THE APPLICATION OF MELTS GAS SPRAYING TECHNOLOGY FOR OBTAINING MAGNETIC MATERIALS

Keywords: magnetically hard material, intermetallic compound, high-speed melt curing, gas powder spraying, hot gas, pressing, heat treatment, magnetic properties

Abstract

The possibility of applying the method of gas spraying of the melt to obtain permanent magnets based on the Fe-Nd-B system is considered. It is shown that in recent decades the volume of PM production based on intermetallic compounds of rare earth metals with iron has been growing intensively. The magnetic properties of sintered PM from Fe-Nd-B alloys depend in a complex way on their composition and structure, which, in turn, are determined by the methods of their production. The possibilities, advantages and disadvantages of different methods of production of magnetically hard materials are highlighted. It is shown that the method of gas spraying due to high melt velocities in the cooling process makes it possible to provide for many complex-alloyed alloys supercooling sufficient for the formation of a homogeneous chemical and structural-phase composition. Samples of Fe-Nd-B alloy were experimentally obtained by a technology that includes smelting the alloy in an induction furnace, spraying the obtained melt with heated inert gas, pressing the powder in an orienting magnetic field, sintering and subsequent heat treatment. The presented comparative results of measurements of magnetic properties of material based on Fe-Nd-B alloy show that the optimal gas heating temperature can be considered 523 K. Thus, the use of fine powder obtained by heating energy gas for the production of magnetoplastics allows to increase the level and stability of magnetic properties of permanent magnets of the Fe-Nd-B system.

References

1. Розин П.А., Акимов А.В. Применение магнитотвердых материалов в электрических машинах на транспортных средствах. Известия МГТУ «МАМИ». Серия: Транспортные средства и энергетические установки. 2014. № 2(20). Т. 1. С. 12–18.
2. Кондратьев В.Б. Глобальный рынок редкоземельных металлов. Горная промышленность. URL: https://mining-media.ru/ru/article/ekonomic/12742-globalnyj-rynok-redkoze-melnykhmetallov
3. Перминов Ю.Н., Коханевич В.П., Перминова С.Ю., Бабийчук А.В., Литовчук Ю.В. Применение постоянных магнитов в горнодобывающей, электротехнической и других отраслях промышленности. Возобновляемая энергетика. 2018. № 1(52). URL: http://amtc.ru/upload/primenenie-pm-v-promyshlennosti.pdf
4. Харт У.Г. Тенденция развития и структура мирового рынка постоянных магнитов со связующими. Тезисы докладов XIII Международной конференции по постоянным магнитам. 25–29.09.2000. Суздаль. 2000. С. 18–19.
5. Савченко А.Г., Менушенков В.П. Основные направления развития высокоэнергетических редкоземельных постоянных магнитов и технологий их производства в ХХI веке. Сборник тезисов конференции «Магниты и магнитные системы» Международного военно-технического форума «АРМИЯ-2016». Москва, 2016. С. 34–36.
6. Кекало И.Б., Самарин Б.А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами. Москва : Металлургия, 1989. 496 с.
7. Гиршов В.Л., Котов С.А., Цеменко В.Н. Современные технологии в порошковой металлургии. С-Пб. : Изд-во политехн. ун-та, 2010. 385 с.
8. Кекало И.Б., Менушенков В.П. Быстрозакаленные магнито-твердые материалы системы Nd-Fe-B. Москва : МИСиС, 2000. 118 c.
9. Мутников H.B., Демин В.Б., Зеткин A.M. Магнитные свойства и микроструктура порошков Nd-Fe-B, полученных обработкой сплава в водороде. Физика металлов и металловедение. 1994. Том 77. Вып. 6. С. 53–59.
10. Митин Б.С., Васильев В.А. Получение аморфных и микроскристаллических материалов. Москва : ВИЛС, 1984. С. 32–37.
11. Железный М.В., Щетинин И.В., Базлов А.А., Занаева Э.Н. Структура и магнитные свойства сплавов (Nd1-XCeX)Fe11Ti (где 0 ≤ X ≤ 0,3), полученных методом закалки из жидкого состояния. Сборник трудов XXIII Международной конференции «Новое в магнетиз и магнитных материалах». 30.06.–5.07.2018, Москва. С. 54–55.
12. Groat J.J. Current Status of Rapidly Solidified Nd-Fe-B Permanent Magnets. 13-Jnt. Workshop on Rare Earth Magnets and their Applications. 11–14.09.1994. Birmingham. P. 65–87.
13. Терновой Ю.Ф., Пашетнева Н.Н., Воденников С.А. Полуфабрикаты и изделия из распыленных металлических порошков. Запорожье : Издательство ЗГИА, 2010. 184 с.
14. Ветлугин Д. А., Софронов B. Л. Получение постоянных магнитов на основе Ne-Fe-B. Отраслевая научно-практическая конференция «Технология и автоматизация атомной энергетики» ТААЭ-2006. C. 88.
15. Савин В.В., Терновой Ю.Ф. Перспективы применения газового распыления расплава многокомпонентных РЗМ-содержащих сплавов адсорбентов водорода и магнитных материалов. Водородное материаловедение и химия углеродных наноматериалов : тезисы докладов Х Международной конференции. 22–28.09.2017, Судак. Киев : ИПМ НАНУ, 2007. С. 1100–1101.
16. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. Москва : Высшая школа, 1981. 335 с.
17. Брехаря Г.П., Васильева Е.А., Конев Н.Н. Структура и магнитные свойства легированных Fe-Nd-B сплавов, закаленных из жидкого состояния. Физика металлов и металловедение. 1990. Т. 5. № 11. С. 63–66.
18. Терновий Ю.Ф., Лічконенко Н.В. Про вплив температури газу та розплаву на розміри мікрогранул за газовим розпиленням. Металургія. 2020. Вип. 1. С. 27–35.
19. Способ получения порошковых потонных магнитов системи Fe-Nd-B : пат. 42901 СССР : МПК H01F1/032 B22F3/24 B22F1/00. № заявки 4870952; заявл. 01.10.1990; опубл. 15.11.2001.
Published
2022-02-22
How to Cite
Ternovyy, Y., & Lichkonenko, N. (2022). THE APPLICATION OF MELTS GAS SPRAYING TECHNOLOGY FOR OBTAINING MAGNETIC MATERIALS. Scientific Journal "Metallurgy", (2), 23-29. https://doi.org/10.26661/2071-3789-2021-2-03