Спосіб термомеханічної обробки порошкових та зернистих матеріалів

Способ термомехалической обработки порошковых и зернистых материалов, включающий на 28215 вуют распылению расплава, например системы Fe-C-Si-B, подаваемого сверху в распылительную установку со скоростью 120 г/мин и распыляемого потоком аргона (скорость 12 л/мин, давление 46 атм). Существенным признаком, совпадающим с существенным признаком предлагаемого изобретения, является контакт полученных частиц расплава со стальными шарами. Но из-за однонаправленности потока движущихся шаров не используется возможность повышения магнитных характеристик получаемого порошка за счет термомеханического воздействия при помоле. Кроме того, способ-прототип обязательно предполагает наличие расплава, его контакт с тиглем, с газомэнергоносителем. Изобретение направлено на создание одностадийного способа термомеханической обработки порошков и зернистых материалов сплавов, содержащих редкоземельные металлы, пригодных без дополнительной обработки для использования в производстве постоянных магнитов, а также длительного хранения, при нормальных условиях, без снижения их магнитных характеристик. Это достигается за счет скоростной закалки нагретого или частично расплавленного обрабатываемого материала и последующего измельчения закалочных сортавляющих, как то-порошинки, чешуйки, флокены, ленты, иголочки размером до 1000 мкм, осуществляемой смесью хаотично движущихся и соударяющихся шаров. Сопоставление предлагаемого способа с прототипом, показывает, что он отличается от известного тем, что обрабатываемый порошковый или зернистый материал нагревают до температуры, при которой реализуется фазовое равновесие, включающее жидкую составляющую. А в результате взаимодействия нагретых частиц с хаотически движущимися и соударяющимися стальными шарами получают порошок с размером частиц 0,1-20 мкм, обладающий повышенными магнитными характеристиками за счет частичной анизотропии и повышенной дефектности структурных составляющих, формирующихся при пластической деформации и наклепе в процессе помола. Предлагаемый способ термомеханической обработки порошковых и зернистых материалов, ре ализуют следующим образом: обработку ведут в установке, принципиальная схема которой приведена на фигуре. Предназначенный для обработки газораспыленный порошок (1) сплава состава FeNd-B, где Nd - 30 вес. %, В - 1,02 вес. %, Fe – остальное, подается в зону нагрева печи сопротивления с танталовым нагревателем (2). Печь сопротивления имеет максимальную зону нагрева в нижней части. Температура печи в максимальной зоне нагрева не превышает 1150°С. Порошок задерживается в печи до 7 секунд за счет применения специального приспособления (3). Оно представляет собой спирально завитую кварцевую или танталовую трубку. Это обеспечивает нагрев самой крупной порошинки размером не больше 630 мкм до температуры выше 950°С. Нагретые или расплавленные частицы из верхнего отсека системы (4) через сильфон (5) попадают в вибрационную шаровую мельницу (6), закрепленную с помощью пружин заданной жесткости (7) на установочной раме (8). В отсеке (4) и шаровой мельнице (6) после предварительной откачки создается инертная атмосфера аргона с избыточным давлением 1,02-1,04 атм. Вибрационная мельница имеет форму цилиндра с диаметром 300 мм и шириной 250 мм. Шары приводятся в движение эксцентриком, вращающимся со скоростью до 1200 об/мин. В нижней части шаровой мельницы (6) имеются отверстия, сквозь которые порошок проваливается после прохождения слоя шаров, он скапливается в резервуаре (9) и не испытывает "явления" перемола. На выходе получают порошок со средним размером частиц 6-10 мкм. Порошинки с размером более 100 мкм практически отсутствуют. Из порошка по стандартной технологии были изготовлены магнитопласты и анизотропные магниты. Данные измерения их магнитных характеристик на тарированном гистериографе приведены в таблице. Из табицы видно, что обработка предлагаемым способом ГРП указанного состава позволяет получать магнитные материалы с повышенным уровнем свойств по сравнению с аналогами. Таблица Магнитные свойства изделий из порошка, обработанного по предлагаемому способу, изготовленного из газораспыленного порошка состава Fe-30Nd-1,02B и порошков, полученных способами, описанными в патентах (Патент № 881004539.4 ЕПВ) и (Патент № 8711745.9 ЕПВ) Способ получения Предлагаемый способ По Патенту № 881004539.4 ЕПВ По Патенту № 8711745.9 ЕПВ Вид образца порошок изотропный магнитопласт низотропный магнит порошок изотропный магнитопласт Нс кЭ 14,1 14,2 10,6 12,5 12,6 анизотропный магнит 10,0 2 Магнитные характеристики Br кГс (ВН)max МГс/Э 7,8 28,4 6,0 26,9 11,3 34,4 7,8 27,8 6,0 26,2 10,4 30,6 28215 Фиг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3