Магниты из кобальтового сплава Alnico 2 в Минске

Магниты из кобальтового сплава Alnico 2: технические характеристики и применение

Магниты из кобальтового сплава Alnico 2 — литая магнитотвердая композиция системы Al-Ni-Co-Fe с добавлением меди и титана, относящаяся к группе низкокоэрцитивных высокотемпературных магнитов. В отличие от более распространенных марок Alnico 5 и Alnico 8, Alnico 2 характеризуется пониженной остаточной индукцией, но повышенной коэрцитивной силой по сравнению с Alnico 5, что определяет его нишевое применение в измерительной технике и датчиковых системах.

Физико-механические свойства Alnico 2

Магнитные параметры сплава Alnico 2 нормируются по ГОСТ 17809-72 (литые магнитотвердые сплавы) и международному стандарту IEC 60404-8-1. Типичные значения для изотропного состояния после термической обработки:

• Остаточная индукция (Br) — 0,72–0,80 Тл;
• Коэрцитивная сила по намагниченности (HcJ) — 40–52 кА/м;
• Коэрцитивная сила по индукции (HcB) — 36–44 кА/м;
• Максимальная энергетическая продукция (BH)max — 12,0–14,5 кДж/м;
• Температурный коэффициент индукции — –0,02 %/C в диапазоне 20–100 C.

Ключевое преимущество Alnico 2 — исключительно высокая температурная стабильность. Рабочая температура достигает 450 C (кратковременно до 550 C), при этом необратимая потеря магнитного потока при нагреве до 400 C не превышает 3–5 % после повторного намагничивания. Это делает сплав пригодным для узлов, эксплуатируемых в условиях интенсивного тепловыделения, где ферритовые и неодимовые магниты теряют работоспособность.

Технология изготовления и конструктивные формы

Магниты Alnico 2 производятся методом точного литья по выплавляемым моделям или в кокиль с последующей механической обработкой. Сплав обладает низкой пластичностью и высокой твердостью (45–55 HRC), поэтому обработка резанием возможна только шлифованием или электроэрозионным методом. Допустимые отклонения размеров после литья — 0,5 мм, после шлифования — 0,05 мм.

Структура сплава — двухфазная: ферромагнитные частицы -фазы (Fe-Co) выделены в слабомагнитной матрице -фазы (Ni-Al). Оптимальные магнитные свойства достигаются после изотермической выдержки в магнитном поле при 800–850 C с последующим многоступенчатым отпуском. Для изотропного Alnico 2 ориентация полей не требуется, что упрощает литье сложнопрофильных изделий.

Применение магнитов Alnico 2

Благодаря сочетанию температурной устойчивости и стабильности потока во времени (годовая потеря не более 0,1–0,2 %), Alnico 2 применяется в узлах, где требуется минимальный дрейф характеристик:

• измерительные преобразователи расхода и уровня в нефтегазовой отрасли;
• тахогенераторы и сельсины для авиационных систем управления;
• магнитоэлектрические гальванометры и осциллографы;
• герконовые датчики положения для железнодорожной автоматики;
• магнитные системы вакуумных выключателей среднего напряжения;
• запорные устройства и магнитные муфты для насосного оборудования.

В электротехнике Alnico 2 используется в роторах синхронных генераторов малой мощности и в магнитных цепях поляризованных реле, где высокая коэрцитивная сила (по сравнению с Alnico 5) обеспечивает устойчивость к размагничиванию внешними полями до 32 кА/м.

Сравнение с другими марками Alnico

Выбор Alnico 2 оправдан в конструкциях, где требуется изотропная намагниченность в нескольких направлениях (например, многополюсные кольца) и где энергетическая продукция не является критичным параметром, но важна долговременная стабильность магнитного потока при повышенных температурах.

Вопросы и ответы