§ 75. Магнитные стали.

Основными магнитными сталями, закаливаемыми на мартен­сит, являются углеродистая, вольфрамовая, хромистая и кобаль­товая.

Углеродистая сталь не содержит никаких легирующих веществ. Содержание углерода в этих сталях колеблется от 0,3 до 1 % и несколько выше. Углерод входит в соединение с желе­зом, образуя карбид железа Fе₃С. Чем больше углерода и, cледовательно, чем больше Fе₃С, тем выше коэрцитивная сила Н_с стали. Закалка также увеличивает Н_с, однако остаточная индукция В_г с увеличением содержания углерода падает. Оптимальные характеристики этой стали таковы: Н_с — 32 – 40 А/см; = 8000 – 9000 Гс. Хотя такая сталь является дешевой, тем не менее она из-за плохих магнитных свойств выходит из употребления.

Вольфрамовая сталь содержит 0,60—0,78% углерода и 5,5— 6,5% вольфрама, а иногда и 0,3—0,5% хрома. Углерод образует с вольфрамом карбид вольфрама (WC), который и повышает коэрцитивную силу стали. При высоких температурах (в слу­чае отжига, нагрева при прокатке и т. п.) карбид вольфрама вы­падает и магнитные свойства стали снижаются. Наличие хрома уменьшает порчу стали, поэтому хром в вольфрамовой стали считается полезной примесью, но содержание его более 0,5% ухудшает ее технологические свойства. Отечественная вольфра­мовая сталь Е7В6 обладает примерно следующими характери­стиками: Н_с = 55 – 60 э; = 10 000 гс.

Недостатком вольфрамовой стали является ее постепенное старение после изготовления, выражающееся в необратимом понижении коэрцитивной силы Н_с и остаточной индукции . Чтобы сделать вольфрамовую сталь стабильной, ее вы­держивают при 100°С в течение 10—12 час. (искусственное старение).

Хромистые стали появились как более дешевые заменители вольфрамовой. Магнитные свойства хромистых сталей обуслов­ливаются наличием карбида хрома. При температурах порядка 650—850°С хромистые стали, как и вольфрамовые, ухудшают свои магнитные свойства. Отечественной промышленностью вы­пускаются хромистые стали двух марок — ЕХ-2 и ЕХ-3, отличаю­щиеся различным содержанием хрома в первой 1,3—1,6% Сr, во второй 2,8—3,6% Сr. Магнитные характеристики стали ЕХ следующие: Н_с = 50 – 60 э; В_г = 9000 - 9500 гс.

Кобальтовые стали обладают значительно более высоки­ми магнитными свойствами, чем вольфрамовые и хромистые. Наличие кобальта в закаленных сталях приводит к увеличе­нию коэрцитивной силы и возрастанию магнитной энергии. Этому же способствует введение хрома и вольфрама, кото­рые, являясь легирующими веществами, одновременно увели­чивают Н_с.

Кобальтовые стали подразделяются на три группы по коли­честву введенного в них кобальта Со (начиная с 3 до 42%). В таблице приведены состав этих сталей и их магнитные харак­теристики.

Состав и магнитные характеристики кобальтовых сталей

Наименование стали	Состав, %					Магнитные характеристики
	Сr	С	W	Со	Fе	Нс, э	, гс
Низкокобальтовая Среднекобальтовая Высококобальтовая	5 – 10 8 – 10 2 - 6	1,0 1,0 1,0	-- -- 4 - 8	9 – 10 17 – 20 40 - 42	Остальное	112 144 200	9300 9500 11000

Как видно из приведенной таблицы, кобальтовые стали, осо­бенно с большим содержанием Со, имеют высокие маг­нитные характеристики Н_с и . Недостатком их является хруп­кость. Хрупкость ослабляется введением в них 0,5—0,8% вана­дия (V).

Старению кобальтовые стали подвержены в меньшей степени по сравнению с, хромистыми и вольфрамовыми сталями. Суще­ственным недостатком кобальтовых сталей является высокая сто­имость, ограничивающая их применение. Отечественной промыш­ленностью выпускаются кобальтовые стали ЕХ5КУ и ЕХ9К15М (цифры показывают содержание хрома и кобальта).