Магнитотвердых материалов

Магнитотвердые материалы (материалы для постоянных магнитов) обладают большой удельной энергией. Эта энергия тем больше, чем больше остаточная индукция Вг и коэрцитивная сила Hf. материала.

Согласно ГОСТу, к магнитомягким относятся материалы с Нс <; < 4 кА/м, а к магнитотвердым — материалы с Яй>4 кА/м. Термины «магнитомягкий» и «магнитотвердый» не относятся к характеристике механических свойств материала. Существуют механически мягкие, но магнитотвердые материалы, и наоборот.

Магнитотвердые материалы применяют: 1) для изготовления постоянных магнитов; 2) для записи информации (например, для звукозаписи).

Постоянные магниты изготовляют из магнитотвердых материалов с высокой коэрцитивной силой, По технологическим особенностям изготовления и химическому составу магнитотвердые материалы можно разделить на следующие группы: 1) нековкие сплавы, 2) ковкие сплавы, 3) стали, закаливаемые на мартенсит,

1. В какой бункер будут падать магнитомягкие и магнитотвердые материалы в сепараторе с постоянным магнитом?

§ 14.5. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы. Ферромагнитные материалы подразделяют на магнитомягкие и магнитотвердые.

Магнитотвердые материалы обладают полого поднимающейся основной кривой намагничивания и большой площадью гистерезис-ной петли. В группу магнитотвердых материалов входят углеродистые стали, сплавы магнико, вольфрамовые, платинокобальтовые сплавы и сплавы на основе редкоземельных элементов, например самарийкобальтовые. У последних ВГ » 0,9 Тл и Нс = 660 кА/м.

§ 14.5. Магнитомягкие и магнитотвердые материалы ............... 428

Магнитотвердые материалы применяют в качестве постоянных магнитов, создающих собственное магнитное поле, в машинах малой мощности, в разных аппаратах и приборах. В ряде случаев используются весьма мелкие детали. Некоторые магнитотвердые материалы могут обрабатываться обычными металлургическими приемами — ковка, литье; из других в силу особенности их свойств можно получить детали только металлокерамическим или металлопластичес-ким способом.

Классифицировать магнитотвердые материалы можно по разным признакам. Хорошим признаком для классификации является технологичность: материалы ковкие и обрабатываемые резанием; материалы, не поддающиеся ковке, перерабатываемые в изделия методом фасонного литья и не обрабатывающиеся резанием, а только шлифуе-

'6-3. Магнитотвердые материалы................ 305

Анализ кривых намагничивания различных групп магнитных материалов показывает, что начальная магнитная восприимчивость маг-витомягких материалов определяется в основном процессами смешения, т. е. составляющей XCM! магнитотвердых материалов — пропев, сами вращения, т. е. составляющей хвр-

При оценке свойств магнитотвердых материалов могут оказаться существенными механические свойства (прочность), обрабатываемость материала в процессе производства, а также плотность, удельное электрическое сопротивление, стоимость и др. Особенно важен в некоторых случаях вопрос стабильности магнитных свойств.

На 12.1 приведены зависимости, характеризующие временное магнитнсе старение магнитов из некоторых магнитотвердых материалов при разном положении рабочей точки (разном отношении В/Н). 12.1 хорошо отражает логарифмический характер этих зависимостей (для оси времени взят логарифмический масштаб).

Постоянные магниты изготовляют из магнитотвердых материалов с высокой коэрцитивной силой, По технологическим особенностям изготовления и химическому составу магнитотвердые материалы можно разделить на следующие группы: 1) нековкие сплавы, 2) ковкие сплавы, 3) стали, закаливаемые на мартенсит,

Для машин с постоянными магнитами характерны вставки в магнитную систему из магнитотвердых материалов. Полюсные наконечники синхронных двигателей с постоянными магнитами имеют увеличенную ши-

Мерами параметров магнитных материалов являются стандартные образцы магнитных свойств. Для магнитотвердых материалов используются стандартные образцы литых материалов, изготовленные из сплавов ЮН13ДК24 и ЮН14ДК24 со следующими номинальными размерами: длина 15, 50 и 60 мм, площадь поперечного сечения 15 X 15 мм2 rfpZS X 30 мм2. При доверительной вероятности 0,95 относительная погрешность по остаточной индукции составляет не более 0,8 %, а по коэрцитивной силе — не более 1,2 %; в остальных точках кривой размагничивания погрешность не превышает 2 % [21].

Магнитомягкие материалы обладают круто поднимающейся основной кривой намагничивания и относительно малыми площадями гистеризисных петель. Для магнитотвердых материалов характерны пологость основной кривой намагничивания и большая площадь гистеризисной петли. На 3.11, а—в приведены петли гистерезиса для различных материалов.

Мерами параметров магнитных материалов являются стандартные образцы магнитных свойств. Для магнитотвердых материалов используются стандартные образцы литых материалов, изготовленные из сплавов ЮН13ДК24 и ЮН14ДК24 со следующими номинальными размерами: длина 15, 50 и 60 мм, площадь поперечного сечения 15 X 15 мм2 rf^25 X 30 мм2. При доверительной вероятности 0,95 относительная погрешность по остаточной индукции составляет не более 0,8 % , а по коэрцитивной силе — не более 1 ,2 % ; в остальных точках кривой размагничивания погрешность не превышает 2 % [21].

Экспериментальные данные для большинства магнитотвердых материалов показывают, что кривые размагничивания достаточно хорошо изображаются равносторонними гиперболами с асимптотами, параллельными осям В и Я. Уравнение такой гиперболы относительно своих асимптот ху—с2. При переходе к координатам В и Н необходимо произвести параллельный перенос и поворот осей координат.

На 2.11,в приведена экспериментальная кривая / размагничивания для одного из магнитотвердых материалов; там же показан способ графического построения точек гиперболы, изображающий кривую размагничивания: луч, проведенный из точки пересечения асимптот искомой гиперболы О", пересекает линию 0'НС в точке Р и ось абсцисс в точке Q; тогда прямоугольник с вершинами Р, Q и Ис имеет четвертую вершину Р', являющуюся одной из точек гиперболы, уравнение которой имеет вид

Магнитотвердые материалы обладают полого поднимающейся основной кривой намагничивания и большой площадью гистерезис-ной петли. В группу магнитотвердых материалов входят углеродистые стали, сплавы магнико, вольфрамовые, платинокобальтовые сплавы и сплавы на основе редкоземельных элементов, например самарийкобальтовые. У последних ВГ » 0,9 Тл и Нс = 660 кА/м.