Электромагнитные материалы с повышенным сопротивлением
Тело (магнетик), помещенное в магнитное поле, намагничивается. Магнитное состояние образца, помещенного в магнитное поле, чаще всего выражают через магнитную индукцию В (Тл - тесла):
где μ - магнитная проницаемость,
Н- напряженность магнитного поля (А/м).
Поэтому при выборе характеристик магнитных свойств сталей пользуются справочными данными исходя ее магнитной индукции для определенной напряженности магнитного поля.
Различают три группы магнитных сталей и сплавов: магнитотвердые, магнитомягкие и парамагнитные.
Магнитотвердые стали и сплавы
Магнитотвердые материалы используют для изготовления постоянных магнитов, у которых в зазоре необходимо получить наибольшую мощность магнитного потока.
Магнитотвердые или магнитожесткие материалы - магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряженностью до десятков и сотен А/м.
Сплавы для постоянных магнитов классифицируются по технологии производства: деформированные, литые, cпеченые и прессмагниты.
Деформируемые сплавы
Они подразделяются на две группы: первая группа это сплавы с высоким содержанием углерода (чаще 1 % С), легированные хромом (3 %)- ЕХЗ, вольфрамом (6 %) - ЕВ6 и одновременно хромом и кобальтом ЕХ5К5 и др. Легирующие элементы повышают стойкость постоянного магнита к механическим ударам. Буква Е означает магнитотвердую сталь этой группы. Эти стали применяются для изготовления неответственных магнитов.
Другая группа деформируемых сплавов не содержит углерода и принадлежит в основном к системам (комоль) Fe - Со - Мо, (кунико) Си - N2 -Со, (викаллой) Fe - V - Со и др. Эти сплавы выпускаются в виде проволоки, ленты и полос. В основном эти сплавы применяют для активной части роторов электродвигателей, лент и проволок для магнитных записей, магнитов сложной формы и тонких стрелок. Например, 12 Со; 17 Мо- комоль; 35 СЛ; 24; 41 Со- кунико; 14; 52 Со - викаллой; 77; 23 Со - платинит.
Литые сплавы
К этой группе относятся сплавы наиболее распространенные для постоянных магнитов на основе Fe - Ni - Аl. В состав этих сплавов входит приблизительно 15-28 % Ni и 8-15 % А1 с дополнительным введением Со, Си и других компонентов.
Более 80 % общего количества постоянных магнитов изготавливаются из сплавов данной системы. Эти сплавы тверды, хрупки и непластичны, поэтому применяются лишь в литом виде. Например, ЮНД8, ЮНДК35Т5, ЮНДК35Т5БА. В этих марках буквы означают: Ю- алюминий, Н- никель, Д- медь, К- кобальт, Т - титан, Б - ниобий, А- азот.
Спеченые материалы
Мелкие магниты изготавливаются методом спекания смеси измельченных порошков железа, никеля, алюминия и других легирующих элементов высокой чистоты. Тщательно перемешанные порошки прессуются в формах, соответствующих изделию и спекаются при температурах выше 1300°С в атмосфере водорода или высокого вакуума.
Магниты, спекаемые из порошков, имеют преимущества по сравнению с литыми. Они не образуют усадочных раковин, обладают более высокой прочностью и чистотой поверхности. При изготовлении можно запрессовывать детали крепления.
Методом спекания получают магниты и из магнитотвердых ферритов. Наиболее широкое применение получили бариевые ферриты Ba06Fe203.
В качестве магнитотвердых материалов используются соединения редкоземельных элементов (особенно легких) с кобальтом; магнопласты из порошков АЛНИ, АЛНИКО, ферритов со связкой из пластмасс и резины; микропорошковые магниты, изготавливаемые из порошков Fe, Fe - Со, Мп - Bi (висмут). Из магнитотвердых материалов изготовляют постоянные магниты, используемые в измерительных приборах, микродвигателях и т.п.
Лучшими свойствами обладают спеченые магниты из соединения редкоземельных элементов с Со, Fe, Си. Лучшими свойствами обладают магниты Sm (самарий) (СоСи)5.