Магнитно-твердые стали и сплавы

^{Магнитно-жесткие материалы обладают высокими значениями коэрцитивной силы — от нескольких десяткой до нескольких тысяч А/см Характерна широкая петля гистерезиса.Изготавливают постоянные магниты.}

^{Получение высококоэрцитивного состояния в этих сплавах обусловлено происходящими в них фазовыми превращениями: мартенситым превращением, распадом твердого раствора с выделением дисперсных фаз, превращением неупорядоченных твердых растворов, в решетке которых атомы компонентов распределены относительно равномерно, в упорядоченные твердые растворы, атомы компонентов в которых занимают определенные положения в кристаллической решетке. Коэрцитивная сила возрастает также при возникновении искажении в кристаллической решетке, вызванных напряжениями. Постоянные магниты можно раз. делить на следующие группы:}

^{1) стали с мартенситной структурой;}

^{2) литые магнитно-твердые сплавы;}

^{3) порошковые металлокерамическне сплавы;}

^{4) пластически деформируемые сплавы.}

^{1)Стали с мартенситной структурой}

^{-углеродистые заэвтектоидные стали -У10 и У12}

^{- легированные стали.- ЕХЗ ,ЕВ6 ,ЕХ5К5; ЕХ9К15М2}

^{Хромистые стали по сравнению с углеродистыми прокаливаются значительно глубже, поэтому из них изготовляют более крупные магниты. Хромокобальтовые стали имеют наиболее высокие магнитные свойства.}

^{Коэрцитивная сила легированных сталей после термической обработки составляет 4,8—12 кА/м, остаточная магнитная индукция 0,8— 1,0 Тл.}

^{Применение ограниченное}

^{2)Литые магнитно-твердые сплавы системы Fc—Ni—Al на основе железа. Они содержат примерно 12—34 % Ni и 6,5—15 % А1, остальное железо. В равновесном состоянии в сплавах имеются две фазы с объемноцентрированной кубической решеткой: β}₁ ^{твердый раствор, близкий по составу к железу, и β}₂^{-упорядоченныи твердый раствор на основе соединения NiAl. β}₂^{-фаэа слабоферромагнитна.. Для улучшения магнитных свойств легируют Си, Со, Ti, Nb, Сплавы обладают высокой твердостью и хрупкостью, поэтому они не поддаются деформации и обработке резанием; магниты из них изготовляют методом литья.}

^{Маркировка:ЮНД4,ЮНДК18,ЮНДК35Т5Б,}

^{Магнитные сплавы подвергают специфической термической обработке. Она включает в себя нагрев до 1250—1280 СС с последующим регламентированным охлаждением, которое обеспечивает получение наибольшего значения коэрцитивной силы.}

^{Еще более высокие результаты достигаются при термической обработке сплавов в магнитном поле (термомагнитная обработка).}

^{3)Порошковые магнитно- твердые сплавы изготовить из порошка Fe—Ni—Al имеют ряд преимуществ перед литыми сплавами: они обладают повышенной прочностью, что объясняется малой величиной зерна,. но по магнитным свойствам несколько уступают им.ММК1, М.МК7, ММ11).}

^{3)Деформируемые магнитно-твердое сплавы изготовляют на основе пластичных металлов: Fe}_a^{, Co, Си. Они обладают способностью к обработке давлением, резанием.}

^{По свойствам приближаются по к литейннм сплавам для постоянных магнитов, Сплавы являются дисперсионно-твердеющимн. Термическая обработка -закалка и старение (отпуск).}

^{Деформируемые сплавы:}

^{-хромко (45% Fe; 30% Сг; 25% Со);}

^{-викаллой (52% Со; 13% V, остальное— Fе);}

^{-кунико (50% Си; 21% Ni; 29% Со}

^{Ковкие пластичные деформируемые сплавы хромко, викаллой, кунико и другие применяют для изготовления тонких лент и проволоки.}

^{Магнитно-мягкие стали и сплаеы}

^{Мапштно-мягкие стали и сплавы предназначены для изготовления магнитопроводов, элементов магнитной системы, проводяших магнитный поток, создаваемый каким-либо источником.}

^{Эти стали н сплавы должны иметь малую коэрцитивную силу, большую магнитную восприимчивость. Характерна узкая петля гистерезиса.}

^{В качестве магнитно-мягкого материала используют тонколистовую электротехническую сталь, точнее, низкоуглеродистые (0,05— 0,005% С), железокремиистые сплавы (0,8—4,8% Si).}

^{1)Железокремиистые сплавы Кремний образует с железом твердый раствор (легированный феррит). Он сильно повышает электросопротивление стали и тем самым снижает потери на вихревые токи, увеличивает магнитную проницаемость.}

^{Электротехнические стали по структуре и виду прокатки разделяют на классы (ГОСТ 214270—75): 1 —горячекатаная изотропная; 2 — холоднокатаная изотропная; 3 — холоднокатаная анизотропная с определенной текстурой.}

^{В зависимости от содержания кремния стали подразделяют на группы: 0 —с содержанием до 0,4% Si; I —с 0,4—0,8 % Si; 2 — с 0,8—1,8% Si; 3-е 1,8—2,8% Si; 4 —с 2,8—3,8% Si; 5 — с 3,8-4,8% Si.}

^{Электротехнические стали делят на группы (0, 1,2, 6, 7] в зависимости от нормируемых показателей электрических и магнитных свойств.}

^{Выпускают следующие марки тонколистовых электротехнических сталей; горячекатаная сталь 1211; 1212; 1213; 1311; 1312; 1313; 1411; 1412 и др.; холоднокатаная анизотропная: 2011; 2012; 2013; 2111; 2211 и др.; холоднокатаная анизотропная (текстурировапнан): 3411; 3412; 3414 и т. д.}

^{В марке цифры означают: первая — класс по структуре и виду прокаткь, вторая — содержание кремния; третья — группу по основ­ной нормируемой характеристике свойств; четвертая — порядковый номер типа стали.}

^{Более высокие магнитные свойства имеет крупнозернистая сталь с определенной текстурой, т. е. с определенной преимущественной кристаллографической ориентацией зерен.}

^{Электротехническую сталь по применению делят на динамную и трансформаторную. Динамная сталь содержит 0,5—2,3 % Si и по сравнению с трансформаторной сталью (3,5—4,8 % Si) она более пластична}

^{2)Особо чистые сорта железа после специальной обработки также имеют высокую магнитную проницаемость и малую коэрцитивную силу, но низкое электросопротивление и большие потери на вихревые токи. Такое железо можно применять в качестве магнитно-мягкого материала для изготовления сердечников, полюсных наконечников электромагнитов и др.}

^{3)Железо никелевые сплавы (пермаллои) содержат 45—80 % ,Ni и дополнительно легированы храмом, кремнием, молибденом. Легиру­ющие элементы входят в твердый раствор, повышают электросопротивление и уменьшают потери на вихревые токи. Магнитная проницаемость этих сплавов очень высокая.}

^{Наиболее высокие свойства имеет пермаллой 79НМА (78,5—80 % Ni; 3,8—4,1 % Mo, остальное — Fe). После специальной термической обработки (высокотемпературный отжиг при 1100—1250 °С в атмосфере водорода с медленным охлаждением в магнитном ноле) они обладают высокой начальной магнитной проницаемостью до 50 000 и максимальной проницаемостью до 300 000, а также малой коэрцитивной силой (0,05—0,003 А/см).}

^{Из-за очень высокой начальной магнитной проницаемости пермаллои применяют в аппаратуре, работающей в слабых полях (телефон, радио).}