Немагнитные стали и чугуны

Бронзы, латуни, алюминиевые и другие сплавы цветных метал­лов немагнитны. Но, во-первых, по сравнению со сплавами на основе железа они более дефицитны и, во-вторых, имеют болееТрансформаторная и динамная стали содержат <0,1 % С и 0,8—4,8 % 51. Кремний образует с железом твердый раствор, тем самым увеличивая электросопротивление (кремнистые элек­тротехнические стали относятся к ферритному классу). Кремний уменьшает склонность стали к росту зерна, что в свою очередь способствует росту магнитной проницаемости ¹.

Магнитномягкое железо и кремнистые стали маркируют бук­вой Э. Для железа далее следуют буквы А, характеризующие степень чистоты по примесям (Э, ЭА, ЭАА). Электротехническую кремнистую сталь маркируют Э11, Э21, Э310, Э41 и т. д. Первая цифра указывает содержание кремния в процентах, вторая пока­зывает гарантированные электрические и магнитные свойства стали.

В ряде случаев требуются сплавы с высокой начальной магнитной проницае­мостью в слабых магнитных полях. Такие сплавы называют пермаллоями. Пер­маллои — сплавы железа с никелем (35—85 % N1), часто с добавкой молибдена (3,2—3,8 %). Магнитная проницаемость этих сплавов существенно зависит от состава.

Пермендюр — сплав железа с кобальтом и ванадием, характеризую­щийся высокой индукцией насыщения и повышенной стабильностью во времени, обратимой магнитной проницаемостью.

Алсифер — сплав системы железо—алюминий—кремний. Он обладает высокой магнитной проницаемостью в слабых полях и имеет небольшую коэр­цитивную силу. Алсифер по сравнению с пермаллоем является дешевым материа­лом, так как не содержит дефицитных элементов. Однако алсифер не может быть заменителем пермаллоя ввиду хрупкости и плохой обрабатываемости режущим инструментом. Детали из алсифера можно изготавливать только фасонным литьем.

Магнитнотвердые материалы.

Их используют для постоянных магнитов различного назна­чения. Они имеют большую остаточную индукцию, высокую ко­эрцитивную силу и небольшую магнитную проницаемость. Для них характерна широкая петля гистерезиса (см. рис. 175, б). Важ­нейшей характеристикой этих сплавов является максимальная удельная магнитная энергия (отнесенная к 1 м³ объема маг­нита) Г_шах Дж/м³.

Для достижения указанных свойств состав и технологию производства маг-нитнотвердых материалов рассчитывают так, чтобы в максимальной степени за­фиксировать неравновесное структурное состояние ферромагнетика с высокими внутренними напряжениями. Для этого проводят такие виды обработки, как за­калку и старение, искажение кристаллической решетки, выделение дисперсных фаз и измельчение зерна. Конечным результатом является повышение коэрци­тивной силы ферромагнетика. Основные магнитнотвердые материалы приведены в табл. 17.

Наиболее простой по составу и дешевой является высокоугле­родистая сталь У8—У10, применяющаяся для изготовления мел­ких неответственных магнитов. Более качественными являются хромистые стали, содержащие от 1,5 до 3,2 % Сг. Добавки ко­бальта значительно повышают магнитные свойства стали. Приме-

¹ Для получения крупного зерна перед последним отжигом деформацию заканчивают критической степенью обжатия.

низкие механические свойства. Поэтому в качестве немагнитных материалов применяют главным образом стали и чугуны, легиро­ванные никелем, марганцем, кремнием, алюминием и медью. Стали имеют структуру аустенита, а чугуны — аустенита с гра­фитом, например, стали типа 12Х18Н9, Н12ХГ, 55Г5Н20, 45Г17ЮЗ. Естественно, что предпочтение отдается сталям, со­держащим меньше дефицитного никеля, который по возмож­ности заменяют марганцем. Так, сталь 45Г17ЮЗ, имеющая аусте-ннтную структуру, дешевая и технологичная, может быть заме­нителем сталей, содержащих большое количество никеля.