Магнитно-твердый лист ЮНДК24: характеристики, термообработка и применение
Магнитно-твердый лист ЮНДК24 — это деформируемый сплав системы Fe–Ni–Al–Co–Cu, поставляемый в виде горячекатаных или холоднокатаных полос толщиной 1,5–6,0 мм. Сплав относится к классу магнитно-твердых (высококоэрцитивных) материалов и предназначен для изготовления постоянных магнитов сложной геометрии методом штамповки, гибки и последующей термической обработки. В отличие от литых магнитов, лист ЮНДК24 позволяет получать тонкостенные магнитопроводы с равномерным распределением магнитного поля по сечению.
Химический состав и структурное состояние
Сплав ЮНДК24 содержит 13,0–14,5 % никеля, 7,5–9,0 % алюминия, 22,0–24,0 % кобальта, 2,5–3,5 % меди, остальное — железо. Такое сочетание обеспечивает формирование высококоэрцитивной фазы при распаде пересыщенного -твердого раствора. Структура в исходном состоянии — ферритно-перлитная, после закалки — мартенситная, после отпуска — гетерогенная с выделениями ферромагнитной фазы FeCo и немагнитной NiAl.
Магнитные и физико-механические параметры
Основные характеристики достигаются только после полного цикла термообработки: закалка от 1200–1250 C в воде или масле, отпуск при 580–650 C с изотермической выдержкой 2–4 ч и последующим охлаждением со скоростью не более 1 C/мин. Без термообработки лист ЮНДК24 обладает низкой коэрцитивной силой и не может использоваться как постоянный магнит.
| Параметр | Значение | Единица | Условие | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Коэрцитивная сила по индукции | 44–52 | кА/м | после отпуска | ГОСТ 8.377 |
| Остаточная индукция | 1,25–1,35 | Тл | замкнутая цепь | баллистический |
| Максимальное энергетическое произведение | 36–40 | кДж/м | вторая четверть | ГОСТ 8.377 |
| Температура Кюри | 850–870 | C | — | термомагнитный |
| Твёрдость | 42–48 | HRC | после закалки | ГОСТ 9013 |
| Плотность | 7,2–7,4 | г/см | 20 C | гидростатический |
Технологические операции при изготовлении магнитов
Лист ЮНДК24 обрабатывается давлением в отожжённом состоянии (после высокотемпературного отжига при 900–950 C). Допускается резка на гильотинных ножницах, вырубка на кривошипных прессах, гибка по радиусу не менее 3–4 толщин листа. Механическая обработка после закалки возможна только шлифованием из-за высокой твёрдости. Сварка не рекомендуется — локальный нагрев нарушает однородность магнитных свойств.
- Штамповка роторных пластин для гистерезисных двигателей
- Гибка экранирующих корпусов для магнитоэлектронных датчиков
- Вырубка полюсных наконечников для электромагнитных реле
- Формирование концентраторов поля в датчиках Холла
- Изготовление магнитных шунтов для измерительных трансформаторов
Области применения
Лист ЮНДК24 применяется в устройствах, где требуется сочетание высокой коэрцитивной силы и возможности изготовления магнита из плоской заготовки. В авиационном приборостроении из него делают роторы гироскопов и датчиков угловых скоростей. В электротехнической промышленности — магнитные системы поляризованных реле и шаговых двигателей. В радиоэлектронике — фокусирующие элементы магнетронов и ферритовых вентилей. В автомобилестроении — датчики положения коленвала и ABS.
Условия эксплуатации и ограничения
Магнитные свойства листа ЮНДК24 стабильны в диапазоне –60…+350 C. При нагреве выше 400 C начинается необратимое снижение коэрцитивной силы. Сплав чувствителен к ударным нагрузкам и вибрациям — при механических воздействиях возможна частичная размагничивание. Для работы в условиях повышенной влажности требуется защитное покрытие (цинкование, лакирование), так как алюминий и кобальт в составе сплава склонны к коррозии.
Вопросы и ответы
Можно ли использовать лист ЮНДК24 без термообработки?
Нет. Без закалки и отпуска сплав имеет низкую коэрцитивную силу (менее 4 кА/м) и не является постоянным магнитом. Магнитные свойства формируются только после полного цикла термообработки.
Какая максимальная рабочая температура листа ЮНДК24?
Длительная эксплуатация допускается до +350 C. Кратковременный нагрев до 400 C приводит к необратимому снижению магнитных характеристик на 10–15 %.
Чем отличается ЮНДК24 от литого ЮНДК24?
Лист получают горячей прокаткой, что обеспечивает мелкозернистую структуру и возможность штамповки. Литой сплав имеет крупнозернистую структуру и применяется для массивных магнитов простой формы.
Какой минимальный радиус гибки листа ЮНДК24?
В отожжённом состоянии — не менее 3–4 толщин листа. При толщине 2 мм минимальный радиус составляет 6–8 мм. Гибка после закалки не допускается.
