Сплав ЮНДКТ5АА

Сплав ЮНДКТ5АА — литой магнитотвёрдый сплав железа с алюминием, никелем, медью, кобальтом (34,5–35,5 %) и титаном (5,0–5,5 %) по ГОСТ 17809-72, из которого делают монокристаллические постоянные магниты. Магнит из ЮНДКТ5АА — это один кристалл, ориентированный вдоль оси намагничивания, поэтому нижняя граница его магнитной энергии самая высокая среди марок стандарта: (BH)max не менее 80 кДж/м³. В прежней редакции стандарта сплаву соответствовала марка ЮНДК35Т5АА. Изготавливаем магниты из ЮНДКТ5АА и ЮНДК35Т5АА по чертежу — запросы на почту 5052082@mail.ru.

Расшифровка марки ЮНДКТ5АА

• Ю — алюминий, Н — никель, Д — медь, К — кобальт;
• Т5 — титан, около 5 %;
• АА — монокристаллическая структура.

Одна буква «А» в марках этого стандарта означает столбчатую структуру, две — монокристаллическую. В старом обозначении ЮНДК35Т5АА указано и содержание кобальта — около 35 %.

Химический состав ЮНДКТ5АА по ГОСТ 17809-72

Элемент	Массовая доля, %
Алюминий Al	7,0–7,5
Никель Ni	13,5–14,5
Медь Cu	2,5–4,6
Кобальт Co	34,5–35,5
Титан Ti	5,0–5,5
Железо Fe	остальное

Ниобий и кремний для этой марки стандартом не нормируются. Допускается легирование серой, кремнием, церием и другими элементами — до 1 % каждого без снижения магнитных параметров.

От ЮНДКТ5БА сплав отличается узкими пределами по алюминию и титану и отсутствием ниобия.

Магнитные свойства ЮНДКТ5АА

Параметр	ЮНДК35Т5АА (прежняя редакция)	ЮНДКТ5АА (действующая редакция)
Остаточная индукция Br, Тл	1,05	1,05–1,10
Коэрцитивная сила Hcb, кА/м	115	115–120
(BH)max, кДж/м³	80,0	80,0–88,0
Магнитная анизотропия	есть	есть

Свойства ЮНДК35Т5АА совпадают с нижней границей норм ЮНДКТ5АА, поэтому магнит по чертежу с ЮНДК35Т5АА изготавливают из ЮНДКТ5АА.

ЮНДКТ5, ЮНДКТ5БА и ЮНДКТ5АА — одна химия, три структуры

Три марки близки по составу и отличаются строением отливки:

Марка	Структура	Br, Тл	Hcb, кА/м	(BH)max, кДж/м³
ЮНДКТ5	равноосная	0,75–0,90	92–120	28,0–44,0
ЮНДКТ5БА	столбчатая	1,00–1,10	110–120	72,0–88,0
ЮНДКТ5АА	монокристаллическая	1,05–1,10	115–120	80,0–88,0

Высококоэрцитивное состояние в этих сплавах создаёт термомагнитная обработка: при охлаждении в магнитном поле и отпуске твёрдый раствор распадается на две фазы, и вытянутые частицы сильномагнитной фазы выстраиваются вдоль поля. Строже всего они выстраиваются, когда поле совпадает с кристаллографическим направлением <100> кристалла. В равноосной отливке зёрна ориентированы как попало, и частицы в каждом зерне отклоняются от поля к ближайшей оси <100>. В столбчатой отливке у всех кристаллов это направление близко к оси магнита. В монокристалле кристалл один, и вся деталь ориентирована одинаково — отсюда наибольшие индукция и энергия.

Как получают монокристаллические магниты

Монокристаллическую структуру получают направленной кристаллизацией с затравкой: металл заливают в вакууме в форму, установленную на водоохлаждаемом холодильнике, затравка задаёт ориентацию кристалла, а холодильник с формой постепенно выдвигают из печи. Кристалл растёт от затравки с одной ориентацией по всей высоте отливки.

Что важно знать заказчику:

• **ориентация решает всё.** Наилучшие свойства получаются, когда направление <100> отклоняется от оси магнита не больше чем примерно на 10°. Поэтому направление намагничивания должно быть известно до плавки;
• **титан мешает росту кристалла.** Сплавы с титаном кристаллизуются в более широком интервале температур, чем сплавы без титана, и в них легче зарождаются посторонние кристаллы;
• **после выращивания** проводят термомагнитную обработку с изотермической выдержкой в магнитном поле и многоступенчатый отпуск, затем шлифуют размеры.

Когда выбирают ЮНДКТ5АА, а когда ЮНДКТ5БА

У монокристалла и столбчатого сплава верхние границы энергии одинаковы — 88 кДж/м³, различаются нижние: 80 и 72 кДж/м³. Монокристалл гарантирует более высокий нижний уровень свойств, но технология у него сложнее и выпускают его единичные предприятия.

Оптимальный выбор для большинства магнитов — столбчатый ЮНДКТ5БА (ЮНДК35Т5БА). ЮНДКТ5АА выбирают, когда он прямо указан в конструкторской документации или когда требования к магниту лежат выше гарантированных норм столбчатого сплава: (BH)max не ниже 80 кДж/м³ при Br не ниже 1,05 Тл.

Изготовление и обработка

• направление намагничивания совпадает с осью выращенного кристалла — его указывают в чертеже до начала работ;
• сплав твёрдый и хрупкий: размеры доводят шлифованием и электроэрозионной резкой;
• резьбу, тонкие стенки и острые кромки в магните не делают — крепёж выносят в арматуру магнитной системы.

Что указать в заявке

• чертёж с размерами, допусками и шероховатостью;
• направление намагничивания;
• марку (ЮНДКТ5АА или ЮНДК35Т5АА) или требуемые Br, Hcb, (BH)max;
• параметры магнита из чертежа, если они заданы, — магнитный поток, коэрцитивную силу по намагниченности;
• поставку намагниченными или ненамагниченными, количество.

Порядок изготовления — на странице магниты ЮНДК по чертежу; все марки, старые и действующие, — в разделе литые магнитотвёрдые сплавы ГОСТ 17809-72.

Вопросы и ответы

ЮНДК35Т5АА и ЮНДКТ5АА — одна марка?

ЮНДКТ5АА — действующее обозначение по ГОСТ 17809-72, ЮНДК35Т5АА — обозначение прежней редакции. Свойства ЮНДК35Т5АА входят в нормы ЮНДКТ5АА.

Можно ли намагнитить монокристаллический магнит поперёк оси?

Нет. Свойства монокристаллического магнита получены только вдоль оси, заданной при выращивании кристалла и термомагнитной обработке. В другом направлении магнит работает значительно хуже.

Чем ЮНДКТ5АА отличается от ЮНДКТ8?

У ЮНДКТ8 больше кобальта и титана, коэрцитивная сила выше — 145–168 кА/м, но остаточная индукция ниже — 0,70–0,75 Тл, а (BH)max — от 36 кДж/м³. ЮНДКТ5АА даёт энергию больше чем вдвое выше.

Заказать магниты из ЮНДКТ5АА

Пришлите чертёж и количество на почту 5052082@mail.ru. Изготовим магниты из ЮНДКТ5АА (ЮНДК35Т5АА) по ГОСТ 17809-72 и вашему техническому заданию.