Магнитно-твердый лист 52КФ: характеристики сплава Fe–Co–V
Магнитно-твердый лист 52КФ — холоднокатаный прокат из железо-кобальтового сплава системы Fe–Co–V с содержанием кобальта 51–53 % и ванадия 1,8–2,2 %. Сплав относится к классу магнитно-твердых материалов с высокой индукцией насыщения и повышенной коэрцитивной силой, что позволяет применять его в магнитных системах, работающих в замкнутых и разомкнутых магнитопроводах при значительных размагничивающих полях. Лист поставляется в термообработанном состоянии с нормированными магнитными и механическими свойствами.
Химический состав и структурное состояние
Основа сплава — железо с кобальтом, обеспечивающим индукцию насыщения на уровне 2,3–2,4 Тл. Ванадий выполняет роль стабилизатора -фазы и повышает технологичность при холодной прокатке. Структура после рекристаллизационного отжига — мелкозернистый -твердый раствор с равномерным распределением упрочняющих фаз. Содержание углерода ограничено 0,03 %, серы — 0,015 %, фосфора — 0,020 %.
- Кобальт (Co) — 51,0–53,0 %
- Ванадий (V) — 1,8–2,2 %
- Углерод (C) — не более 0,03 %
- Кремний (Si) — не более 0,30 %
- Марганец (Mn) — не более 0,30 %
- Железо (Fe) — основа
Магнитные и физико-механические параметры
Сплав 52КФ сохраняет магнитные характеристики при нагреве до 500 C, что отличает его от низкотемпературных магнитно-твердых материалов. Коэрцитивная сила по индукции составляет 32–48 А/см, остаточная индукция — 1,8–2,1 Тл. Удельное электрическое сопротивление — 0,35–0,45 мкОмм, что снижает вихревые токи в импульсных режимах. Твердость после термообработки — 180–240 HV.
| Параметр | Значение | Единица | Условие измерения | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Индукция насыщения | 2,30–2,40 | Тл | 20 C | ГОСТ 8.377 |
| Коэрцитивная сила | 32–48 | А/см | после отжига | ГОСТ 8.377 |
| Остаточная индукция | 1,80–2,10 | Тл | замкнутая цепь | баллистический |
| Удельное сопротивление | 0,35–0,45 | мкОмм | 20 C | четырехзондовый |
| Твердость | 180–240 | HV | после отжига | ГОСТ 2999 |
| Толщина листа | 0,20–2,50 | мм | — | ГОСТ 6507 |
Технологические особенности проката
Лист 52КФ изготавливается методом холодной прокатки с промежуточными отжигами в защитной атмосфере. Финальная термообработка проводится в вакууме или водороде при 850–950 C с последующим контролируемым охлаждением. Плоскостность листа — не более 3 мм на 1 м длины. Шероховатость поверхности Ra — 0,8–1,6 мкм. Кромки обрезаются на дисковых ножах без заусенцев.
Области применения
- Магнитопроводы гистерезисных двигателей и электромагнитных муфт
- Полюсные наконечники и сердечники в ускорителях заряженных частиц
- Магнитные системы датчиков Холла и индукционных преобразователей
- Экранирующие элементы в авиационных генераторах и стартер-генераторах
- Магнитные фокусирующие линзы в электронно-лучевом оборудовании
- Роторы и статоры в высокооборотных электрических машинах
Условия эксплуатации и совместимость
Изделия из листа 52КФ работоспособны в диапазоне температур –60…+500 C. При нагреве выше 500 C наблюдается необратимое снижение коэрцитивной силы. Материал совместим с вакуумными системами, не выделяет газообразных продуктов при остаточном давлении до 10 Па. Рекомендуется защитное покрытие при эксплуатации во влажной среде с относительной влажностью выше 80 %.
Вопросы и ответы
Чем отличается лист 52КФ от 49КФ?
Сплав 52КФ содержит 51–53 % кобальта против 48–50 % у 49КФ, что обеспечивает более высокую индукцию насыщения — 2,3–2,4 Тл против 2,2–2,3 Тл. Коэрцитивная сила 52КФ выше, что расширяет рабочий диапазон размагничивающих полей.
Какая термообработка требуется после механической обработки?
После резки и штамповки проводится отжиг в вакууме при 850–950 C с выдержкой 2–4 ч и охлаждением со скоростью не более 100 C/ч. Это восстанавливает магнитные свойства, нарушенные наклепом.
Допускается ли сварка листа 52КФ?
Сварка не рекомендуется из-за образования хрупких фаз и снижения магнитных характеристик в зоне термического влияния. Соединение элементов магнитопровода выполняется механическим крепежом или склеиванием.
Какой срок сохраняемости магнитных свойств?
При хранении в отапливаемом помещении с влажностью до 70 % магнитные параметры сохраняются неограниченно. При воздействии вибраций и ударных нагрузок возможна частичная перемагниченность, требующая повторной стабилизации.
