Магнитно-твердый лист 35КХ4Ф: технические характеристики и применение
Магнитно-твердый лист 35КХ4Ф — 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 классу деформируемых магнитно-твердых сплавов на железной основе и характеризуется сочетанием высоких коэрцитивной силы и остаточной индукции с удовлетворительными механическими свойствами.
Химический состав стали 35КХ4Ф регламентирован нормативной документацией и включает углерод (около 0,35%), хром (до 1,5%), кобальт (до 4,0%) и ванадий (до 0,3%). Легирование кобальтом обеспечивает повышение температуры Кюри и улучшение температурной стабильности магнитных параметров, хром повышает прокаливаемость и коррозионную стойкость, а ванадий способствует измельчению зерна и улучшению механической обрабатываемости. После закалки и последующего отпуска в интервале температур 500–600 C материал приобретает мартенситную структуру с выделениями карбидных фаз, обеспечивающую коэрцитивную силу на уровне 12–18 кА/м.
Технология производства и форма поставки
Листовой прокат 35КХ4Ф изготавливается методом горячей прокатки с последующей нормализацией или отжигом для снятия внутренних напряжений. Толщина листа варьируется от 0,5 до 12 мм, ширина — от 600 до 1500 мм. По требованию заказчика возможна поставка в виде штрипса или ленты для последующей штамповки магнитных полюсов и полюсных наконечников. Поверхность листа должна быть чистой, без расслоений, плен и трещин; контроль качества проводится методами ультразвуковой дефектоскопии и магнитной структуроскопии.
Механические свойства листа 35КХ4Ф после термической обработки:
- Предел прочности при растяжении — 700–900 МПа;
- Предел текучести — 500–700 МПа;
- Относительное удлинение — 8–12%;
- Твердость по Бринеллю — 220–280 HB.
Магнитные параметры и эксплуатационные особенности
Магнитно-твердый лист 35КХ4Ф применяется в электротехнической и приборостроительной промышленности для изготовления магнитопроводов, полюсных башмаков, роторов и статоров электрических машин малой мощности. Материал сохраняет рабочие характеристики в интервале температур от –60 до +200 C, что позволяет использовать его в составе герметичных электродвигателей, датчиков угла поворота и тормозных систем промышленного оборудования.
В отличие от литых магнитотвердых сплавов типа ЮНДК, листовой прокат 35КХ4Ф допускает механическую обработку резанием, сверлением и штамповкой без потери магнитных свойств, что существенно упрощает изготовление деталей сложной конфигурации. Для достижения максимальной коэрцитивной силы рекомендуется проводить закалку от 850–880 C в масле с последующим отпуском при 550–600 C в течение 2–4 часов.
Сравнение характеристик листа 35КХ4Ф в различных состояниях поставки
| Состояние поставки | Коэрцитивная сила, кА/м | Остаточная индукция, Тл | Предел прочности, МПа | Твердость, HB |
|---|---|---|---|---|
| Горячекатаный, отожженный | 6–8 | 1,2–1,4 | 550–650 | 180–210 |
| Закаленный и отпущенный | 12–18 | 1,0–1,2 | 700–900 | 220–280 |
| Холоднокатаный, нагартованный | 8–10 | 1,1–1,3 | 650–750 | 200–230 |
Области применения магнитно-твердого листа 35КХ4Ф
Листовой прокат 35КХ4Ф востребован в производстве компонентов электромеханических систем, где требуется сочетание магнитной энергии и конструкционной прочности. Основные направления использования:
- Магнитные системы поляризованных реле и контакторов;
- Полюсные наконечники тахогенераторов и сельсинов;
- Магнитопроводы шаговых двигателей и вентильных индукторных машин;
- Экранирующие элементы измерительных трансформаторов тока;
- Детали магнитных сепараторов и металлоуловителей пищевого оборудования.
При проектировании изделий из листа 35КХ4Ф необходимо учитывать анизотропию магнитных свойств, возникающую после прокатки: в направлении прокатки остаточная индукция на 5–10% выше, чем в поперечном направлении. Для ответственных узлов рекомендуется раскрой с ориентацией магнитного потока вдоль направления прокатки.
Вопросы и ответы
Чем отличается магнитно-твердый лист 35КХ4Ф от электротехнической стали?
Электротехнические стали являются магнитно-мягкими материалами с высокой магнитной проницаемостью и низкой коэрцитивной силой, тогда как 35КХ4Ф после термообработки обладает коэрцитивной силой 12–18 кА/м и предназначен для создания постоянных магнитных полей.
Какая термическая обработка требуется для достижения максимальных магнитных свойств?
Оптимальный режим — закалка от 850–880 C в масле с последующим отпуском при 550–600 C в течение 2–4 часов. Это обеспечивает коэрцитивную силу до 18 кА/м при сохранении пластичности, достаточной для механической обработки.
Допускается ли сварка листа 35КХ4Ф?
Сварка не рекомендуется, так как нагрев в зоне шва приводит к локальному разупрочнению и снижению магнитных характеристик. Соединение деталей выполняется механическим крепежом или пайкой твердыми припоями при температуре не выше 700 C.
В каких толщинах поставляется магнитно-твердый лист 35КХ4Ф?
Стандартный сортамент включает толщины от 0,5 до 12 мм. Листы толщиной до 2 мм поставляются в рулонах, более толстые — в листах мерной или кратной длины с максимальной шириной 1500 мм.
