Магнитно-твердый лист ЕХ9К15М2 в Минске

Магнитно-твердый лист ЕХ9К15М2: характеристики и применение

Магнитно-твердый лист ЕХ9К15М2 — это деформируемый сплав на основе железа с добавлением хрома, кобальта и молибдена, предназначенный для изготовления постоянных магнитов с высокими значениями коэрцитивной силы и остаточной индукции. Материал поставляется в виде холоднокатаного листа, что позволяет изготавливать из него плоские магнитные системы и элементы магнитопроводов с минимальными потерями на вихревые токи.

Сплав ЕХ9К15М2 относится к группе магнитно-твердых материалов с анизотропией магнитных свойств, формируемой в процессе термомагнитной обработки. После закалки и последующего отпуска в магнитном поле материал приобретает направленную кристаллографическую текстуру, обеспечивающую максимальную магнитную энергию вдоль заданной оси намагничивания. Листовой прокат толщиной 0,5–3,0 мм позволяет создавать многослойные пакеты и шихтованные магнитопроводы с высокой степенью заполнения.

Химический состав и структура

Основные легирующие элементы сплава ЕХ9К15М2 определяют его магнитные и механические характеристики:

• Хром (9%) — повышает коэрцитивную силу и устойчивость к коррозии;
• Кобальт (15%) — обеспечивает высокую остаточную индукцию и температурную стабильность;
• Молибден (2%) — способствует формированию мелкодисперсной структуры при термообработке;
• Железо — основа сплава, формирующая ферромагнитную матрицу.

Структура материала после полного цикла термомагнитной обработки представляет собой твердый раствор на основе -фазы с выделениями когерентных частиц, закрепляющих доменные стенки. Это обеспечивает коэрцитивную силу на уровне 40–48 кА/м при остаточной индукции 1,0–1,2 Тл.

Технология производства и обработки

Листовой прокат ЕХ9К15М2 изготавливается методом горячей прокатки с последующей холодной деформацией до требуемой толщины. Материал поставляется в отожженном состоянии с твердостью 180–220 HB, что позволяет выполнять механическую обработку — штамповку, вырубку и гибку — до финишной термообработки.

Формирование окончательных магнитных свойств происходит по следующей схеме:

• Нагрев до температуры аустенитизации 1250–1280 C;
• Закалка в масле или воде для фиксации пересыщенного твердого раствора;
• Отпуск при 600–650 C в магнитном поле напряженностью не менее 240 кА/м;
• Многоступенчатый отпуск для снятия внутренних напряжений.

После термообработки лист приобретает высокую твердость (45–52 HRC) и хрупкость, поэтому окончательная доводка геометрических размеров выполняется шлифованием или электроэрозионной резкой.

Магнитные параметры листового проката

Применение в промышленных изделиях

Листовой магнитно-твердый сплав ЕХ9К15М2 востребован в производстве электрических машин и измерительных приборов, где требуется создание плоских магнитных систем с высокой стабильностью характеристик. Основные области применения:

• Магнитные системы магнитоэлектрических измерительных приборов — амперметров, вольтметров, гальванометров;
• Роторы и статоры миниатюрных электродвигателей постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов;
• Магнитные сепараторы и улавливатели для пищевой и химической промышленности;
• Датчики положения и скорости в системах автоматического управления;
• Магнитные системы тормозных устройств и муфт сцепления;
• Элементы магнитных подшипников и опор высокоскоростных роторов.

Благодаря листовой форме материал эффективно используется в шихтованных магнитопроводах, где требуется минимизация потерь на вихревые токи при работе на повышенных частотах. Толщина листа 0,5–1,0 мм позволяет набирать пакеты с коэффициентом заполнения до 0,95, что критично для компактных электромеханических преобразователей.

Эксплуатационные характеристики

Рабочий диапазон температур для изделий из ЕХ9К15М2 составляет от –60 до +150 C. При нагреве свыше +150 C наблюдается необратимое снижение магнитных свойств вследствие распада упрочняющей фазы. Материал обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью в атмосферных условиях, однако для работы в агрессивных средах требуется защитное покрытие — гальваническое никелирование или эпоксидная грунтовка.

Механическая обработка листа до термообработки не вызывает затруднений: материал допускает вырубку, пробивку отверстий и гибку с радиусом не менее двух толщин. После термомагнитной обработки изделия из ЕХ9К15М2 не поддаются сварке и пайке, соединение элементов выполняется механическим крепежом или клеевыми составами на эпоксидной основе.

Вопросы и ответы