Магнитно-мягкая полоса 45Н в Минске

Магнитно-мягкая полоса 45Н: характеристики и применение

Магнитно-мягкая полоса 45Н — это холоднокатаный прокат из железоникелевого прецизионного сплава с содержанием никеля 45–46 %, легированного молибденом. Материал относится к группе высоконикелевых пермаллоев и предназначен для изготовления магнитопроводов, работающих в слабых и средних магнитных полях с частотой до 10 кГц. Полоса 45Н поставляется в нагартованном или термически обработанном состоянии, что определяет конечные магнитные свойства изделия после операций штамповки и отжига.

Металлургические особенности сплава 45Н

Сплав 45Н имеет высокую начальную магнитную проницаемость — до 3000–6000 Гн/м после оптимальной термообработки в вакууме или водороде. Максимальная магнитная проницаемость достигает 60 000–100 000 Гн/м при коэрцитивной силе не более 2,4 А/м. Такие показатели достигаются за счет формирования однородной структуры твердого раствора с минимальным содержанием примесей углерода и серы. Легирование молибденом в количестве до 0,5 % повышает удельное электрическое сопротивление до 0,45–0,50 мкОмм, что снижает потери на вихревые токи при перемагничивании.

Полоса 45Н выпускается толщиной 0,05–2,5 мм и шириной до 250 мм. Точность геометрических размеров соответствует классу точности А или Б по ГОСТ 103-2006. Поверхность полосы не имеет заусенцев, расслоений и плен, что критично при последующей навивке тороидальных сердечников.

Технология производства и термообработка

Изготовление полосы 45Н включает вакуумно-индукционную выплавку, горячую прокатку и многопроходную холодную прокатку с промежуточными отжигами. Финальная термическая обработка готовых изделий из полосы 45Н проводится при температуре 1050–1150 C в среде осушенного водорода с точкой росы не выше –40 C. Скорость охлаждения после отжига не должна превышать 100 C/ч в интервале 600–300 C для предотвращения упорядочения структуры и сохранения высоких магнитных свойств.

Для изделий, работающих в импульсных режимах, применяется дополнительная термомагнитная обработка в продольном или поперечном магнитном поле напряженностью 800–1600 А/м. Это позволяет формировать прямоугольную петлю гистерезиса с коэффициентом прямоугольности до 0,9.

Применение полосы 45Н в электротехнических изделиях

Основное назначение полосы 45Н — производство магнитопроводов для слаботочных трансформаторов, дросселей и магнитных усилителей. Материал востребован в следующих областях:

• изготовление тороидальных сердечников для трансформаторов тока и напряжения с классами точности 0,2 и 0,5;
• магнитные экраны для электронно-лучевых трубок и чувствительных датчиков Холла;
• сердечники магнитных модуляторов и усилителей мощности в системах автоматики;
• элементы магнитных головок и запоминающих устройств;
• магнитопроводы для аппаратуры связи и измерительной техники.

Полоса 45Н применяется при изготовлении деталей, работающих при температурах от –60 до +200 C. При температурах ниже точки Кюри (около 420 C) материал сохраняет стабильные магнитные характеристики, что позволяет использовать его в аппаратуре с повышенными требованиями к температурной стабильности.

Механические и технологические свойства

В нагартованном состоянии полоса 45Н имеет временное сопротивление разрыву 590–690 МПа и относительное удлинение не более 3 %. После рекристаллизационного отжига прочность снижается до 440–540 МПа, а пластичность возрастает до 25–35 %. Твердость материала в отожженном состоянии составляет 130–160 HV, что обеспечивает хорошую штампуемость без образования трещин и заусенцев.

Сплав 45Н обладает высокой коррозионной стойкостью в атмосферных условиях и устойчив к воздействию минеральных масел и органических растворителей, применяемых при пропитке обмоток. Это позволяет использовать полосу без дополнительных защитных покрытий в большинстве конструкций электротехнических устройств.

Контроль качества и стандарты

Магнитно-мягкая полоса 45Н изготавливается по ГОСТ 10160-75. Контроль магнитных свойств проводится на кольцевых образцах, вырубленных из полосы и подвергнутых финальному отжигу по режиму, идентичному режиму обработки готовых сердечников. Допустимое отклонение по толщине составляет 0,01 мм для полос до 0,1 мм и 0,02 мм для полос толщиной свыше 0,1 мм. Серповидность полосы не превышает 1 мм на 1 м длины.

Каждая партия полосы 45Н сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава, результатов испытаний магнитных свойств и геометрических параметров. Для ответственных применений возможна поставка с дополнительным ультразвуковым контролем на отсутствие внутренних расслоений и неметаллических включений.

Вопросы и ответы