Материалы для постоянных магнитов на основе сплавов системы Fe-Cr-Co были предложены японскими исследователями Х. Канеко, M. Хомма и K. Накамура в 1971 г. Сплавы обладают редким сочетанием относительно высоких значений магнитных свойств, коррозионной стойкости, пластичности и прочности. Коррозионная стойкость дает возможность применять постоянные магниты из сплавов Fe-Cr-Co в агрессивных средах, в медицине. Пластичность позволяет изготавливать изделия и заготовки из указанных сплавов с использованием токарной и фрезерной обработки, волочения, прокатки и штамповки.
Магниты из сплавов Fe-Cr-Co в сравнении с магнитами типа ЮНДК (альнико), Fe-Co-V и магнитами на основе сплавов РЗМ характеризуются более низкой стоимостью из-за невысокого содержания дорогостоящего кобальта и отсутствия никеля. Диапазон составов сплавов очень широк, например, Cr — 20-33%, Co — 3-25%. Fe и легирующие элементы Al, Si, V, Nb, Ti также могут входить в составы некоторых марок Fe-Cr-Co. Магнитные свойства магнитов типа Fe-Cr-Co сравнимы с магнитными свойствами магнитов типа альнико (ЮНДК). Магниты на основе сплавов Fe-Cr-Co представлены анизотропными и изотропными марками. В изотропном состоянии изделия можно многополюсно намагничивать.
Магниты типа Fe-Cr-Co особенно подходят для изготовления компактных компонентов с постоянными магнитами небольшого размера и сложной формы, широко используются в телефонах, тахометрах, микромоторах, в микроэлектронике, реле и т.д. Они незаменимы для деталей и узлов, работающих с высокими скоростями вращения, под высокими статическими, динамическими нагрузками: в качестве деталей гироскопов, роторов гистерезисных двигателей, в грузоподъемных механизмах, в устройствах фокусировки электронных пучков СВЧ-приборов и т.д.
Характеристики железо-хром-кобальтовых магнитов: температура Кюри, Тс, — высокая, 650–680 ⁰С, и соответственно рабочая температура может достигать 400 ⁰С, Характеристики железо-хром-кобальтовых магнитов: температура Кюри, Тс, — высокая, 650–680 ⁰С, и соответственно рабочая температура может достигать 400 ⁰С, обратимый температурный коэффициент индукции в интервале температур 20‒100 ⁰С составляет 0,05‒0,02 %/⁰С, что указывает на хорошую магнитную стабильность и возможность применения для высокоточных компонентов.
Предельные возможности обработки: минимальный диаметр проволоки из сплава Fe-Cr-Co может достигать 0,05 мм, а толщина самой тонкой полоски может составлять всего 0,1 мм.
Термообработка заготовок магнитов может проводиться без приложения магнитного поля (изотропные магниты) и в магнитном поле, которая значительно повышает остаточную магнитную индукцию и, соответственно максимальное энергетическое произведение, (ВН)макс., (анизотропные магниты).
Постоянные магниты на основе сплавов системы Fe-Cr-Co отличаются сочетанием высоких магнитных свойств и прочности, коррозионной стойкости и пластичности.
Особенности технологии изготовления магнитов типа Fe-Cr-Co
Магнитотвердые сплавы на основе системы Fe-Cr-Co (ГОСТ 24897–81) относятся к деформируемым материалам, которые могут подвергаться горячей и холодной пластической деформации и предназначены для изготовления постоянных магнитов толщиной не более 50 мм и диаметром не более 100 мм.
В производстве магнитов типа Fe-Cr-Co используются методы литья и прокатки. Пластичность позволяет изготавливать изделия и заготовки из указанных сплавов до окончательной термообработки с использованием токарной и фрезерной обработки, волочения, прокатки и штамповки, что изготавливать легкие, тонкие и микро- магниты, магниты специальной формы.
Термообработка заготовок магнитов может поводиться без приложения магнитного поля (изотропные магниты) и в магнитном поле, которая значительно повышает остаточную магнитную индукцию и, соответственно максимальное энергетическое произведение, (ВН)макс., (анизотропные магниты).
В схеме получения порошковых магнитотвёрдых сплавов системы Fe-Cr-Co после спекания может быть стадия горячей прокатки при пониженной температуре 1200 °С, которая повышает остаточную индукцию и максимальное энергетическое произведение сплава. Магниты типа FeCrCo пластичны и хорошо поддаются обработке до окончательной термообработки. Их магнитные свойства могут быть улучшены в нужном направлении путем приложения внешнего магнитного поля в процессе термообработки. Кобальт оказывает значительное влияние на коэрцитивную силу магнита и его обрабатываемость.
Магнитные и физические свойства материала магнитов типа Fe-Cr-Co
Магнитные и физические свойства материала магнитов типа Fe-Cr-Co, поставляемых ООО «Полимагнит», представлены в файле: