Магнитно-твердый слиток ЕХ5К5 в Минске

Магнитно-твердый слиток ЕХ5К5: литой сплав для постоянных магнитов

Магнитно-твердый слиток ЕХ5К5 — литая заготовка из железо-кобальт-вольфрамового сплава системы Fe–Co–W, предназначенная для изготовления постоянных магнитов методами литья и последующей механической обработки. Сплав относится к группе деформируемых магнитно-твердых материалов с высокой остаточной индукцией и повышенной температурной стабильностью магнитных свойств. Химический состав регламентируется на уровне: кобальт — 5–6 %, вольфрам — 5–6 %, углерод — не более 0,03 %, остальное — железо. Низкое содержание углерода обеспечивает технологичность при горячей деформации и стабильность коэрцитивной силы после термической обработки.

Слиток получают вакуумно-индукционной плавкой с разливкой в изложницы или методом непрерывного литья. Структура литого металла — крупнозернистый твердый раствор на основе -Fe с выделениями вольфрамовых фаз, которые формируют магнитную текстуру при последующей термомагнитной обработке. Именно сочетание кобальта и вольфрама в матрице Fe–Co–W обеспечивает высокую индукцию насыщения и устойчивость к размагничиванию в условиях знакопеременных полей.

Технические характеристики слитка ЕХ5К5

Термическая и термомагнитная обработка

Для достижения заданных магнитных параметров слиток ЕХ5К5 проходит закалку от температуры 1150–1200 C с охлаждением в масле или на воздухе, затем — отпуск при 600–650 C. Ключевой этап — термомагнитная обработка (ТМО) в магнитном поле напряжённостью не менее 200 кА/м при температуре 620–680 C. Именно ТМО формирует анизотропию, при которой направление лёгкого намагничивания совпадает с осью приложенного поля. Без ТМО магнитные свойства слитка остаются изотропными и существенно ниже номинальных.

Режим охлаждения после ТМО — критический параметр: скорость не выше 1,5 C/мин в интервале 650–400 C. Нарушение режима приводит к частичному размагничиванию и снижению (BH)max на 20–30 %. Для слитков крупного сечения (диаметр более 100 мм) применяют ступенчатое охлаждение с изотермической выдержкой.

Области применения

• Магнитные системы электродвигателей постоянного тока и генераторов с повышенными требованиями к температурной стабильности.
• Магнитные фокусирующие системы в ускорителях и электронно-лучевом оборудовании.
• Гистерезисные двигатели и муфты, работающие в диапазоне –60…+200 C.
• Магнитострикционные преобразователи и датчики усилия в металлургическом оборудовании.
• Магнитные сепараторы для обогащения руд и переработки сыпучих материалов.
• Полюсные наконечники и магнитопроводы в измерительных приборах высокой точности.

Механическая обработка и заготовки

Слиток ЕХ5К5 поставляется в виде цилиндрических или прямоугольных заготовок массой от 5 до 200 кг. Механическая обработка — шлифование, электроэрозионная резка, фрезерование твердосплавным инструментом. Из-за высокой твёрдости (38–45 HRC) и склонности к хрупкому разрушению при ударных нагрузках рекомендуется применять абразивную обработку с интенсивным охлаждением. Точность размеров после шлифования — до IT7, шероховатость Ra 0,8–1,6 мкм.

Для предотвращения коррозии поверхность слитка защищают консервационными смазками или никелевым покрытием. При хранении в неотапливаемых складах допускается кратковременное повышение влажности без потери магнитных свойств, однако длительный контакт с агрессивными средами (хлориды, кислоты) недопустим.

Вопросы и ответы