03J, 03JA, 04J, 04JA, 06JA, 07J, 08J, 08JA, 08XP – nuolat magnetiškai minkšta, gryna geležis „Armko“ / „Armco“

Plienai 03J, 03JA, 04J, 04JA, 06JA, 07J, 08J, 08JA ir 08XP pagal PN-89/H-84023/02 (PN-H-84023-02:1989) yra mažai anglies turintys minkšti magnetiniai plienai („Armko“, „Armco“), skirti magnetinių grandinių elementams ir kitiems gaminiams, kuriems reikalingas labai mažas anglies kiekis ir atitinkamos magnetinės savybės.

Atsisiųskite aprašymą pdf formatu

„Alfa-Tech“ siūlomos medžiagos – 04J / 04JA / 06J / 08J / „Armco“

04J / 04JA / 06J / 08J / „Armco“ strypai – karštai valcuoti, nulupti ir tempti
Plokšti strypai 04J / 04JA / 06J / 08J / Armco
Kaltiniai strypai 04J / 04JA / 06J / 08J / Armco
Kaltiniai gaminiai 04J / 04JA / 06J / 08J / Armco – laisvos formos, kubo formos žiedai
Lakštai 04J / 04JA / 06J / 08J / Armco – karštai valcuoti, šaltai valcuoti

Telefonas: + 48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl

Minkšto magnetinio plieno cheminė sudėtis pagal PN-89/H-84023/02 03J, 03JA, 04J, 04JA, 06JA, 07J, 08J, 08JA, 08XP

Gryna geležis ir minkšti magnetiniai plienai

03J, 03JA, 04J, 04JA, 06JA, 07J, 08J, 08JA ir 08XP yra mažai anglies turintys minkšti magnetiniai plienai, nurodyti PN-89/H-84023/02. Šios grupės medžiagos pirmiausia skirtos toms reikmėms, kur būtina lengvai įmagnetėti ir išmagnetėti. Jų savybes lemia ne tik labai mažas anglies kiekis, bet ir metalurginis grynumas, kitų elementų kiekis, mikrostruktūra, grūdelių dydis, įtempio būsena ir terminis apdorojimas.

Šios medžiagos yra glaudžiai susijusios su techniškai grynos geležies sąvoka . Tačiau tai nereiškia chemiškai grynos geležies. Pramoninėje praktikoje tai yra medžiaga, kurioje yra labai didelis Fe kiekis, turintis nedidelį kiekį anglies, mangano, silicio, fosforo, sieros ir kitų elementų, gautų metalurgijos proceso metu.

03J, 03JA, 04J, 04JA, 06JA, 07J, 08J, 08JA ir 08XP rūšių charakteristikos

PN-89/H-84023/02 standarto aprašomos markės priklauso mažai anglies turintiems minkštiesiems magnetiniams plienams, tačiau tai nėra identiškos medžiagos. Jos pirmiausia skiriasi leistinu anglies ir kitų elementų kiekiu, grynumo laipsniu ir numatyta paskirtimi. Gatavo produkto savybės taip pat priklauso nuo jo formos, apdorojimo būdo ir taikomo terminio apdorojimo.

03J – mažai anglies turintis minkštas magnetinis plienas

03J yra viena iš rūšių, kurioje leidžiamas anglies kiekis yra mažiausias šioje grupėje – daugiausia maždaug 0,03 %. Šis mažas anglies kiekis skatina struktūrą su dideliu ferito kiekiu ir palankiomis minkštojo magneto savybėmis. Standartas šią rūšį priskiria medžiagai, skirtai, be kita ko , šalto valcavimo strypams, temptoms vieloms ir juostelėms , taip pat kaip žaliava vakuume lydytų plienų gamybai.

Dėl labai mažo anglies kiekio 03J turėtų būti laikomas medžiaga, savo prigimtimi panašia į techniškai gryną geležį. Tačiau tai nereiškia, kad kiekvieną 03J gaminį galima automatiškai identifikuoti kaip komercinę „Armco“ geležį.

03JA – padidinto grynumo plienas

03JA yra atmaina, priklausanti tai pačiai labai mažai anglies turinčių medžiagų grupei. Raidė A žymėjime rodo padidintą plieno grynumą fosforo ir sieros atžvilgiu, o J – plieną su aliuminio priedu. Priemaišų kiekio sumažinimas yra ypač svarbus medžiagose, skirtose magnetinėms reikmėms.

Kaip ir 03J, 03JA klasė skirta, be kita ko, strypams, temptoms vieloms ir šaltai valcuotoms juostelėms, taip pat kaip žaliava labai grynam plienui gaminti.

04J – plienas, artimas techniškai grynam „Armco“ ketui

04J yra mažai anglies turintis, minkštas magnetinis plienas, kurio maksimalus anglies kiekis yra maždaug 0,04 %. Lenkijos techninėje literatūroje 04J nurodomas kaip viena iš vietinių rūšių, kurios cheminė sudėtis panaši į „Armco“ geležį . Dėl labai mažo anglies kiekio medžiaga gali pasižymėti dideliu tąsumu ir palankiomis minkštojo magneto savybėmis.

Standartas numato 04J naudojimą, be kita ko, strypų, vielų, juostų, apvadų ir lakštų pavidalu, skirtų magnetiškai aktyvių elektrinių, elektrotechninių ir elektroninių prietaisų dalių gamybai.

04JA – 04J veislė su padidintu grynumu

04JA yra glaudžiai susijusi su 04J rūšimi, tačiau jai būdingi didesni cheminio grynumo reikalavimai. Literatūroje, kaip ir 04J, ji apibūdinama kaip lenkiška medžiaga, kurios sudėtis panaši į „Armco“ geležį.

Be magnetinių pritaikymų, techninėje literatūroje taip pat nurodomi 04JA pritaikymai dėl mažo anglies kiekio ir didelio medžiagos grynumo, įskaitant išlydyto cinko kaušus, naudojamus karštojo cinkavimo metu, ir tiglius bei elektrodus, naudojamus išlydytose kietinimo druskose.

06JA – minkštas magnetinis plienas su padidintu grynumu

06JA yra klasė, kurios maksimalus anglies kiekis yra maždaug 0,06 %, su aliuminio priedu ir padidintais grynumo reikalavimais. 06JA klasė buvo įtraukta į PN-89/H-84023/02 standartą, atsižvelgiant į ankstesnę standarto versiją.

06JA skirtas komponentų, kuriems reikalingos mažai anglies turintiems, minkštiems magnetiniams plienams būdingos savybės, gamybai. Standartas apima medžiagas, naudojamas strypų, vielų, juostelių, juostų ir lakštų pavidalu, magnetiškai aktyvioms elektros, elektrotechninių ir elektroninių prietaisų dalims.

07J – minkštas magnetinis plienas, skirtas naudoti automobiliuose

07J yra mažai anglies turintis, minkštas magnetinis plienas, kuriam PN-89/H-84023/02 nurodomas pritaikymas, be kita ko, automobilių pramonėje. Standartas nurodo šios rūšies naudojimą pusgaminių ir šaltai valcuotų juostų pavidalu.

Palyginti su ankstesniais standarto reikalavimais, PN-89/H-84023/02 sugriežtina 07J vario kiekio reikalavimą, apribodamas maksimalų jo kiekį iki 0,15 %. Tai vienas iš pakeitimų, įvestų rengiant naują standarto leidimą, pavyzdžių.

08J – mažai anglies turintis plienas magnetiškai aktyvioms prietaisų dalims

08J sudėtyje yra ne daugiau kaip maždaug 0,08 % anglies ir jis priklauso mažai anglies turinčių minkštųjų magnetinių plienų grupei, skirtai gaminti magnetiškai aktyvius elektros, elektrotechninių ir elektroninių prietaisų komponentus.

Palyginti su 03J ir 04J rūšimis, leistinas anglies kiekis yra didesnis, todėl atskiros šios šeimos rūšys neturėtų būti laikomos paprastais pakaitalais. Renkantis reikėtų atsižvelgti į gatavo produkto cheminės sudėties ir magnetinių savybių reikalavimus.

08JA – padidinto grynumo veislė

08JA sujungia 08 grupei būdingą maksimalų anglies kiekį su aliuminio priedu ir didesnio grynumo reikalavimais. Nepageidaujamų elementų kiekio sumažinimas yra labai svarbus medžiagos struktūriniam stabilumui ir savybėms po tinkamo apdorojimo.

Ši rūšis priklauso medžiagų šeimai, skirta naudoti ten, kur reikalingas labai mažas anglies kiekis ir didelis metalurginis grynumas. Tačiau jos eksploatacines savybes visada reikia vertinti atsižvelgiant į konkrečią produkto formą ir būklę.

08XP – plienas su padidintu fosforo kiekiu

08XP išsiskiria iš kitų šios grupės rūšių. Raidė P žymi padidintą fosforo kiekį, o X – plieno deoksidacijos laipsnį pagal PN-89/H-84023/02 standarte naudojamą žymėjimo sistemą. 08XP rūšis šiame standarto leidime buvo pristatyta kaip nauja rūšis.

Pagal PN-89/H-84023/02, 08XP plienas skirtas, be kita ko, šaltai valcuotoms izotropinėms elektros juostoms, naudojamoms magnetiškai aktyvioms elektros įrangos dalims gaminti. Todėl 08XP plienas turėtų būti vertinamas šiek tiek kitaip nei panašios prigimties į techniškai gryną geležį rūšys.

Minkšto magnetinio plieno rūšių palyginimas

Chemiškai gryna geležis, techniškai gryna geležis ir Armco geležis

Medžiagų mokslo literatūroje išskiriami keli didelio grynumo geležies tipai. Jie daugiausia skiriasi gamybos metodu ir priemaišų bei priemaišų kiekiu. Šiai grupei, be kita ko, priklauso chemiškai gryna geležis, elektrolitinė geležis, karbonilinė geležis ir Armco geležis (Armco geležis).

Armco geležis yra techniškai gryna geležis, gauta metalurginiais metodais. Literatūroje nurodoma, kad bendras priemaišų ir priedų kiekis yra maždaug 0,1 % . Todėl Armco nereikėtų painioti su chemiškai gryna geležimi, kurioje pašalinių elementų kiekis gali būti daug kartų mažesnis.

Pateiktos vertės yra orientacinės ir paimtos iš literatūros duomenų apie įvairius geležies gamybos metodus. Jos neatspindi bendrų ribinių verčių, kylančių iš vieno medžiagos standarto.

„Armco“ geležis ir 04J bei 04JA plienai

Lenkų techninėje literatūroje 04J ir 04JA rūšys apibūdinamos kaip plienai, kurių cheminė sudėtis panaši į „Armco“ geležį. Tai svarbus istorinis ir materialus ryšys, tačiau tai nebūtinai reiškia visų savybių lygiavertiškumą ar medžiagų pakeičiamumą kiekvienu atveju.

Armko geležies sudėtis dažniausiai būna maždaug 0,01 % C, 0,03 % Mn, 0,02 % Si, 0,001 % P ir 0,015 % S. Kiti šaltiniai pateikia šiek tiek kitokias vertes, kurios, be kita ko, atsiranda dėl skirtingų gamybos technologijų ir tiriamos medžiagos grynumo. Būdingas bruožas išlieka labai mažas anglies kiekis ir nedidelis bendras kitų elementų kiekis.

Mažas anglies kiekis ir didelis metalurginis grynumas yra palankūs minkštųjų magnetinių savybių formavimuisi. Priemaišos, nuosėdos, struktūriniai defektai ir įtempiai gali trukdyti magnetinių domenų sienelių judėjimui, padidinti koercinį krūvį ir sumažinti medžiagos gebėjimą lengvai remagnetėti.

Techniškai grynos geležies mechaninės savybės

Techniškai gryna geležis yra gana minkšta ir labai plastiška medžiaga. Literatūroje pateikiamos tipinės vertės yra maždaug 245 MPa tempiamasis stipris Rm , maždaug 118 MPa takumo riba Rp0,2 , maždaug 50 % pailgėjimas A10 , maždaug 85 % sumažėjimas Z ir maždaug 80 HB kietumas.

Šios vertės gali labai skirtis priklausomai nuo medžiagos grynumo, grūdelių dydžio, deformacijos laipsnio ir terminio apdorojimo. Literatūroje, be kita ko, nurodoma, kad padidinus grūdelių dydį, galima sumažinti geležies kietumą.

Armco geležies / Armko mechaninės savybės

Literatūros duomenys apie „Armko“ geležį rodo tam tikrus skirtumus, priklausomai nuo bandomosios medžiagos ir jos būklės. Viename šaltinyje nurodoma, kad Rm yra maždaug 340 MPa, Re – maždaug 180 MPa, A5 – maždaug 40 %, Z – maždaug 65 % , o smūgio stipris – maždaug 160 J/cm² . Kiti duomenys rodo, kad Rm yra maždaug 262–310 MPa , Re – maždaug 138–172 MPa , A – maždaug 40 % , Z – maždaug 50 % , o kietumas – maždaug 85 HB.

Šios vertės turėtų būti traktuojamos kaip literatūros duomenys apie „Armco“ geležį, o ne kaip standartiniai reikalavimai 03J, 03JA, 04J, 04JA ar kitiems plienams pagal PN-89/H-84023/02.

Magnetinės savybės ir terminio apdorojimo poveikis

Techniškai grynos geležies ir mažai anglies turinčių, minkštų magnetinių plienų atveju ypač svarbios yra ne stiprumo savybės, o mažas koercinio lauko stipris, didelis magnetinis pralaidumas ir medžiagos gebėjimas lengvai remagnetėti . Šie parametrai labai priklauso nuo medžiagos struktūros.

Šaltasis apdirbimas sukelia sukietėjimą ir vidinius įtempius, kurie gali pakenkti minkštųjų magnetinių savybių. Tinkamai parinktas atkaitinimas gali sumažinti įtempius, pakeisti struktūrą ir žymiai pagerinti magnetines savybes.

Geras pavyzdys yra literatūroje aprašyta „Armko“ geležis, atkaitinta vandenilio atmosferoje 1475 °C temperatūroje. Prieš specialų apdorojimą medžiagos maksimalus magnetinis pralaidumas buvo maždaug 7 000 Gs/Oe . Po 3 valandų atkaitinimo vertė padidėjo iki maždaug 30 000 Gs/Oe , o po 18 valandų pasiekė maždaug 237 000 Gs/Oe . Tokios didelės vertės buvo gautos esant specifinėms terminio apdorojimo sąlygoms ir neturėtų būti laikomos tipiškais kiekvieno „Armko“ geležies gaminio parametrais.

Geležies Kiurio temperatūra

Kambario temperatūroje alfa geležis turi kūno centre esančią kubinę (BCC) struktūrą ir yra feromagnetinė . Virš Kiuri temperatūros, kuri yra maždaug 770 °C , ji praranda feromagnetiškumą ir tampa paramagnetine.

Magnetinio virsmo Kiuri temperatūroje nereikėtų painioti su geležies alotropiniu virsmu. Šiame diapazone kristalinė gardelė išlieka α-geležies gardelė. Tik aukštesnėje temperatūroje, apie 912 °C , įvyksta virsmas iš α-geležies su BCC gardele į γ-geležį su FCC gardele.

„Armco“ geležies ir minkštųjų magnetinių plienų naudojimas

Techniškai gryna geležis ir plienas su labai mažu anglies kiekiu pirmiausia naudojami ten, kur reikalingos palankios minkštojo magneto savybės. Literatūroje minimi tokie pritaikymai kaip elektromagnetų šerdys, elektros mašinų polių antgaliai ir relių magnetinių grandinių komponentai.

Šios grupės medžiagos taip pat gali turėti pritaikymo būdų, kurie nėra tiesiogiai susiję su magnetizmu. Literatūroje nurodoma, kad plienas, kurio sudėtis panaši į „Armco“ geležį, naudojamas kaip žaliava gaminant labai legiruotus plienus su labai mažu anglies kiekiu. Taip pat pranešama, kad 04JA klasė naudojama kaušuose, skirtuose išlydytam cinkui karštojo cinkavimo metu, taip pat tigliuose ir elektroduose, skirtuose gesinti išlydyta druska.

Ar „Armco“, 04J ir 04JA – ar jie lygiaverčiai?

„Armco“ / „Armko“ geležis ir 04J bei 04JA rūšys priklauso glaudžiai susijusiai labai mažai anglies turinčių juodųjų metalų grupei. Lenkų techninėje literatūroje 04J ir 04JA rūšys nurodomos kaip rūšys, kurių cheminė sudėtis panaši į „Armco“ geležies.