Магнитно-твердый слиток ЕХ3 в Минске

Магнитно-твердый слиток ЕХ3: состав, свойства и применение

Магнитно-твердый слиток ЕХ3 — литой полуфабрикат из сплава системы железо–хром–кобальт, предназначенный для последующей механической обработки и изготовления постоянных магнитов с высокой коэрцитивной силой. Материал поставляется в виде слитков, полученных методом вакуумно-индукционной плавки, что обеспечивает однородность химического состава и отсутствие неметаллических включений в объеме заготовки.

Сплав ЕХ3 относится к классу деформируемых магнитно-твердых материалов, однако в виде слитка используется преимущественно для производства магнитов сложной конфигурации методом литья с последующей термомеханической обработкой. Основные легирующие компоненты — хром (до 28%) и кобальт (до 23%), которые формируют двухфазную структуру + после закалки и отпуска. Такая структура обеспечивает коэрцитивную силу по намагниченности до 48 кА/м и остаточную индукцию до 1,3 Тл.

Технологические особенности обработки слитков ЕХ3

Слитки ЕХ3 характеризуются склонностью к трещинообразованию при резких перепадах температур, поэтому перед механической обработкой требуется предварительный отжиг при 650–700 C с медленным охлаждением. Обработка резанием выполняется твердосплавным инструментом с обильным применением СОЖ; оптимальная скорость резания — 15–25 м/мин. Для финишных операций — шлифования и доводки — применяются круги на керамической связке зернистостью 16–25 мкм.

Термическая обработка слитков включает три последовательных этапа:

• закалка от 1200–1250 C в масло или воду для фиксации высокотемпературной фазы;
• отпуск при 600–650 C в течение 2–4 часов для выделения магнитной фазы ;
• ступенчатый отпуск при 550–580 C с выдержкой 5–10 часов для повышения коэрцитивной силы.

После полного цикла термообработки слиток приобретает твердость 45–52 HRC, что позволяет использовать его в узлах трения и в условиях абразивного износа без дополнительных защитных покрытий.

Эксплуатационные характеристики и области применения

Магниты из слитков ЕХ3 сохраняют рабочие характеристики в интервале температур от –60 до +400 C, что делает их пригодными для высокотемпературных узлов электрических машин. Температурный коэффициент остаточной индукции не превышает –0,02%/C, а коэрцитивная сила изменяется не более чем на 0,1%/C. Материал устойчив к воздействию влажной атмосферы и слабых кислот, однако для работы в морской воде или агрессивных средах требуется гальваническое покрытие.

Основные потребители слитков ЕХ3 — предприятия электротехнической и приборостроительной отраслей. Из материала изготавливают:

• роторы тахогенераторов и сельсинов;
• магнитные системы датчиков Холла и расходомеров;
• полюсные наконечники электродвигателей постоянного тока;
• магнитные сепараторы для горно-обогатительного оборудования;
• элементы магнитных муфт и тормозных устройств.

Слитки ЕХ3 поставляются в диапазоне сечений от 40 40 мм до 200 200 мм, длиной до 500 мм. Допуск на геометрические размеры — 2 мм, на отклонение от плоскостности — не более 1,5 мм на 100 мм длины. Масса слитка варьируется от 5 до 120 кг в зависимости от типоразмера.

Контроль качества и приемка слитков

Каждая партия слитков ЕХ3 подвергается входному контролю химического состава методом спектрального анализа. Содержание хрома контролируется в пределах 25–28%, кобальта — 20–23%, углерода — не более 0,03%. Допустимое содержание вредных примесей: сера — до 0,015%, фосфор — до 0,02%. Контроль магнитных характеристик проводится на образцах-свидетелях, вырезанных из тела слитка, после полного цикла термообработки.

Поверхность слитков не должна иметь трещин, расслоений, газовых раковин и шлаковых включений. Допускаются незначительные усадочные раковины глубиной до 5 мм, подлежащие удалению при последующей механической обработке. Маркировка наносится на торец слитка и содержит обозначение марки, номер плавки и массу.

Вопросы и ответы