ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Металлические магнитно-твердые материалы из "Радиоматериалы и радиодетали " У всякого постоянного магнита с течением времени уменьшается магнитный поток, а следовательно, удельная магнитная энергия. Этот процесс, называемый старением магнита, может быть обратимым и необратимым. Один вид старения наступает в результате вибраций, ударов, резкого изменения температуры магнита. Такому магниту можно возвратить прежние магнитные свойства повторным намагничивангем. Другой вид старения связан с изменением структуры магнитно-твердого материала, поэтому и является необратимым. Итак, вторым требованием, предъявляемым к магнитно-твердым материалам, является устойчивость их к старению. [c.81] Металлические магнитно-твердые материалы можно разделить на три основные группы мартенситные высокоуглеродистые легированные стали сплавы на основе железа — алюминия — никеля металлокерамические магнитно-твердые материалы. [c.81] Мартенситная структура в высокоуглеродистых сталях получается посредством их закалки — нагрева до температуры, при которой сталь представляет собой раствор углерода в железе (аустенит), и по-следуюилего резкого охлаждения в воде или масле. При мартенситной структуре кристаллы железа резко искажаются — вытягиваются в длину, а оставшаяся часть раствора углерода вызывает внутренние напряжения. Все это обеспечивает магнитную твердость постоянным магнитам, изготовленным из маргенситных сталей. [c.81] Постоянные магниты изготовляют из стальных прутков и полос мартенситных сталей горячей ковкой или штамповкой. После механической обработки их закаливают на мартенсит, а затем намагничивают. Для стабилизации магнитных характеристик все магниты подвергают искусственному старению посредством многочасовой выдержки в кипящей воде. [c.81] Основные магнитные характеристики стальных магнитов хромистых = 0,90 Т, = 4400 А/м вольфрамовых В = 1 Т, = =4800 А/м кобальтовых 6 = 0,954-1,1 Т, Я =11 ООО 11600 А/м. Лучшими материалами являются кобальтовые стали, но они значительно дороже хромистых и вольфрамовых. Все стали находят ограниченное применение ввиду невысокого уровня магнитных характеристик. [c.81] Магниты из этих сплавов имеют высо ий уровень магнитных характеристик В = 0,5 -Ь 1,28 Т = (40 -ь62)-10 А/м) благодаря специальной тепловой обработке, которая заключается в следующем. Магнит нагревают до 950—1100° С. Все составные части сплава при этой температуре растворяются в железе. Затем при быстром охлаждении магнита в его материале образуется пересыщенный твердый раствор. [c.82] С течением времени растворенные в железе компоненты сплава в избыточном количестве начинают выпадать в виде мелкодисперсных частиц. Последние вызывают внутренние напряжения в кристаллах железа, что обеспечивает материалу высокий уровень магнитной твердости. Чтобы ускорить этот процесс, производят отпуск закаленного магнита, т. е. его нагревают до температуры, при которой начинают выпадать растворенные в железе компоненты. При этом соблюдают критическую скорость охлаждения 15—20° С в секунду. Описанный процесс тепловой обработки магнитов из этих сплавов, называемый дисперсионным твердением, состоит из двух этапов — закалки и отпуска. [c.82] Уровень магнитных характеристик у сплавов с содержанием кобальта от 15 % и выше можно повысить посредством термомагнитной обработки отлитых магнитов. Для этого магнит нагревают до 1300° С и охлаждают в сильном магнитном поле со скоростью 10—15° С в секунду. Вследствие ориентации магнитных доменов в направлении действия внешнего магнитного поля охлажденные магниты приобретают магнитную текстуру. В результате этого их магнитная энергия возрастает в среднем на 60—80% за счет резкого увеличения остаточной магнитной индукции. Магниты из этих сплавов значительно более стойки к старению, чем мартенситные стали. Недостатком этих сплавов является то, что они не поддаются обычным методам механической обработки вследствие большой твердости и хрупкости. Магниты из этих сплавов можно обрабатывать только шлифованием. [c.82] Магниты очень малых размеров или сложной формы в массовом производстве стараются изготовлять из металлокерамических материалов. Эти материалы получают из металлических порошков, которые берут в соотношениях, обеспечивающих магнитную твердость магнитам после их прессования и последующего спекания при высоких температурах. Металлокерамические магниты изготовляют на основе порошков железо — никель — алюминий или железо — никель — алюминий — кобальт. Чистые металлы или их сплавы измельчают до частиц размером не менее 10 мкм. Из порошкообразной исходной массы магниты прессуют при давлениях (10 ч- 15)- 10 Н/м . Отпрессованные магниты спекают в защитной атмосфере или вакууме при 1100—1300° С. Спеченные магниты закаливают, а затем производят отпуск, охлаждая их с заданной скоростью. Магниты, в состав которых входит кобальт, подвергают термомагнитной обработке под действием внешнего магнитного поля. Это заметно улучшает магнитную твердость. [c.82] Металлокерамические магниты в готовом виде имеют небольшую пористость (2—5/ii), которая несколько снижает их магнитные характеристики. Достоинствами металлокерамических магнитов являются чистота их поверхности, не требующая дополнительной обработки, и точность заданных размеров. Магниты из металлокерамических материалов могут обрабатываться только шлифованием. [c.83] Вернуться к основной статье