, за рахунок цього, підвищити рівень та стабільність магнітних властивостей виробів. Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання порошкових постійних магнітів системи Fe-NdB, що включає виплавлення сплаву з шихти залізо-бор в вакуумі з присадкою неодиму, розпилення отриманого розплаву в порошок інертним газом, пресування порошку в орієнтуючому магнітному полі, спікання і наступне термооброблення, новим є те, що перед розпиленням розплаву інертний газ, яким здійснюють розпилення, нагрівають до температури 150-350°С. Спосіб, який патентується, здійснюють наступним чином. Шихтову завалку (Fe, В) завантажують до індукційної печі та виплавляють в вакуумі, а перед появою рідкої ванни пічну камеру наповнюють інертним газом до тиску 0,06-0,07 МПа, присаджують Nd та продовжують плавку в інертному газовому середовищі. Отриманий розплав розпилюють на установці розпилення рідкого металу інертним газом, який перед розпиленням підігрівають до температури 150-350°С. Отриманий порошок пресують на пресі в орієнтуючому магнітному полі, спікають та здійснюють термооброблення отриманих пресовок. Розпилення рідкого металу в порошок інертним газом, підігрітим до температури 150-350°С, забезпечує одержання порошку більш дрібної фракції за рахунок збільшення швидкості розпилюючого газу та підвищення його в'язкості. Використання порошку дрібних фракцій дозволяє підвищити властивості постійних магнітів системи Fe-Nd-B, зокрема, рівень та стабільність магнітних властивостей. Зменшення температури розпилюючого газу менше 150°С та підвищення вище 350°С не приводить до помітного поліпшення властивостей постійних магнітів. Приклад. Порошок сплаву Fe-Nd-B одержували на модернізованій установці розпилення рідкого металу УРЖМВ-3 УкрНДІспецсталі. Установка розпилення складається з плавильного агрегату (індукційної печі), герметично з'єднаних металоприймача, камери розпилення і порошкоприймача. Установка була також обладнана пристроєм для нагрівання інертного газу (аргону), котрий використовували для розпилення рідкого металу. Сплав Fe-Nd-B заданого складу виплавляли за наступною технологією: 1. Шихтову завалку (Fe, В) плавили в вакуумі, а перед появою рідкої ванни пічну камеру наповнили аргоном до тиску 0,065 МПа, а потім присадили Nd. 2. Плавлення здійснювали в середовищі аргону з тиском 0,065 МПа. Перед зливанням металевого розплаву до металоприймача тиск в пічній камері та колоні розпилення зрівняли до 0,10 МПа, а аргон, який використовується для розпилення, нагріли до температури 250°С. Розпилення розплаву здійснювали аргоном, нагрітим до температури 250°С. Отриманий порошок спресували на гідравлічному пресі зусиллям 250 т.с. при тиску 100 МПа в орієнтуючому магнітному полі Н-800 кА/м, здійснили спікання в печі СНВ3-1.3.1/1649 у вакуумі з залишковим тиском 0,0133 Па при температурі 1050°С на протязі 0,5 год., а потім остудили до температури навколишнього середовища зі швидкістю 100°С/хв. Термооброблення спечених виробів здійснили в печі опору ПНВ-0,1 в середовищі аргону при температурі 590-600°С на протязі 0,5 год., потім остудили до температури навколишнього середовища зі швидкістю 150°С/хв. Магнітні властивості виробів вимірювали на Холлівському коерциометрі з цілком замкнутим магнітним ланцюгом в полі до Н=1600 кА/м на зразках розміром 6´6´6 і 10´10´10 мм відповідно до ГОСТ 21559-76. Для порівняння виготовили зразки зі сплаву Fe-Nd-B за способом, прийнятим в якості прототипу. Результати вимірів властивостей виробів, виготовлених за способом, що патентується (досліди № 2-4) та способом-прототипом (дослід № 6) наведені в таблиці. З даних таблиці випливає, що властивості магнітів, виготовлених за технологією, що патентується вище за властивості магнітів, виготовлених за відомим способом. Джерела інформації: 1. Journal Appl physic SS (6), 15, March, 1984. - Р. 2083-2087. 2. А.С. СССР № 1782136, кл. Η01F1/053, В22F3/24, 1/00, 1990 p. Таблиця № доcл. 1 2 3 4 5 6 прототип Магнітні властивості Механічні властивості Температура залишкова енергетичний межа міцності розпилюючого коерцитивна мікротвердість індукція Br, добуток на стиснення газу, °С сила Нс, кА/м Нm, ГПа Тл (Hc×Br), кДж/м sв, МПа 130 978-982 1,22-1,24 296-302 13-15 650-680 150 990-1002 1,22-1,24 310-316 15-17 680-710 250 1006-1018 1,22-1,24 318-324 16-18 700-740 350 990-1002 1,22-1,24 310-316 15-17 680-710 370 978-982 1,22-1,24 296-302 13-15 650-680 978-982 1,22-1,24 296-302 13-15 650-680