Прецизионные магнитомягкие сплавы | Статьи | Лаборатория магнитных материалов и измерений

Технологии термообработки магнитомягких сплавов, электротехнических сталей
и измерения магнитных параметров

Прецизионные магнитомягкие сплавы

Статьи » Прецизионные магнитомягкие сплавы

Железо-кобальтовый сплав Fe-27Co с высокой намагниченностью и микролегирующими добавками

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

В статье сообщается о разработке нового варианта железо – кобальтового Fe – 27Co сплава обладающего высокой индукцией технического насыщения. Обнаружено, что легирование ниобием (Nb) или танталом (Ta) придает горячекатаному материалу пластичность посредством измельчения зерна. При этом магнитные и пластические свойства нового сплава с торговым названием VACOFLUX®27 сравнимы со стандартным Fe – 27Co сплавом, легированным хромом (Cr). В сплаве VACOFLUX®27 наблюдается уменьшение удельного электрического сопротивления, и высокая намагниченность насыщения.

Fe – 27Co сплав VACOFLUX®27 является зарубежным аналогом отечественного сплава 27КХ ГОСТ 10160-75. Исходя из анализа публикаций по данной тематике становится ясно, что к сожалению аналогичные работы в отечественной металлургии не проводились. А если учесть тот факт, что сплав 27КХ на сегодняшний день находит широкое применение при производстве различных приборов как специального, так и гражданского назначения, то данный материал является актуальным.

Магнитомягкие материалы

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

Магнитомягкие материалы.

Магнитомягкие материалы - это магнитные материалы, обладающие низкой коэрцитивной силой и как следствие узкой предельной петлей гистерезиса, которые под действием магнитного поля способны легко намагничиваться и размагничиваться. Считается, что к магнитомягким можно отнести те материалы, которые обладают внутренней коэрцитивной силой менее 4000 А/м при условии деления всех магнитных материалов на два класса - магнитомягкие и магнитотвердые, а при выделении в отдельную группу полутвердые материалы (тройная классификация) -  материалы с коэрцитивной силой менее 500 А/м.

Магнитомягкие материалы включают в себя широкий спектр железоникелевых и железокобальтовых прецизионных магнитомягких сплавов, кремнистых и нелегированных электротехнических сталей и чистое железо. Магнитомягкие материалы находят применение в устройствах, требующих от материалов высокой начальной и максимальной магнитной проницаемости в сочетании с простотой изготовления.

Для производства прецизионных магнитомягких сплавов используется сложное оборудование, передовые технологии и опыт, накопленный при производстве сплавов для авиационной промышленности. Производство магнитомягких материалов включает в себя применение ультрачистого сырья, специальные процессы и технологии плавки в индукционных печах в инертной атмосфере и рафинирования расплава. Конечный продукт изготавливается путем ковки, горячей и холодной прокатки, волочения проволоки и термообработки в зависимости от технических требований заказчика.

Средненикелевый пермаллой - прецизионные магнитомягкие сплавы 45Н и 50Н

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

К средненикелевым пермаллоям относят сплавы на основе никеля (Ni) и железа (Fe) с содержанием никеля от 45% до 65%. По уровню основных магнитных параметров в соответствии с ГОСТ 10160-75 среднелегированные пермаллои относятся к сплавам с повышенной магнитной проницаемостью и повышенной индукцией технического насыщения. Наиболее часто сплавы применяются для изготовления деталей сердечников малогабаритных силовых трансформаторов, дросселей, реле и деталей магнитных цепей, работающих при повышенной индукции без подмагничивания или с небольшим подмагничиванием.

Прецизионные магнитомягкие сплавы с высокой коррозионной стойкостью - 16Х и 36КНМ

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

Эксплуатация электромагнитных и электромеханических изделий в агрессивных средах требует применения в них магнитомягких материалов, способных не только длительное время противостоять этой среде, но и сохранять свои магнитные свойства. К магнитомягким материалам, обладающими коррозионной стойкостью к морской воде относится прецизионный магнитомягкий сплав 36КНМ ГОСТ 10160–75, а сплав стойкий к среде повышенной влажности до 98%, тропическим условиям и к воздействию инея, россы и морского тумана – 16Х ГОСТ 10160–75. Не смотря на то, что сплав 36КНМ не рекомендуется к применению в новых разработках, на сегодняшний день эти сплавы находят широкое применение в производстве магнитопроводов для электрических машин,  якорей и электромагнитов, которые без защитных покрытий способны работать в сложных условиях воздействия среды, температуры и давления. Кроме коррозионной стойкости, по которой сплавы 16Х и 36КНМ выделяют в отдельную группу, они обладают высокой магнитной индукцией в слабых и средних магнитных полях и низкой коэрцитивной силой. Достижение параметров коррозионной стойкости и восстановление магнитных свойств осуществляется высокотемпературным отжигом в вакууме при температурах 1100°С – 1200°С.

Магнитомягкие сплавы с высокой магнитной индукцией технического насыщения – пермендюры 49К2ФА и 49КФ

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

Аннотация

Особое место среди магнитомягких сплавов на основе железа занимают магнитомягкие прецизионные сплавы двойной Fe51-Co49 и тройной Fe49-Co49-V2 систем, представителями которых являются сплавы 49КФ ГОСТ 10160–75 и 49К2ФА ГОСТ 10160–75 называемые также пермендюрами. Отличительная черта этих сплавов – величина магнитной индукции технического насыщения BS, значения которой достигают 2,4 Тл, вследствие чего они образуют группу сплавов с высокой магнитной индукцией технического насыщения. Кроме того эту группу дополняют прецизионные магнитомягкие сплавы 27КХ и 49К2Ф. Наиболее часто пермендюры 49К2ФА и 49КФ применяют для производства сборочных единиц роторов и статоров различных электрических машин, а так же для производства концентраторов магнитного потока в рабочем зазоре. Как и все прецизионные магнитомягкие сплавы, пермендюры 49К2ФА и 49КФ чувствительны к любым механическим воздействиям, которые приводят к смещению доменных границ, дроблению и перестройка доменной структуры и как следствие значительно ухудшают  их основные магнитные параметры. Восстановление и стабилизация основных магнитных параметров сплавов 49К2ФА и 49КФ достигается термообработкой – высокотемпературным отжигом в вакуумных печах сопротивления при температурах 850°С и 1100°С в течении 4 – 6 часов и медленным охлаждением.

Магнитомягкие сплавы с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях – пермаллои 79НМ и 80НХС

Наиболее часто применяемые сплавы: 79НМ, 80НХС, 49К2ФА, 49КФ, 16Х в производстве магнитопроводов. Рассмотрены вопросы связанные с применяемостью этих сплавов, их химическим составом, классификация, а так же высокотемпературный отжиг и измерение основных магнитных параметров.

Аннотация

К высоконикелевым пермаллоям относят прецизионные магнитомягкие сплавы на основе никеля (Ni) и железа (Fe) с содержанием никеля до 85%, наиболее востребованными представителями которых, являются пермаллои 79НМ – ГОСТ 10160-75 и 80НХС – ГОСТ 10160-75. По уровню магнитных параметров, пермаллои относятся к группе сплавов с наивысшей магнитной проницаемостью в слабых полях. Основной областью применения высоконикелевых пермаллоев является производство сердечников малогабаритных импульсных трансформаторов, роторов высокомоментных двигателей, низкочастотных дросселей и бесконтактных реле, магнитных экранов для различных устройств и кабелей и множества других устройств, работающих в слабых статических и динамических магнитных полях. Преимуществом Fe-Ni сплавов является хорошая технологичность, что позволяет получить ленты толщиной до 0,5 мкм и расширить частотный диапазон их применения. Доменная структура высоконикелевых пермаллоев 79НМ и 80НХС, чувствительна к малейшим упругим напряжениям, которые возникают вследствие деформаций металла, под действием которых может происходить смещение доменных границ, дробление и перестройка доменной структуры. Аналогичное воздействие оказывает появления наклепа в поверхностных слоях металла, возникающего вследствие механической обработки. Это приводит к образованию напряженного состояния кристаллической решетки, что в свою очередь приводит к изменению доменной структуры. Данные процессы способствуют значительному снижению магнитных параметров и, как следствие, к несоответствию продукции требуемому качеству. Для восстановления магнитных свойств высоконикелевые пермаллои подвергают термообработке – высокотемпературному отжигу в вакууме при Т=1250°С в течение 3 – 6 часов в зависимости от класса, а для стабилизации магнитных параметров и незначительным их варьированиям – низкотемпературному отжигу, температура которого не превышает Т=500°С.

Технологии термообработки магнитомягких сплавов, электротехнических сталей и измерения их магнитных параметров
Top.Mail.Ru