Магнитно-мягкая полоса 35НКХСП в Минске


Магнитно-мягкая полоса 35НКХСП: характеристики и применение

Магнитно-мягкая полоса 35НКХСП — прецизионный прокат из железо-никель-кобальтового сплава с хромом и кремнием, предназначенный для изготовления магнитопроводов, работающих в импульсных и высокочастотных режимах. Материал поставляется в виде холоднокатаной ленты толщиной от 0,05 до 2,5 мм и шириной до 250 мм, с классом точности по толщине ТТ и качеством поверхности по группе 2 ГОСТ 4986-79.

Сплав 35НКХСП относится к группе магнитно-мягких материалов с прямоугольной петлей гистерезиса (ППГ). Характерная особенность — коэффициент прямоугольности петли не менее 0,90 в полях до 10 А/см, что достигается термомагнитной обработкой в продольном магнитном поле. Легирование хромом (1,5–2,5%) повышает удельное электросопротивление до 0,45–0,55 мкОмм, снижая потери на вихревые токи при перемагничивании на частотах до 20 кГц.

Химический состав и структура

Химический состав сплава 35НКХСП регламентируется ТУ 14-1-3529-84 и включает:

  • никель — 34,5–36,5% — обеспечивает высокую начальную магнитную проницаемость;
  • кобальт — 28,5–30,5% — формирует положительную магнитострикцию насыщения;
  • хром — 1,5–2,5% — повышает удельное сопротивление и коррозионную стойкость;
  • кремний — 0,3–0,8% — раскисление и стабилизация магнитных свойств;
  • железо — остальное.

После вакуумно-дугового переплава и многоступенчатой холодной деформации лента проходит финишную термообработку при 1100–1150 C в среде водорода с точкой росы не выше –40 C. Это обеспечивает рекристаллизацию с размером зерна 0,05–0,15 мм и формирование совершенной текстуры {110}001, необходимой для получения ППГ.

Магнитные параметры в готовых изделиях

Контроль магнитных характеристик выполняется на кольцевых образцах после термомагнитной обработки. Нормируемые показатели для полосы 35НКХСП:

ПараметрЗначениеУсловия измеренияТипичный разбросМетод контроля
Коэрцитивная сила Hc, А/м 8,0постоянное поле, 25 C5,5–8,0баллистический метод
Индукция насыщения Bs, Тл 1,45H = 800 А/м1,48–1,55пермеаметр
Коэффициент прямоугольности Br/Bs 0,90H = 10 А/см0,90–0,94осциллографический
Удельное электросопротивление, мкОмм0,45–0,5520 C0,47–0,52четырехзондовый

Промышленное применение

Полоса 35НКХСП востребована в производстве компонентов радиоэлектронной аппаратуры и силовой преобразовательной техники. Основные области использования:

  • магнитные усилители и дроссели насыщения в системах стабилизации напряжения;
  • импульсные трансформаторы для блоков питания сварочных инверторов и УПС;
  • магнитные модуляторы в радиолокационных станциях и ускорительной технике;
  • датчики магнитного поля и феррозондовые элементы систем навигации;
  • магнитные экраны и концентраторы потока в измерительных преобразователях.

Лента толщиной 0,05–0,1 мм применяется для навивки тороидальных сердечников с коэффициентом заполнения не менее 0,82. Для защиты от межвитковых замыканий поверхность полосы оксидируется или покрывается электроизоляционным лаком на эпоксидной основе с пробивным напряжением не менее 300 В.

Особенности обработки и эксплуатации

Механическая обработка полосы 35НКХСП выполняется только до финального отжига. Резка, штамповка и навивка должны исключать наклеп, превышающий 5% деформации, иначе магнитные свойства ухудшаются. После формообразования изделия подвергаются термомагнитному отжигу при 950–1050 C в магнитном поле напряженностью 800–1600 А/м с последующим охлаждением со скоростью 50–100 C/ч до точки Кюри (около 600 C).

Рабочий диапазон температур для изделий из полосы 35НКХСП составляет –60…+150 C. При температурах выше 200 C наблюдается необратимое ухудшение прямоугольности петли гистерезиса из-за релаксации наведенной анизотропии. Материал чувствителен к механическим напряжениям — монтаж сердечников должен исключать сжатие и изгиб корпуса.

Вопросы и ответы

Чем полоса 35НКХСП отличается от сплава 50Н?

Сплав 35НКХСП содержит кобальт и хром, что обеспечивает более высокую индукцию насыщения (до 1,55 Тл против 1,4 Тл у 50Н) и прямоугольную петлю гистерезиса. При этом начальная проницаемость ниже — материал оптимизирован для импульсных режимов, а не для слабых полей.

Какая максимальная рабочая частота для сердечников из 35НКХСП?

Практический предел — 20 кГц для ленты 0,05 мм. На более высоких частотах растут потери на вихревые токи, и целесообразнее применять ферриты или аморфные сплавы. Для частот до 5 кГц допустима лента 0,1–0,2 мм.

Как хранить полосу 35НКХСП до переработки?

Рулоны хранятся в сухих отапливаемых помещениях при относительной влажности не более 60% в упаковке производителя. Срок хранения без переконсервации — 12 месяцев. Не допускается контакт с кислотами и щелочами.

Возможна ли сварка деталей из 35НКХСП?

Аргонодуговая сварка допустима для конструкционных соединений, но зона термического влияния теряет магнитные свойства. Для магнитопроводов сварка не применяется — соединение выполняется пайкой серебряными припоями при температуре не выше 700 C.