Сплавы прецизионные магнитомягкие (по ГОСТ 10160—75). Сплавы прецизионные (по ГОСТ 10994-74).

Прецизионные сплавы — высоколегированные сплавы со специальными физическими и физико-механическими свойствами, уровень которых определяется точным химическим составом, специальной технологией выплавки и специальной термообработкой. Магнитомягкие прецизионные сплавы применяют для получения высоких значений индукции в слабых магнитных полях.

Сплавы прецизионные магнитомягкие изготовляют в виде холоднокатаных лент, холодно- и горячекатаных листов, горячекатаных и кованых прутков и проволоки.

Из прецизионных магнитомягких сплавов наиболее широко применяются железоникелевые сплавы — пермаллои. По составу пермаллои разделяют на низконикелевые (39—65 % Ni) и высоконикелевые (75—84, 5 % Ni). Низконикелевые пермаллои (45Н, 50Н, 50НХС и др.) имеют повышенную магнитную индукцию насыщения и повышенное удельное электросопротивление, поэтому их применяют в аппаратуре с небольшим подмагничиванием. Низконикелевые пермаллои с прямоугольной петлей гистерезиса (50НП, 65НП) имеют близкое к единице значение коэффициента прямоугольности К_п, представляющего отношение остаточной индукции при нулевой напряженности магнитного поля к максимальной индукции на данной симметричной петле гистерезиса.

Высоконикелевые пермаллои (79НМ, 80НХС, 81НМА, 83НФ) имеют очень высокие значения магнитной проницаемости в слабых полях.

Пермаллои очень чувствительны к деформациям (наклепу), в результате чего ухудшаются их первоначальные магнитные характеристики. Легирование сплавов молибденом уменьшает их чувствительность к деформациям. Медь стабилизирует магнитную проницаемость в определенных интервалах напряженности, а хром, кремний, марганец и молибден увеличивают удельное электрическое сопротивление, что позволяет использовать пермаллои в переменных полях. Магнитные свойства пермаллоев зависят от термической обработки, которая заключается в отжиге образцов и готовых изделий в вакууме или в чистом сухом водороде.

Магнитотвердые стали и сплавы характеризуются высокой коэрцитивной силой (Нс) и остаточной индукцией (Вr) и соответственно высокими значениями максимальной удельной магнитной энергии 1\2 (ВН)_max. Согласно ГОСТ 19693—74, магнитотвердый материал — это магнитный материал с коэрцитивной силой по индукции > 4 кА/м.

Марки магнитотвердых литых материалов:

ЮНД4

ЮНД8

ЮНТС

ЮНДК18С

ЮН13ДК24С

ЮН13ДК24

ЮН15ДК24

ЮН13ДК25А

ЮН14ДК25А

ЮН13ДК25БА

ЮН15ДК25БА

ЮНДК34Т5

ЮНДК35Т5Б

ЮНДК35Т5БА

ЮНДК35Т5АА

ЮНДК38Т7

ЮНДК40Т8АА

Магнитотвердые материалы в основном используются для изготовления постоянных магнитов, которые являются важнейшими элементами многих устройств почти во всех областях техники (электронике, приборостроении, автоматических устройствах и т. д.). Они используются также для гистерезисных двигателей и магнитной записи. Повышение качества магнитотвердых материалов содействует прогрессу во многих отраслях техники.

Металлические материалы для постоянных магнитов по технологии производства классифицируют на:

· литые;

· спеченные;

· деформируемые.

Материалы магнитотвердые литые (ГОСТ 17809— на основе системы Fe — Ni — Аl, предназначенные для изготовления постоянных магнитов.

Алюминий и никель увеличивают коэрцитивную силу сплавов. Для повышения остаточной индукции в состав сплавов на основе системы Fe — Ni — А1 вводится кобальт. После термомагнитной обработки сплавы, содер­жащие свыше 18 % кобальта, приобретают особенно высокие магнитные свойства. Медь стабилизирует магнитные свойства, уменьшая их зависимость от технологии изготовления сплавов и нарушений режима термообработки.

Присадка титана повышает коэрцитивную силу, одновременно повышая хрупкость отливки, поэтому содержание титана в сплаве ограничивают 0, 3—9 %.

Введение кремния и ниобия в некоторые сплавы также способствует улучшению магнитных свойств. Вредной примесью в сплавах на основе системы Fe — Ni — Al является углерод, который даже в малых количествах (0, 1 %) значительно снижает коэрцитивную силу и остаточную индукцию.

Высокие магнитные свойства сплавы получают после термической обработки — закалки и высокотемпературного ступенчатого отпуска.

Дальнейшее повышение магнитных свойств достигается созданием в сплавах магнитной и кристаллографических текстур.

Недостаток литых сплавов для постоянных магнитов — их низкая технологичность. Из-за высокой твердости и хрупкости сплавы склонны к трещино- и сколообразованию, очень плохо обрабатываются резанием.

Основное назначение рассмотренных сплавов — магниты для измерительных приборов, автоматических и акустических устройств, электрических машин, магнитных муфт, поляризованных реле и т. д.

Спеченные (металлокерамические) магнитотвердые материалы (ММК) - изготовляются методом порошковой металлургии, ис пользуются порошки сплавов на основе систем:

· Fe — Ni — А1;

· Сu — Ni — Со;

· Fe — Со — Mo;

· Со — Pt и др.

Деформируемые магнитотвердые сплавы и стали. Основным преимуществом деформируемых магнитотвердых металлических материалов является возможность получать их в виде тонких сечений — листа, ленты, проволоки.

Сплавы прецизионные магнитотвердые по ГОСТ 10994—74 на основе системы Fe — Со — V получают высокие магнитные свойства после холодной пластической деформации с высокой степенью обжатия (70—90 %). Сплавы анизотропны. Проволока из сплава марки 52К13Ф после термомеханической обработки обладает высокой коэрцитивной силой 32—40 кА/м при индукции 0, 80— 1, 0Тл. Применяются сплавы для малогабаритных постоянных магнитов.

Сплавы марок 52К10Ф и 52К11Ф применяются также для активной части гистерезисных двигателей. Сплавы на основе систем Fe — Се — Ni — V (25КФ14Н, 35КФ10Н) и Fe — Со — Сr — V (35КХ4Ф, 35КХ6Ф и 35КХ8Ф) предназначаются для активной части гистерезисных двигателей.

Прутки из легированной магнитотвердой стали (ГОСТ 6862—71). Марки: ЕХЗ, ЕВ6, ЕХ5К5, ЕХ9К15М2 - легирующие элементы повышают коэрцитивную силу и магнитную энергию стали.

Применяют в виде горячекатаных или кованых прутков (круглых, квадратных, прямоугольных) для изготовления постоянных магнитов неответственного назначения.