Литые магнитотвёрдые сплавы ЮНДК по ГОСТ 17809-72: марки и старые обозначения

Литые магнитотвёрдые сплавы ЮНДК — сплавы железа с алюминием, никелем, кобальтом и медью для постоянных магнитов. Их марки, химический состав и магнитные параметры устанавливает ГОСТ 17809-72 «Материалы магнитотвёрдые литые. Марки»; международное название этого семейства — альнико. Здесь собраны все действующие марки стандарта и старые обозначения, которые до сих пор стоят в чертежах. Изготавливаем магниты и заготовки из сплавов ЮНДК по чертежу и техническому заданию — запросы на почту 5052082@mail.ru.

Что такое сплавы ЮНДК и где их применяют

Магниты ЮНДК — металлические литые магниты. Их ценят за стабильность магнитных свойств при нагреве: рабочая температура доходит до 550 °C, выше, чем у ферритовых и редкоземельных магнитов. Коэрцитивная сила у сплавов ЮНДК невелика, поэтому магнит обычно делают вытянутым вдоль направления намагничивания — стержень, цилиндр, подкова.

Основные области применения:

• электродвигатели и генераторы, роторы и статоры электрических машин;
• датчики, реле и электроизмерительные приборы;
• магнитные системы СВЧ-приборов, в том числе магнетронов;
• громкоговорители и другие электроакустические изделия;
• изделия, работающие при повышенной температуре, где важна неизменность поля.

Расшифровка марок ЮНДК

Марка составлена из букв, обозначающих элементы, и дополнительных букв о структуре. Железо — основа сплава — в марке не обозначается.

Буква	Что означает
Ю	алюминий
Н	никель
Д	медь
К	кобальт
Т	титан
Б	ниобий
С	кремний
А	столбчатая кристаллическая структура
АА	монокристаллическая структура
И	магнитная изотропия

Цифры после буквы в старых марках указывали примерное содержание элемента в процентах: ЮН14ДК24 — около 14 % никеля и 24 % кобальта, ЮНДК35Т5 — около 35 % кобальта и 5 % титана.

Действующие марки ГОСТ 17809-72 и их магнитные параметры

С изменениями 1987–1989 годов в стандарте осталось девять марок. Значения в таблице — нормы ГОСТ для сплава, проверяемые на образцах по кривой размагничивания.

Марка	Остаточная индукция Br, Тл	Коэрцитивная сила Hcb, кА/м	(BH)max, кДж/м³	Анизотропия
ЮНДЧ	не менее 0,50	не менее 40	не менее 7,2	нет
ЮНТС	не менее 0,43	не менее 58	не менее 8,0	нет
ЮНДКИ	0,75–0,90	48–55	12,0–19,4	нет
ЮНДК	1,11–1,25	40–52	36,0–44,0	есть
ЮНДКБА	1,25–1,40	44–62	56,0–60,0	есть
ЮНДКТ5	0,75–0,90	92–120	28,0–44,0	есть
ЮНДКТ5БА	1,00–1,10	110–120	72,0–88,0	есть
ЮНДКТ5АА	1,05–1,10	115–120	80,0–88,0	есть
ЮНДКТ8	0,70–0,75	145–168	не менее 36,0	есть

Стандарт допускает сплавы с параметрами выше верхних значений таблицы, а также легирование серой, кремнием, церием и другими элементами — до 1 % каждого, если магнитные параметры не снижаются.

Старые марки и их действующие обозначения

В конструкторской документации 1970–1980-х годов стоят марки прежней редакции стандарта. По составу и магнитным параметрам они укладываются в нормы действующих марок:

Действующая марка	Старые обозначения	Чем отличается группа
ЮНДЧ	ЮНД4	без кобальта, изотропная
ЮНДКИ	ЮНДК15, ЮНДК18	15–19 % кобальта, изотропная
ЮНДК	ЮН13ДК24, ЮН14ДК24, ЮН15ДК24, ЮНДК24	около 24 % кобальта, равноосная структура, анизотропия после обработки в поле
ЮНДКБА	ЮН13ДК25А, ЮН14ДК25А, ЮН13ДК25БА, ЮН14ДК25БА, ЮН15ДК25БА, ЮНДК25БА	около 25 % кобальта, столбчатая структура
ЮНДКТ5	ЮНДК34Т5, ЮНДК35Т5, ЮНДК35Т5Б	около 35 % кобальта и 5 % титана, высокая коэрцитивная сила
ЮНДКТ5БА	ЮНДК35Т5БА	то же, со столбчатой структурой
ЮНДКТ5АА	ЮНДК35Т5АА	то же, монокристалл
ЮНДКТ8	ЮНДК40Т8	около 40 % кобальта и 8 % титана

Марка ЮНД8 в действующую редакцию не вошла. Если в чертеже указана старая марка, магнит изготавливают по её параметрам, а при необходимости согласуют замену на действующее обозначение с тем же уровнем свойств.

Структура сплава и почему важна термомагнитная обработка

Высокие магнитные свойства сплав ЮНДК получает не при литье, а после термической обработки. При распаде твёрдого раствора образуются две фазы: сильномагнитная, обогащённая железом и кобальтом, и слабомагнитная, обогащённая никелем и алюминием. Частицы сильномагнитной фазы вытянуты и выстраиваются вдоль кристаллографических направлений.

Если охлаждать сплав в магнитном поле, частицы выстраиваются вдоль поля — появляется магнитная анизотропия, и магнит работает лучше всего именно в этом направлении. Поэтому направление намагничивания задают до термообработки, и в чертеже его указывают обязательно.

Равноосная, столбчатая и монокристаллическая структура

Следующий шаг — совместить направление поля с направлением роста кристаллов. Для этого применяют направленную кристаллизацию: отливку охлаждают с одной стороны, и кристаллы растут длинными столбцами вдоль оси заготовки. Так получают марки с буквой «А». Монокристаллические магниты (буквы «АА») выращивают из затравки.

Разница видна по цифрам: у сплава ЮНДКТ5 с равноосной структурой (BH)max — 28–44 кДж/м³, у ЮНДКТ5БА со столбчатой — 72–88 кДж/м³, у монокристаллического ЮНДКТ5АА — 80–88 кДж/м³.

Какую марку выбрать

• **Нужна наибольшая индукция в зазоре, магнит длинный** — сплавы с 24–25 % кобальта: ЮНДК, а при простой форме (цилиндр, брусок) — ЮНДКБА.
• **Магнит короткий или работает с сильным размагничивающим полем** — титансодержащие ЮНДКТ5, ЮНДКТ5БА, ЮНДКТ8: у них коэрцитивная сила в 2–3 раза выше.
• **Сложная форма, где направленную кристаллизацию не выдержать** — равноосные марки ЮНДК и ЮНДКТ5.
• **Магнит без требований к анизотропии** — изотропные ЮНДКИ и ЮНДЧ.

Оптимальный путь — указать в заявке не только марку, но и требуемые параметры магнита: тогда марку и структуру подбирают под конкретную магнитную систему.

Как выпускают магниты ЮНДК

Сплав твёрдый и хрупкий, поэтому магниты получают литьём, близким к размерам готовой детали, а окончательные размеры дают шлифованием и электроэрозионной резкой: в магнитном состоянии сплав обрабатывают в основном этими способами. Образцы сплава по ГОСТ 17809-72 поставке не подлежат, а вырезать их из готовых магнитов стандарт не разрешает — свойства подтверждают по образцам технологической партии.

Страницы по маркам

• Действующие марки: сплав ЮНДК, сплав ЮНДКТ5, сплав ЮНТС, ЮНДК35Т5БА (ЮНДКТ5БА).
• Старые обозначения: ЮН14ДК24, ЮН15ДК25БА, ЮНД4, ЮНД8.
• Изготовление: магниты ЮНДК по чертежу.

Вопросы и ответы

Чем ЮНДК отличается от ЮН14ДК24?

ЮНДК — действующая марка ГОСТ 17809-72 с широкими пределами состава и свойств. ЮН14ДК24 — марка прежней редакции с более узкими пределами; по составу и параметрам она входит в нормы ЮНДК.

Можно ли заказать магнит, если в чертеже старая марка?

Да. Магнит изготавливают по параметрам указанной марки или по магнитным характеристикам из чертежа.

Поставляются ли магниты намагниченными?

Как указано в заказе: намагниченными или ненамагниченными. Направление намагничивания задаётся при термообработке и должно быть указано в чертеже.

Заказать магниты и заготовки ЮНДК

Пришлите чертёж или эскиз, марку сплава или требуемые магнитные параметры и количество на почту 5052082@mail.ru. Изготовим магниты по ГОСТ 17809-72 и по вашему техническому заданию, с паспортом на партию.