Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Постоянные магниты Alnico 5: технические характеристики и применение
Постоянные магниты Alnico 5 — это литая магнитотвердая композиция на основе системы Al-Ni-Co-Fe с добавлением меди и титана, относящаяся к классу высококоэрцитивных альнико-сплавов с анизотропной структурой. Материал маркируется как ЮНДК24 (по ГОСТ 17809-72) и характеризуется ориентацией столбчатых кристаллов вдоль направления намагничивания, что обеспечивает максимальную магнитную энергию в рабочем направлении.
Ключевая особенность Alnico 5 — рекордно высокая остаточная индукция (Br) на уровне 1,15–1,35 Тл при относительно невысокой коэрцитивной силе (Hc) 50–62 кА/м. Такое сочетание параметров делает материал оптимальным для устройств, работающих в условиях повышенных температур, где ферритовые и редкоземельные магниты теряют стабильность. Температурный коэффициент индукции составляет всего –0,02 %/C, а максимальная рабочая температура достигает 550 C без необратимой деградации свойств.
Физико-механические свойства Alnico 5
Магниты Alnico 5 изготавливаются методом точного литья по выплавляемым моделям с последующей термомагнитной обработкой в магнитном поле. Структура сплава — двухфазная: ферромагнитные частицы 1-фазы (Fe-Co) выделены в слабомагнитной матрице 2-фазы (Ni-Al). Такая морфология обеспечивает высокую анизотропию и стабильность магнитных характеристик во времени.
- Остаточная индукция (Br): 1,15–1,35 Тл
- Коэрцитивная сила по намагниченности (Hcj): 50–62 кА/м
- Максимальная энергоемкость (BH)max: 36–44 кДж/м
- Температура Кюри: 850–890 C
- Плотность: 7,2–7,3 г/см
- Твердость по Роквеллу: 45–50 HRC
Применение в промышленном оборудовании
Благодаря высокой температурной стабильности и коррозионной стойкости (без защитного покрытия), магниты Alnico 5 востребованы в узлах, где исключено применение полимерных связующих и гальванических покрытий. Основные области использования:
- Измерительные преобразователи и датчики Холла в системах автоматизации технологических процессов
- Роторы тахогенераторов и сельсинов в электроприводах металлорежущих станков
- Магнитные системы СВЧ-приборов — клистронов и магнетронов
- Тормозные системы и муфты скольжения в грузоподъемных механизмах
- Магнитные сепараторы для обогащения руд черных металлов
- Акустические излучатели и микрофонные капсюли профессионального назначения
Конструктивные особенности и допуски
Литье по выплавляемым моделям позволяет получать магниты сложной геометрии: дугообразные сегменты, кольца с пазами, многополюсные звездочки. Допуски на линейные размеры составляют 0,1 мм для размеров до 50 мм и 0,2 мм для более крупных деталей. Шероховатость поверхности после пескоструйной обработки — Ra 3,2–6,3 мкм. При необходимости выполняется шлифовка опорных плоскостей до Ra 0,8 мкм для обеспечения точности посадки в магнитопровод.
Размагничивающая кривая Alnico 5 в области рабочих точек имеет значительную нелинейность, поэтому при проектировании магнитных цепей необходимо учитывать коэффициент проводимости системы. Для стабилизации рабочих характеристик рекомендуется предварительное частичное размагничивание до 5–10 % от номинального потока.
| Параметр | Alnico 5 (ЮНДК24) | Alnico 3 (ЮНДК18) | Alnico 8 (ЮНДК35Т5) | Феррит бариевый |
|---|---|---|---|---|
| Остаточная индукция, Тл | 1,15–1,35 | 0,70–0,80 | 0,80–0,95 | 0,38–0,42 |
| Коэрцитивная сила, кА/м | 50–62 | 36–44 | 110–160 | 200–260 |
| Макс. энергоемкость, кДж/м | 36–44 | 10–14 | 36–48 | 25–30 |
| Макс. рабочая температура, C | 550 | 450 | 550 | 250 |
| Темп. коэффициент Br, %/C | –0,02 | –0,02 | –0,025 | –0,20 |
Особенности намагничивания и контроля
Намагничивание Alnico 5 выполняется в импульсных установках с напряженностью поля не менее 240 кА/м. Из-за относительно низкой коэрцитивной силы готовые изделия чувствительны к внешним полям и механическим ударам — при транспортировке необходимо применять магнитные шунты (арматуру из мягкой стали). Контроль магнитных параметров проводится в замкнутой цепи с помощью пермеаметра при температуре (23 2) C.
Для повышения коррозионной стойкости в агрессивных средах допускается нанесение гальванических покрытий (цинк, никель) или лакокрасочных составов, однако это снижает точность посадки в магнитопровод. В вакуумных и криогенных системах Alnico 5 применяется без покрытия, так как материал не склонен к газовыделению и сохраняет свойства вплоть до температур –269 C.
Вопросы и ответы
Чем Alnico 5 отличается от Alnico 8?
Alnico 5 имеет более высокую остаточную индукцию (1,15–1,35 Тл против 0,80–0,95 Тл), но значительно меньшую коэрцитивную силу (50–62 кА/м против 110–160 кА/м). Alnico 5 предпочтителен для систем с высоким рабочим зазором и низким размагничивающим фактором, Alnico 8 — для компактных цепей с большими коэффициентами размагничивания.
При какой температуре Alnico 5 теряет магнитные свойства?
Необратимая деградация начинается при превышении 550 C. Кратковременный нагрев до 600 C допустим, но после охлаждения требуется повторное намагничивание. Температура Кюри составляет 850–890 C, при которой материал полностью переходит в парамагнитное состояние.
Требуется ли защитное покрытие для магнитов Alnico 5?
В сухих помещениях и масляных средах покрытие не требуется — сплав обладает достаточной коррозионной стойкостью. Во влажной атмосфере или при контакте с агрессивными жидкостями рекомендуется цинкование или никелирование толщиной 8–15 мкм.
Какие допуски выдерживаются при литье магнитов Alnico 5?
Для размеров до 50 мм допуск составляет 0,1 мм, свыше 50 мм — 0,2 мм. Шлифованные опорные поверхности обеспечивают точность 0,02 мм. Отклонение магнитного потока в партии не превышает 3 %.