§ 48. Традиционные материалы для постоянных магнитов

К традиционным материалам для постоянных магнитов относятся мартенситные стали, а также пластически деформируемые сплавы.

Образование мартенсита (200 °С), который имеет пластинчатую форму, сопровождается объемными изменениями, созданием больших внутренних напряжений, что приводит к появлению большой коэрцитивной силы. Используются только легированные мартенситные стали, которые называются по легирующей добавке: хромовые (до 3 % Сг), вольфрамовые (до 8 % W) и кобальтовые (до 15 % Со). Значение W_max для мартенситных сталей низкое (1...4 кДж/м³).

Большим достоинством сталей для постоянных магнитов является их низкая стоимость и технологичность в отношении горячей обработки давлением и резанием. В связи с этим они успешно используются в магнитах больших размеров. Для увеличения прокаливаемости сталь легируют хромом. Дополнительное легирование кобальтом и молибденом улучшает магнитные свойства. Стали склонны к магнитному и, в особенности, к структурному старению.

Пластически деформируемые сплавы обладают высокими механическими свойствами, хорошо штампуются, режутся ножницами, обрабатываются на станках. Сплавы подвергают обработке давлением, что позволяет использовать их как магниты в виде тонких лент и проволоки. Хорошие магнитные свойства получают после закалки и старения, что объясняется получением мелкодисперсных ферромагнитных фаз в немагнитной основной фазе.

Наиболее распространенными являются сплавы хромко (30 % Cr, 25 % Co, остальное Fe), кунифе (60 % Сu, 20 % Ni, 20 % Fe), кунико (50 % Сu, 21 % Ni, 29 % Со, остальное – Fe) и викаллой (51,0...54,0 % Со, 10...13,0 % V, остальное Fe). Сплавы кунифе анизотропны, применяются в виде проволоки и штамповок. Сплавы кунико дороже сплавов кунифе и применяются для изготовления магнитов сложной конфигурации. Викаллой применяют для изготовления мелких магнитов сложной конфигурации. В процессе пластической деформации в хромко, кунифе и викаллое возможно формирование кристаллографической текстуры, что дополнительно улучшает магнитные свойства.

Сплав кобальта с платиной (платинакс состава 78 % Pt, 22 % Co) характеризуется высоким значением H_c, его магнитная энергия близка по значению к магнитной энергии сплавов Fe–Ni–Al. Единственный недостаток сплава – содержание драгоценного металла, что ограничивает его применение.

Магнитные характеристики для всех сплавов следующие: остаточная индукция 0,6...0,9 Тл, коэрцитивная сила 24...57 кА/м, магнитная энергия для викаллоя 4...14 кДж/м³, кунифе 2,8...7,4 кДж/м³, кунико 3,2...4,0 кДж/м³.

16