Немагнитный лист 46ХНМ в Минске

Немагнитный лист 46ХНМ: прецизионный сплав для магнитных экранов и криогенной техники

Немагнитный лист 46ХНМ — это холоднокатаный прокат из прецизионного сплава на железоникелевой основе, легированного молибденом. Сплав 46ХНМ относится к группе инварных и элинварных материалов с заданным температурным коэффициентом линейного расширения (ТКЛР) и сохраняет немагнитные свойства в широком диапазоне температур. Ключевая особенность листа 46ХНМ — сочетание низкого ТКЛР в интервале –60…+100 C с высокой пластичностью и стабильностью магнитной проницаемости, близкой к единице.

В отличие от распространённых аустенитных хромоникелевых сталей, немагнитный лист 46ХНМ не требует легирования хромом для подавления ферромагнетизма: структура сплава остаётся парамагнитной благодаря содержанию никеля около 46 % и молибдена. Это обеспечивает низкую остаточную намагниченность и минимальные потери на вихревые токи в экранирующих конструкциях.

Химический состав и структура

Сплав 46ХНМ выплавляется в вакуумно-индукционных или электрошлаковых печах, что обеспечивает низкое содержание газов и неметаллических включений. Основу составляет железо, никель — 45,0–47,0 %, молибден — 4,5–5,5 %, углерод — не более 0,05 %. Микролегирование марганцем и кремнием ограничено для сохранения однородности твёрдого раствора.

• Ni — 45,0–47,0 %: формирование гранецентрированной кубической решётки, немагнитной при рабочих температурах.
• Mo — 4,5–5,5 %: подавление мартенситного превращения при деформации и охлаждении.
• C — 0,05 %: минимизация карбидной неоднородности.
• Mn, Si — 0,4 % каждого: раскисление без роста магнитной восприимчивости.
• P, S — 0,015 % каждого: снижение горячеломкости при прокатке.

Технические характеристики листа 46ХНМ

Немагнитный лист 46ХНМ поставляется в холоднокатаном состоянии с толщиной 0,5–4,0 мм и шириной до 600 мм. Термообработка — отжиг в защитной атмосфере при 1050–1100 C с последующим быстрым охлаждением для фиксации парамагнитного состояния. Магнитная проницаемость в поле 80 А/м не превышает 1,005. Удельное электрическое сопротивление — 0,75–0,85 мкОмм.

Области применения

Немагнитный лист 46ХНМ применяется там, где требуется сочетание низкого ТКЛР и отсутствия ферромагнитных искажений поля. В криогенной технике из него изготавливают элементы корпусов криостатов и экранов сверхпроводящих магнитов, работающих при –269 C. В электронной промышленности лист используется для магнитных экранов фотоэлектронных умножителей, масс-спектрометров и датчиков Холла.

• Магнитные экраны для СКВИД-магнитометров и электронно-лучевых установок.
• Корпусные детали криостатов и гелиевых ожижителей.
• Элементы вакуумных камер установок ионной имплантации.
• Экранирующие кожухи трансформаторов слабых сигналов и прецизионных усилителей.
• Детали гироскопов и акселерометров в навигационных системах.
• Оснастка для магнитно-резонансной томографии (экраны градиентных катушек).

Технология обработки и сварки

Лист 46ХНМ удовлетворительно обрабатывается резанием, штамповкой и гибкой в отожжённом состоянии. Сварка выполняется аргонодуговым способом неплавящимся электродом с присадочным материалом на основе никеля; после сварки рекомендуется повторный отжиг при 1050 C для восстановления немагнитных свойств в зоне термического влияния. Механическая обработка не должна вызывать наклёп, приводящий к локальному росту магнитной проницаемости.

Вопросы и ответы