Магнитно-твердый слиток ЕХ9К15М2: литой сплав для постоянных магнитов
Магнитно-твердый слиток ЕХ9К15М2 — литая заготовка из деформируемого магнитно-твердого сплава системы Fe–Co–Mo, выплавляемая в вакуумно-индукционных печах и предназначенная для последующей горячей пластической деформации. Сплав марки ЕХ9К15М2 содержит около 9 % кобальта, 15 % молибдена и легирующие добавки, обеспечивающие высокую коэрцитивную силу Hc и остаточную индукцию Br после термомагнитной обработки. Слиток поставляется в виде цилиндрических или прямоугольных заготовок массой от 5 до 60 кг и служит исходной шихтой для производства магнитов, работающих в замкнутых магнитных цепях.
Структура и фазовый состав
После кристаллизации слиток имеет дендритную структуру с ликвационной неоднородностью по молибдену. Гомогенизирующий отжиг при 1200–1250 C выравнивает состав и подготавливает материал к горячей прокатке или прессованию. Формирование магнитных свойств происходит при ступенчатом охлаждении в магнитном поле, в результате которого выделяется ферромагнитная -фаза, ориентированная вдоль направления текстуры. Именно литая заготовка задаёт исходную однородность, от которой зависит воспроизводимость свойств готового магнита.
Технические параметры слитка
| Параметр | Значение | Условие | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Co | 8,5–9,5 | по шихте | % | спектральный анализ |
| Массовая доля Mo | 14,0–16,0 | по шихте | % | спектральный анализ |
| Коэрцитивная сила Hc | не менее 40 | после ТМО | кА/м | баллистический метод |
| Остаточная индукция Br | 0,9–1,1 | после ТМО | Тл | магнитометр |
| Температура гомогенизации | 1200–1250 | выдержка 4–8 ч | C | термопара |
| Максимальная рабочая температура | до 400 | без необратимого размагничивания | C | испытание в термостате |
Технологический цикл переработки
- Резка слитка на мерные заготовки дисковой пилой или гидроабразивом.
- Нагрев под горячую деформацию до 1150–1200 C в защитной атмосфере.
- Прокатка или прессование с получением прутка либо полосы заданного сечения.
- Закалка от 900–950 C с охлаждением в воде или масле.
- Термомагнитная обработка: изотермическая выдержка при 600–650 C в магнитном поле.
- Отпуск и стабилизирующее охлаждение для фиксации магнитной текстуры.
Области применения
Слиток ЕХ9К15М2 используется в производстве постоянных магнитов для электродвигателей малой мощности, магнетронов, датчиков Холла, поляризованных реле и гистерезисных муфт. Магниты из этого сплава применяются в авиационном приборостроении, в системах фокусировки электронно-лучевых трубок, в измерительных приборах магнитоэлектрической системы, а также в узлах магнитной сепарации. Сплав сохраняет работоспособность в условиях вибрационных нагрузок и умеренного нагрева, что важно для бортовой аппаратуры и промышленной автоматики.
Приёмка и контроль качества
Каждая партия слитков сопровождается сертификатом с указанием химического состава, твёрдости и результатов контрольных магнитных испытаний. Проверяется отсутствие усадочной рыхлости, шлаковых включений и трещин ультразвуковым методом. Отклонение по содержанию молибдена более 0,5 % приводит к снижению коэрцитивной силы и браку готовых магнитов, поэтому входной контроль шихты обязателен.
Вопросы и ответы
Чем отличается слиток ЕХ9К15М2 от готового магнита?
Слиток — это литая заготовка без магнитной текстуры. Магнитные свойства формируются только после горячей деформации и термомагнитной обработки, поэтому слиток поставляется как полуфабрикат для дальнейшего передела.
Какая максимальная рабочая температура у магнитов из ЕХ9К15М2?
До 400 C при условии, что рабочая точка находится на прямой возврата магнитной цепи. При превышении возможна частичная необратимая потеря индукции.
Требуется ли гомогенизация слитка перед прокаткой?
Да. Отжиг при 1200–1250 C в течение 4–8 ч устраняет ликвацию по молибдену и предотвращает образование трещин при горячей деформации.
Как контролируется качество слитка при поставке?
Спектральным анализом состава, ультразвуковой дефектоскопией на внутренние дефекты и контрольными магнитными испытаниями образцов после термомагнитной обработки.
