Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Магнитно-твердый лист 20НХГ: характеристики, термообработка и применение
Магнитно-твердый лист 20НХГ — деформируемый сплав системы Fe–Ni–Cr–Co с добавкой гафния, поставляемый в виде горячекатаных и холоднокатаных полос толщиной 0,5–6,0 мм. Гафний вводится для формирования дисперсных карбидов и карбонитридов HfC/Hf(C,N), которые тормозят рост зерна при нагреве и обеспечивают высокую коэрцитивную силу после термомагнитной обработки. Сплав относится к классу магнитно-твердых материалов с перестраиваемой гистерезисной петлей и применяется в элементах магнитных систем, работающих в замкнутом или разомкнутом контуре.
Структура и механизм упрочнения
После закалки от 1150–1200 C сплав имеет пересыщенный -твердый раствор. Последующее старение при 600–680 C в течение 2–6 ч вызывает распад с выделением ферромагнитной -фазы и немагнитных включений, что формирует однодоменную структуру. Именно гетерогенность по химическому составу, а не механическая деформация, определяет уровень Hc. Изотермическая выдержка в магнитном поле (термомагнитная обработка) задает направление легкого намагничивания и повышает прямоугольность петли.
- Коэрцитивная сила Hc — 32–56 кА/м в зависимости от режима старения.
- Остаточная индукция Br — 0,85–1,25 Тл.
- Максимальное энергетическое произведение (BH)max — 12–28 кДж/м.
- Температурный коэффициент Br — не более –0,04 %/C в диапазоне –60…+150 C.
Технологические параметры листа
| Толщина, мм | Способ прокатки | Hc, кА/м | Br, Тл | Термообработка |
|---|---|---|---|---|
| 0,5–1,0 | холодная | 40–56 | 0,85–1,05 | закалка + ТМО |
| 1,0–2,5 | холодная | 36–48 | 0,95–1,15 | закалка + старение |
| 2,5–4,0 | горячая | 32–44 | 1,00–1,20 | закалка + старение |
| 4,0–6,0 | горячая | 28–40 | 1,05–1,25 | закалка + ТМО |
Области применения
Лист 20НХГ используется там, где требуется сочетание высокой коэрцитивной силы с возможностью механической обработки — в отличие от литых магнитов. Типовые узлы:
- Роторы гистерезисных электродвигателей и электромагнитных муфт систем ЧПУ.
- Магнитные системы датчиков углового положения и тахогенераторов.
- Экраны и концентраторы поля в ускорительной технике и масс-спектрометрах.
- Элементы магнитных подвесов и демпферов в турбомолекулярных насосах.
Обработка и сборка
Резка листа выполняется лазером или гидроабразивом без нагрева кромки выше 300 C, поскольку локальный перегрев снижает Hc. Гибка допустима при радиусе не менее 3 толщин в отожженном состоянии с последующей повторной термообработкой. Крепление к магнитопроводу — клеевое (эпоксидные компаунды) или механическое через немагнитные вставки; сварка не рекомендуется из-за структурных изменений в зоне термического влияния.
Вопросы и ответы
Чем 20НХГ отличается от 20НХГ-ВИ?
Индекс ВИ означает вакуумно-индукционную выплавку: снижено содержание газов и неметаллических включений, что повышает стабильность Hc по длине полосы и уменьшает разброс Br между партиями.
Можно ли эксплуатировать лист при температуре выше 200 C?
Длительная работа выше 200 C вызывает необратимый распад -фазы и падение Hc. Для горячих узлов применяют сплавы на основе Fe–Cr–Co с легированием Mo или Si.
Какой режим термообработки задает максимальную коэрцитивную силу?
Закалка от 1180 C в воду или масло, затем старение 620–650 C в течение 3–4 ч с охлаждением в магнитном поле напряженностью не менее 200 кА/м.
Влияет ли направление прокатки на магнитные свойства?
Да. После термомагнитной обработки ось легкого намагничивания совпадает с направлением поля при ТМО; при совпадении с направлением прокатки (BH)max выше на 15–25 %.