Прутки из сплавов 21НКМТ в Минске

Прутки из сплава 21НКМТ: прецизионный сортовой прокат для магнитных систем

Прутки из сплава 21НКМТ — горячекатаный и холоднотянутый сортовой прокат из железоникелькобальтового прецизионного сплава, легированного молибденом и титаном. Сплав относится к классу магнитно-мягких материалов с высокой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Прутки поставляются в термообработанном состоянии и предназначены для изготовления магнитопроводов, экранов и элементов электромагнитных устройств, работающих в слабых и средних магнитных полях.

Химический состав и структурные особенности

Основа сплава — никель 21 % с кобальтом, молибденом и титаном, обеспечивающими стабильность магнитных характеристик после отжига. Легирование титаном способствует формированию мелкозернистой структуры и повышению удельного электросопротивления, что снижает динамические потери на вихревые токи. Молибден увеличивает проницаемость и уменьшает чувствительность к механическим напряжениям.

• Никель — 20,5–21,5 %
• Кобальт — 4,5–5,5 %
• Молибден — 2,8–3,5 %
• Титан — 0,8–1,2 %
• Железо — основа
• Углерод, кремний, марганец — в пределах норм ГОСТ

Магнитные и физико-механические свойства

После высокотемпературного отжига в вакууме или водороде прутки 21НКМТ демонстрируют начальную магнитную проницаемость до 60 000 и максимальную — свыше 200 000 при коэрцитивной силе не более 1,6 А/м. Удельное электросопротивление достигает 0,65 мкОмм, что существенно для работы в переменных полях с частотой до 10 кГц. Твёрдость в термообработанном состоянии — 120–160 HV, предел текучести — 250–350 МПа.

Сортамент и размеры

Прутки 21НКМТ выпускаются диаметром от 6 до 80 мм в горячекатаном исполнении и от 3 до 30 мм — в холоднотянутом. Длина прутков — 1,5–6 м, кривизна не превышает 0,5 % длины. По требованию заказчика поставляются прутки шлифованные с допуском h9–h11 и полированные с шероховатостью Ra 0,63 мкм. Возможна поставка в виде мерных заготовок под последующую механическую обработку.

Технология термической обработки

Для достижения максимальной магнитной проницаемости прутки подвергают отжигу при 1100–1150 C в среде сухого водорода или в вакууме с остаточным давлением не выше 10 Па. Скорость охлаждения — не более 100 C/ч до 300 C. Такая обработка снимает наклеп, устраняет анизотропию и обеспечивает однородность магнитных свойств по сечению прутка. Повторная механическая обработка требует повторного отжига.

Области применения

Прутки 21НКМТ используются в производстве высокочувствительных электромагнитных устройств, где требуется высокая проницаемость и низкие потери:

• Магнитопроводы и сердечники трансформаторов слабого сигнала
• Экраны магнитного поля для датчиков и измерительных катушек
• Магнитные системы реле, контакторов и электромагнитных клапанов
• Элементы магнитометров, градиентометров и аппаратуры геофизики
• Детали ускорителей и фокусирующих систем электронно-лучевого оборудования
• Компоненты медицинской МРТ-аппаратуры и научного приборостроения

Обрабатываемость и совместимость

Сплав 21НКМТ удовлетворительно обрабатывается резанием в термообработанном состоянии, допускает точение, фрезерование и сверление твердосплавным инструментом. Сварка возможна аргонодуговым способом, однако сварной шов требует последующего отжига для восстановления магнитных свойств. Прутки совместимы с электроизоляционными покрытиями на основе оксидов и лаков, применяемых в магнитопроводах.

Вопросы и ответы