Лента из перминвара 40НКМ-П: прецизионный сплав для магнитопроводов и датчиков
Лента из перминвара 40НКМ-П — холоднокатаная полоса из железоникелькобальтового сплава с высокой магнитной проницаемостью в слабых полях. Марка 40НКМ-П относится к группе перминваров: содержание никеля — 40–42 %, кобальта — 24–26 %, молибдена — 3,5–4,5 %, остальное — железо. Индекс «П» обозначает поставку в виде ленты (полосы) с нормированными магнитными свойствами после термомагнитной обработки. Сплав характеризуется прямоугольной петлёй гистерезиса, малой коэрцитивной силой (не более 1,6 А/м) и высокой начальной проницаемостью ( до 60 000).
Технические характеристики ленты 40НКМ-П
| Параметр | Значение | Единица | Условия | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина | 0,02–0,20 | мм | холодная прокатка | ТУ 14-1-3225 |
| Ширина | 5–250 | мм | продольная резка | ТУ 14-1-3225 |
| Коэрцитивная сила Hc | 1,6 | А/м | после ТМО | ГОСТ 8.377 |
| Начальная проницаемость | 30 000–60 000 | — | H 0 | ГОСТ 8.377 |
| Максимальная проницаемость max | 150 000 | — | после ТМО | ГОСТ 8.377 |
| Индукция насыщения Bs | 1,4–1,5 | Тл | H = 800 А/м | — |
| Удельное сопротивление | 0,25–0,30 | мкОмм | 20 C | — |
Особенности марки 40НКМ-П
Сплав 40НКМ-П отличается от классических пермаллоев (50Н, 79НМ) наличием кобальта, что повышает индукцию насыщения и температурную стабильность магнитных свойств. Лента проходит вакуумную плавку, горячую прокатку, затем многопроходную холодную прокатку с промежуточными отжигами. Финальная термомагнитная обработка проводится в водороде при 1100–1150 C в магнитном поле для формирования наведённой магнитной анизотропии. После ТМО лента приобретает прямоугольность петли гистерезиса с коэффициентом Kp 0,90.
Толщина ленты определяет частотный диапазон применения: полосы 0,02–0,05 мм используются в магнитных усилителях и датчиках на частотах до 10 кГц, лента 0,10–0,20 мм — в силовых трансформаторах и дросселях на частотах 50–400 Гц. Поставка осуществляется в рулонах или разрезных полосах с шероховатостью поверхности Ra 0,8 мкм.
Области применения
- Магнитопроводы прецизионных трансформаторов тока и напряжения в измерительных системах релейной защиты.
- Чувствительные элементы магнитометров, феррозондовых датчиков и датчиков Холла в геофизической аппаратуре.
- Магнитные экраны для электронно-лучевых трубок, фотоэлектронных умножителей и криогенных устройств.
- Сердечники магнитных усилителей в системах автоматики и телемеханики на железнодорожном транспорте.
- Дроссели и трансформаторы в авиационных и космических системах электропитания с ограничением по массе.
- Элементы запоминающих устройств и параметрических преобразователей в вычислительной технике.
Технологические требования при переработке
Лента 40НКМ-П поставляется в термообработанном состоянии с нормированными магнитными характеристиками. При механической обработке (резка, штамповка, навивка) магнитные свойства ухудшаются из-за наклёпа, поэтому финальная термомагнитная обработка проводится после формообразования магнитопровода. Рекомендуемая температура отжига — 1100–1150 C в атмосфере водорода с точкой росы не выше –40 C. Скорость нагрева — не более 200 C/ч, охлаждение — 50–100 C/ч в магнитном поле напряжённостью 800–1200 А/м.
Сплав чувствителен к остаточным напряжениям: изгиб ленты радиусом менее 5 толщин вызывает необратимое снижение проницаемости. Хранение рулонов осуществляется в упаковке, исключающей деформацию и коррозию, при относительной влажности не более 60 %.
Вопросы и ответы
Чем 40НКМ-П отличается от пермаллоя 50Н?
40НКМ-П содержит кобальт (24–26 %) и молибден, что обеспечивает более высокую индукцию насыщения (1,4–1,5 Тл против 1,0–1,1 Тл у 50Н) и лучшую температурную стабильность. Однако начальная проницаемость 50Н выше — до 100 000.
Какая термообработка требуется после навивки магнитопровода?
Термомагнитная обработка в водороде при 1100–1150 C с выдержкой 2–4 ч, охлаждение в магнитном поле 800–1200 А/м со скоростью 50–100 C/ч. Точка росы водорода — не выше –40 C.
В каком диапазоне частот применяется лента 40НКМ-П?
Толщина 0,02–0,05 мм — до 10 кГц (датчики, усилители). Толщина 0,10–0,20 мм — 50–400 Гц (трансформаторы, дроссели). Свыше 10 кГц применяются ферриты или аморфные сплавы.
Как нормируются магнитные свойства ленты?
По ГОСТ 8.377 и ТУ 14-1-3225: коэрцитивная сила 1,6 А/м, начальная проницаемость 30 000–60 000, максимальная — не менее 150 000, коэффициент прямоугольности петли — не менее 0,90.
