Магнитно-мягкий лист 47НК: характеристики, сортамент и применение
Магнитно-мягкий лист 47НК — холоднокатаный прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе системы Fe–Ni–Co, легированного кобальтом. Сплав 47НК относится к группе магнитно-мягких материалов с высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой. Лист 47НК поставляется в виде тонколистового проката толщиной 0,1–2,5 мм и применяется в магнитопроводах, работающих в постоянных и низкочастотных переменных магнитных полях.
Химический состав и структурные особенности
Сплав 47НК содержит около 47 % никеля и 18–20 % кобальта, остальное — железо. Такое соотношение обеспечивает высокую индукцию насыщения (до 1,6 Тл) при сохранении низкой коэрцитивной силы. Легирование кобальтом повышает точку Кюри до 500–550 C, что расширяет температурный диапазон эксплуатации по сравнению с классическими пермаллоями. Структура после холодной прокатки и термообработки — однофазный -твёрдый раствор с крупным зерном, обеспечивающий минимальные потери на гистерезис.
Магнитные и физические свойства
- Магнитная индукция насыщения — 1,5–1,6 Тл
- Коэрцитивная сила — не более 16 А/м
- Максимальная магнитная проницаемость — 80 000–150 000
- Удельное электрическое сопротивление — 0,45–0,55 мкОмм
- Точка Кюри — 500–550 C
- Плотность — 8,2–8,4 г/см
Сортамент и геометрические параметры
Лист 47НК выпускается в соответствии с требованиями ГОСТ 10160 и ТУ на прецизионные сплавы. Толщина проката — от 0,1 до 2,5 мм, ширина — до 600 мм, длина — до 2000 мм. Кромки листа обрезные или необрезные. Плоскостность и разнотолщинность нормируются в пределах, обеспечивающих стабильные магнитные характеристики при сборке магнитопроводов. Поставка — в термически обработанном состоянии или без термообработки, в зависимости от условий заказа.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Стандарт |
|---|---|---|---|---|
| Толщина листа | 0,1–2,5 | мм | холоднокатаный | ГОСТ 10160 |
| Индукция насыщения | 1,5–1,6 | Тл | при 20 C | ТУ 14-1-XXXX |
| Коэрцитивная сила | 16 | А/м | после отжига | ГОСТ 8.377 |
| Магнитная проницаемость | 80 000–150 000 | — | максимальная | ГОСТ 8.377 |
| Удельное сопротивление | 0,45–0,55 | мкОмм | при 20 C | — |
| Точка Кюри | 500–550 | C | — | — |
Технология обработки и термообработка
Для достижения максимальных магнитных характеристик лист 47НК подвергают высокотемпературному отжигу в вакууме или в среде водорода при 1100–1200 C с последующим медленным охлаждением. Такая обработка снимает внутренние напряжения, формирует крупнозернистую структуру и снижает коэрцитивную силу до минимума. После отжига лист обладает высокой пластичностью, что позволяет выполнять штамповку, гибку и навивку магнитопроводов без образования трещин. Механическая обработка (резка, шлифовка) должна проводиться до финишного отжига, поскольку пластическая деформация ухудшает магнитные свойства.
Области применения
- Магнитопроводы поляризованных реле и герконов
- Экраны магнитного поля в измерительных приборах и датчиках
- Сердечники трансформаторов малой мощности и дросселей
- Магнитные системы электронных микроскопов и масс-спектрометров
- Компоненты магнитных усилителей и стабилизаторов напряжения
- Элементы магнитных систем ускорителей и физических установок
Эксплуатационные ограничения
Сплав 47НК чувствителен к механическим напряжениям: даже незначительная деформация после отжига снижает магнитную проницаемость. При эксплуатации в условиях вибрации и ударных нагрузок требуется дополнительное крепление или заливка магнитопровода. Коррозионная стойкость сплава ограничена — во влажной среде и при наличии агрессивных примесей рекомендуется защитное покрытие (никелирование, лакирование). Рабочий диапазон температур — от –60 до +500 C, однако при нагреве выше 500 C магнитные свойства необратимо ухудшаются.
Вопросы и ответы
Чем сплав 47НК отличается от пермаллоя 50Н?
Сплав 47НК содержит кобальт, что повышает индукцию насыщения до 1,5–1,6 Тл против 1,0–1,1 Тл у 50Н, но снижает максимальную магнитную проницаемость. 47НК применяется там, где требуется высокая индукция при умеренной проницаемости.
Какой термообработкой достигаются максимальные магнитные свойства листа 47НК?
Высокотемпературный отжиг в вакууме или водороде при 1100–1200 C с медленным охлаждением. Это обеспечивает рост зерна и минимизацию коэрцитивной силы.
Допускается ли гибка листа 47НК после отжига?
Гибка после финишного отжига не рекомендуется, так как вызывает пластическую деформацию и ухудшает магнитные свойства. Формообразование следует выполнять до термообработки.
В каких отраслях промышленности применяется магнитно-мягкий лист 47НК?
В приборостроении, радиоэлектронике, производстве датчиков и реле, а также в научном оборудовании для создания магнитопроводов и экранов.
