Слиток из магнитно-мягких сплавов 80Н2М в Минске


Слиток из магнитно-мягкого сплава 80Н2М: пермаллой для прецизионных магнитопроводов

Слиток из магнитно-мягкого сплава 80Н2М — это литая заготовка на основе железоникелевого пермаллоя, легированного молибденом. Сплав 80Н2М относится к группе высоконикелевых пермаллоев с содержанием никеля около 80 % и молибдена порядка 2 %. Такое сочетание обеспечивает начальную магнитную проницаемость до 60 000–100 000 и коэрцитивную силу не выше 1,6 А/м после термомагнитной обработки. Слиток служит исходной шихтовой заготовкой для последующего горячего и холодного передела: ковки, прокатки, волочения в ленту и пруток.

Химический состав и структура слитка

Матрица сплава — твёрдый раствор никеля в -железе с гранецентрированной кубической решёткой. Молибден подавляет рост зерна при высокотемпературном отжиге и повышает удельное электросопротивление, что снижает динамические потери на вихревые токи. Слиток получают вакуумно-индукционной плавкой с разливкой в изложницы или методом непрерывного литья. Масса слитка обычно составляет 50–500 кг, диаметр — 100–400 мм.

  • Никель (Ni) — 79,0–81,0 %
  • Молибден (Mo) — 1,8–2,2 %
  • Марганец (Mn) — 0,3–0,6 %
  • Кремний (Si) — не более 0,15 %
  • Углерод (C) — не более 0,03 %
  • Железо (Fe) — остальное

Технические параметры слитка 80Н2М

ПараметрЗначениеУсловие измеренияЕдиницаМетод контроля
Начальная магнитная проницаемость н60 000–100 000после отжига в водороде—ГОСТ 8.377
Коэрцитивная сила Hcне более 1,6H = 800 А/мА/мбаллистический
Индукция насыщения Bs0,75–0,80H = 800 А/мТлГОСТ 8.377
Удельное электросопротивление 0,55–0,6220 CмкОммчетырёхзондовый
Температура Кюри400–420—Cтермомагнитный
Твёрдость литой заготовки130–170без отжигаHBГОСТ 9012

Технология передела слитка

Литая структура слитка 80Н2М характеризуется дендритной ликвацией, поэтому перед деформацией применяют гомогенизирующий отжиг при 1100–1150 C в течение 6–12 ч. Горячую ковку ведут при 1050–900 C с промежуточными подогревами. Холодная прокатка ленты до толщины 0,02–0,1 мм требует промежуточных рекристаллизационных отжигов при 850–950 C. Финальная термомагнитная обработка выполняется в атмосфере сухого водорода при 1050–1150 C с регламентированным охлаждением со скоростью 100–200 C/ч для формирования кристаллографической текстуры {100}<001>.

Области применения

  • Магнитопроводы трансформаторов тока и напряжения в релейной защите энергосистем
  • Экраны и сердечники датчиков магнитного поля в геофизической аппаратуре
  • Магнитные усилители и дроссели в прецизионных источниках питания
  • Головки магнитной записи и элементы криогенной техники
  • Сердечники трансформаторов в измерительных каналах АСУ ТП
  • Магнитометрические зонды в системах неразрушающего контроля

Вопросы и ответы

Чем сплав 80Н2М отличается от 79НМ?

Сплав 80Н2М содержит около 80 % никеля против 79 % у 79НМ и имеет более высокую начальную проницаемость после термомагнитной обработки. Молибден в обоих сплавах выполняет схожую функцию, но соотношение Ni:Mo в 80Н2М оптимизировано под максимальную н в слабых полях.

Какой отжиг требуется для достижения максимальной проницаемости?

Применяется высокотемпературный отжиг в сухом водороде при 1050–1150 C с медленным охлаждением. Критичны чистота атмосферы и скорость охлаждения: ускоренное охлаждение снижает н и повышает Hc.

Допускается ли сварка слитка 80Н2М?

Сварка литой заготовки не рекомендуется из-за склонности к горячим трещинам и охрупчиванию шва. Соединение деталей из 80Н2М выполняют пайкой или механическим креплением.

Какие примеси наиболее критичны для магнитных свойств?

Углерод, сера и кислород. Углерод свыше 0,03 % вызывает выделение карбидов и рост Hc. Сера образует сульфидные включения, нарушающие однородность доменной структуры.