Пермаллой кольцо МП140-4 в Минске

Кольца из пермаллоя МП140-4: магнитомягкий материал для прецизионных узлов

Кольцо МП140-4 — изделие из листового пермаллоя марки 81НМА (аналог МП140-4), представляющего собой железоникелевый сплав с высоким содержанием никеля (около 80 %) и легирующими добавками молибдена и марганца. Материал относится к группе магнитомягких прецизионных сплавов с прямоугольной петлёй гистерезиса, что определяет его применение в устройствах, где требуется стабильная работа при малых управляющих токах и высокая чувствительность к изменению магнитного поля.

Кольца МП140-4 изготавливаются методом штамповки из холоднокатаной ленты с последующей термической обработкой в вакууме или водороде. Финишный отжиг формирует текстуру с преимущественной ориентацией лёгкого направления намагничивания, обеспечивая коэффициент прямоугольности петли гистерезиса не ниже 0,90. Толщина ленты варьируется от 0,05 до 0,35 мм, что позволяет подбирать материал под конкретную рабочую частоту: более тонкие ленты снижают потери на вихревые токи при работе в диапазоне 400–2000 Гц.

Технические характеристики сплава МП140-4

Основные магнитные параметры материала нормируются после термообработки готовых колец. Коэрцитивная сила по постоянному току не превышает 1,6 А/м, начальная магнитная проницаемость достигает 30 000–60 000, а максимальная — свыше 200 000. Индукция насыщения составляет около 0,75 Тл, что ниже, чем у электротехнических сталей, однако высокое значение проницаемости в слабых полях делает сплав незаменимым для трансформаторов тока, магнитных усилителей и датчиков слабых полей.

Конструктивные особенности и допуски

Кольца МП140-4 поставляются с наружным диаметром от 10 до 80 мм и внутренним — от 5 до 60 мм. Допуск на наружный и внутренний диаметры составляет 0,1 мм для штампованных изделий и 0,05 мм для колец, прошедших дополнительную механическую обработку. Торцевые поверхности после штамповки имеют заусенцы не более 0,03 мм, которые удаляются при необходимости галтовкой или виброабразивной обработкой.

Для применения в импульсных трансформаторах и дросселях с подмагничиванием кольца МП140-4 могут поставляться в виде шихтованных пакетов из нескольких штампованных пластин, что снижает влияние воздушного зазора и повышает стабильность магнитных характеристик при вибрационных нагрузках. В ответственных узлах авиационной и космической аппаратуры применяются кольца с защитным покрытием из электроизоляционного лака, выдерживающим температуру до 155 C.

Применение колец МП140-4

• Магнитные усилители и модуляторы в системах автоматического регулирования — материал обеспечивает линейность характеристики в диапазоне слабых сигналов.
• Трансформаторы тока для релейной защиты и измерительных комплексов — высокая проницаемость снижает токовую погрешность до 0,1 %.
• Датчики магнитного поля в навигационных системах и магнитометрах — кольца МП140-4 применяются в феррозондовых преобразователях.
• Импульсные трансформаторы в блоках питания и формирователях управляющих импульсов для силовой электроники.
• Дроссели фильтров вторичных источников питания с рабочими частотами до 2 кГц.
• Экранирующие элементы в измерительной технике и медицинском оборудовании, где требуется подавление внешних полей до 0,1 А/м.

Термообработка и стабильность свойств

Магнитные характеристики колец МП140-4 в значительной степени определяются режимом финишного отжига. Оптимальная температура термообработки составляет 1050–1150 C с выдержкой 2–4 часа в среде осушенного водорода с точкой росы не выше –40 C. Медленное охлаждение со скоростью 50–100 C/ч до температуры 600 C формирует упорядоченную структуру NiFe, обеспечивающую низкую коэрцитивную силу. После термообработки не допускается механическая деформация колец, так как наклёп повышает коэрцитивную силу в 3–5 раз.

Сплав МП140-4 сохраняет стабильность магнитных параметров в интервале температур от –60 до +120 C. Температурный коэффициент начальной проницаемости не превышает 0,1 %/C в диапазоне от –40 до +60 C, что позволяет применять кольца в аппаратуре с жёсткими требованиями к дрейфу характеристик. При длительном хранении в нормальных условиях свойства материала не изменяются в течение 15 лет.

Вопросы и ответы