Постоянные магниты Alnico 6S в Минске

Постоянные магниты Alnico 6S: технические характеристики и применение

Постоянные магниты Alnico 6S — высококоэрцитивный сплав на основе системы Al-Ni-Co-Fe с добавками титана и меди, легированный кремнием. Материал относится к литейным алюминиево-никель-кобальтовым магнитам с анизотропной структурой, получаемой термомагнитной обработкой в ориентирующем поле. В отличие от стандартного Alnico 6, модификация 6S отличается повышенной стабильностью магнитных свойств в интервале рабочих температур от –60 до +550 C, что достигается оптимизацией режимов отпуска и контролем содержания кремния в пределах 0,15–0,35 %.

Коэрцитивная сила по намагниченности H_cJ для Alnico 6S составляет 62–76 кА/м, остаточная индукция B_r — 1,05–1,15 Тл, максимальная энергоёмкость (BH)_max — 36–44 кДж/м. Температурный коэффициент остаточной индукции не превышает –0,02 %/C, что делает материал пригодным для измерительных преобразователей с жёсткими требованиями к дрейфу характеристик. Линейность кривой размагничивания во второй квадранте сохраняется вплоть до точки перегиба при H 0,8H_cJ, что обеспечивает предсказуемое поведение в динамических режимах.

Структура и технология изготовления

Слитки Alnico 6S выплавляют в вакуумных индукционных печах с последующим литьём в формы из холоднотвердеющих смесей. После гомогенизирующего отжига при 1250–1300 C заготовки подвергают изотермической термомагнитной обработке в поле напряжённостью не менее 240 кА/м при температуре 800–830 C. Многоступенчатый отпуск в диапазоне 580–650 C формирует двухфазную структуру: ферромагнитные частицы ₁-фазы (Fe-Co) игольчатой морфологии, выделенные в слабомагнитной матрице ₂-фазы (Ni-Al). Легирование титаном (0,5–1,0 %) и кремнием способствует дисперсионному упрочнению и повышению анизотропии формы частиц.

Механическая обработка магнитов Alnico 6S выполняется только шлифованием и алмазным хонингованием — сплав характеризуется твёрдостью 45–55 HRC и хрупкостью, исключающей резание лезвийным инструментом. Допустимые отклонения размеров после шлифовки составляют 0,05 мм на длине до 50 мм. Для защиты от коррозии в условиях повышенной влажности применяют гальваническое никелирование, оксидирование или эпоксидное покрытие толщиной 15–25 мкм.

Магнитные параметры и типовые значения

Применение в промышленных узлах

Магниты Alnico 6S востребованы в изделиях, где сочетание повышенной коэрцитивной силы и температурной стабильности критично для работоспособности системы. Основные области использования:

• роторные узлы тахогенераторов и сельсинов с рабочими зазорами 0,3–1,5 мм;
• магнитные системы вакуумных выключателей и герконовых реле с длительным режимом удержания;
• измерительные преобразователи расхода электромагнитных расходомеров, эксплуатируемых при температуре среды до 200 C;
• запорные и предохранительные механизмы нефтегазового оборудования с температурой эксплуатации до 450 C;
• магнитные сепараторы для очистки абразивных суспензий в горнорудной промышленности;
• датчики углового положения в авиационных системах управления, работающие в диапазоне –60…+300 C.

При проектировании магнитных цепей с Alnico 6S необходимо учитывать низкую электрическую проводимость материала (удельное сопротивление 0,45–0,55 мкОмм), что снижает потери на вихревые токи при работе в импульсных режимах. Однако из-за относительно невысокой коэрцитивной силы не рекомендуется использовать магниты в цепях с большими воздушными зазорами (свыше 3–4 мм) без ферромагнитных концентраторов потока.

Вопросы и ответы