Спосіб одержання порошків сплавів рідкоземельних металів на основі заліза та кобальту

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению порошков ферромагнитных сплавов на основе железа и кобальта, содержащих один или несколько редкоземельных металлов. Известен способ диспергирования сплавов Sm 2(Fe, Co, Cu, Zr)17 при поглощении водорода под давлением 200 атм и температуре 200°С [1, 2J. Недостатком данного способа является высокое давление водорода и повышенная температура в рабочей камере, что делает процесс технологически сложным и требующим особых мер для обеспечения безопасности. Известен также способ получения порошка сплава редкоземельных элементов железа и бора при поглощении газообразного водорода. Недостатками известного способа являются недостаточная степень дробления материала - большинство частиц имеет размер 20-28 мкм, вследствие чего для изготовления высококачественных магнитов необходим их последующий домол до размера 3-5 мкм [3]; нагрев сплава для очистки его поверхности от адсорбированных газов и обеспечения быстрого поглощения водорода. Известен также способ изготовления спекаемых магнитов из порошка сплава редкоземельных элементов, железа и бора, предусматривающий измельчение материала за счет поглощения им газообразного водорода, дальнейшее измельчение в струйной мельнице без обезводороживания и спекание полученного тонкого порошка после формовки его в магнитном поле [4]. Недостатками данного способа являются длительность технологического процесса вследствие его двухстадийности; окисление порошка на стадии домола; нагрев сплава как перед началом его взаимодействия с водородом, так и в процессе поглощения водорода. Цель изобретения - упрощение и ускорение процесса изготовления порошков ферромагнитных сплавов редкоземельных металлов на основе железа и кобальта. Цель достигается тем, что согласно способу получения порошков ферромагнитных сплавов редкоземельных металлов на основе железа и кобальта изготовление порошка осуществляется путем виброобработки слитков сплавов в атмосфере водорода в герметичной камере, куда они загружаются совместна со сольными шарами и одновременно с гидрированием подвергаются воздействию вибрации, Упрощение достигается за счет совмещения в одном цикле гидрирования и вибрирования, исключения нагрева для активации сплава перед гидрированием и в процессе поглощения водорода. Способ осуществляется следующим образом. Куски магнитного сплава размером 1-100 мм совместно со стальными (сталь ШХ13) шарами диаметром 314 мм помещаются в герметичную камеру из нержавеющей стали. После достижения в камере вакуума 1-0,1 Па в нее подается водород до 0,5 МПа и это давление поддерживается в течение всего процесса. Одновременно осуществляют вибрирование камеры с амплитудой 3-10 мм и частотой 1-100 Гц. Для удаления водорода из сплава производится нагрев до температуры 200-300°С и вакуумирование до 1-0,1 Па. Предложенный способ измельчения сплавов позволяет осуществлять помол за 10-35 мин до дисперсности частиц 1-10 мкм. Пример 1. Промышленный магнитный сплав КС37-Л (состав сплава приводится в табл. 1) массой 470 г загрузили в герметичный автоклав с шарами массой 5 кг диаметром 10 мм и разместили на вибростенде. Камеру вакуумировали до 1 Па. При достижении вышеуказанного уровня вакуума подавали водород под давлением 0,5 МПа и камеру подвергали вибрации с частотой 45 Гц и амплитудой 4 мм. По мере поглощения сплавом водорода и уменьшения его давления, подавали дополнительные порции водорода, поддерживая его давление близким к 0,5 МПа. Через 15 мин процесс поглощения водорода закончился, прекратили вибрирование, включили вакуумирование и нагрев. Для полного удаления водорода необходим нагрев до 190°С. После охлаждения сплава до комнатной температуры, выгрузили смесь порошка с шарами и провели их разделение. Средний размер частиц 4,0 мкм. Пример 2. Проводили диспергирование промышленного магнитного сплава КС25ДЦ-Л (состав приведен в табл. 1) массой 300 г аналогично примеру 1. Время диспергирования 35 мин. Температура выделения водорода из сплава 140°С. Средний размер частиц 4,1 мкм. Пример 3. Проводили диспергирование промышленного магнитного сплава КС60-Л (состав приведен в табл. 1) массой 300 г аналогично примеру 1. Время диспергирования 20 мин. Температура выделения водорода из сплава 180°С. Средний размер частиц 4,0 мкм. Пример 4. Аналогично примеру 1 проводили диспергирование сплава Н30Д6БА-Л. Состав сплава приведен в табл.1. Время диспергирования 15 мин. Температура выделения водорода из сплава 250°С. Средний размер частиц 4,0 мкм. В табл. 2 приведены сравнительные характеристики известного и предлагаемого способов получения порошков.