Магнитно-твердый лист ЭК159 в Минске

Магнитно-твердый лист ЭК159: характеристики сплава и применение

Магнитно-твердый лист ЭК159 — это деформируемый прецизионный сплав на основе системы Fe–Co–V, выпускаемый в виде горячекатаных и холоднокатаных полос толщиной 0,5–6,0 мм. Сплав относится к классу магнитно-твердых материалов с высокой остаточной индукцией и повышенной коэрцитивной силой, что обеспечивает стабильную работу в замкнутых магнитных цепях при значительных размагничивающих полях. Ключевая особенность ЭК159 — сочетание высокой индукции насыщения (до 2,3 Тл) с коэрцитивной силой в диапазоне 32–48 А/см после регламентированной термомагнитной обработки.

Химический состав и структурное состояние

Сплав ЭК159 содержит 48–50 % кобальта, 1,8–2,2 % ванадия, остальное — железо. Ванадий выполняет роль упрочняющей и стабилизирующей добавки, обеспечивающей формирование гетерогенной структуры при термомагнитной обработке. Лист поставляется в термически обработанном состоянии с нормированными магнитными свойствами. Структура представляет собой матрицу -FeCo с выделениями когерентных фаз, создающих внутренние напряжения, которые затрудняют смещение доменных границ.

Магнитные и физико-механические параметры

Технологические особенности изготовления

Лист ЭК159 подвергается горячей прокатке при 1150–1200 C с последующей закалкой от 900–950 C в воду или масло. Окончательные магнитные свойства формируются термомагнитной обработкой: изотермическая выдержка при 600–650 C в постоянном магнитном поле напряжённостью не менее 80 кА/м с последующим медленным охлаждением. Отклонение от температурного режима более чем на 15 C приводит к снижению Hc на 20–30 %. Механическая обработка (резка, шлифование, сверление) выполняется до финишной ТМО, поскольку пластическая деформация после обработки необратимо ухудшает магнитные характеристики.

Области применения

• Магнитные системы гистерезисных электродвигателей для приводов точного позиционирования в станкостроении.
• Роторы и статоры магнитоэлектрических генераторов с высокой удельной мощностью в авиационной и автомобильной технике.
• Магнитные фокусирующие системы в ускорителях заряженных частиц и электронно-лучевых установках.
• Элементы магнитных подвесов и демпферов в турбомолекулярных насосах и высокоскоростных шпинделях.
• Полюсные наконечники и магнитопроводы в датчиках Холла и магнитоупругих преобразователях усилия.
• Магнитные системы СВЧ-приборов (магнетроны, ЛБВ) для радиолокационного оборудования.

Условия эксплуатации и ограничения

Рабочий диапазон температур магнитно-твердого листа ЭК159 — от –60 C до +500 C. При нагреве выше 550 C происходит необратимое снижение коэрцитивной силы вследствие релаксации внутренних напряжений. Сплав чувствителен к ударным нагрузкам: динамическое воздействие с напряжением выше 400 МПа вызывает перемагничивание доменной структуры и потерю остаточной индукции. Для защиты от коррозии лист покрывают никелевым или цинковым гальваническим слоем толщиной 6–12 мкм, поскольку Fe–Co-сплавы склонны к атмосферной коррозии во влажной среде.

Вопросы и ответы