Лента магнитно-мягкого сплава
Ход чтения

Магнитно-мягкие сплавы: виды и свойства

⠀⠀⠀Одну из самых обширных групп прецизионных сплавов составляют магнитно-мягкие (или магнитомягкие) сплавы. Разберемся, что это за соединения металлов и где они используются.

Из-за доминирующих в последние десятилетия тенденций в развитии разных сфер промышленности резко увеличился спрос на новые магнитные материалы. Потребность в них усилилась примерно в середине 1990-х и продолжает расти. Трансформаторы, магнитные усилители, роторы и статоры электрических машин и многое другое — для всего этого необходимы компоненты, которые производятся из магнитно-мягких сплавов. Что же это такое?

Из школьного курса физики известно, что магнитные свойства всех материалов заставляют их тем или иным образом реагировать на магнитное поле. В окружающем нас мире большинство материалов — диамагнетики или парамагнетики, то есть на магнитное поле они почти не реагируют. Однако существуют и так называемые ферромагнетики — материалы, способные намагничиваться под действием внешнего магнитного поля и частично, либо полностью сохранять приобретенную намагниченность после удаления из него. В первую очередь, это металлы: если провести постоянным магнитом по гвоздю или отвертке, эти предметы временно намагнитятся и будут излучать собственное слабое магнитное поле.

Наиболее распространенными ферромагнетиками являются железо, кобальт и никель, но в быту мы редко сталкиваемся с химически чистыми веществами. В производстве металлических изделий обычно используются специальные сплавы для придания металлу заданных свойств — чувствительности, износостойкости и так далее. Так, соединения на основе железа, кобальта или никеля с добавлением марганца, кремния, алюминия и других материалов способны рождать различные виды прецизионных сплавов, демонстрирующих ферромагнетизм и обладающих заданными параметрами.

Производство магнитно-мягкого сплава

В зависимости от легкости намагничивания ферромагнетики делятся на магнитно-твердые и магнитно-мягкие. Магнитно-мягкие материалы (как и сплавы, созданные из них) легко намагничиваются, но этот магнетизм обычно носит временный характер. Магнитно-твердые же, наоборот — трудно намагничиваются, но после этого сохраняют свой магнетизм.

Изделия из прецизионных магнитно-мягких сплавов обладают высокой прочностью и достаточной пластичностью, выдерживают большую силу тока, температурный коэффициент линейного расширения, имеют хорошие магнитные свойства. Такие характеристики необходимы для изготовления особо чувствительных элементов и приборов высокой точности. Компьютеры, микрофоны, рации, антенны, микроскопы и многие другие важные для нас предметы не смогли бы в полной мере выполнять свои функции без использования при их изготовлении разных видов магнитно-мягких сплавов.

По химическому составу и физическим свойствам можно выделить восемь групп соединений:

  • с наивысшей магнитной проницаемостью в магнитных полях (марки 79НМ, 80НХС, 77НМД);
  • с высокой магнитной проницаемостью и повышенным удельным электрическим сопротивлением (50НХС);
  • с высокой магнитной проницаемостью и повышенной индукцией насыщения (45Н (ЭП462), 50Н (ЭП467), 50Н-ВИ);
  • с прямоугольной петлей гистерезиса (50НП, 34НКМП, 40НКМП, 70НМ);
  • с высокой индукцией насыщения (49КФ, 49К2ФА);
  • с низкой остаточной индукцией (47НК, 64Н, 40НКМ, 68НМ, 79Н3М);
  • с высокой коррозионной стойкостью (36КНМ);
  • с высокой магнитострикцией (49К2Ф).

Каждая из марок служит для производства изделий с разными свойствами. Например, сплавы марки 50НХС применяются в сердечниках аппаратуры связи дросселей и импульсных трансформаторов, марки 49К2Ф — в ультразвуковой, гидроакустической аппаратуре, электромеханических фильтрах, линиях задержки, а 49К2ФА — в телефонных мембранах.

Для расшифровки марки сплава необходимо знать, какими буквами принято обозначать те или иные химические элементы, входящие в состав изделия. Если в самом конце стоит буква А, значит, это высококачественная сталь, содержание фосфора и серы в ней сведено к минимуму, а также соблюдены все условия высококачественного металлургического производства. Две буквы А в самом конце указывают на то, что данная марка стали особо чистая, то есть серы и фосфора в ней практически нет. Стали обычного качества обозначаются буквами «т» и цифрами от 0 до 6, которые обозначают номер марки в зависимости от ее химического состава и механических свойств.

Марка стали 79НМ означает, что основу металлического сплава составляет никель (Ni), его содержание может колебаться в диапазоне от 78.5% до 80%. А в сплаве марки 50Н никеля — от 49% до 50.5% (то есть в данном случае буква Н обозначает никель).

Необязательно запоминать все цифро-буквенные обозначения — для уточнения сведений по конкретной марке стали можно использовать так называемые марочники, которые легко найти в интернете.

Получайте ежедневные и эксклюзивные новости прямо на свой почтовый ящик