Сплав 52КФБ

Сплав 52КФБ (второе обозначение — 52К12Ф) относится к прецизионным магнитотвёрдым сплавам на основе кобальта. Применяется для изготовления малогабаритных постоянных магнитов в точном приборостроении и электротехнике.

Группа и нормативная база

По классификации ГОСТ 10994-74 сплав 52КФБ/52К12Ф входит в группу II — магнитотвёрдые прецизионные сплавы с заданным сочетанием параметров петли гистерезиса. Сплав является деформируемым. Нормативные документы на продукцию:

• ГОСТ 10994-74 — классификация, марки, химический состав прецизионных сплавов;
• ТУ 14-1-264-72 — ленты;
• ТУ 14-1-826-74 — листы и полосы;
• ТУ 14-11-245-88 — сортовой и фасонный прокат (прутки).

Оба обозначения — 52КФБ и 52К12Ф — применяются для одной и той же марки. В системе ГОСТ 10994 цифры в названии указывают среднее содержание основного легирующего элемента: 52К — 52% кобальта, 12Ф — 12% ванадия.

Химический состав сплава 52КФБ (52К12Ф)

Основа сплава — кобальт и железо. Легирующий элемент, определяющий магнитные свойства, — ванадий. Все остальные компоненты — технологические примеси с нормируемыми верхними пределами.

Химический состав по ГОСТ 10994-74 и ТУ 14-1-826-74, % масс.:

Элемент	Содержание
Кобальт (Co)	52–54%
Железо (Fe)	Остаток (~31–36%)
Ванадий (V)	11,6–12,5%
Никель (Ni)	≤ 0,7%
Марганец (Mn)	≤ 0,5%
Кремний (Si)	≤ 0,5%
Хром (Cr)	≤ 0,5%
Углерод (C)	≤ 0,12% (по ГОСТ) / ≤ 0,15% (по ТУ 14-1-826-74)
Фосфор (P)	≤ 0,025%
Сера (S)	≤ 0,02%

Содержание ванадия задаётся в диапазоне 11,6–12,5%, и именно его точное значение в пределах этого диапазона определяет конечное соотношение коэрцитивной силы и остаточной индукции — совместно с режимом отпуска при термомеханической обработке.

Подробнее о кобальте как основе сплава — на странице кобальт металлический.

Как формируются магнитные свойства: термомеханическая обработка

Это важнейший технологический аспект, который отличает 52КФБ от литых магнитных сплавов (например, ЮНДК). В исходном состоянии после прокатки сплав является практически немагнитным и хорошо обрабатывается резанием, шлифованием и другими методами. Магнитные свойства формируются только после следующей последовательности операций:

1. Холодная деформация — обжатие 70–90% (прокатка в ленту, волочение проволоки, прессование).
2. Отпуск — нагрев до заданной температуры. Температурный режим задаётся в зависимости от требуемых магнитных параметров.

Это означает, что технолог-производственник должен планировать последовательность операций заранее: механическую обработку — до намагничивающего отпуска, а не после. Резка и сверление уже намагниченного изделия значительно сложнее и может изменить свойства.

Сплав анизотропен: наилучшие магнитные свойства достигаются в направлении деформации (вдоль оси прутка или проволоки, поперёк — для ленты).

Магнитные характеристики

Диапазон магнитных параметров 52КФБ (52К12Ф) определяется конкретными значениями содержания ванадия и режимом отпуска. Стандартные пределы по ГОСТ 10994-74:

Параметр	Значение
Коэрцитивная сила Hc	(4,8–32) · 10³ А/м
Остаточная индукция Br	0,65–1,2 Тл
Удельная магнитная энергия	(16–24) · 10³ Дж/м³

Широкий разброс значений Hc и Br — не недостаток, а намеренная особенность: разные режимы обработки позволяют адаптировать сплав под конкретный тип магнита. При повышении Hc (более высокое содержание V или более низкая температура отпуска) остаточная индукция Br снижается, и наоборот. Эта взаимосвязь используется при проектировании магнитных систем.

Формы поставки

Из сплава 52КФБ/52К12Ф выпускают следующие виды проката:

• Листы и полосы — по ТУ 14-1-826-74;
• Ленты — по ТУ 14-1-264-72;
• Прутки и фасонный прокат — по ТУ 14-11-245-88.

Из прутков нарезают цилиндры и другие заготовки нужной длины; из листов и лент — пластины и кольца. Форма и размеры магнита определяются требуемыми магнитными параметрами конечного изделия. Поставка — по заявке, с указанием марки, ТУ, размеров, длины мерной или кратной.

Смотрите также: прецизионные сплавы — ассортимент и условия поставки.

Применение сплава 52КФБ

Основная область применения — малогабаритные постоянные магниты, для которых критична компактность при сохранении стабильных магнитных характеристик. В отличие от литых магнитных сплавов, сплав 52КФБ может быть использован в виде тонкой ленты или тонкого прутка, что расширяет конструктивные возможности.

Типичные применения:

• Постоянные магниты для приборов точного приборостроения — датчиков, измерительных устройств, гальванометров;
• Магнитные элементы гистерезисных электродвигателей;
• Магниты для реле, переключателей и малогабаритных магнитных систем;
• Магнитные защёлки и фиксаторы, в том числе в составе промышленной фурнитуры.

Преимущество перед литыми магнитами (типа ЮНДК) — возможность механической обработки до намагничивания, что позволяет изготавливать изделия сложной формы и малого сечения.