Средненикелевый пермаллой - прецизионные магнитомягкие сплавы 45Н и 50Н | Лаборатория магнитных материалов и измерений

Технологии термообработки магнитомягких сплавов, электротехнических сталей
и измерения магнитных параметров

Статьи

Статьи » Прецизионные магнитомягкие сплавы

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.


Содержание

  1. Химический состав пермаллоев 45Н и 50Н .
  2. Классификация прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н по магнитным параметрам.
  3. Термообработка (отжиг) прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н.
  4. Основные магнитные параметры прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н.
  5. Список источников.

В зависимости от способа выплавки, ленты и пруты сплавов 45Н и 50Н поставляются трех классов: с нормальными, повышенными и высокими магнитными свойствами, что соответствует открытой выплавки, выплавки в вакуумной печи и по согласованию с потребителем специальными методами выплавки – вакуумно-индукционная (50Н-ВИ ТУ 14-1-1530-75), вакуумно-дуговая, плазменная и электронно-лучевая из свежих шихтовых материалов. В соответствии с ГОСТ 10160-75 класс указывается в условном обозначении сплава. Промышленность выпускает сплав 50Н в виде:

  • ленты согласно ГОСТ 10160-75, ТУ 14-1-4039-85, ТУ 14-1-4786-90 толщиной от 0,05 мм до 2,5 мм и шириной от 5 мм до 250 мм нормальной (Н) и высокой (В) точности с обрезной (О) и не обрезной кромками;
  • горячекатаных листов согласно ГОСТ 10160-75 толщиной от 3,0 мм до 22,0 мм и шириной до 600 мм;
  • горячекатаного и кованного круга согласно ГОСТ 10160-75, ТУ 14-1-841-73 диаметром прутков от 8,0 мм до 100 мм;
  • холоднокатаной проволоки согласно ГОСТ 10160-75 диаметром от 0,1 мм до 2,5 мм.

Пример условного обозначения: лента 0.10-150-II-50Н-Н-ВИ-ГОСТ10160-75.

Химический состав прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н регламентируемый ГОСТ 10994-74

Fe C Si Mn Ni S P Cu
45Н 51.83 – 54.25 до 0,03 0,15 – 0,3 0,6 – 1,1 45,0 – 46,5 до 0,02 до 0,02 до 0,2
50Н 48.33 – 50.55 0,3 – 0,6 49,0 – 50,5

Магнитные свойства прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н регламентируемые ГОСТ 10160-75

Основные магнитные параметры прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н ГОСТ 10160-75

Физические свойства прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н регламентируемые приложением 2 ГОСТ 10160-75

Плотность
γ, кг/м3
Удельное электрическое сопротивление
ρ, Ом•мм2
Температура точки Кюри
θc, °С
Магнитострикция насыщения
λs, 106
45Н 8,2 0,54 450 25
50Н 8,2 0,45 500 25

Механические свойства прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н регламентируемые приложением 2 ГОСТ 10160-75

Твердость по Бринеллю
HB
Временное сопротивление
σB, МПа
Предел текучести
σ0,2, МПа
Модуль нормальной упругости
Е, кН/мм2
Относительное удлинение
δ5, %
Относительное сжатие
φ, %
45Н В нагартованном состоянии 170 740 735 200 3 15
после отжига 130
50Н В нагартованном состоянии 170 780 685 160 3 15
после отжига 130 440 145 35 60
Иностранные аналоги прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н
Торговое название Сплав Нормативный документ Система маркировки DIN/UNS
FeNi36 DIN 17745 / DIN 17405 / DIN EN 60404–8–6 1.3910 / 1.3911
FeNi48 DIN 17745 / DIN 17405 / DIN EN 60404–8–6 / ASTM A753 1.3922 / 1.3926 /
1.3927 / K94840
Сплав Ni Mn S Cr Cu C Si P Fe
FeNi36 36.0 ≤0.5 ≤0.2 ≤ 0.01 ≤ 0.3 0.3 ≤ 0.02 ≤ 0.2 ≤ 0.01 Остальное
FeNi48 48.0
Сплав Плотность
γ, кг/м3
Индукция технического
насыщения Bs, Тл
Температура точки
Кюри θc, °С
Коэрцитивная сила
Hc, А/м
Магнитная проницаемость
μ0.4 DC/AC
Максимальная магнитная
проницаемость μmax DC/AC
Модуль упругости
Е, ГПа
FeNi36 8.15 1.2 240 10 6 000 / 5 000 25 000 / 20 000 135
FeNi48 8.25 1.5 470 4 10 000 / 8 000 150 000 / 70 000 150

Термообработка прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н: отжиг в высоком вакууме.

Режимы отжига в вакууме, позволяющие восстановить магнитные свойства прецизионных магнитомягких сплавов 45Н и 50Н, рекомендуемые ГОСТ 10160-75 (1 режим) и авторитетными авторами, приведены в таблице 3. При этом необходимо учитывать, что основной режим отжига, позволяющий восстановить магнитные параметры, указан в сертификате качества на партию поставленного сплава, параметры которого могут незначительно отличаться от режима рекомендуемого ГОСТ 10160-75.

Режимы термообработки сплавов 45Н и 50Н в вакууме

Подтверждение магнитных свойств деталей из сплавов 45Н и 50Н или поставки металла при входном контроле на соответствие требованиям ГОСТ 10160-75 осуществляется измерениями статических магнитных характеристик основной кривой намагничивания и предельной петли гистерезиса тороидальных точеных, шихтованных или витых образцов после высокотемпературного отжига в инертной среде. При этом образцы-свидетели отжигаются в одной садке с аттестуемыми деталями. Перед измерением основных магнитных параметров образцы-свидетели подготавливаются в соответствие с методикой подготовки образцов к измерениям магнитных параметров кривой намагничивания и петли гистерезиса.

Образцы-свидетели сплава 50Н ГОСТ 10160-75

Рисунок 4. Образцы-свидетели сплава 50Н ГОСТ 10160-75

Измерение основных магнитных параметров прецизионных магнитомягких сплавов выполняют по методике ГОСТ 8.377-80 на измерителе параметров магнитомягких материалов, в основу которого заложен индукционно-импульсный режим изменения напряженности магнитного поля. Для снижения методической погрешности измерения индукции технического насыщения, максимальной и начальной магнитных проницаемостей до уровня менее 1% применяется методика определения основных магнитных параметров в статических магнитных полях. Результаты измерений образцов-свидетелей лент сплавов 45Н-ВИ и 50Н-ВИ после отжига в вакууме по режимам, рекомендуемые ГОСТ 10160-75 показаны на рисунке 5.

Основная кривая намагничивания ленты 45Н Основная кривая намагничивания ленты 50Н ГОСТ 10160-75

Петля гистерезиса сплава 45Н ГОСТ 10160-75Петля гистерезиса сплава 50Н ГОСТ 10160-75

Рисунок 5. Основная кривая намагничивания и петля гистерезиса лент сплавов 45Н и 50Н

Основными причинами, по которым после отжига в вакууме по режиму, указанному в сертификате на поставленный метал не удается достичь нормированные для сплавов 45Н и 50Н магнитные параметры, являются некачественная подготовка деталей и образцов-свидетелей к отжигу в вакууме, несоблюдение режима отжига в инертной среде и отсутствие навыков измерения основных магнитных параметров кольцевых образцов-свидетелей в статических магнитных полях.

Если у вас есть вопросы по технологиям термообработки и измерениям магнитных параметров, вы можете задать их по электронной почте или через форму обратной связи, автор проекта всегда ответит на все технические вопросы, связанные с термообработкой и измерениями магнитных параметров.


© Magnetlab.ru - Лаборатория магнитных материалов и измерений 2019 г. При использовании материалов, ссылка на сайт обязательна
0
0
Назад

Дополнительно по данной категории

Нет комментариев. Почему бы Вам не оставить свой?
Ваше имя:
Комментарий:
Секретный код:Для обновления секретного кода нажмите на картинку
Повторить:
Технологии термообработки магнитомягких сплавов, электротехнических сталей и измерения их магнитных параметров
Top.Mail.Ru