Магнитно-мягкая полоса 31Н4Х в Минске

Магнитно-мягкая полоса 31Н4Х: характеристики, сортамент и применение

Магнитно-мягкая полоса 31Н4Х — холоднокатаная лента из прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного хромом. Сплав относится к группе пермаллоев с повышенным удельным электрическим сопротивлением и предназначен для изготовления магнитопроводов, работающих в слабых и средних магнитных полях при частотах до 20 кГц. Полоса поставляется в термообработанном состоянии с нормированными магнитными свойствами: начальная магнитная проницаемость _н достигает 30 000–45 000, максимальная _max — 80 000–120 000 при коэрцитивной силе H_c не более 1,6 А/м.

Химический состав и структурные особенности

Основа сплава 31Н4Х — никель (30,5–32,5 %) и железо; хром вводится в количестве 3,5–4,5 %. Легирование хромом повышает удельное электрическое сопротивление до 0,55–0,65 мкОмм, что снижает динамические потери на вихревые токи в переменных полях. Содержание углерода ограничено 0,03 %, кремния — 0,3–0,6 %, марганца — до 0,4 %. Примеси серы и фосфора суммарно не превышают 0,015 %. Термомагнитная обработка в вакууме или водороде при 1050–1150 C формирует рекристаллизованную структуру с размером зерна 20–40 мкм, обеспечивающую высокую проницаемость в сочетании с достаточной пластичностью.

Сортамент и геометрические параметры

Полоса выпускается толщиной 0,05–1,0 мм, шириной 5–250 мм в рулонах или мерных отрезках. Предельные отклонения по толщине для лент высокой точности — 0,003 мм при толщине до 0,1 мм. Кромка — обрезная или необрезная; для навивки тороидальных сердечников применяется полоса с шероховатостью Ra 0,8 мкм. Поставка осуществляется по ТУ или стандартам предприятия с приложением паспорта магнитных свойств на каждую партию.

Магнитные свойства и условия эксплуатации

Сплав 31Н4Х сохраняет стабильные характеристики в диапазоне температур –60…+120 C. При нагреве выше 150 C наблюдается необратимое снижение проницаемости вследствие релаксации внутренних напряжений. Магнитострикция насыщения — (25–30) 10^–6. Полоса чувствительна к механическим деформациям: после резки, гибки или штамповки требуется повторная термомагнитная обработка для восстановления _н. В слабых полях (H 10 А/м) материал обеспечивает линейность кривой намагничивания, что важно для измерительных трансформаторов и магнитных усилителей.

Технологические операции и обработка

• Резка на гильотинных ножницах или лазером с минимальной зоной термического влияния.
• Навивка тороидальных и Ш-образных сердечников с межвитковой изоляцией.
• Отжиг в водороде при 1050–1150 C с выдержкой 2–4 ч и регулируемым охлаждением.
• Нанесение изоляционных покрытий (лак, оксидная плёнка) для снижения вихревых токов.
• Штамповка пластин магнитопроводов с последующей термообработкой в защитной среде.

Области применения

• Измерительные трансформаторы тока и напряжения классов точности 0,1–0,5.
• Магнитные усилители и дроссели в системах автоматики и телемеханики.
• Экраны магнитного поля в электронно-лучевых приборах и датчиках.
• Сердечники малогабаритных силовых трансформаторов в импульсных блоках питания.
• Магнитопроводы реле и контакторов слаботочных цепей управления.
• Головки магнитной записи и элементы датчиков Холла.

Вопросы и ответы