Магнитно-мягкая полоса 16Х-ВИ в Минске


Магнитно-мягкая полоса 16Х-ВИ: характеристики и применение

Магнитно-мягкая полоса 16Х-ВИ — это холоднокатаная лента из низколегированной хромистой стали, предназначенная для изготовления магнитопроводов и элементов электромагнитных устройств, работающих в постоянных и низкочастотных магнитных полях. Индекс ВИ в обозначении указывает на высокую чистоту металла по примесям, достигнутую методом вакуумно-индукционной выплавки, что обеспечивает стабильность магнитных свойств по длине полосы и от партии к партии.

Материал поставляется в состоянии после контролируемой прокатки и термической обработки с нормируемой коэрцитивной силой. В отличие от электротехнических сталей с содержанием кремния, полоса 16Х-ВИ легирована хромом в диапазоне 0,8–1,1 %, что повышает удельное электросопротивление и снижает потери на вихревые токи при перемагничивании. Содержание углерода ограничено 0,12–0,18 %, а сера и фосфор контролируются в пределах не более 0,025 % каждого.

Технологические особенности производства

Выплавка в вакуумно-индукционных печах позволяет снизить содержание газов — кислорода и азота — до минимальных значений, что положительно влияет на конечную магнитную проницаемость. Горячекатаный подкат подвергается холодной прокатке с промежуточными отжигами в защитной атмосфере диссоциированного аммиака. Финальный рекристаллизационный отжиг формирует однородную ферритную структуру с размером зерна, обеспечивающим оптимальное сочетание высокой максимальной магнитной проницаемости и низкой коэрцитивной силы.

Механические свойства полосы 16Х-ВИ нормируются в зависимости от толщины. Для тонких лент 0,2–0,5 мм характерен предел текучести 200–260 МПа при относительном удлинении не менее 28 %. Толстые полосы 1,0–2,0 мм демонстрируют предел текучести 190–240 МПа. Твёрдость по Бринеллю после отжига составляет 110–140 HB, что обеспечивает хорошую штампуемость при изготовлении пластин магнитопроводов.

Магнитные параметры и их контроль

Основные контролируемые характеристики полосы 16Х-ВИ — коэрцитивная сила и максимальная магнитная проницаемость. Коэрцитивная сила в состоянии поставки не превышает 80 А/м для толщин до 1,0 мм и 100 А/м для более толстых полос. Магнитная индукция в поле 2500 А/м составляет не менее 1,4 Тл, что достаточно для большинства электромагнитных устройств.

Толщина, ммКоэрцитивная сила, А/мМагнитная индукция при 2500 А/м, ТлПредел текучести, МПаОтносительное удлинение, %
0,2 70 1,4200–260 28
0,5 75 1,4200–255 30
1,0 80 1,4190–250 30

Области применения

Полоса 16Х-ВИ востребована в производстве компонентов электротехнического оборудования, где требуется стабильность магнитных характеристик при ограниченных массогабаритных показателях. Основные направления использования:

  • магнитопроводы поляризованных реле и контакторов постоянного тока;
  • сердечники электромагнитных клапанов пневмо- и гидрораспределителей;
  • полюсные наконечники и ярма измерительных трансформаторов;
  • магнитные системы герконовых датчиков и датчиков положения;
  • экранирующие элементы для защиты от низкочастотных магнитных полей;
  • детали магнитных цепей электромагнитных муфт и тормозов.

Штампованные пластины из полосы 16Х-ВИ применяются в шихтованных магнитопроводах, где для снижения потерь на вихревые токи используется лакированная или оксидированная поверхность. Толщина изоляционного покрытия нормируется в пределах 2–8 мкм, а коэффициент заполнения пакета стали достигает 0,95–0,97.

Особенности заказа и поставки

Полоса 16Х-ВИ поставляется в рулонах с внутренним диаметром 300 или 500 мм, наружный диаметр не превышает 800 мм. Допускается поставка в листах мерной длины по согласованию с производителем. Ширина полосы варьируется от 20 до 300 мм, точность по ширине соответствует классу БТ по ГОСТ 103. Серповидность на 1 м длины не превышает 2 мм для лент шириной до 100 мм.

При заказе необходимо указывать толщину, ширину, класс точности по толщине и требованию к обрезу кромки. Для штамповки магнитопроводов с узкими пазами рекомендуется заказывать полосу с завальцованной кромкой, что исключает образование заусенцев при последующей резке. Хранение материала должно исключать длительное воздействие влаги — допускается образование лёгкой побежалости без изменения магнитных свойств.

Вопросы и ответы

Чем полоса 16Х-ВИ отличается от обычной стали 16Х?

Индекс ВИ означает вакуумно-индукционную выплавку, которая обеспечивает пониженное содержание газов и неметаллических включений. Это даёт более стабильные магнитные характеристики и меньший разброс коэрцитивной силы по длине полосы.

Какая максимальная рабочая температура для магнитопроводов из 16Х-ВИ?

Материал сохраняет магнитные свойства до температуры 300–350 C. Выше 400 C начинается необратимое ухудшение магнитных характеристик из-за роста зерна и изменения структуры.

Можно ли использовать полосу 16Х-ВИ для работы на частоте 400 Гц?

При частоте 400 Гц потери на вихревые токи возрастают, поэтому целесообразно применять полосы толщиной не более 0,2–0,35 мм. Для более высоких частот рекомендуется использовать электротехнические стали с добавками кремния.

Какой класс точности по толщине обеспечивается при поставке?

Для полосы 16Х-ВИ обеспечивается класс точности БТ по ГОСТ 103. Допуск на толщину для лент 0,2–0,5 мм составляет 0,03 мм, для полос 1,0–2,0 мм — 0,06 мм.