Слиток из магнитно-мягких сплавов 45Н в Минске

Слиток из магнитно-мягкого сплава 45Н — прецизионный материал для магнитопроводов

Слиток из магнитно-мягкого сплава 45Н — это заготовка для последующей деформационной и термической обработки, предназначенная для изготовления деталей магнитных систем с высокими требованиями к стабильности магнитных характеристик. Сплав 45Н относится к группе железоникелевых прецизионных сплавов с содержанием никеля 45–46,5 %, что обеспечивает сочетание высокой магнитной проницаемости в слабых полях с повышенным удельным электрическим сопротивлением по сравнению с пермаллоями с содержанием никеля 79 %.

Слитки 45Н производятся методом вакуумно-индукционной плавки с последующим вакуумно-дуговым переплавом (ВИП+ВДП) для снижения содержания газов, неметаллических включений и повышения плотности структуры. Такой технологический маршрут гарантирует минимальную ликвацию легирующих элементов по сечению слитка, что критически важно для последующего получения тонколистового проката и лент с однородными магнитными свойствами.

Химический состав и структурные особенности

Основные легирующие компоненты сплава 45Н — никель (45–46,5 %) и железо (основа). Дополнительно регламентируется содержание марганца (0,3–0,6 %), кремния (0,15–0,3 %) и углерода (не более 0,03 %). Ограничение содержания углерода, серы и фосфора на уровне не более 0,02 % каждого необходимо для предотвращения выделения карбидов и сульфидов по границам зёрен, которые ухудшают подвижность доменных границ и снижают начальную магнитную проницаемость.

Структура слитка после кристаллизации представляет собой дендритные кристаллы аустенитного типа с возможной локальной неоднородностью по содержанию никеля. Для устранения дендритной ликвации слитки перед ковкой или прокаткой подвергаются гомогенизирующему отжигу при температуре 1150–1200 C с выдержкой 10–20 часов. Последующая горячая деформация при 1100–900 C обеспечивает проработку литой структуры и получение заготовок под холодную прокатку.

Магнитные характеристики в готовых изделиях

Магнитные параметры, достигаемые в готовых деталях после полного цикла термической обработки, определяются химическим составом и режимами финишного отжига. Для сплава 45Н регламентируются следующие контрольные величины:

• начальная магнитная проницаемость — не менее 2000 Гн/м (после отжига в водороде);
• максимальная магнитная проницаемость — не менее 25000 Гн/м;
• коэрцитивная сила — не более 12 А/м;
• индукция насыщения — не менее 1,5 Тл;
• удельное электрическое сопротивление — 0,45–0,50 мкОмм.

Повышенное содержание никеля (45 % вместо 36 %) обеспечивает более высокую индукцию насыщения по сравнению с инварами, что расширяет рабочий диапазон магнитных полей. При этом сплав сохраняет достаточную пластичность для изготовления лент толщиной до 0,05 мм и проволоки диаметром до 0,1 мм.

Применение слитков 45Н в промышленности

Слитки 45Н используются как исходный материал для производства проката, который применяется в следующих изделиях и системах:

• магнитопроводы трансформаторов тока и напряжения для релейной защиты;
• сердечники дросселей и фильтров электропитания;
• магнитные экраны электронно-лучевых приборов и фотоэлектронных умножителей;
• полюсные наконечники и магнитные системы измерительных преобразователей;
• детали магнитопроводов электромагнитных клапанов и датчиков положения.

Выбор слитков 45Н целесообразен для производств, где требуется сочетание высокой магнитной проницаемости в слабых полях с повышенной температурной стабильностью магнитных характеристик в диапазоне от –60 до +200 C. Сплав сохраняет работоспособность в условиях вибрационных и ударных нагрузок, что позволяет использовать его в авиационном приборостроении и системах автоматики.

Контроль качества и приёмочные испытания

Каждая партия слитков 45Н проходит контроль химического состава спектральным методом и проверку макроструктуры на отсутствие усадочных раковин, трещин и инородных включений. Дополнительно оценивается качество поверхности после обдирки — глубина залегания дефектов не должна превышать 2 мм. Для слитков, предназначенных под вакуумно-дуговой переплав, контролируется содержание газов (кислород, азот, водород) в пробах, отобранных от ковша.

Особенности заказа и поставки

Слитки 45Н поставляются в кованом или катаном виде с гарантированным химическим составом и сертификатом качества. Возможна поставка слитков с ободранной поверхностью или в черновом виде — для последующей переплавки на собственном оборудовании заказчика. Масса слитков варьируется от 50 до 500 кг в зависимости от требований к последующему переделу. При заказе необходимо указывать способ выплавки (ВИП или ВИП+ВДП), требования к макроструктуре и допустимую глубину залегания поверхностных дефектов.

Вопросы и ответы