Магнитно-мягкий лист 50НХС в Минске

Магнитно-мягкий лист 50НХС: характеристики, термообработка и применение

Магнитно-мягкий лист 50НХС — холоднокатаный прокат из прецизионного сплава на никель-железной основе, легированного хромом и кремнием. Сплав относится к группе пермаллоев с повышенным удельным электрическим сопротивлением и предназначен для изготовления магнитопроводов, работающих в диапазоне частот от 50 Гц до 20 кГц при индукции до 0,8 Тл. Толщина листа — 0,05–2,0 мм, ширина — до 600 мм, поставка — в рулонах, полосах и картах с нормированными магнитными свойствами.

Химический состав и структурное состояние

Основа сплава 50НХС — никель 49–51 %, остальное — железо. Хром вводится в количестве 3,5–4,5 %, кремний — 0,8–1,2 %. Такое легирование повышает удельное электрическое сопротивление до 0,55–0,65 мкОмм, что снижает динамические потери на вихревые токи. Содержание углерода ограничено 0,03 %, серы и фосфора — не более 0,015 % каждого. После вакуумно-индукционной выплавки и холодной прокатки структура листа — однофазный -твёрдый раствор с текстурой прокатки, обеспечивающей анизотропию магнитных свойств.

Магнитные и физические параметры

Ключевое преимущество 50НХС перед классическим пермаллоем 50Н — сохранение высокой магнитной проницаемости при повышенном удельном сопротивлении. Это позволяет применять лист в импульсных трансформаторах и магнитных усилителях без расслоения на более тонкие пластины. Магнитная индукция насыщения — 1,45–1,55 Тл. Коэрцитивная сила после оптимальной термообработки — не более 8 А/м. Магнитная проницаемость в слабых полях достигает 80 000–120 000. Температурный коэффициент магнитной проницаемости в диапазоне –60…+120 C — минимальный среди серийных никель-железных сплавов.

Термообработка перед эксплуатацией

Магнитные свойства листа 50НХС реализуются только после высокотемпературного отжига в водороде. Режим: нагрев до 1050–1100 C со скоростью не более 200 C/ч, выдержка 2–4 ч, охлаждение со скоростью 50–100 C/ч до 300 C. Точка Кюри сплава — 480 C, поэтому охлаждение ниже этой температуры ведут в магнитном поле или без него в зависимости от требуемой формы петли гистерезиса. Азот и влага в атмосфере печи недопустимы: они вызывают рост коэрцитивной силы и снижение проницаемости. После отжига лист приобретает светло-серый матовый цвет без окисной плёнки.

Области применения

• Магнитопроводы импульсных трансформаторов в источниках питания сварочных инверторов и зарядных станций.
• Экраны магнитного поля в измерительных катушках, датчиках Холла и магнитометрах.
• Сердечники магнитных усилителей в системах автоматики прокатных станов и буровых установок.
• Дроссели сглаживающих фильтров в преобразователях частоты для электроприводов насосных агрегатов.
• Магнитные экраны электронно-лучевых установок и масс-спектрометров.
• Тороидальные сердечники трансформаторов тока в устройствах релейной защиты 6–35 кВ.

Технологические особенности изготовления магнитопроводов

Лист 50НХС поставляется в термообработанном или нетермообработанном состоянии. Механическая обработка — резка на гильотинных ножницах, штамповка, лазерная резка — вызывает наклёп в зоне реза, поэтому после формообразования сердечника обязателен финишный отжиг. Для витых тороидальных сердечников применяют ленту толщиной 0,05–0,10 мм с межслойной изоляцией на основе оксидной плёнки MgO или фосфатного покрытия. При сборке шихтованных магнитопроводов из листов толщиной 0,35–0,50 мм используют электроизоляционный лак, стойкий к температуре отжига не ниже 700 C. Контакт с медью и её сплавами при высокотемпературной обработке недопустим — возможна диффузия меди по границам зёрен и необратимое ухудшение магнитных параметров.

Вопросы и ответы