Лента из магнитно-твердых сплавов 52К13Ф в Минске

Лента из магнитно-твердых сплавов 52К13Ф: технические характеристики и применение

Лента из магнитно-твердого сплава 52К13Ф — прецизионный холоднокатаный прокат на железо-кобальтовой основе с ванадиевым упрочнением, предназначенный для изготовления постоянных магнитов сложной геометрической формы. Материал относится к группе деформируемых магнитно-твердых сплавов типа викаллой и поставляется в виде тонкой ленты толщиной от 0,2 до 2,5 мм, что позволяет формировать магнитные системы методами штамповки, гибки и механической обработки без потери магнитных свойств.

Металлургические особенности сплава 52К13Ф

Химический состав сплава 52К13Ф регламентирован и включает кобальт в количестве 50–54%, ванадий — 12–14%, остальное — железо с допустимыми примесями. Высокое содержание кобальта обеспечивает максимальную магнитную энергию, а ванадий формирует дисперсные выделения при термомагнитной обработке, ответственные за коэрцитивную силу. Технология производства ленты включает вакуумно-индукционную выплавку, горячую и холодную прокатку с промежуточными отжигами, финишную термообработку в магнитном поле.

Ключевая особенность сплава 52К13Ф — анизотропия магнитных свойств, формируемая в ходе термомагнитного отпуска. При нагреве до 600–650 C и последующем охлаждении в магнитном поле напряженностью не менее 160 кА/м происходит ориентация доменной структуры вдоль направления прокатки. Это обеспечивает максимальные значения остаточной индукции именно в продольном направлении ленты, что необходимо учитывать при проектировании магнитных цепей.

Магнитные и механические параметры

После полного цикла термообработки лента 52К13Ф демонстрирует следующие характеристики:

• коэрцитивная сила по намагниченности — 20–28 кА/м;
• остаточная индукция — 0,9–1,1 Тл;
• максимальная энергия магнита — 8–12 кДж/м;
• температурный коэффициент индукции — –0,02 %/C в диапазоне –60…+150 C;
• предел прочности при растяжении — 700–900 МПа;
• твердость после термообработки — 45–52 HRC.

Рабочий температурный диапазон магнитов из ленты 52К13Ф составляет от –60 до +350 C без необратимой деградации свойств. Материал характеризуется высокой коррозионной стойкостью благодаря кобальтовой основе, однако для длительной эксплуатации во влажной среде рекомендуется защитное покрытие.

Промышленное применение ленты 52К13Ф

Тонкая лента из сплава 52К13Ф востребована в производствах, где требуются компактные постоянные магниты с высокой стабильностью характеристик при повышенных температурах и механических нагрузках. Основные области использования:

• электроизмерительные приборы — магнитоэлектрические системы логометров, гальванометров, тахогенераторов;
• авиационная и ракетная техника — датчики угловых скоростей, исполнительные механизмы систем автоматического управления;
• приборостроение — магнитные системы герконовых реле, датчиков Холла, расходомеров;
• электротехника — полюсные наконечники шаговых двигателей, роторы синхронных машин малой мощности;
• медицинская техника — элементы магнитных систем физиотерапевтических аппаратов.

Лента поставляется в рулонах с внутренним диаметром 300 или 500 мм, масса рулона — от 50 до 300 кг. Возможна поставка мерными отрезками с допуском по длине 1 мм. Поверхность ленты — светлая, без окалины и заусенцев, кромка обрезана с радиусом скругления не более 0,1 мм.

Особенности обработки и монтажа

Магнитные свойства сплава 52К13Ф проявляются только после финальной термомагнитной обработки, поэтому лента поставляется в отожженном состоянии с низкой коэрцитивной силой. Это позволяет изготавливать детали сложной конфигурации методами холодной штамповки, гибки с радиусом не менее двух толщин и вырубки без растрескивания. После формообразования детали подвергаются закалке от 950–1000 C с последующим отпуском в магнитном поле.

При проектировании магнитных систем из ленты 52К13Ф следует учитывать относительно невысокую коэрцитивную силу по сравнению с редкоземельными магнитами. Материал целесообразно применять в цепях с малой длиной воздушного зазора и высокой магнитной проницаемостью внешнего контура. Размагничивающее воздействие внешних полей свыше 30 кА/м может привести к необратимой потере свойств, поэтому требуется экранирование или конструктивная защита.

Вопросы и ответы