Магнитно-мягкая полоса 68НМ: характеристики и применение
Магнитно-мягкая полоса 68НМ — это холоднокатаный прецизионный прокат из железоникелевого сплава с содержанием никеля около 68% и молибдена около 3%. Материал относится к группе высоконикелевых пермаллоев и предназначен для изготовления магнитопроводов, работающих в слабых и средних магнитных полях с частотой до 10 кГц. Полоса 68НМ поставляется в термически обработанном состоянии или без термообработки, с последующим отжигом готовых изделий в среде водорода или вакуума для достижения максимальной магнитной проницаемости.
Ключевая особенность сплава 68НМ — сочетание высокой начальной магнитной проницаемости (до 50 000 Гс/Э после оптимальной термообработки) с относительно низкой коэрцитивной силой (не более 0,02 Э). Это достигается за счет формирования в процессе контролируемого отжига текстуры {100}001 и очистки материала от примесей углерода, серы и кислорода. Толщина полосы варьируется от 0,05 до 2,5 мм, ширина — от 5 до 250 мм, что позволяет подбирать материал под конкретную конструкцию магнитной системы.
Технологические параметры и сортамент
Полоса 68НМ производится методом холодной прокатки с промежуточными вакуумными отжигами. Чистота обработки поверхности — не ниже группы 3 по ГОСТ 26877, кромка — обрезная или необрезная в зависимости от назначения. Механические свойства в состоянии поставки: временное сопротивление разрыву — 540–640 МПа, относительное удлинение — 25–35%. После финального отжига готовых изделий твердость снижается до 130–150 HV, что облегчает механическую обработку и штамповку.
| Толщина, мм | Ширина, мм | Коэрцитивная сила, Э | Начальная проницаемость, Гс/Э | Удельное сопротивление, мкОмсм |
|---|---|---|---|---|
| 0,05–0,10 | 5–100 | 0,02 | 30 000–50 000 | 45–50 |
| 0,10–0,50 | 10–200 | 0,025 | 25 000–45 000 | 45–50 |
| 0,50–2,50 | 20–250 | 0,03 | 20 000–40 000 | 45–50 |
Области применения в электротехнике и приборостроении
Полоса 68НМ востребована при производстве компонентов с жесткими требованиями к стабильности магнитных характеристик в диапазоне температур –60…+80 C. Основные потребители — предприятия электротехнической и радиоэлектронной промышленности, выпускающие:
- магнитные экраны для чувствительных датчиков Холла и магниторезистивных элементов;
- сердечники импульсных трансформаторов и дросселей для вторичных источников питания;
- магнитопроводы измерительных трансформаторов тока класса точности 0,2S и выше;
- полюсные наконечники и фокусирующие системы электронно-лучевых приборов;
- элементы магнитных головок для запоминающих устройств и измерительной техники.
В отличие от сплава 50Н, материал 68НМ обеспечивает более высокую начальную проницаемость при меньших напряженностях поля, что критично для работы в слабосигнальных цепях. По сравнению с 79НМ, сплав 68НМ имеет более низкое удельное сопротивление, но лучшую технологичность при штамповке тонких лент — меньше склонность к трещинообразованию по кромке.
Особенности термообработки готовых изделий
Магнитные свойства полосы 68НМ реализуются только после финального отжига, который проводится при температуре 1050–1150 C в течение 2–4 часов в атмосфере осушенного водорода с точкой росы не выше –40 C. Скорость охлаждения после выдержки — 100–200 C/ч до температуры 600 C, далее — произвольная. Отклонение от рекомендованного режима приводит к необратимому снижению проницаемости на 30–50%.
При проектировании магнитных систем следует учитывать, что сплав 68НМ чувствителен к механическим напряжениям: наклеп при резке, гибке или сборке пакета снижает начальную проницаемость. Поэтому после механической обработки рекомендуется проводить повторный отжиг изделий при 900–950 C в течение 1–2 часов. Для крупногабаритных магнитопроводов допускается применение магнитоимпульсной обработки для снятия остаточных напряжений.
Вопросы и ответы
Чем отличается полоса 68НМ от сплава 50Н?
Сплав 68НМ содержит 68% никеля и 3% молибдена, что обеспечивает начальную проницаемость в 2–3 раза выше, чем у 50Н, при коэрцитивной силе до 0,02 Э. Однако 68НМ имеет более высокую стоимость и требует строгого соблюдения режимов термообработки.
Какая максимальная рабочая частота для магнитопроводов из 68НМ?
Практический предел — до 10 кГц для лент толщиной 0,05–0,1 мм. При более высоких частотах растут потери на вихревые токи, и целесообразно применять ферриты или аморфные сплавы.
Поставляется ли полоса 68НМ с аттестацией для авиационной промышленности?
Да, возможна поставка с приемкой ОТК по ГОСТ 10160-75 и дополнительными испытаниями на соответствие отраслевым нормам. Требуется согласование условий приемки при заказе.
Как влияет толщина полосы на магнитные свойства?
С уменьшением толщины снижаются потери на вихревые токи, но ухудшается коэффициент заполнения магнитопровода. Оптимальная толщина выбирается исходя из рабочей частоты: 0,05–0,1 мм для 1–10 кГц, 0,2–0,5 мм для 400 Гц–1 кГц.
