Сплавы на основе системы Fe—Аl—С

Сплавы на основе системы Fe—Аl—С

Магнитотвердые высокоуглеродистые сплавы Fe—Аl—С занимают узкую область на диаграмме состояния. Магнитное твердение сплавов происходит в результате охлаждения с критической скоростью и отпуска и обусловлено сложными структурными изменениями в переохлажденном аустените как при закалке в масле, так и при последующем отпуске. При содержании 7,5—8,5% Аl и 1,8—2,2% С они обладают максимальной магнитной энергией 0,5·106 Гс·Э при Нс = 200 Э и Вr = 5000—5500 Гс.

 

Несмотря на высокое содержание углерода, сплавы легко поддаются горячей деформации при температурах аустенитной области (1180—1200°С). Без особых затруднений могут быть получены горячекатаные листы толщиной до 3 мм. С этих же температур проводится закалка в масле перед отпуском для получения оптимальных свойств. Физические свойства тройного сплава приведены в табл. 114.

Физические свойства сплава, содержащего 8,02% Al и 1,95% С

Максимальную коэрцитивную силу (при низких значениях остаточной индукции) имеют сплавы после охлаждения с критической скоростью (закалки). Наибольшие значения магнитной энергии достигаются при отпуске (300°С) благодаря значительному повышению остаточной индукции при некотором снижении коэрцитивной силы (рис. 226).

Изменение магнитных свойств сплава с 7,78% Аl и 2% С в зависимости от температуры и времени выдержки при изотермическом отпуске после закалки в масло с 1180°С

Легирование тройного сплава 1,5% Мо или Сr позволяет после охлаждения с критической скоростью повысить коэрцитивную силу до 400—450 Э. При этом значения остаточной индукции находятся в пределах 1500—2000 Гс. Последующий отпуск при 300°С приводит к понижению коэрцитивной силы и небольшому росту остаточной индукции. Добавки 0,5% Ti и V уменьшают резкое влияние скорости охлаждения на магнитные свойства, стабилизируя их после отпуска на уровне: Нс = 200 Э, Вr = 6000—6200 Гс и (ВН)m = 0,5—0,63·106 Гс·Э. Благодаря небольшой твердости после отжига как тройные, так и легированные сплавы относительно легко механически обрабатываются. По сравнению с другими сплавами на основе железа они имеют меньшую плотность (6,9 г/см3). Отсутствие кобальта и невысокая стоимость при неплохой деформируемости и механической обрабатываемости делают сплавы Fe—Аl—С перспективными для применения, в первую очередь в маломощных магнитных системах (например, в ваттметрах, малогабаритных двигателях постоянного тока).

 

Принятые обозначения и пересчетные значения для ряда единиц измерения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Пересчетные значения для ряда единиц измерения