Магнитно-мягкий лист 31Н3Х: характеристики, сортамент и применение
Магнитно-мягкий лист 31Н3Х — холоднокатаный прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного хромом. Сплав 31Н3Х относится к группе магнитно-мягких материалов с высокой начальной магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой. Хром вводится для повышения удельного электрического сопротивления и стабилизации магнитных свойств при эксплуатации в слабых и средних магнитных полях. Лист поставляется в термообработанном состоянии с нормируемыми магнитными характеристиками.
Химический состав и структурные особенности
Основа сплава — никель 30,5–32,5 % и железо; хром — 2,5–3,5 %. Содержание углерода ограничено 0,03 %, кремния — 0,3 %, марганца — 0,4 %. Такое соотношение обеспечивает формирование однородной гранецентрированной кубической решётки -фазы без признаков мартенситного превращения. Именно отсутствие ферромагнитных включений второй фазы определяет стабильно высокую проницаемость в диапазоне индукций до 0,8 Тл.
Удельное электрическое сопротивление сплава 31Н3Х достигает 0,55–0,65 мкОмм, что заметно выше, чем у классического пермаллоя 79НМ. Повышенное сопротивление снижает динамические потери на вихревые токи при работе на переменном токе промышленной и повышенной частоты.
Магнитные и физико-механические параметры
| Параметр | Значение | Условия измерения | Единица | Норматив |
|---|---|---|---|---|
| Начальная магнитная проницаемость | 30 000–45 000 | H = 0,08 А/м | — | ТУ / ГОСТ |
| Максимальная проницаемость max | 80 000–120 000 | H = 0,8 А/м | — | ТУ |
| Коэрцитивная сила Hc | не более 1,6 | после термообработки | А/м | ТУ |
| Индукция насыщения Bs | 1,2–1,4 | H = 800 А/м | Тл | справочно |
| Удельное сопротивление | 0,55–0,65 | 20 C | мкОмм | справочно |
| Толщина листа | 0,05–2,0 | холодная прокатка | мм | сортамент |
| Плотность | 8,2 | 20 C | г/см | справочно |
Сортамент и состояние поставки
- Холоднокатаный лист толщиной 0,05–0,5 мм — для магнитопроводов малогабаритных трансформаторов и дросселей.
- Лист толщиной 0,5–2,0 мм — для экранов, реле и электромагнитных приводов.
- Поставка в термообработанном (отожжённом) состоянии в вакууме или водороде.
- Возможна поставка без финишной термообработки — под отжиг у потребителя.
- Форма: листы мерной длины, рулоны, ленты с обрезной кромкой.
- Точность прокатки — повышенная (ПТ) и нормальная (НТ) по толщине.
Области применения
Сплав 31Н3Х применяется в магнитопроводах измерительных трансформаторов тока и напряжения класса точности 0,2S и выше, где требуется минимальная погрешность при малых токах. В слаботочной технике — сердечники магнитных усилителей, модуляторов, дросселей фильтров вторичных источников питания.
В электронной промышленности лист 31Н3Х используется для экранирования чувствительных узлов: входных каскадов усилителей, датчиков Холла, магнитометров. В приборостроении — для магнитных экранов электронно-лучевых трубок, криогенных датчиков и прецизионных электромагнитных реле. В авионике и системах навигации — для элементов, работающих в условиях слабых магнитных полей и повышенных требований к температурной стабильности.
Технологические рекомендации
Механическая обработка листа 31Н3Х (резка, штамповка, гибка) вызывает наклёп, снижающий магнитную проницаемость. Для восстановления свойств проводится отжиг в сухом водороде или вакууме при 1050–1150 C с последующим медленным охлаждением со скоростью не более 100 C/ч в диапазоне 600–300 C. После отжига недопустимы ударные и деформационные воздействия. Сборка магнитопроводов выполняется с минимальным механическим напряжением, крепление — через немагнитные прокладки.
Вопросы и ответы
Чем сплав 31Н3Х отличается от пермаллоя 79НМ?
Сплав 31Н3Х содержит около 31 % никеля и 3 % хрома, тогда как 79НМ — около 79 % никеля и 4 % молибдена. 31Н3Х имеет более высокое удельное сопротивление и меньшую стоимость, но уступает 79НМ по максимальной проницаемости в слабых полях.
При какой температуре проводится термообработка листа 31Н3Х?
Финальный отжиг выполняется при 1050–1150 C в сухом водороде или вакууме с охлаждением не быстрее 100 C/ч в интервале 600–300 C для получения нормируемых магнитных характеристик.
Какой толщины лист 31Н3Х выпускается?
Стандартный сортамент — от 0,05 до 2,0 мм. Для трансформаторов и дросселей обычно применяют лист 0,1–0,35 мм, для экранов и реле — 0,5–2,0 мм.
В каких условиях эксплуатации применяется магнитно-мягкий лист 31Н3Х?
Сплав работоспособен в интервале от –60 C до +120 C. Магнитные свойства стабильны при индукциях до 0,8 Тл и частотах до нескольких килогерц, что соответствует условиям работы измерительных трансформаторов и экранирующих корпусов.
