Применение прутков из никелего-железного магнитного сплава: свойства, преимущества и применения FeNi46, FeNi50, Ni79Mo4, FeNi42, FeNi50, Invar (FeNi36), Kovar (FeNi29)
Применение магнитных материалов широко распространено в различных отраслях, включая электронику, машиностроение, медицину и другие. Одним из наиболее распространенных материалов является никелево-железный магнитный сплав, который производится в нескольких вариантах, таких как FeNi46, FeNi50, Ni79Mo4, FeNi42, FeNi50, Invar (FeNi36) и Kovar (FeNi29). В этой статье мы рассмотрим свойства, преимущества и применения этих сплавов.
Свойства никелево-железных магнитных сплавов:
Никелево-железные магнитные сплавы отличаются высокой магнитной проницаемостью, низким коэффициентом теплового расширения и хорошей устойчивостью к коррозии. В зависимости от состава сплава, его свойства могут варьироваться, что делает эти материалы универсальными и приспособленными к различным задачам.
Преимущества никелево-железных магнитных сплавов:
-
Высокая магнитная проницаемость: никелево-железные магнитные сплавы обладают высокой магнитной проницаемостью, что делает их идеальными для использования в приборах с высокой чувствительностью.
-
Низкий коэффициент теплового расширения: этот параметр делает никелево-железные магнитные сплавы особенно полезными в технологиях, где необходима точность при изменении температуры.
-
Хорошая устойчивость к коррозии: никелево-железные магнитные сплавы имеют высокую устойчивость к коррозии, что делает их удобными в использовании в условиях высокой влажности и агрессивных средах.
Применение никелево-железных магнитных сплавов:
- FeNi46: этот сплав часто используется в электронике, а также в области автоматизации и механики. Он обладает хорошей магнитной проницаемостью, а также низким коэффициентом теплового расширения, что делает его идеальным для использования в приборах с высокой точностью.
-
FeNi50: этот сплав используется в производстве прецизионных механизмов, где необходима высокая точность и стабильность в условиях изменяющейся температуры. Он имеет низкий коэффициент теплового расширения и высокую магнитную проницаемость.
-
Ni79Mo4: этот сплав обладает высокой магнитной проницаемостью и используется в производстве сенсоров, трансформаторов и других электронных устройств.
-
FeNi42: этот сплав используется в производстве электрических моторов и трансформаторов, благодаря своей высокой магнитной проницаемости и низкому коэффициенту теплового расширения.
-
Invar (FeNi36): этот сплав используется в производстве приборов, где необходима высокая стабильность в условиях изменяющейся температуры. Он имеет очень низкий коэффициент теплового расширения и может быть использован в широком диапазоне температур.
-
Kovar (FeNi29): этот сплав используется в производстве электронных компонентов и вакуумных приборов, благодаря своей высокой устойчивости к коррозии и низкому коэффициенту теплового расширения.
В заключение, никелево-железные магнитные сплавы широко используются в различных отраслях, благодаря своим высоким магнитным свойствам, устойчивости к коррозии и низкому коэффициенту теплового расширения. Каждый сплав имеет свои уникальные свойства, которые делают его идеальным для определенных приложений.
Химический состав FeNi46
|
ни |
45~46,5 |
Fe |
Бал. |
Мн |
0,6~1,0 |
Си |
0,15~0,3 |
|
Мо |
- |
Cu |
≤0,2 |
|
|
|
|
|
С |
≤0,03 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
|
|
Химический состав FeNi50
|
ни |
49,0~51,0 |
Fe |
Бал. |
Мн |
0,3~0,6 |
Си |
0,15~0,3 |
|
Мо |
- |
Cu |
≤0,2 |
|
|
|
|
|
С |
≤0,03 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
|
|
Химический состав Ni79Mo4
|
ни |
78,5~80,0 |
Fe |
Бал. |
Мн |
0,6~1,1 |
Си |
0,3~0,5 |
|
Мо |
3,8~4,1 |
Cu |
≤0,2 |
|
|
|
|
|
С |
≤0,03 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
|
|
Химический состав FeNi42
|
ни |
41,5~42,5 |
Fe |
Бал. |
Ко |
- |
Си |
≤0,3 |
|
Мо |
- |
Cu |
- |
Кр |
- |
Мн |
≤0,8 |
|
С |
≤0,05 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
Аль |
≤0,1 |
Химический состав FeNi50
|
ни |
49,5~50,5 |
Fe |
Бал. |
Ко |
1,0 |
Си |
≤0,3 |
|
Мо |
- |
Cu |
- |
Кр |
- |
Мн |
≤0,8 |
|
С |
≤0,05 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
Аль |
≤0,1 |
Химический состав Invar (FeNi36)
|
ни |
35~37,0 |
Fe |
Бал. |
Ко |
- |
Си |
≤0,3 |
|
Мо |
- |
Cu |
- |
Кр |
- |
Мн |
0,2~0,6 |
|
С |
≤0,05 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
|
|
Химический состав Kovar (FeNi29)
|
ни |
28,5~29,5 |
Fe |
Бал. |
Ко |
16,8~17,8 |
Си |
≤0,3 |
|
Мо |
≤0,2 |
Cu |
≤0,2 |
Кр |
≤0,2 |
Мн |
≤0,5 |
|
С |
≤0,03 |
п |
≤0,02 |
С |
≤0,02 |
|
|
Механические свойства FeNi46
|
Предел текучести |
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
МПа |
% |
|
- |
- |
3~35 |
Механические свойства FeNi50
|
Предел текучести |
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
МПа |
% |
|
685 |
780 |
3~35 |
Механические свойства Ni79Mo4
|
Предел текучести |
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
МПа |
% |
|
980 |
1030 |
3~50 |
Механические свойства FeNi42
|
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
% |
|
490 |
35 |
|
Процесс термообработки |
|
|
Отжиг |
Нагрев до 900 ± 20 ℃ в атмосфере водорода |
|
Время выдержки, ч |
1 час |
|
охлаждение |
Со скоростью не более 5 ℃/мин. охлаждение до температуры ниже 200 ℃ |
Механические свойства Invar (FeNi36)
|
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
% |
|
641 |
14 |
|
689 |
9 |
|
731 |
8 |
Температурный коэффициент сопротивления
|
|
20~50 |
20~100 |
20~200 |
20~300 |
20~400 |
|
р/ 103 *℃ |
1,8 |
1,7 |
1,4 |
1,2 |
1,0 |
|
Процесс термообработки |
|
|
Отжиг для снятия напряжения |
Нагревают до 530~550℃ и выдерживают 1~2 часа. Остынь |
|
отжиг |
Для устранения закалки, которая возникает при холоднокатаном прокате, применяется процесс холодного волочения. Отжиг необходимо нагреть до 830 ~ 880 ℃ в вакууме, выдержать 30 мин. |
|
Процесс стабилизации |
· В защитной среде и нагретой до 830 ℃ выдержать 20мин. ~ 1 ч, закалка · Из-за напряжения, вызванного закалкой, нагретой до 315 ℃, удерживайте 1 ~ 4 часа. |
|
Меры предосторожности |
· Не упрочняется термической обработкой · Обработка поверхности может быть пескоструйной обработкой, полировкой или травлением. · Сплав можно использовать для травления 25% раствором соляной кислоты при 70 ℃ для очистки окисленной поверхности. |
Механические свойства FeNi50
|
Предел прочности |
Удлинение |
|
МПа |
% |
|
490 |
35 |
|
Процесс термообработки |
|
|
Отжиг |
Нагрев до 900 ± 20 ℃ в атмосфере водорода |
|
Время выдержки, ч |
1 час |
|
охлаждение |
Со скоростью не более 5 ℃/мин. охлаждение до температуры ниже 200 ℃ |
Предел прочности при растяжении, МПа Kovar (FeNi29)
|
Код состояния |
Состояние |
Проволока |
Полоска |
|
р |
Мягкий |
≤585 |
≤570 |
|
¼I |
¼ жесткий |
585~725 |
520~630 |
|
½I |
½ жесткий |
655~795 |
590~700 |
|
¾I |
¾ жесткий |
725~860 |
600~770 |
|
я |
Жесткий |
≥850 |
≥700 |
Физические свойства FeNi46
|
Плотность (г/см3) |
8.2 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,45 |
|
Коэффициент линейного расширения (20 ℃ ~200 ℃) X10−6/ ℃ |
- |
|
Коэффициент магнитострикции насыщения λθ/ 10−6 |
25,0 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
400 |
|
Магнитные свойства сплавов с высокой магнитной проницаемостью в слабых полях |
|||||||
|
1J46 |
Начальная проницаемость |
Максимальная проходимость |
Принуждение |
Интенсивность магнитной индукции насыщения |
|||
|
С старокатаная полоса/лист. |
μ0,08/(мГн/м) |
мкм/(мГн/м) |
Hc/ (А/м) |
БС/Т |
|||
|
≥ |
≤ |
||||||
|
0,0 2 ~0,04 мм |
1,6 |
22,5 |
32,0 |
1,5 |
|||
|
0,1~0,19 мм |
2,5 |
31,3 |
20,0 |
||||
|
0,2~0,34 мм |
3.1 |
37,5 |
16,0 |
||||
|
0,35~2,50 мм |
3,5 |
45,0 |
12,0 |
||||
|
Бар |
|
||||||
|
8−100 мм |
2,5 |
31,3 |
16,0 |
||||
|
Режим термической обработки |
|
|
Отжиг СМИ |
Вакуум с остаточным давлением не выше 0,1Па, водород с точкой росы не выше минус 40℃. |
|
Температура и скорость нагрева |
1100~1150℃ |
|
Время выдержки/ч |
3~6 |
|
Скорость охлаждения |
С 100 ~ 200 ℃/час охлаждение до 600 ℃, Быстрое охлаждение до 300 запеченных |
Физические свойства FeNi50
|
Плотность (г/см3) |
8.2 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,45 |
|
Коэффициент линейного расширения (20 ℃ ~200 ℃) X10−6/ ℃ |
9,2 |
|
Коэффициент магнитострикции насыщения λθ/ 10−6 |
25,0 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
500 |
|
Магнитные свойства сплавов с высокой магнитной проницаемостью в слабых полях |
|||||||
|
1J50 |
Начальная проницаемость |
Максимальная проходимость |
Принуждение |
Интенсивность магнитной индукции насыщения |
|||
|
С старокатаная полоса/лист. |
μ0,08/(мГн/м) |
мкм/(мГн/м) |
Hc/ (А/м) |
БС/Т |
|||
|
≥ |
≤ |
||||||
|
0,0 5 мм |
2,5 |
35 |
20 |
1,5 |
|||
|
0,1~0,19 мм |
3,8 |
43,8 |
12 |
||||
|
0,2~0,34 мм |
4.4 |
56,3 |
10.4 |
||||
|
0,35~1,0 мм |
5,0 |
65 |
8,8 |
||||
|
1,1~2,5 мм |
3,8 |
44,0 |
12 |
||||
|
Бар |
|
||||||
|
8−100 мм |
3.1 |
25,0 |
24 |
||||
|
Режим термической обработки 1J79 |
|
|
Отжиг СМИ |
Вакуум с остаточным давлением не выше 0,1Па, водород с точкой росы не выше минус 40℃. |
|
Температура и скорость нагрева |
1100~1150℃ |
|
Время выдержки/ч |
3~6 |
|
Скорость охлаждения |
С 100 ~ 200 ℃/час охлаждение до 600 ℃, Быстрое охлаждение до 300 запеченных |
Физические свойства Ni79Mo4
|
Плотность (г/см3) |
8,6 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,55 |
|
Коэффициент линейного расширения (20 ℃ ~200 ℃) X10−6/ ℃ |
10,3~11,5 |
|
Коэффициент магнитострикции насыщения λθ/ 10−6 |
2.0 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
450 |
|
Магнитные свойства сплавов с высокой магнитной проницаемостью в слабых полях |
|||||||
|
1J79 |
Начальная проницаемость |
Максимальная проходимость |
Принуждение |
Интенсивность магнитной индукции насыщения |
|||
|
С старокатаная полоса/лист. |
μ0,08/(мГн/м) |
мкм/(мГн/м) |
Hc/ (А/м) |
БС/Т |
|||
|
≥ |
≤ |
||||||
|
0,01 мм |
17,5 |
87,5 |
5.6 |
0,75 |
|||
|
0,1~0,19 мм |
25,0 |
162,5 |
2,4 |
||||
|
0,2~0,34 мм |
28,0 |
225,0 |
1,6 |
||||
|
0,35~1,0 мм |
30,0 |
250,0 |
1,6 |
||||
|
1,1~2,5 мм |
27,5 |
225,0 |
1,6 |
||||
|
2,6 ~ 3,0 мм |
26,3 |
187,5 |
2.0 |
||||
|
холоднотянутая проволока |
|
||||||
|
0,1 мм |
6.3 |
50 |
6.4 |
||||
|
Бар |
|
||||||
|
8−100 мм |
25 |
100 |
3.2 |
||||
|
Режим термической обработки 1J79 |
|
|
Отжиг СМИ |
Вакуум с остаточным давлением не выше 0,1Па, водород с точкой росы не выше минус 40℃. |
|
Температура и скорость нагрева |
1100~1150℃ |
|
Время выдержки |
3~6 |
|
Скорость охлаждения |
С 100 ~ 200 ℃/ч охлаждается до 600 ℃, быстро охлаждается до 300 ℃ |
Физические свойства FeNi42
|
Плотность (г/см3) |
8.12 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,61 |
|
Теплопроводность, λ/ Вт/(м*℃) |
14,6 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
360 |
|
Модуль упругости, E/ГПа |
147 |
Коэффициент расширения
|
|
α1/10−6℃-1 |
θ/℃ |
α1/10−6℃-1 |
|
20~100 |
5.6 |
20~400 |
5,9 |
|
20~200 |
4.9 |
20~450 |
6,9 |
|
20~300 |
4,8 |
20~500 |
7,8 |
|
20~ 350 |
4,95 |
20~600 |
9.2 |
Физические свойства FeNi50
|
Плотность (г/см3) |
8.21 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,44 |
|
Теплопроводность, λ/ Вт/(м*℃) |
16,7 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
500 |
|
Модуль упругости, E/ГПа |
158 |
Коэффициент расширения
|
|
α1/10−6℃-1 |
θ/℃ |
α1/10−6℃-1 |
|
20~100 |
9,8 |
20~400 |
9.4 |
|
20~200 |
9,8 |
20~450 |
9.4 |
|
20~300 |
9,5 |
20~500 |
9,7 |
|
20~ 350 |
9.4 |
20~600 |
10,6 |
Физические свойства Invar (FeNi36)
|
Плотность (г/см3) |
8.1 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,78 |
|
Температурный коэффициент удельного сопротивления (20 ℃ ~200 ℃) X10−6/ ℃ |
3,7~3,9 |
|
Теплопроводность, λ/ Вт/(м*℃) |
11 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
230 |
|
Модуль упругости, E/ГПа |
144 |
Коэффициент расширения
|
|
α1/10−6℃-1 |
θ/℃ |
α1/10−6℃-1 |
|
20~-60 |
1,8 |
20~250 |
3,6 |
|
20~-40 |
1,8 |
20~300 |
5.2 |
|
20~-20 |
1,6 |
20~350 |
6,5 |
|
20~ - 0 |
1,6 |
20~400 |
7,8 |
|
20~50 |
1.1 |
20~450 |
8,9 |
|
20~100 |
1,4 |
20~500 |
9,7 |
|
20~150 |
1,9 |
20~550 |
10.4 |
|
20~200 |
2,5 |
20~600 |
11,0 |
Физические свойства Kovar (FeNi29)
|
Плотность (г/см3) |
8.2 |
|
Удельное электрическое сопротивление при 20 ℃ (Ом мм2/м) |
0,48 |
|
Температурный коэффициент сопротивления （20 ℃ ~100 ℃ ）X10−5/ ℃ |
3,7~3,9 |
|
Точка Кюри Tc/ ℃ |
430 |
|
Модуль упругости, E/ГПа |
138 |
Коэффициент расширения
|
|
α1/10−6℃-1 |
θ/℃ |
α1/10−6℃-1 |
|
20~60 |
7,8 |
20~500 |
6.2 |
|
20~100 |
6.4 |
20~550 |
7.1 |
|
20~200 |
5,9 |
20~600 |
7,8 |
|
20~300 |
5.3 |
20~700 |
9.2 |
|
20~400 |
5.1 |
20~800 |
10.2 |
|
20~450 |
5.3 |
20~900 |
11,4 |
Теплопроводность
|
|
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
|
λ/ Вт/(м*℃) |
20,6 |
21,5 |
22,7 |
23,7 |
25,4 |
|
Процесс термообработки |
|
|
Отжиг для снятия напряжения |
Нагревают до 470~540℃ и выдерживают 1~2 часа. Остынь |
|
отжиг |
В вакууме с подогревом до 750~900℃ |
|
Время выдержки |
14 мин~1ч. |
|
Скорость охлаждения |
Не более 10 ℃/мин при охлаждении до 200 ℃ |
Технические характеристики
