Прутки из сплава ЮНДК24: характеристики и применение
Прутки из литейного магнитно-твердого сплава ЮНДК24 — это заготовки круглого сечения, предназначенные для изготовления постоянных магнитов методом механической обработки. Материал относится к группе сплавов системы Fe–Ni–Al–Co с добавками меди и титана, легированных кобальтом в количестве около 24%. ЮНДК24 — российская маркировка, соответствующая международному классу Alnico 5 (ЮНДК24А) и его модификациям с повышенной коэрцитивной силой.
Сплав ЮНДК24 характеризуется высокими значениями остаточной индукции (Br = 1,15–1,35 Тл) и максимальной магнитной энергии (BH)max = 36–44 кДж/м. Коэрцитивная сила по намагниченности Hc составляет 48–56 кА/м, что обеспечивает стабильность магнитных свойств в условиях размагничивающих полей средней интенсивности. Рабочий температурный диапазон материала — от –60 до +550 C, что делает его пригодным для применения в нагретых узлах без существенной потери намагниченности.
Технологические особенности обработки
Прутки ЮНДК24 поставляются в литом состоянии (ГОСТ 17809-72) с последующей термической обработкой — закалкой и отпуском в магнитном поле. Структура сплава после термообработки представляет собой двухфазную систему: ферромагнитные выделения -фазы в слабомагнитной матрице -фазы. Такая морфология обеспечивает анизотропию магнитных свойств — максимальные характеристики достигаются вдоль направления ориентации поля при отпуске.
Механическая обработка прутков выполняется на токарных и фрезерных станках с применением твердосплавного инструмента. Материал склонен к хрупкому разрушению при ударных нагрузках, поэтому рекомендуется обработка с малыми подачами (0,05–0,15 мм/об) и обильным охлаждением. Шлифование производится абразивными кругами на керамической связке. После механической обработки детали подвергаются финишной магнитной обработке в импульсном поле напряженностью не менее 800 кА/м.
Сортамент и механические свойства
| Диаметр прутка, мм | Твердость HRC | Предел прочности при сжатии, МПа | Плотность, г/см | Типовая длина, мм |
|---|---|---|---|---|
| 10–20 | 45–52 | 420–480 | 7,25–7,35 | 100–300 |
| 20–40 | 45–52 | 400–460 | 7,25–7,35 | 100–300 |
| 40–80 | 44–50 | 380–440 | 7,25–7,35 | 80–250 |
Области применения
Прутки ЮНДК24 используются для производства постоянных магнитов, работающих при повышенных температурах и в условиях вибрационных нагрузок. Основные потребители — предприятия электротехнической и приборостроительной отраслей.
- Магнитные системы электродвигателей постоянного тока и синхронных генераторов малой мощности
- Датчики положения и скорости вращения для систем автоматического управления промышленным оборудованием
- Магнитоэлектрические измерительные приборы — логометры, гальванометры, тахометры
- Магнитные сепараторы и улавливатели ферромагнитных примесей в технологических линиях пищевой и химической промышленности
- Тормозные системы и муфты сцепления грузоподъемных механизмов
- Магнитные системы СВЧ-приборов и электронно-лучевых установок
Сплав ЮНДК24 сохраняет магнитные свойства при длительной работе в среде с относительной влажностью до 98% при условии защиты от коррозии. Для повышения коррозионной стойкости поверхности магнитов дополнительно покрывают никелевым или эпоксидным слоем. Температурный коэффициент остаточной индукции материала составляет –0,02 %/C, что обеспечивает предсказуемое изменение характеристик в рабочем диапазоне температур.
Вопросы и ответы
Чем отличается ЮНДК24 от ЮНДК24А?
ЮНДК24А — анизотропная модификация с ориентацией магнитных свойств в одном направлении, достигаемой термообработкой в магнитном поле. Изотропный ЮНДК24 имеет более низкие значения остаточной индукции (1,0–1,1 Тл), но допускает намагничивание в любом направлении, что упрощает сборку магнитных систем.
Какие допуски на диаметр прутков ЮНДК24?
Прутки поставляются с допуском h12–h14 по диаметру в зависимости от размера. Для диаметров до 30 мм отклонение составляет 0,2 мм, для диаметров 30–80 мм — 0,3 мм. Кривизна не превышает 2 мм на 1 метр длины.
Возможно ли сваривание прутков ЮНДК24?
Сварка не применяется — сплав относится к хрупким материалам с низкой пластичностью. Соединение элементов магнитной системы выполняется механическим креплением, пайкой твердыми припоями или склеиванием с последующей фиксацией в немагнитной арматуре.
Какой инструмент рекомендуется для сверления ЮНДК24?
Сверление выполняется твердосплавными сверлами с углом при вершине 118–130 при скорости резания 8–12 м/мин. Отверстия диаметром менее 3 мм предпочтительно получать электроэрозионным методом во избежание сколов кромок.
