Лента из магнитно-твердых сплавов ЕХ3 в Минске

Лента из магнитно-твердых сплавов ЕХ3: технические характеристики и применение

Лента из магнитно-твердых сплавов ЕХ3 — это прецизионный полуфабрикат, изготавливаемый из сплава системы железо-хром-кобальт (Fe-Cr-Co) с добавлением алюминия. Материал относится к классу деформируемых магнитно-твердых сплавов и поставляется в виде холоднокатаной ленты толщиной от 0,1 до 2,5 мм. Основное назначение — производство постоянных магнитов малых и средних сечений, работающих в условиях статических и динамических магнитных полей.

Металлургические особенности и структура

Сплав ЕХ3 характеризуется формированием высококоэрцитивного состояния после закалки от температур 1300–1350 C с последующим ступенчатым отпуском в интервале 600–550 C. В процессе термомагнитной обработки в заготовке формируется анизотропная структура, обеспечивающая направленность магнитных свойств вдоль оси прокатки. Содержание кобальта в пределах 23–28% и хрома 28–34% определяет температурный коэффициент индукции на уровне –0,02%/C, что делает ленту пригодной для измерительных преобразователей с жесткими требованиями к стабильности параметров.

Механические свойства ленты ЕХ3 в состоянии поставки: твердость 35–45 HRC, предел прочности при растяжении — 700–900 МПа. Материал допускает штамповку, гибку и механическую обработку резанием до финишной термообработки. После полного цикла упрочнения лента приобретает хрупкость, что требует применения абразивной резки или электроэрозионной обработки при разделении на мерные заготовки.

Магнитные параметры и их контроль

Коэрцитивная сила по индукции H_cB ленты ЕХ3 после оптимальной термообработки достигает 48–56 кА/м, остаточная индукция B_r — 1,15–1,30 Тл, максимальная энергоемкость (BH)_max — 24–32 кДж/м. Указанные значения достигаются при ориентации намагничивающего поля вдоль направления прокатки. При поперечном намагничивании магнитные характеристики снижаются на 30–40%, что необходимо учитывать при проектировании магнитных систем с радиальной намагниченностью.

Промышленное применение ленты ЕХ3

Лента из магнитно-твердого сплава ЕХ3 востребована в производстве компонентов электротехнических и радиоизмерительных устройств. Основные области использования:

• магнитные системы герконовых датчиков и датчиков Холла для систем автоматизации технологических процессов;
• роторы миниатюрных шаговых двигателей и тахогенераторов, работающих в диапазоне температур –60…+150 C;
• полюсные наконеOHники и магнитопроводы электромагнитных реле с гарантированным срабатыванием при пониженном напряжении питания;
• экранирующие элементы и магнитные шунты в измерительных трансформаторах тока и напряжения;
• фиксирующие элементы в тормозных системах сервоприводов и робототехнических модулей.

Благодаря коррозионной стойкости в атмосферных условиях и в среде минеральных масел лента ЕХ3 применяется в узлах трения без дополнительных защитных покрытий. Для работы в агрессивных средах (морской туман, кислотные пары) рекомендуется нанесение гальванического цинкового или кадмиевого покрытия толщиной 6–12 мкм.

Технологические рекомендации по обработке

При проектировании деталей из ленты ЕХ3 следует учитывать усадку материала при термообработке — до 0,5% по длине и 1,0% по толщине. Резку ленты в отожженном состоянии выполняют на кривошипных прессах с зазором между пуансоном и матрицей 5–8% от толщины материала. После штамповки заготовки подвергают закалке в соляной ванне с выдержкой 10–20 минут и последующим двухступенчатым отпуском. Для достижения максимальной коэрцитивной силы обязательна выдержка в магнитном поле напряженностью не менее 160 кА/м на стадии отпуска при 620–640 C.

Намагничивание готовых деталей проводят в импульсных установках с энергией разряда 200–1000 Дж. Контроль степени намагниченности осуществляют с помощью милливеберметра и измерительной катушки, охватывающей деталь. Допустимый разброс магнитного потока в партии — не более 5% от номинального значения.

Вопросы и ответы