cvmetИзвестия вузов. Цветная металлургияIzvestiya. Non-Ferrous Metallurgy0021-34382412-8783НИТУ МИСИС10.17073/0021-3438-2016-1-10-14cvmet-290Research ArticleЛитейное производствоFoundryИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОБСТВЕННЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ОТХОДОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МОНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВUSE OF OWN WASTE METAL IN THE PRODUCTION OF SINGLE-CRYSTAL PERMANENT MAGNETSБеляевИ. В.BelyaevI. V.

докт. техн. наук, профессор кафедры технологии функциональных и конструкционных материалов,

600000, г. Владимир, ул. Горького, 87

Dr. Sci. (Tech.), prof., Department of technology functional and structural materials,

600000, Vladimir, Gorky str., 87

belyaev-iv54@yandex.ruМоисеевА. В.MoiseevA. V.

начальник эксперим.-произв. комплекса «Монокристалл»,

600026, г. Владимир, ул. Куйбышева, 26

director of Department of the experimental and production complex «Monokristal»,

600026, Vladimir, Kuibysheva str., 26

moiseev-84@inbox.ruСтепновА. А.StepnovA. A.

начальник участка напыления,

600026, г. Владимир, ул. Куйбышева, 26

chief of site spraying,

600026, Vladimir, Kuibysheva str., 26

stepnov86@mail.ruКутеповА. В.KutepovA. V.

зам. ген. директора по науке,

600026, г. Владимир, ул. Куйбышева, 26

deputy general director of science,

600026, Vladimir, Kuibysheva str., 26

ya.kutepow@yandex.ruКиреевА. В.KireevA. V.

инженер-исследователь кафедры функциональных и конструкционных материалов,

600000, г. Владимир, ул. Горького, 87

research engineer of Department of technology functional and structural materials,

600000, Vladimir, Gorky str., 87

ariant-tp@mail.ruВладимирский государственный университетРоссияVladimir State UniversityRussian FederationОАО НПО «Магнетон»РоссияJoint Stock Company (JSC) «Research and production company «Magneton»Russian FederationОАО НПО «Магнетон»РоссияJSC «Research and production company «Magneton»Russian Federation201627022016011014Copyright © Беляев И.В., Моисеев А.В., Степнов А.А., Кутепов А.В., Киреев А.В., 20162016Беляев И.В., Моисеев А.В., Степнов А.А., Кутепов А.В., Киреев А.В.Belyaev I.V., Moiseev A.V., Stepnov A.A., Kutepov A.V., Kireev A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cvmet.misis.ru/jour/article/view/290

Исследована возможность использования образующихся металлических отходов при изготовлении монокристаллических постоянных магнитов из сплава ЮНДКТ5АА. Поскольку в этих отходах накапливаются вредные примеси, они повторно не вовлекались в производство. Для предотвращения загрязнения сплава примесями применена дополнительная очистка исходных шихтовых материалов при помощи твердых окислителей. Приведен пример расчета необходимого количества твердого окислителя. Осуществлена замена соприкасающегося с расплавом материала промежуточной заливочной чаши из графита на чистый оксид алюминия. Образующиеся металлические отходы после этого имели пониженное содержание вредных примесей. При использовании таких отходов в качестве компонента шихты были изготовлены монокристаллические постоянные магниты. Все магниты удовлетворяли предъявляемым требованиям к качеству, а себестоимость их производства снизилась более чем на 30 %.

The applicability of waste metal formed in the manufacture of single-crystal permanent magnets of UNDKT5AA alloy is studied. Since this waste accumulates detrimental impurities, it cannot be re-used in the production. Additional cleaning of initial melting stock with solid oxidants was applied to prevent alloy contamination with impurities. An example was provided for calculating a required solid oxidant volume. The material of graphite intermediate ladle in contact with melt was replaced with pure alumina. Waste metal formed afterwards featured a reduced content of detrimental impurities. Such waste materials were used as a melting stock component in the production of single-crystal permanent magnets. All magnets met quality requirements, while the cost of production dropped by more than 30 %.

монокристаллические магнитыметаллические отходыпримесимагнитные свойствасебестоимостьsingle-crystal magnetswaste metalimpuritiesmagnetic propertiescost of productionReferencesБеляев И.В., Григорович К.В., Кольчугина Н.Б., Шибаев С.С. Влияние чистоты шихтовых материалов по примесям на структуру и свойства постоянных магнитов // Неорган. материалы. 2010. Т. 46. No. 3. С. 341—344.Belyaev I.V., Grigorovich K.V., Kol’chugina N.B., Shibaev S.S. Vliyanie chistoty shikhtovykh materialov po primesyam na strukturu i svoistva postoyannykh magnitov [Purity influence the shikhtovykh of materials on impurity on structure and properties of permanent magnets]. Neorgan. materially. 2010. Vol. 46. No. 3. P. 341—344.Пикунов М.В., Беляев И.В., Сидоров Е.В. Кристаллизация сплавов и направленное затвердевание отливок. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2002.Pikunov M.V., Belyaev I.V., Sidorov E.V. Kristallizatsiya splavov i napravlennoe zatverdevanie otlivok [Crystallization of alloys and the directed hardening of castings]. Vladimir: Izd-vo Vladim. gos. un-ta, 2002.ГОСТ 17809-72. Материалы магнитотвердые литые. Марки и технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1974.GOST 17809-72. Materialy magnitotverdye litye. Marki i tekhnicheskie trebovaniya [Materials the magnetofirm cast. Brands and technical requirements]. Moscow: Izdvo standartov, 1974.Сергеев В.В., Булыгина Т.И. Магнитотвердые материалы. М.: Энергия, 1980.Sergeev V.V., Bulygina T.I. Magnitotverdye materialy [Magnetosolid materials]. Moscow: Energiya, 1980.Лякишев Н.П., Бурханов Г.С. Металлические монокристаллы. М.: ЭЛИЗ, 2002.Lyakishev N.P., Burkhanov G.S. Metallicheskie monokristally [Metal monocrystals]. Moscow: ELIZ, 2002.Пикунов М.В. Плавка металлов, кристаллизация сплавов, затвердевание отливок. М.: МИСиС, 2005.Pikunov M.V. Plavka metallov, kristallizatsiya splavov, zatverdevanie otlivok [Melting of metals, crystallization of alloys, hardening of castings]. Moscow: MISIS, 2005.Курдюмов А.В., Белов В.Д.,. Пикунов М.В, Чурсин В.М., Герасимов С.П., Моисеев В.С. Производство отливок из сплавов цветных металлов / Под ред. В.Д. Белова. М.: Изд. дом МИСиС, 2011.Kurdyumov A.V., Belov V.D., Pikunov M.V., Chursin V.M., Gerasimov S.P., Moiseev V.S. Proizvodstvo otlivok iz splavov tsvetnykh metallov [Production of castings from alloys of non-ferrous metals]. Moscow: Izd. Dom MISIS, 2011.Григорович К.В. Фракционный газовый анализ — новое направление в контроле качества материалов // Аналитика и контроль. 2000. Т. 4. No. 3. С. 244—251.Grigorovich K.V. Fraktsionnyi gazovyi analiz — novoe napravlenie v kontrole kachestva materialov [Purity influence the shikhtovykh of materials on impurity on structure and properties of permanent magnets]. Analitika i kontrol’. 2000. Vol. 4. No. 3. P. 244—251.Нисельсон. Л.А. Физико-химические основы получения высокочистых веществ // Высокочистые вещества. 1991. No. 4. С. 14—30.Nisel’son L.A. Fiziko-khimicheskie osnovy polucheniya vysokochistykh veshchestv [Physical and chemical bases of receiving high-pure substances]. Vysokochistye veshchestva. 1991. No. 4. P. 14—30.Belyaev I.V., Kireev A.V., Moiseev A.V., Kutepov A.V. Gasforming impurities in the ЮНДКТ5АА hard-magnetic alloy prepared from pure metals of various grades // Neorgan. Mater. 2014. Vol. 50. Р. 494—498.Belyaev I.V., Kireev A.V., Moiseev A.V., Kutepov A.V. Gasforming impurities in the UNDKT5AA hard-magnetic alloy prepared from pure metals of various grades. Neorgan. Mater. 2014. Vol. 50. Р. 494—498.Grigorovich K., Burkhanov G., Shibaev S., Dolmatov A., Belyaev I., Kolchugina I. Fractional gas analysis procedure for determining the contents of oxide and nitride phases in AlNiCO alloys // Metallurgiya. 2009. Vol. 48. No. 3. Р. 187—191.Grigorovich K., Burkhanov G., Shibaev S., Dolmatov A., Belyaev I., Kolchugina I. Fractional gas analysis procedure for determining the contents of oxide and nitride phases in AlNiCO alloys. Metallurgiya. 2009. Vol. 48. No. 3. Р. 187—191.Новые материалы: Сборник / Под ред. Ю.С. Карабасова. М.: Металлургия, 2002.Novye materially [New materials]. Ed. Yu.S. Karabasov. Moscow: Metallurgiya, 2002.Кулифеев В.К., Кропачев А.Н., Тарасов В.П. Термодинамические расчеты вакуумных окислительно-восстановительных процессов // Технол. металлов. 2013. No. 10. С. 3—10.Kulifeev V.K., Kropachev A.N., Tarasov V.P. Termodinamicheskie raschety vakuumnykh okislitel’no-vosstanovitel’nykh protsessov [Thermodynamic calculations of vacuum oxidation-reduction processes]. Tekhnologiya metallov. 2013. No. 10. P. 3—10.Куликов И.С. Раскисление стали. М.: Металлургия, 1975.Kulikov I.S. Raskislenie stali [Steel deoxidation]. Moscow: Metallurgiya, 1975.Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Краткий курс физической химии. М.: Металлургия, 1979.Zhukhovitskii A.A., Shvartsman L.A. Kratkii kurs fizicheskoi khimii [Course of physical chemistry]. Moscow: Metallurgiya, 1979.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.