Спосіб підвищення магнітострикції сплаву к50ф2 з врахуванням анізотропії вальцювання

Спосіб підвищення магнітострикції сплаву К50Ф2, який відрізняється тим, що для збільшення об'ємного вмісту впорядкованої фази FeCo термообробку проводять в атмосфері водню тиском 0,1 МПа, це дозволяє понизити на 150 °С температуру обробки і скоротити тривалість процесу з 5 до 3 годин, враховуючи час дегазації, після водневої обробки стрічки для магнітостриктора вирізають з фольги під кутом 45° до напрямку вальцювання. (13) (21) u201000042 (22) 11.01.2010 (24) 26.07.2010 (46) 26.07.2010, Бюл.№ 14, 2010 р. (72) ФЕДОРОВ ВАЛЕРІЙ ВАСИЛЬОВИЧ, ПАВЛІСЬКИЙ ВАСИЛЬ МИХАЙЛОВИЧ, ЗАМОРА ЯРОСЛАВ ПЕТРОВИЧ, ІВАНИЦЬКИЙ РОМАН ІВАНОВИЧ, ЗАСАДНИЙ ТАРАС МИРОНОВИЧ, ТРОСТЯНЧИН АНДРІЙ МИКОЛАЙОВИЧ (73) ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМ. Г.В. КАРПЕНКА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ Si 0,07 Підвищити магнітні властивості сплаву К50Ф2 можна за відпалу при температурах 850-900°С. Однак, відпал в інтервалі температур 650-750°С значно їх понижує. Така розбіжність пов'язана з тим, що у першому випадку утворюється атомна надструктура FeCo, а у другому - формується ближній атомний порядок за типом Cо3V. Отже, позитивно вплинути на магнітострикцію можна за збільшення об'ємного вмісту фази FeCo і вибору швидкості охолодження, яка виключає ближнє атомне впорядкування. Відомий спосіб обробки сплаву К50Ф2 полягає у наступному [1]: - нагрів у вакуумі до 900°С з наступним відпалом за цієї температури протягом 5 годин; - повільне охолодження зі швидкістю 2030°С/хв. до температури 750°С з подальшим швидким охолодженням на повітрі (300-400°С/хв). V 1,7 S 0,009 P 0,007 Mn Сліди За цим способом отримують константу магнітострикції сплаву К50Ф2 λ=(60-65)·10-6. Його істотними недоліками є висока температура обробки, зміна властивостей за холодного вальцювання та можливість утворення сегрегацій ванадію типу CoV3. В основу корисної моделі поставлене завдання підвищити магнітотсрикцію сплаву К50Ф2 за скорочення тривалості термообробки при пониженні її температури та енергозатрат. Поставлене завдання вирішується тим, що відпал пропонується проводити у середовищі газоподібного водню, який розчиняючись у сплаві, пришвидшує процес атомного впорядкування, що приводить до покращення магнітних властивостей [2]. Дослідження показали, що на температурних залежностях електроопору сплаву К50Ф2 змінному струму частотою 15 кГц за нагріву з'являється ма (11) С 0,08 UA Co 50,8 (19) Fe Основа 51581 Таблиця 3 ксимум, який в процесі ізотермічного відпалу розділяється на два (фіг. 1). Відпалювали за температури 730°С, яка є температурою Курнакова Тк для впорядкованої структури FeCo. Високотемпературний максимум інтерпретований як поліморфне α↔γ перетворення, а низькотемпературний відповідає розпаду впорядкованої фази FeCo. Відхилення від лінійного ходу кривої електроопору при 530°С пояснюється утворення фази Cо3V. Те, що висота низькотемпературного максимуму після обробки у водні зростає (крива 2, відпал 2 год. при 730°С) свідчить про збільшення об'ємного вмісту фази FeCo у сплаві К50Ф2. Таким чином, покращити магнітострикцію сплаву К50Ф2 можна за наступної обробки: - відпал в середовищі водню тиском (0,51,2)·105 Па при температурі відпалу 730-750°С протягом 2 годин з наступною дегазацією у вакуумі 1 год.; - повільне охолодження (20-30°С/хв.) до температури 550°С; - швидке охолодження (300-400°С/хв) від 550°С до кімнатної температури. Така термообробка приводить до зростання константи магнітострикції від 64·10-6 до 95·10-6. Суть корисної моделі полягає у тому, що температура ізотермічного відпалу зменшується від 900 до 750°С, а час термообробки з врахуванням дегазації водню з 5 до 3 год. Дегазація проводиться для запобігання водневому охрихченню сплава К50Ф2 за охолодження Для виготовлення магнітострикторів сплав К50Ф2 використовують у вигляді фольги товщиною (2-6)·10-4 м, яку намотують на сердечник. Тому магнітні властивості деформованого вальцюванням матеріалу порівняно з вихідним суттєво 51581 4 змінюються внаслідок зростання дефектності кристалічної структури і появи нових осей найлегшого намагнічування. Встановлено, що константа магнітострикції X суттєво залежить від напрямку анізотропії вальцювання. Приклад 1. Досліджували константу магнітострикції сплаву К50Ф2 після ізотермічного відпалу в атмосфері газоподібного водню (фіг. 2). Установлено, що ізотермічний відпал у водні тиском 1·105 Па при температурі відпалу 730°С протягом 2 годин з наступною дегазацією у вакуумі 1 год. і повільним охолодження 30°С/хв. до температури 550°С приводить до зростання константи магнітострикції λ на 35-37 %. Приклад 2. Досліджували константу магнітострикції зразків сплаву К50Ф2, вирізаних з фольги під різними кутами до напрямку вальцювання (фіг. 3). Встановлено, що λ для зразків, вирізаних під кутом 45°, порівняно з іншими напрямками анізотропії зростає від (60-65)·10-6 до 83·10-6. Таким чином, на основі отриманих результатів можна зробити висновок, що покращити магнітострикцію сплаву К50Ф2 можна запропонованою термообробкою в атмосфері водню з подальшим вирізанням стрічок для магнітостриктора під кутом 45° до напрямку вальцювання. Поєднання цих двох корисних моделей обробки додатково підвищує константу магнетострикції до 45-50 %. Література: 1. Бродкина М.М., Чусова Г.Ф. Текстура и магнитострикция сплава пермендюр (50КФ). // Труды ЦНИИЧМ, ИПС - 1968. - № 54. - с. 52-54. 2. Похмурский В.І., Федоров В.В. Вплив водню на дифузійні процеси в металах. - Л.: В-во ФМІ НАН України, 1998. - 206 с. 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 51581 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601