Слиток из магнитно-мягких сплавов 16Х в Минске

Слиток из магнитно-мягкого сплава 16Х: характеристики, применение и особенности поставки

Слиток из магнитно-мягкого сплава 16Х — это полуфабрикат, получаемый методом вакуумно-индукционной или открытой индукционной выплавки, предназначенный для последующей горячей деформации (ковки, прокатки, прессования) с целью получения сортового проката, ленты или профилей для магнитопроводов. Сплав 16Х относится к системе железо–алюминий (Fe–Al) с содержанием алюминия 15,5–17,0 % и представляет собой высокоомный магнитно-мягкий материал, обладающий повышенным удельным электрическим сопротивлением и низкой магнитной проницаемостью в слабых полях по сравнению с кремнистыми электротехническими сталями.

Слиток 16Х выплавляется в индукционных печах с основной футеровкой. Ключевая особенность технологии — защита расплава от насыщения углеродом и азотом, поскольку эти элементы резко снижают пластичность и магнитные свойства сплава. Разливка производится в изложницы или на машинах непрерывного литья. Гомогенизирующий отжиг слитка проводится при 1050–1150 C в течение 6–12 часов для устранения дендритной ликвации алюминия.

Химический состав и структура

Сплав 16Х — это гетерогенный материал, в структуре которого после охлаждения формируются упорядоченные фазы FeAl и FeAl. Именно наличие этих фаз определяет высокую твёрдость и хрупкость слитка, что требует строгого соблюдения температурных режимов при горячей обработке давлением. Содержание алюминия в пределах 15,5–17,0 % обеспечивает максимальное удельное электросопротивление 1,1–1,3 мкОмм, что на порядок выше, чем у стали 3411.

• Алюминий (Al) — 15,5–17,0 %
• Углерод (C) — не более 0,10 %
• Кремний (Si) — не более 0,50 %
• Марганец (Mn) — не более 0,30 %
• Сера (S) — не более 0,020 %
• Фосфор (P) — не более 0,020 %

Магнитные и физические свойства

Магнитные характеристики слитка 16Х определяются его химическим составом и структурным состоянием. После термической обработки готового проката (отжиг при 800–850 C с медленным охлаждением) достигаются следующие параметры: коэрцитивная сила Hc — не более 40 А/м, максимальная магнитная проницаемость max — 3000–5000, индукция насыщения Bs — 0,75–0,85 Тл. Удельное электрическое сопротивление слитка в литом состоянии составляет 1,0–1,2 мкОмм.

Технологические особенности обработки слитка

Слиток 16Х обладает низкой технологической пластичностью при комнатной температуре. Горячую деформацию проводят в интервале 1000–1150 C с обязательным подогревом инструмента до 300–400 C. Скорость деформации ограничивают для предотвращения образования трещин. После ковки заготовки подвергают отжигу при 750–800 C с охлаждением со скоростью не более 50 C/ч для снятия внутренних напряжений.

Механическая обработка слитка (обточка, отрезка) возможна только твердосплавным инструментом. Сварка сплава 16Х затруднена из-за склонности к образованию горячих трещин; соединения выполняют с предварительным подогревом до 350–400 C.

Области применения

Слиток 16Х служит шихтовой заготовкой для производства:

• Лент и полос для магнитопроводов трансформаторов и дросселей повышенной частоты (400 Гц – 20 кГц)
• Экранов магнитных полей в электронно-лучевых установках и ускорителях
• Сердечников электромагнитных реле и контакторов
• Магнитопроводов датчиков Холла и измерительных трансформаторов
• Деталей магнитострикционных преобразователей
• Элементов магнитных систем в авиационном и космическом приборостроении

Нормативная база и приёмка

Поставка слитков из сплава 16Х осуществляется по техническим условиям, согласованным между изготовителем и потребителем, поскольку единого ГОСТ на слитки данного сплава не существует. Контроль химического состава проводится методом спектрального анализа. Магнитные свойства определяются на образцах, вырезанных из готового проката после термической обработки. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактических значений Hc, max и .

Вопросы и ответы