Легированные мартенситные стали

Легирование высокоуглеродистых сталей W, Мо, Сr или Со и последующая термообработка для создания мартенситной структуры приводят к возникновению большого количества внутренних напряжений, дислокаций и других дефектов, из-за этого происходит максимальное деформирование кристаллической решетки и повышается Hc материала.

Обладают низкими магнитными свойствами, но сравнительно дешевы и допускают механическую обработку на металлорежущих станках. Величина Br ≥0,8—1,0 Тл, Hc ³ ≥7,16—12 кА/м, Wм =1—4 кДж/м3 . Для получения гарантируемых магнитных свойств мартенситные стали подвергают термообработке, специфичной для каждой марки стали, и пятичасовой структурной стабилизации в кипящей воде. Применение мартенситных сталей вследствие их низких магнитных свойств в настоящее время ограничено. Их используют только в наименее ответственных местах.

Сплавы на основе железа - никеля – алюминия.

Это тройные сплавы системы Fe—Al—Ni. Высококоэрцитивное состояние этих сплавов достигается при концентрации никеля 20—33% и алюминия 11—17%. Применяют в основном легированные Cu и Co. Высококобальтовые сплавы с содержанием Со более 15% используют обычно с магнитной и кристаллической текстурой. Намагничивание этих сплавов происходит главным образом за счет процессов вращения векторов намагничивания. Эти сплавы отличаются высокой твердостью и хрупкостью, поэтому магниты из них изготавливают методом литья. Обрабатываются шлифовкой, в том числе с применением алмазного инструмента, ультразвука и др.

Маркировка буквы Ю и Н, означают алюминий и никель соответственно, затем идут буквы легирующих элементов: Д — медь, К — кобальт, С — кремний, Т — титан, Б — ниобий. После буквы идет цифра, указывающая % содержание данного элемента. Буква А означает столбчатую кристаллическую структуру; АА — монокристаллическую структуру.

Легирование кобальтом приводит к увеличению, Bs Hc и коэффициента выпуклости. Легирование медью способствует увеличению при этом улучшаются механические свойства, но падает. Br Магнитные характеристики: Br ³ 0,5 -1,4 Тл, Hc ³ 36 -110 кА/м, W ³ 3,6 - 32 кДж/м³ . Магнитные характеристики для монокристаллических образцов Br ≥0,7—1,05 Тл, Hc ≥110–145 кА/м, Wм ≥ 18–40 кДж/м³.

Для улучшения магнитных свойств эти сплавы подвергают направленной кристаллизации, проводимой при особых условиях охлаждения, при этом образуется микроструктура в виде ориентированных столбчатых кристаллов и улучшаются все магнитные характеристики; магнитная энергия Wм увеличивается на 60—70% по сравнению с обычной кристаллизацией и достигает 40 кДж/м3.

Самые дешевые бескобальтовые сплавы ЮНД и другие, но магнитные свойства у них относительно низки. ЮНДК-15 и ЮНДК-18 магнитноизотропные сплавы с относительно высокими магнитными свойствами. Сплавы ЮНДК- 24 имеют высокие магнитные свойства в направлении магнитной текстуры, полученной при термомагнитной обработке. ЮНДК-35Т5БА обладают наибольшей энергией Wmax =35–40 кДж/м3 и их можно использовать для изготовления малогабаритных магнитов. ЮНДК-40Т8 — титанистый сплав, применяемый в сильно разомкнутых системах (с большим зазором), т.к. имеет наиболее высокую Н_с.