Магниты из кобальтового сплава Alnico 5DG в Минске

Магниты из кобальтового сплава Alnico 5DG: характеристики и применение

Alnico 5DG — литая магнитно-жёсткая композиция системы Fe–Al–Ni–Co с направленной кристаллизацией, легированная титаном и медью. Индекс «DG» обозначает Directional Grain — столбчатую макроструктуру, формируемую при контролируемом теплоотводе в литейной форме. Ориентация кристаллов вдоль оси термообработки обеспечивает магнитную анизотропию: остаточная индукция Br достигает 1,28–1,35 Тл, коэрцитивная сила по индукции bHc — 48–56 кА/м, максимальное энергетическое произведение (BH)max — 44–52 кДж/м. Для сравнения: изотропный Alnico 5 имеет (BH)max не выше 14 кДж/м.

Температурный коэффициент индукции (Br) составляет –0,02 %/C в диапазоне –60…+150 C, что на порядок ниже, чем у неодимовых магнитов NdFeB. Точка Кюри сплава — 850–890 C, предельная рабочая температура определяется не размагничиванием, а необратимым изменением структуры при 520–550 C. Удельное электрическое сопротивление — 0,45–0,55 мкОмм, что снижает вихревые токи в высокочастотных полях.

Технологические особенности литого Alnico 5DG

Заготовки получают литьём в оболочковые формы с последующей гомогенизацией при 1250–1300 C, изотермической выдержкой в магнитном поле 160–240 кА/м и двухступенчатым отпуском (650 C и 580 C). Столбчатые зёрна ориентированы параллельно направлению магнитного поля, что даёт прирост (BH)max на 30–40 % относительно равноосной структуры. Механическая обработка — шлифование алмазным инструментом; сплав хрупок, HRC 45–52, предел прочности на изгиб — 250–350 МПа.

Типоразмеры и параметры серийных изделий

Области применения

• Магнетроны и клистроны СВЧ-генераторов: фокусирующие магнитные системы с индукцией 0,08–0,15 Тл при нагреве корпуса до 400 C.
• Датчики Холла и магниторезистивные сенсоры в системах управления электроприводом станков с ЧПУ.
• Электродвигатели постоянного тока крановых и шахтных лебёдок, работающие в условиях вибрации 10–50 Гц.
• Магнитные сепараторы обогатительных фабрик горно-металлургических комбинатов.
• Измерительные приборы: гальванометры, магнитоэлектрические амперметры, счётчики электроэнергии.
• Гистерезисные муфты и тормоза полиграфического и упаковочного оборудования.

Эксплуатационные ограничения

Сплав склонен к необратимому размагничиванию при воздействии полей обратной полярности свыше 60 кА/м и при нагреве выше 520 C. Восстановление магнитных свойств возможно только полной перемагничивающей обработкой. Защитные покрытия — никелевое или цинковое гальваническое — наносят для предотвращения коррозии в средах с влажностью выше 80 % и содержанием хлоридов. Крепление к магнитопроводу выполняют клеевыми составами на эпоксидной основе, стойкими до 180 C.

Вопросы и ответы