Слиток из магнитно-мягких сплавов 35НКХСП в Минске

Слиток из магнитно-мягкого сплава 35НКХСП: прецизионные характеристики для магнитопроводов

Слиток из магнитно-мягкого сплава 35НКХСП представляет собой полуфабрикат, полученный методом вакуумно-индукционной выплавки или электрошлакового переплава, предназначенный для последующей горячей и холодной прокатки в тонколистовой прокат. Сплав системы железо–никель–кобальт с добавками хрома и кремния обеспечивает сочетание высокой магнитной проницаемости и низкой коэрцитивной силы в слабых магнитных полях. Наличие кобальта в составе повышает индукцию насыщения, что критично для миниатюрных магнитопроводов, работающих при ограниченных габаритах.

Химический состав и структурные особенности

Сплав 35НКХСП относится к классу прецизионных магнитно-мягких материалов. Массовые доли основных элементов в слитке регламентируются следующим образом:

• Никель (Ni) — 34,0–36,0 %
• Кобальт (Co) — 17,0–19,0 %
• Хром (Cr) — 2,5–3,5 %
• Кремний (Si) — 0,5–1,0 %
• Железо (Fe) — основа
• Углерод (C), сера (S), фосфор (P) — суммарно не более 0,05 %

Легирование кремнием способствует повышению удельного электросопротивления, что снижает динамические потери на вихревые токи при перемагничивании на повышенных частотах. Хром обеспечивает стабильность магнитных свойств при термической обработке и повышает коррозионную стойкость в условиях повышенной влажности. Структура слитка после кристаллизации — крупнозернистый твёрдый раствор на основе -фазы; для устранения дендритной ликвации применяется гомогенизирующий отжиг при 1100–1150 C в течение 6–10 часов.

Магнитные и физико-механические параметры

Слиток 35НКХСП после полного цикла термомагнитной обработки (отжиг в водороде при 1050–1100 C с последующим контролируемым охлаждением) обеспечивает следующие характеристики:

Технологический маршрут переработки слитка

Слиток 35НКХСП массой от 50 до 500 кг поступает на участок горячей прокатки. Перед деформацией выполняется нагрев до 1150–1180 C с выдержкой, обеспечивающей равномерность температуры по сечению. Горячая прокатка ведётся до толщины 3–5 мм с промежуточными подогревами. Далее следует холодная прокатка с промежуточными отжигами при 850–900 C в защитной атмосфере для снятия наклепа. Финальная толщина листа может составлять от 0,05 до 1,0 мм в зависимости от назначения магнитопровода.

Ключевой этап — заключительный термомагнитный отжиг в атмосфере сухого водорода с точкой росы не выше –40 C. Скорость охлаждения в интервале 600–300 C не превышает 50 C/ч, что обеспечивает формирование оптимальной доменной структуры и достижение минимальной коэрцитивной силы.

Области применения

Магнитопроводы из сплава 35НКХСП применяются в устройствах, где требуется высокая чувствительность при малых габаритах:

• Магнитные усилители и дроссели в системах автоматики
• Экраны и сердечники трансформаторов для прецизионных измерительных приборов
• Магнитные системы датчиков Холла и индукционных датчиков положения
• Головки магнитной записи в специализированной аппаратуре
• Компоненты магнитометров и градиентометров
• Сердечники малогабаритных электромагнитных реле

В авиационном приборостроении слиток 35НКХСП служит исходным материалом для изготовления экранов бортовых навигационных систем, где требуется ослабление внешних магнитных полей без увеличения массы блока. В медицинской технике из него производят магнитопроводы датчиков в составе диагностического оборудования.

Вопросы и ответы