Сплавы с высокой магнитострикцией (8Ю, 14Ю, 65К, 50КФ, никель НП-2Т, никоси, фехко)

Сплавы с высокой магнитострикцией.

Общая характеристика. Обладают высокой магнитострикцией насыщения (35…80·10–6) и низкой коэрцитивной силой (0,3—3 Э). Сплавы этой группы на основе Fe—Аl содержат 8—14% Al, на основе Fe—Со 35—70% Со. В качестве магнитострикционного материала используется никель, чистый и легированный кобальтом и кремнием (табл. 79—82).

Химический состав и сортамент сплавов

Рекомендуемая термическая обработка для получения наивысшего значения магнитострикции в сплавах

Физические, механические и тепловые свойства сплавов (после термической обработки)

ТКЛР сплавов с высокой магнитострикцией

Назначение — сердечники магнитострикционных преобразователей в ультразвуковой и гидроакустической аппаратуре, в электромеханических фильтрах и линиях задержки. Сплавы на основе Fe—Аl применяют и как магнитномягкие материалы с повышенной прочностью и высоким удельным электрическим сопротивлением (см. Сплавы с повышенной деформационной стабильностью и износостойкостью), а сплавы на основе Fe—Со как магнитномягкие материалы с высокой индукцией насыщения (см. Сплавы с высокой индукцией магнитного насыщения). Выбор сплава проводят с учетом его магнитных, электрических, механических и других свойств.

Основные технологические данные. Можно подвергать обработке давлением и резке, сварке. Для улучшения технологических свойств сплавов при механической обработке может быть проведена предварительная термическая обработка в вакууме или водороде при температуре 800—900°С. Применяют после термической обработки. Сплавы после термической обработки чувствительны к механическим напряжениям, которые в зависимости от величины и знака способны приводить к необратимому ухудшению свойств.

Структура. Сплавы Fe—Аl — однофазный твердый раствор с объёмно-центрированной решеткой (α-фаза). Сплавы с 12—14% Аl склонны к образованию упорядоченной атомной структуры при медленном охлаждении в области температур 600—300°С. При образовании упорядоченной структуры в сплаве с 14% Аl магнитострикция и коэрцитивная сила возрастают, удельное электрическое сопротивление уменьшается, в сплаве с 12% Аl магнитострикция возрастает, а коэрцитивная сила и удельное электросопротивление уменьшаются.

Структура железокобальтовых сплавов, физические свойства и их технологические данные (см. Сплавы с высокой индукцией магнитного насыщения). Сплавы на основе никеля — однофазный твердый раствор с гранецентрированной решеткой (γ-фаза).

Для сплава 50КФ (ЭП 207) нормируются B150 ≥ 22500 Гс, λs ≥ 60·10–6. Для всех остальных сплавов нормируются химический состав и сортамент. Величина магнитострикции насыщения является факультативной. Магнитные свойства в постоянных и переменных полях приведены в табл. 83—85 и на рис. 180—188.

Магнитные свойства сплавов в постоянных полях

Относительное изменение магнитных свойств сплавов, в постоянных полях в исследуемых интервалах температур

Магнитные свойства сплавов в переменных полях при оптимальном значении постоянного подмагничивающего поля

Зависимость магнитострикции различных сплавов от индукции

Зависимость магнитострикции и индукции сплавов 14Ю и 12Ю от напряженности поля

Зависимость магнитострикции и индукции сплавов 8Ю, 65К, 50КФ от напряженности поля

Зависимость проницаемости сплава 8Ю до и после термомагнитной обработки от напряженности поля

Зависимость магнитной проницаемости различных сплавов (толщина 0,2 мм) от частоты при индукции 3 кГс

Зависимость полных удельных потерь различных сплавов (толщина 0,2 мм) от индукции

Зависимость полных удельных потерь в никеле от частоты при различной толщине листа

Зависимость полных удельных потерь сплава никоси различной толщины от частоты

Зависимость мнимой составляющей и магнитной проницаемости от частоты для сплава никоси

Никель

Характеризуется сочетанием высокой магнитострикции с хорошей пластичностью и коррозионной стойкостью, особенно в морской воде. Рекомендуется для применения в гидроакустике.

Никоси

Отличается высокими динамическими магнитострикционными постоянными и особо высокой чувствительностью к малым упругим механическим напряжениям, вследствие чего его целесообразно использовать для приемных устройств в гидроакустике.

Сплав 50КФ (пермендюр)

Характеризуется сочетанием наивысших значений статической и динамической магнитострикции и магнитной индукции технического насыщения. Рекомендуется для изготовления преобразователей большой мощности (ультразвуковые технологические установки) и излучателей большой интенсивности (гидроакустика).

Сплав 65К

Характеризуется сочетанием наивысшей магнитострикции и магнитной индукции технического насыщения, достигаемой в более сильных (по сравнению с пермендюром) полях. Отличается хорошей пластичностью. Применение — то же, что и сплава 50КФ.

Сплав 14Ю

Характеризуется сочетанием высоких значений магнитострикции насыщения, удельного электрического сопротивления, прочности. Рекомендуется для преобразователей средней мощности.

Сплав 8Ю

Характеризуется сочетанием наивысшего значения магнитострикции насыщения, высокого удельного электрического сопротивления, прочности. Сплав анизотропен. Высокое значение магнитострикции наблюдается в продольном направлении листа и обусловлено образованием кристаллографической текстуры в процессе заключительной термической обработки. Применение — то же, что и сплава 50КФ. Сплавы 14Ю и 8Ю не содержат дорогостоящих и дефицитных металлов.

 

Принятые обозначения и пересчетные значения для ряда единиц измерения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Принятые обозначения

Пересчетные значения для ряда единиц измерения

Еще по теме: