Магнитно-твердый слиток 35КХ8Ф в Минске


Магнитно-твердый слиток 35КХ8Ф: характеристики и применение

Магнитно-твердый слиток 35КХ8Ф — литая заготовка из деформируемого магнитно-твердого сплава системы Fe–Cr–Co с добавками кремния и ванадия, предназначенная для последующей горячей деформации и термической обработки. Сплав 35КХ8Ф относится к группе низкокобальтовых магнитно-твердых материалов с регулируемым содержанием кобальта и хрома, обеспечивающих сочетание высокой остаточной индукции и достаточной коэрцитивной силы. Слиток получают вакуумно-индукционной плавкой с последующей разливкой в изложницы или кристаллизаторы; структура литого металла — столбчатые и равноосные кристаллы -фазы с включениями -фазы, которые растворяются при гомогенизации.

Химический состав и структурное состояние

Марка 35КХ8Ф регламентирует содержание основных элементов в следующих пределах:

  • Кобальт (Co) — 34,0–36,0 %
  • Хром (Cr) — 7,5–8,5 %
  • Кремний (Si) — 0,8–1,2 %
  • Ванадий (V) — 0,6–1,0 %
  • Углерод (C) — не более 0,03 %
  • Железо (Fe) — основа

Ванадий и кремний вводятся для подавления роста зерна при высокотемпературной обработке и повышения коэрцитивной силы за счет формирования дисперсных выделений. Низкое содержание углерода исключает образование карбидной сетки, снижающей магнитные свойства. После литья слиток подвергают гомогенизирующему отжигу при 1200–1250 C в течение 4–8 часов для устранения дендритной ликвации.

Магнитные и физико-механические параметры

Слиток 35КХ8Ф после полного цикла термомагнитной обработки (ТМО) обеспечивает следующие характеристики:

ПараметрЗначениеЕдиницаУсловия измеренияМетод контроля
Остаточная индукция Br1,25–1,40Тлзамкнутая магнитная цепьГОСТ 8.268
Коэрцитивная сила Hc44–52кА/мпосле ТМОГОСТ 8.268
Максимальное энергетическое произведение (BH)max32–40кДж/мвторая четверть петли гистерезисаГОСТ 8.268
Температурный коэффициент Br–0,02…–0,03%/Cдиапазон –60…+150 Cрасчетный
Твердость HRC48–54ед.после отпускаГОСТ 9013
Плотность7,6–7,8г/см20 CГОСТ 18898

Технология переработки слитка

Слиток 35КХ8Ф служит исходной заготовкой для производства магнитов методом горячей пластической деформации. Основные операции:

  • Резка слитка на мерные заготовки дисковой пилой или гидроабразивной резкой
  • Нагрев до 1150–1200 C и горячая прокатка или прессование в прутки, полосы, профили
  • Закалка от 1200–1250 C в воде или масле с последующим отпуском
  • Термомагнитная обработка: изотермическая выдержка в магнитном поле напряженностью не менее 240 кА/м при 600–650 C
  • Окончательная механическая обработка — шлифование, электроэрозионная резка

Режимы ТМО определяют конечное соотношение Br и Hc. Для получения максимальной коэрцитивной силы применяют ступенчатое охлаждение со скоростью 0,5–2 C/мин в интервале 650–400 C.

Области применения

Магнитно-твердый сплав 35КХ8Ф в виде изделий из слитковой заготовки используется в следующих системах и оборудовании:

  • Магнитные системы электродвигателей и генераторов малой и средней мощности
  • Даталогические накопители и магнитные муфты
  • Фокусирующие системы электронно-лучевых приборов и СВЧ-устройств
  • Магнитные сепараторы горно-обогатительного оборудования
  • Гистерезисные двигатели и тормозные устройства
  • Датчики Холла и магнитные экраны измерительной аппаратуры

Сплав сохраняет работоспособность в интервале –60…+350 C с допустимым необратимым снижением индукции не более 5 % при нагреве до 350 C. В условиях повышенной влажности и промышленной атмосферы требуется защитное покрытие — никелевое или цинковое гальваническое.

Вопросы и ответы

Какое содержание кобальта соответствует марке 35КХ8Ф?

Марка 35КХ8Ф содержит 34,0–36,0 % кобальта. Именно этот диапазон обеспечивает оптимальное сочетание остаточной индукции и коэрцитивной силы после термомагнитной обработки.

Какой максимальный рабочий зазор допустим для магнитов из сплава 35КХ8Ф?

Рекомендуемый рабочий зазор магнитной системы не превышает 3–5 мм. При увеличении зазора свыше 8 мм эффективность системы падает из-за низкой коэрцитивной силы сплава по сравнению с высококобальтовыми марками.

Требуется ли защитное покрытие для изделий из слитка 35КХ8Ф?

Да, сплав склонен к коррозии во влажной промышленной атмосфере. Применяют гальваническое никелирование, цинкование или лакокрасочные покрытия. Без покрытия допускается эксплуатация только в сухих отапливаемых помещениях.

Какой режим термомагнитной обработки обеспечивает максимальную коэрцитивную силу?

Изотермическая выдержка при 600–650 C в магнитном поле не менее 240 кА/м с последующим ступенчатым охлаждением со скоростью 0,5–2 C/мин до 400 C. Отклонение от режима снижает Hc на 15–25 %.