Главная  Промышленность 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

ТАБЛИЦА 15.14. Магнитные свойства спеченных сплавов на основе РЗМ для взготовления магнитов (ГОСТ 21559-76)

Сплав

Состав, %

кДж/м

кА/м

КС37

37Sm

1300

0,77

КС37А

63 Со

1000

0,82

КСП37

37(Sm + Pr)

0,85

КСП37А

63 Со

72,5

Значения коэрцитивной силы таких сплавов на порядок меньше расчетных, но выше, чем у бариевых и кобальтовых ферритов в 4-5 раз. Кривые размагничивания опытного анизотропного сплава из РЗМ, приведенные на рис. 15.23, показывают значения Нсм и Нсв, равные 1320 и 808 к А/м, соответственно, при <»тах = 104 кДж/м. Указанное значение магнитной мощности наибольшее для всех магнитно-твердых материалов.

Деформируемые магнитно-твердые сплавы.

Сплавы на основе пластичных металлов Fe, Со, Си, их марки и магнитные свойства приведены в табл. 15.15. Сплавы подвергают обработке давлением, что позволяет использовать их Как магниты в виде тонких лент и проволоки. Хорошие магнитные свойства получают после закалки и старения, что объясняется получением мелкодисперсных ферромагнитных фаз в немагнитной основной фазе. В процессе пластической деформа-


н,иА/и toco еоо 600 W0 гоо о

Рис. 15.23. Кривые размагничивания анизотропного сплава из РЗМ

ции в хромко, кунифе и викаллое возможно формирование кристаллографической текстуры, что дополнительно улучшает магнитные свойства. Сплав кобальта с платиной характеризуется высоким значением Н„ его магнитная мощность ю„„ близка по значению К ю„ах литых сплавов Fe-Ni-Al. Единственный недостаток сплава-содержание драгоценного металла, что ограничивает его применение.

Высокоуглеродистые стали с содержанием > I % С имеют структуру мартенсита с мелкодисперсными неферромагнитными включениями цементита после закалки и низкого отпуска, что обеспечивает хорошие магнитные свойства. Относительно высокое значение определяется наличием анизотропии формы мелких кристаллов мартенсита (пластинок) и большим количеством неферромагнитной фазы FejC. Образование больших упругих напряжений в результате получения пересыщенного твердого раствора, каким является мартенсит, создает дополнительно магнитно-упругую анизотропию.

Большим достоинством сталей для постоянных магнитов является их низкая стоимость и технологичность в отношении горячей обработки давлением и резанием. В связи с этим они успешно используются в магнитах больших размеров. Для увеличе-

ТАБЛИЦА 15.15. Магнитные свойства деформируемых сплавов для взготовления магнитов

Сплав

Магнитная анизотропия

кДячм

Н, кА/м

Вг, Тл

Наименование

Состав, "„

Марка

Хромко

45 Fe; 30 Сг; 25 Со

30ХК25

Есть

16,3

Викаллой

52 Со; 35 Fe; 13 V

52К13Ф

Есть

Кунико

50 Си; 21 Ni; 29 Со

0,53

Кунифе

60 Си; 20 Ni; 20 Fe

Есть

0,55

Платинакс

78 Pt; 22 Со

ПлК78

0,80



ТАБЛИЦА 15.16. Магнитные свойства сталей для изготовления магнитов (ГОСТ 6862-71)

Сталь

Ытах, кДж/мЗ

Н., кА/м

Вг, Тл

0,95

ЕХ5К5

0,85

ЕХ9К15М2

13,6

ния прокаливаемости сталь легируют хромом. Дополнительное легирование кобальтом и молибденом улучшает магнитные свойства, однако магнитная мощность остается невысокой (м„а, < 2,4 кДж/м, табл. 15.16). Стали склонны к магнитному и, в особенности, к структурному старению. В марках буква Е указывает, что сталь магнитно-твердая. Остальные буквы обозначают легирующий элемент и его содержание в процентах.



Гшва 16. МАТЕРИАЛЫ С ОСОБЫМИ ТЕПЛОВЫМИ СВОЙСТВАМИ

16.1. Сплавы с заданным температурным коэффициентом линейного расишрении

К этой группе материалов относят сплавы системы Fe-Ni. При больших содержаниях никеля в сплавах образуется непрерывный ряд твердых растворов с ГЦК решеткой (см. рис. 15.9). Согласно правилу Курнакова температурный коэффициент линейного расширения твердых растворов в функции состава изменяется по непрерывной криволинейной зависимости. В сплавах Fe-Ni эта зависимость более сложная (рис. 16.1), что дает возможность создавать сплавы с малым температурным коэффициентом линейного расширения-кнварные сплавы.

Заниженное значение температурного коэффициента линейного расширения в ин-варных сплавах имеет ферромагнитную при-

а -да* Г


О 10 20 30 W 50 60 70 80 90 ЮО Fe Ni. % Ni

Рис. 16.1. Зависимость температурного коэффициента линейного расширения от содержания никеля в железоникелевых сплавах: / - а-фаза; 2 - у-фаза

роду и объясняется большой магнитострикцией парапроцесса.

Во всех ферромагнитных материалах, кроме сплавов инварного типа, намагниченность М, в области парапроцесса с ростом поля практически не меняется (рис. 16.2) (штриховая линия).

В сплавах инварного типа намагниченность в этой области увеличивается (сплошная линия) в результате дополнительной ориентации спиновых моментов электронов, несколько разориентированных тепловым движением, и вызывает большие магнитострикционные явления.

Магнитострикции - изменение размеров ферромагнетика при его намагничивании (см. гл. 15). В области технического намагничивания (Я < Hj) магнитострикция носит линейный характер, в области парапроцесса (Я > Я,)-объемный.

Такие же явления возникают под влиянием внутреннего магнитного поля ферромагнетика (рис. 16.3): в отсутствие внешнего поля форма и размер домена искажены магнитострикцией. Истинные размеры выявляются лишь при нагреве до температур выше температуры точки Кюри (t > 6), когда устраняются все магнитострикционные деформации в связи с переходом в парамагнитное состояние. Истинные размеры домена условно показаны на рис. 16.3 в виде наименьшего квадрата. При охлаждении до температур ниже точки Кюри (t < 6) линейная магнитострикция искажает форму домена, вытягивая его в направлении вектора самопроизвольной намагниченности (превращая квадрат в прямоугольник). Объемная магнитострикция увеличивает размеры домена (прямоугольника).

В кристаплах ферромагнетика, исключая сплавы инварного типа, магнитострикция, возникшая из-за внутреннего поля, не обнаруживается, так как объемная магнитострикция в них мапа, а линейная-компенсируется деформацией доменов в различных направлениях. В сплавах же инварного типа размеры ферромагнетика оказываются увели-



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 [ 41 ] 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61