Постоянные магниты Alnico 5S в Минске

Постоянные магниты Alnico 5S: характеристики литой альнико-сплава

Постоянные магниты Alnico 5S — литые магнитотвёрдые изделия на основе системы Fe–Al–Ni–Co с направленной кристаллизацией, обеспечивающей анизотропию магнитных свойств вдоль оси ориентации. Марка 5S относится к группе альнико с повышенным содержанием кобальта (до 24 %) и титана, что формирует столбчатую структуру и высокую коэрцитивную силу по сравнению с изотропными аналогами. Материал сохраняет работоспособность в диапазоне от –60 C до +450 C, а при кратковременном нагреве — до +520 C, что выгодно отличает его от неодимовых систем NdFeB, теряющих магнитные свойства уже при +80…+120 C.

Состав и физико-механические параметры

Сплав Alnico 5S содержит железо (основа), кобальт 23–25 %, никель 13–15 %, алюминий 7–8 %, титан 4,5–5,5 %, медь до 3 %. Литой материал отличается высокой твёрдостью (HRC 45–52) и хрупкостью, поэтому механическая обработка ограничивается шлифованием и электроэрозионной резкой. Остаточная индукция Br достигает 1,05–1,25 Тл, коэрцитивная сила по индукции bHc — 44–52 кА/м, максимальное энергетическое произведение (BH)max — 36–44 кДж/м. Температурный коэффициент индукции не превышает –0,02 %/C, что обеспечивает стабильность поля в прецизионных датчиках.

Технология производства и формы выпуска

Магниты Alnico 5S получают литьём в керамические формы с последующей термомагнитной обработкой в поле напряжённостью не менее 240 кА/м. Направленная кристаллизация формирует столбчатую структуру вдоль оси лёгкого намагничивания, что повышает (BH)max на 15–20 % относительно изотропного литья. Типовые геометрии — призматические бруски, кольца, U-образные и подковообразные магнитопроводы, цилиндры с осевой ориентацией. Допуски на размеры после шлифовки — h8–h11, шероховатость Ra 1,6–3,2 мкм. Изделия поставляются в размагниченном состоянии или намагниченными по заданному направлению.

Области применения

• Электродвигатели постоянного тока и генераторы авиационного и железнодорожного исполнения, работающие при нагреве обмоток до +300 C.
• Магнетроны, клистроны и лампы бегущей волны в СВЧ-трактах радиолокационных станций.
• Датчики Холла, тахогенераторы, магнитные муфты и тормоза в станках с ЧПУ и робототехнических комплексах.
• Измерительные приборы: гальванометры, магнитоэлектрические системы, счётчики электроэнергии с длительным сроком службы.
• Магнитные сепараторы горно-обогатительных комбинатов и системы магнитной очистки сыпучих материалов.
• Высокотемпературные датчики положения в нефтегазовом оборудовании и атомной энергетике.

Эксплуатационные ограничения

Магниты Alnico 5S склонны к необратимому размагничиванию при воздействии полей обратной полярности, превышающих коэрцитивную силу. Для стабилизации применяют предварительное частичное размагничивание (стабилизацию) на 5–10 % ниже рабочей точки. Хрупкость литого сплава требует исключения ударных нагрузок при монтаже; крепление выполняют клеевыми составами на эпоксидной основе или в немагнитных обоймах из аустенитной стали. Коррозионная стойкость без покрытия ограничена — рекомендуется никелевое или цинковое гальваническое покрытие толщиной 8–15 мкм.

Вопросы и ответы