Магнитно-твердый лист 35КХ15 в Минске

Магнитно-твердый лист 35КХ15: технические характеристики и применение

Магнитно-твердый лист 35КХ15 — это холоднокатаный или горячекатаный листовой прокат из легированной стали, предназначенный для изготовления постоянных магнитов и элементов магнитных систем, работающих в условиях статических и динамических нагрузок. Материал относится к группе мартенситных сталей с высоким содержанием хрома и кобальта, что обеспечивает сочетание высокой коэрцитивной силы и остаточной индукции после термической обработки.

Химический состав стали 35КХ15 регламентируется нормативной документацией и включает хром (13,5–15,5%), кобальт (0,8–1,2%), углерод (0,30–0,40%), а также марганец и кремний в качестве технологических добавок. Такое легирование формирует структуру мартенсита после закалки и отпуска, которая и определяет магнитные свойства материала. В отличие от литых магнитотвердых сплавов, листовой прокат 35КХ15 допускает механическую обработку резанием, штамповку и гибку до окончательной термообработки, что расширяет технологические возможности производства магнитных элементов сложной конфигурации.

Технология производства и термообработка

Листовой прокат 35КХ15 изготавливается методом горячей прокатки с последующей нормализацией или отжигом для обеспечения обрабатываемости. Толщина листа варьируется от 0,5 до 20 мм, ширина — от 600 до 2000 мм. После механической обработки заготовок выполняется закалка от температуры 980–1050 C с охлаждением в масле, затем отпуск при 480–560 C. Режим термообработки подбирается в зависимости от требуемого сочетания магнитных и механических свойств: повышение температуры отпуска снижает коэрцитивную силу, но увеличивает пластичность.

Магнитные характеристики листа 35КХ15 после оптимальной термообработки достигают следующих значений: коэрцитивная сила по индукции — 12–18 кА/м, остаточная индукция — 1,0–1,3 Тл, максимальная магнитная энергия — 8–14 кДж/м. Материал сохраняет стабильность магнитных параметров в диапазоне рабочих температур от –60 до +200 C, что позволяет применять его в узлах с повышенным тепловыделением.

Механические свойства и обрабатываемость

В состоянии поставки (после отжига) лист 35КХ15 имеет твердость 180–220 HB, что обеспечивает удовлетворительную обрабатываемость резанием и возможность холодной штамповки. После закалки и отпуска твердость повышается до 45–52 HRC, что необходимо для износостойкости рабочих поверхностей магнитных систем. Предел прочности при растяжении в термообработанном состоянии составляет 1200–1500 МПа, предел текучести — 1000–1250 МПа, относительное удлинение — 6–10%.

Для инженерных расчетов магнитных систем важно учитывать, что лист 35КХ15 обладает анизотропией магнитных свойств: вдоль направления прокатки остаточная индукция на 5–10% выше, чем в поперечном направлении. Это необходимо принимать во внимание при проектировании магнитопроводов с заданной ориентацией поля.

Применение листа 35КХ15

Листовой прокат 35КХ15 востребован в производстве компонентов электромеханических устройств, где требуются компактные постоянные магниты с высокой стабильностью характеристик. Основные области применения:

• магнитные системы электрических машин малой мощности — тахогенераторы, сельсины, шаговые двигатели;
• элементы магнитных сепараторов и металлоуловителей для пищевой и горнодобывающей промышленности;
• магнитные пластины и полюсные наконеOHники измерительных приборов и датчиков положения;
• магнитные захваты и держатели для грузоподъемного оборудования;
• экранирующие и фокусирующие элементы электронно-лучевых приборов;
• магнитные системы тормозных устройств и муфт сцепления.

Благодаря возможности изготовления тонких листов (0,5–2,0 мм), материал применяется для шихтованных магнитопроводов, работающих в импульсных режимах с частотой перемагничивания до 400 Гц. При этом для снижения потерь на вихревые токи листы изолируются друг от друга лаковым покрытием или оксидированием.

Сравнение с альтернативными материалами

По сравнению с литыми магнитотвердыми сплавами типа ЮНДК, лист 35КХ15 уступает по максимальной магнитной энергии, но выигрывает по технологичности: он допускает сварку, пайку и механическое крепление, что упрощает сборку магнитных узлов. По сравнению с ферритовыми магнитами, сталь 35КХ15 обеспечивает более высокую остаточную индукцию и температурную стабильность, однако имеет большую плотность и требует защиты от коррозии.

Поставка и контроль качества

Лист 35КХ15 поставляется в виде листов или рулонов с обрезной кромкой. Поверхность не должна иметь трещин, плен и расслоений; допускаются незначительные дефекты, устраняемые зачисткой. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и результатов механических испытаний. При необходимости проводится выборочный контроль магнитных свойств на образцах, прошедших полный цикл термообработки.

Для защиты от коррозии при хранении и транспортировке листы консервируются ингибированным маслом или покрываются временным лаком. Перед термической обработкой консервация удаляется обезжириванием в щелочных растворах или органических растворителях.

Вопросы и ответы