Study of the Properties of Fe-P Powder Materials Using Static Magnetic Measurements

The use of the methods of powder metallurgy (PM) appeared promising in manufacturing core pieces and electromagnets working in medium and strong static magnetic fields thus significantly improving the efficiency of production of magnetic circuits of electrical machines made of soft magnetic powder materials. One of the problems attributed to assessing the quality of soft magnetic powder materials consists in the lack of reliable methods for measuring the magnetic properties of materials obtained by PM-technology. We propose a method for measuring the basic magnetization curve B (H ), magnetic hysteresis loop, as well as magnetic parameters of powder materials (initial Ціп and maximum Цm_ax magnetic permeability, remanence B_r and coercivity H_c ). The method is advantageous for the possibility of real-time measurements of multi-stage changes of the magnetic flux (using electronic microwebermeter F-191). Coercivity force H_c is determined using extrapolation of the dependence of the width of the hysteresis loop for ring samples on the value of maximum magnetizing field. Measurements are carried out at successively increasing magnetizing field. The tested method of measurements provide determination of the magnetic properties of powder samples and features of formation of the magnetic properties of Fe-P powder soft magnetic materials attributed to the prehistory of their production which results in the porosity and defect structure of the material.

powder metallurgy, soft magnetic material, measurement technique, magnetic properties, hysteresis loop, magnetic permeability, magnetic flux density, coercitive force, structural defects, porosity, порошковая металлургия, магнитомягкий, методика измерений, магнитные свойства, петля гистерезиса, магнитная проницаемость, магнитная индукция, коэрцитивная сила, дефектность структуры, пористость

1. Кекало И. Б., Самарин Б. А. Физическое металловедение прецизионных сплавов. Сплавы с особыми магнитными свойствами. - М.: Металлургия, 1989. -496 с.

2. Дорогина Г. А., Балакирев В. Ф., Путилина М. В. Сравнительный анализ свойств и структуры порошковых материалов системы Fe - P, спеченных в азотном газе (4 % H2) и в водороде / Физика и химия обработки материалов. 2003. № 5. С. 66 - 71.

3. Гасанов Б. Г. Взаимная диффузия и гомогенизация в порошковых сплавах. -Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002. - 113 с.

4. Чан Мань Тунг. Особенности формирования комплекса магнитных свойств порошкового Fe - P материала - аналога технического железа, полученного горячей объемной штамповкой пористой заготовки: автореферат дисс. ... канд. тех. наук. - Ростов-на-Дону: ДГТУ, 2010. -24 с.

5. ГОСТ 8.377. Материалы магнитомягкие. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик. - М.: Изд-во стандартов, 1980. - 26 с.

6. ГОСТ 12119.1. Сталь электротехническая. Методы определения магнитных и электрических свойств. Метод измерения магнитной индукции и коэрцитивной силы в аппарате Эпштейна и на кольцевых образцах в постоянном магнитном поле. - М.: Изд-во стандартов, 1999. - 11 с.

7. ГОСТ 10160. Сплавы прецизионные магнитно-мягкие. Технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 1978. - 77 с.

8. Дорофеев Ю. Г., Гасанов Б. Г., Дорофеев В. Ю., Мирошников В. И., Мищенко В. Н. Промышленная технология горячего прессования порошковых изделий. - М.: Металлургия, 1990. - 206 с.