Магнитотвердые сплавы

Магнитотвердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов. Эти материалы должны иметь высокое зна­чение коэрцитивной силы и остаточной ин­дукции, а также неизменность этих свойств во времени. К таким материалам относятся закаливаемые на мартенсит углеродистые, хромистые, кобальтовые, вольфрамовые стали, а также ряд литых и металлокерамических сплавов.Углеродистую сталь (типа У110—У112) обычно используют для изготовления не­больших по размерам постоянных магни­тов. Хромистая сталь для постоянных магнитов содержит до 3,6% Сг и обладает значительно большей прокаливаемостью,чем углеродистая. Это позволяет изготов­лять из такой стали магниты больших раз­меров.Кобальтовые стали наряду с хромом со­держат до 16,5% Со. Эти стали обладают очень высокими магнитными свойствами — коэрцитивная сила их равна 100—1150 э при остаточной индукции 8500—8000 гс.Вольфрамовые стали содержат 5,2— 6,2 % W, коэрцитивная сила их 60 э при ос­таточной индукции 10 000 гс. Технические требования на хромистую, кобальтовую и вольфрамовую магнитотвердую прутковую сталь для постоянных магнитов установле­ны ГОСТ 6862—71.Железоникелевые сплавы обладают наи­более высокими магнитными свойствами, необходимыми для постоянных магнитов: коэрцитивная сила составляет 400—500 э при остаточной индукции 6000—7000 гс. Из этих сплавов можно делать мощные мало­габаритные магниты. Однако они практи­чески не поддаются обработке, поэтому магниты из таких сплавов изготавливают отливкой или металлокерамическим спосо­бом с последующей шлифовкой. Добавка в железоникелевые сплавы меди и кобальта улучшает их магнитные свойства.Для получения необходимых магнитных свойств все магнитотвердые сплавы под­вергают сложной термической обработке, а высококобальтовые сплавы (более 18% Со) закаливают в магнитном поле. Для осуще­ствления такой обработки магнит, нагретый до температуры закалки, помещают между полюсами электромагнита и так охлажда­ют до 500°С; дальнейшее охлаждение про­изводят обычным образом на воздухе. Пос­ле такой обработки магнит получает очень высокие магнитные свойства в том направ­лении, в котором действовало внешнее маг­нитное поле при закалке.Таким образом, высокую магнитную проницаемость можно получить ориенти­ровкой внутренних напряжений (путем медленного охлаждения в магнитном по­ле). Такая ориентировка называется маг­нитной текстурой.Марки и химический состав стали и сплавов с высоким омическим сопротивле­нием установлены ГОСТ 12766—67. Стан­дарт предусматривает изготовление окали­ностойких деформируемых сталей и спла­вов с высоким удельным электросопротивле­нием в виде ленты, проволоки и прутков. Химический состав стали и сплавов должен соответствовать нормам.Основные свойства стали и сплавов и рекомендуемое примерное их назначение характеризуются данными, приведенными ниже.Сталь марки Х13Ю4 окалиностойка в окислительной атмосфере и в атмосфере, содержащей серу и сернистые соединения; она склонна к провисанию при высоких температурах; рекомендуется для изготов­ления ленты и проволоки для элементов на­гревательных приборов и реостатов с мак­симальной рабочей температурой нагрева 1000°С.Сталь марки 0Х23Ю5 окалиностойка в такой же атмосфере, что и сталь марки ХЛЗЮ4, имеет склонность к провисанию при высоких температурах; ее рекомендует применять при изготовлении промыш­ленных и лабораторных печей, нагреватель­ных бытовых приборов, реостатов и спира­лей свечей накаливания с рабочей темпера­турой нагрева до 1200°С.Сталь марки 0Х23Ю5А имеет такие же характеристики и назначение, что и сталь марки 0Х23Ю5. Приборы и изделия, изго­товленные из этой стали при рабочей тем­пературе нагрева до 1200°С, имеют более продолжительный срок службы, чем из стали марки 0Х23Ю6.Сталь марки 0Х27Ю6А окалиностойка в окислительной атмосфере и в атмосфере, содержащей серу и сернистые газы, склон­на к провисанию при высоких температу­рах; рекомендуется применять ее в виде проволоки и ленты для высокотемператур­ных промышленных и лабораторных печей с максимальной рабочей температурой на­грева до 1300°С.Сплавы марок Х25Н20 и Х15Н60 окали­ностойки упругими свойствами в окисли­тельной атмосфере, в водороде, в вакууме; неустойчивы в атмосфере, содержащей се­ру и сернистые газы; сплавы более жаро­прочны, чем хромоалюминиевые сплавы. Из сплава Х15Н60 изготавливают прово­локу и ленту для промышленных электри­ческих аппаратов теплового действия, реостатов и бытовых приборов, а из сплава Х25Н20 — проволоку для промышленных и лабораторных печей, бытовых приборов с максимальной рабочей температурой на­грева до 1000°С.Сплавы Х15Н60-Н, Х20Н80, Х20Н80-Н по поведению в окислительной атмосфере, во­дороде, вакууме, в атмосфере, содержащей серу и сернистые газы, аналогичны спла­вам X2SH20 и Х16Н60. Максимальная ра­бочая температура нагревательных элемен­тов из сплавов Х15Н60 и X2QH80 состав­ляет :11100°С, а из сплава Х20Н80-Н— 1200°С. Из сплавов Х15Н60-Н и Х20Н80 изготавливают проволоку и ленту для промышленных и лабораторных печей, электрических аппаратов теплового действия и бытовых приборов, а из сплава Х2ОН0ОнН— проволоку и ленту для промышленных и лабораторных электрических аппаратов теп­лового действия реостатов, электросопро­тивлений, микропроволоки и бытовых при­боров.