Влияние процессов фазообразования на магнитные свойства порошковых изделий на основе Cu-Co и Cu-Ni-Co композитов

В настоящее время существует стабильная потребность в сплавах и композитах на основе цветных металлов, обладающих сильными магнитными свойствами. Одним из актуальных направлений использования подобных композитов является создание магнитных меток в изделиях на основе меди, а также в медных (Cu) и медно-никелевых (Cu-Ni) композитах.

Наиболее распространенными Cu-Ni сплавами, применяемыми в монетной промышленности, являются: купроникель, монель, мельхиор и нейзильбер. Однако, данные сплавы не обладают ярко выраженными магнитными свойствами, а при добавлении легирующей примеси Co наблюдается образование твердых растворов на основе меди и никеля, что существенно снижает величину намагниченности. Использование метода порошковой металлургии позволяет существенно снизить расход материала при производстве готовых изделий, а также предотвратить образование твердых растворов Co.

Целью настоящей работы являлось исследование магнитных свойств и структуры изделий на основе Cu и Cu-Ni композитов, легированных Co, полученных методом порошковой металлургии в зависимости от концентрации легирующей примеси и условий эксперимента (отжиг, компактирование, прессование)

Задачи: исследовать распределение примеси, структуру и магнитные свойства образцов, а также процессы образования твердых растворов Co в ходе технологического процесса.

В работе представлены результаты исследования магнитных свойств изделий на основе Cu и Cu-Ni композитов с заданной пористостью, полученных методом порошковой металлургии, аналогичных по составу литым сплавам МН30 и БрОН10-2, легированных Co от 1,5 до 2,5 % ат. в зависимости от концентрации примеси, величины деформации до и после спекания в интервале температур от 800 до 950°С.

Методом XRD установлено, что после отжига смесь образует твердый раствор на основе Cu без образования фаз Co-Ni и чистого Co. Методом магнитометрии показано, что общая намагниченность образца после отжига падает примерно в 5 раз (с ~ 15 emu/g до ~ 3 emu/g в зависимости от концентрации Co).

Научный руководитель - к.т.н. Быков А.С.