Магниты из кобальтового сплава Alnico 8S: характеристики и применение
Alnico 8S — литой магнитно-твердый сплав системы Fe–Al–Ni–Co с повышенным содержанием кобальта (до 38 %) и легированием титаном. Структура — столбчатые кристаллы, ориентированные вдоль оси термомагнитной обработки, что обеспечивает высокую коэрцитивную силу по сравнению с классическими марками Alnico 5. Обозначение «8S» указывает на изотропно-столбчатую кристаллическую ориентацию и улучшенную стойкость к размагничиванию.
Технические параметры
| Параметр | Значение | Условия | Единица | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Остаточная индукция Br | 0,72–0,82 | 20 C | Тл | ГОСТ 24935 |
| Коэрцитивная сила HcB | 140–160 | замкнутая цепь | кА/м | баллистический |
| Максимальное энергопроизведение (BH)max | 40–48 | 20 C | кДж/м | ГОСТ 24935 |
| Температурный коэффициент Br | –0,02 | –60…+150 C | %/C | термомагнитный |
| Точка Кюри | 860 | — | C | термогравиметрия |
| Максимальная рабочая температура | 550 | без необратимого размагничивания | C | испытание на нагрев |
Состав и структурные особенности
Сплав Alnico 8S содержит 34–38 % Co, 14–16 % Ni, 7–8 % Al, 4–5 % Ti, остальное — Fe. Титан вводится для формирования фазы NiAl-Ti, повышающей коэрцитивную силу. Термомагнитная обработка проводится в магнитном поле напряженностью не менее 240 кА/м при температуре 800–850 C с последующим отпуском при 600–650 C. Столбчатая структура формируется при направленной кристаллизации в керамических формах.
Области применения
- Магнетроны СВЧ-генераторов и ламп бегущей волны в радиолокационных системах.
- Датчики Холла и магнитоупругие преобразователи крутящего момента в приводах прокатных станов.
- Электродвигатели постоянного тока для подъемно-транспортного оборудования в условиях повышенных температур.
- Магнитные системы сепараторов в горно-обогатительном производстве.
- Гироскопы и акселерометры в навигационных комплексах.
- Фокусирующие системы электронно-лучевых установок.
Эксплуатационные ограничения
Магниты Alnico 8S склонны к необратимому размагничиванию при воздействии полей обратной полярности, превышающих 0,5 HcB. При монтаже в магнитные системы требуется предварительная стабилизация термоциклированием. Механическая обработка возможна только шлифованием из-за высокой хрупкости литого сплава. Коррозионная стойкость без покрытия ограничена — рекомендуется никелевое или эпоксидное покрытие для работы в условиях влажности выше 80 %.
Вопросы и ответы
Чем Alnico 8S отличается от Alnico 5?
Alnico 8S имеет столбчатую структуру и коэрцитивную силу 140–160 кА/м против 50–60 кА/м у Alnico 5, что обеспечивает лучшую стойкость к размагничиванию при незначительном снижении Br.
До какой температуры сохраняются магнитные свойства?
Обратимое снижение индукции наблюдается до 550 C. При превышении точки Кюри (860 C) магнитные свойства теряются полностью и не восстанавливаются без повторной термомагнитной обработки.
Возможна ли механическая обработка Alnico 8S?
Сплав обрабатывается только абразивным шлифованием и электроэрозионной резкой. Токарная и фрезерная обработка не применяются из-за хрупкости и склонности к сколам.
Как стабилизировать магнит после изготовления?
Проводят термоциклирование в диапазоне –60…+150 C с выдержкой не менее 2 часов на каждой ступени, затем частичное размагничивание до рабочей точки на кривой возврата.
