Img00319

323

5.7. MATERIAŁY MAGNETYCZNE TWARDE

5.60. Do najdawniej znanych materiałów magnetycznych twardych należy stal węglowa, zawierająca ok. 1% C, odpowiednio zahartowana po uprzednim uformowaniu magnesu przez obróbkę plastyczną i wiórową. Wadą stali węglowej jest duża wrażliwość na wstrząsy oraz nagrzewanie, w wyniku czego pogarszają się jej własności magnetyczne. Jest stosowana w przypadkach niewielkich wymagań ze względu na stosunkowo niską cenę. Używana na magnesy trwałe o dużych wymiarach, jak również na magnesy małych maszyn synchronicznych.

Znacznie lepszą stabilność własności magnetycznych wykazuje stal wolframowa o zawartości kilku procent W. Jest to materiał stosunkowo drogi, używany w licznikach indukcyjnych, maszynach elektrycznych, induktorach.

Znacznie tańsze, o łatwiejszej technologii wykonania oraz lepszych własnościach magnetycznych są stopy typu Fe—Al—Ni (Alni) oraz Fe—Al—Ni—Co (Alnico). Są to materiały twarde i kruche o stabilnych własnościach magnetycznych nawet w podwyższonej temperaturze (500°C). Zanieczyszczenia, nawet niewielkie, węglem lub krzemem silnie pogarszają ich własności magnetyczne. Stosowane są w przyrządach pomiarowych, przekaźnikach, maszynach, licznikach, przetwornikach akustycznych, głośnikach itd. Do podstawowych składników dodaje się często w niewielkich ilościach Cu, Ti, Nb, w celu polepszenia określonych własności. Na przykład dodatek Cu daje lepszą obrabialność.

Przykładami tego typu materiałów mogą być stopy: Alni 110 o składzie 13% Al, 25% Ni, 3% Cu, reszta Fe; Alnico II A — 10% Al, 18% Ni, 12,5% Co, 6% Cu, reszta Fe; Alcomax III — 8% Al, 24% Co, 13,5% Ni, 3% Cu, reszta Fe czy też produkowane przez Hutę Baildon w Polsce Alnico 700 i Alnico 800) o składzie: 7 ... 8% Al, 13 ... 15% Ni, 24 ... 25% Co, 2 ... 4% Cu, < 1% Nb, reszta Fe. Ich własności magnetyczne zestawiono w tablicy 5.60-1.

Tablica 5.60-1

Własności magnetyczne niektórych materiałów magnetycznych twardych [1,2]

Lp.	Nazwa i oznaczenie handlowe materiału	Hc, kA/m	Br, T	kJ/m^3
1	stal węglowa (1 % C)	4,8	0,86	2
2	stal wolframowa (1% W)	5,2	1,05	2,4
3	stopy Fe—Al—Ni: - Alni 110	45	0,54	10
4	stopy Fe—Al—Ni—Co: — Alnico II A	59,7	0,7	16
	— Alcomax III	56	1,3	46
	— Alnico 700	56	1,3	56
	- Alnico 800	62	1,4	64