Порошковые сплавы системы Fe-Cr-Co, термообработанные в области «гребня»

К.Н. Генералова1, И.В. Ряпосов1, А.А. Шацов1
1Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 614990, Пермский край, г. Пермь, Комсомольский проспект, д. 29, Россия.
Аннотация
Порошковые сплавы на основе системы Fe-Cr-Co (ХК) по сочетанию технологичности, механических и физических свойств являются перспективными магнитотвердыми материалами. Большие технологические преимущества получения деталей из материалов данной системы способны обеспечить технологии порошковой металлургии. Для реализации высоких гистерезисных свойств требуются заданные количество и морфология упорядоченной магнитной фазы α1. В работе, морфологию фаз и структурный состав сплавов регулировали упорядочением на стадии предварительного термического воздействия и последующей термической обработки. Исследованы наноструктурированные магнитные порошковые материалы системы Fe - 22,5%Cr - 15%Co - 1%Si - (4%Мо). В качестве компонентов использовали порошки особо чистых элементов. Использование феррокремния обеспечивало спекание в присутствии жидкой фазы, образующейся за счет контактного плавления. В результате спекания формировалась структура пористостью примерно 2 %. Структура спеченных образцов – альфа-фаза со средним размером зерна у образцов без молибдена – 90 мкм и 150 мкм с молибденом. Проведение последующего отпуска при температурах 520-550оС обеспечивало упорядочение структуры, что косвенно подтверждало фрагментирование зеренной структуры до 50 мкм. Предварительное упорядочение позволило повысить показатели магнитных свойств до 2 раз. Требуемые гистерезисные свойства получены после ступенчатого отпуска в интервале температур 640-580оС. Показано, что в результате обработок формируется структура, содержащая две фазы. Определены параметры решеток магнитных фаз в порошковых сплавах. Разработанные порошковые сплавы, технологии их получения и термической обработки обеспечивают превосходство по свойствам над широко применяемыми Викаллоями. Исследованные сплавы системы Fe-Cr-Co перспективны для изготовления роторов гистерезисных двигателей.
Получена: 16 марта 2017   Исправлена: 11 апреля 2017   Принята: 13 апреля 2017
Просмотры: 32   Загрузки: 17
Ссылки
1.
Patent USA № 4601876. C 22C 32 / 00, 1986.
2.
Patent RF № 2038918, 09.06.1995. (in Russian) [ПатентРФ № 2038918, 09.06.1995].
3.
S. Sugimoto. Improvements of the magnetic properties of equixed Fe-Cr-Co-Mo hard magnets by two-step thermomagnetic treatment // Transactions on magnetics. 1987., Vol. 23.
4.
Z. Ahmad. Effect of Mo addition on magnetic properties of Fe — 28Cr — 15Co hard magnets // Physica B 321. 2002. P. 96 – 103.
5.
Minowa T., Okada M., Homma M. Further studies of the miscibility gap in Fe-Cr-Co permanent magnet system // IEEE Trans. on Magn. 1980 V. 16. N. 3. P. 529 – 533.
6.
Patent RF № 2023024, 03.04.1991. (in Russia) [ПатентРФ№ 2023024, 03.04.1991].
7.
I. M. Milyaev, V. S. Yusupov, A. I. Milyaev.Eurasian Union of Scientists. Chemistry.,3, (2014), 129 – 131 (inRussia). [МиляевИ.М., ЮсуповВ.С., МиляевА.И. О концепции самоорганизации высококоорцитивного состояния в магнитотвердых сплавах AlNiCo и FeCrCo // Евразийский союз ученых. Химические науки., 2014., № 4., С. 129 – 131].
8.
N. A. Belykov, B. E. Vintaikin. VestnikMSTU, (2012), 65 – 74. (in Russia). [БеляковН.А., ВинтайкинБ.Е. Исследование влияния энергии упругих деформация когерентно сопряженных фаз на фазовое равновесие в сплавах на основе системы Fe-Cr-Co методами термодинамического моделирования // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Естественные науки»., 2012. С. 65 – 74].
9.
I. V. Ryaposov. Formirovanie ultramelkokristallicheskoy struktury termicheskim vozdeistviem na nizkouglerodistye martensitnye staly I magnitnie materialy systemi zhelezo-chrom-cobalt: Avtoreferat dissertazii na soiskanie stepeni kandidata tehnicheskih nauk. Niznii Novgorod. (2010), 19. (in Russia). [Ряпосов И. В. Формирование ультрамелкокристаллической структуры термическим воздействием на низкоуглеродистые мартенситные стали и магнитные материалы системы железо-хром-кобальт: 2010 г.: Автореф. дис…. канд. техн. наук. Нижний Новгород., 2010.-19с].
10.
I. S. Belezkaya. Technicalchemistry., (1982), (266), (2). (in Russia). [И. С. Белецкая. Об образовании тетрагональных фаз в магнитожестких сплавах на основе Fe-Cr-Co // Техническая физика. 1982. Т 266., № 2].