Магнитно-твердый лист 25Х15К1 в Минске


Магнитно-твердый лист 25Х15К1: характеристики, термообработка и применение

Магнитно-твердый лист 25Х15К1 — это прокат из деформируемого магнитно-твердого сплава системы Fe–Co–Cr–V, предназначенный для изготовления постоянных магнитов, работающих в замкнутых и разомкнутых магнитных цепях. Сплав 25Х15К1 содержит около 25 % кобальта, 15 % хрома, 1 % ванадия, остальное — железо. Лист поставляется в термически обработанном состоянии с нормированными магнитными свойствами: остаточная индукция Br — 1,25–1,35 Тл, коэрцитивная сила по индукции HcB — 44–52 кА/м, максимальное энергетическое произведение (BH)max — 32–40 кДж/м. Материал относится к классу магнитно-твердых сплавов с высокой магнитной энергией и повышенной коррозионной стойкостью за счет легирования хромом.

Структура и физико-механические свойства

После закалки от 1200–1250 C и отпуска при 600–650 C формируется гетерогенная структура: ферритная матрица с выделениями когерентных частиц -фазы, обогащенной кобальтом. Именно такое фазовое состояние обеспечивает высокую коэрцитивную силу. Твердость листа 25Х15К1 после термообработки — 45–55 HRC, предел прочности при растяжении — 900–1100 МПа. Материал сохраняет магнитные параметры в интервале рабочих температур от –60 C до +400 C; при нагреве выше 450 C начинается необратимое снижение HcB.

Лист 25Х15К1 обрабатывается резанием только после отпуска, в состоянии поставки; шлифование и электроэрозионная обработка применяются для получения финальных размеров магнитопроводов. Свариваемость ограничена — сварные соединения требуют повторной полной термообработки, что в большинстве случаев нецелесообразно.

Сортамент и геометрические параметры

  • Толщина листа — 0,5–6,0 мм (стандартный ряд: 0,5; 1,0; 1,5; 2,0; 3,0; 4,0; 6,0 мм).
  • Ширина — 100–400 мм, длина — 300–1000 мм; возможно изготовление мерных полос.
  • Предельные отклонения по толщине — 0,05 мм для тонких листов, 0,15 мм для толщин свыше 3 мм.
  • Плоскостность — не более 0,3 мм на 100 мм длины.
  • Шероховатость поверхности после шлифования — Ra 1,25 мкм.
  • Поставка — без покрытия или с гальваническим никелевым слоем 5–10 мкм для защиты от коррозии.

Типовые марки и аналоги

  • 25Х15К1 — базовый деформируемый магнитно-твердый сплав по ГОСТ 24897-81.
  • 25Х15КА — модификация с повышенным содержанием кобальта.
  • 22Х15КА — аналог с меньшей индукцией, но увеличенной коэрцитивной силой.
  • Fe–Co–Cr–V-сплавы зарубежных марок (например, Vicalloy, Remendur) — близкие по свойствам материалы.
  • Листовая сталь 25Х15К1 в термообработанном состоянии — основной вид поставки для магнитов.

Технологические параметры термообработки

ОперацияТемпература, CСредаВыдержкаОхлаждение
Закалка1200–1250воздух / масло15–30 минна воздухе
Отпуск I ступени600–620вакуум / аргон2–4 чс печью
Отпуск II ступени630–650вакуум / аргон1–2 чна воздухе
Стабилизирующий отжиг400–450воздух1–3 чс печью

Применение в промышленности

Лист 25Х15К1 используется для изготовления полюсных наконечников и магнитных шунтов в электродвигателях постоянного тока, магнитных системах датчиков Холла, гистерезисных муфтах и тормозах, а также в магнитных сепараторах горно-обогатительного оборудования. В авиационной и космической технике из него выполняют роторы гироскопов и элементы магнитных подвесов. В приборостроении — магнитопроводы электроизмерительных приборов, поляризованных реле и магнитоэлектрических преобразователей.

Благодаря повышенной коррозионной стойкости (по сравнению с литыми магнитно-твердыми сплавами) лист 25Х15К1 применяется в условиях повышенной влажности и в химической промышленности — в магнитных насосах с герметичным приводом, в системах магнитной очистки технологических сред. В автомобилестроении — в датчиках частоты вращения коленвала и ABS, где требуется стабильность магнитных параметров в диапазоне –40…+150 C.

Вопросы и ответы

Какие магнитные свойства обеспечивает лист 25Х15К1 после полной термообработки?

Остаточная индукция Br — 1,25–1,35 Тл, коэрцитивная сила HcB — 44–52 кА/м, (BH)max — 32–40 кДж/м. Свойства нормируются ГОСТ 24897-81 и подтверждаются сертификатом.

Можно ли обрабатывать лист 25Х15К1 резанием в состоянии поставки?

Да, в термообработанном состоянии сплав имеет твердость 45–55 HRC и обрабатывается только шлифованием или электроэрозионной резкой. Токарная и фрезерная обработка возможны до финального отпуска, но требуют последующей полной термообработки.

Какой максимальный рабочий диапазон температур для магнитов из 25Х15К1?

Магнитные параметры стабильны от –60 C до +400 C. При нагреве выше 450 C происходит необратимое снижение коэрцитивной силы, поэтому эксплуатация при более высоких температурах не рекомендуется.

Чем отличается лист 25Х15К1 от литого магнитно-твердого сплава?

Деформируемый лист 25Х15К1 обладает более высокой механической прочностью (900–1100 МПа) и пластичностью, что позволяет изготавливать тонкие магнитопроводы сложной формы. Литой сплав имеет более высокую коэрцитивную силу, но ограничен по толщине и хрупок.