Сплав 16ХЦ-ВИ является усовершенствованной модификацией прецизионного магнитомягкого сплава 16Х-ВИ с добавлением циркония. Легирование цирконием в количестве 0,1-0,15% значительно улучшает механические характеристики при сохранении превосходных магнитных свойств и высокой коррозионной стойкости. Материал производится методом вакуумно-индукционной плавки, что гарантирует его высокую чистоту и стабильность параметров.
Химический состав и влияние циркония
Основу сплава 16ХЦ-ВИ составляет железо с содержанием хрома 15,5-16,5%, обеспечивающего коррозионную стойкость. Ключевым легирующим элементом является цирконий (0,1-0,15%), который образует дисперсные включения и упрочняет материал без существенного ухудшения магнитных свойств. Содержание углерода ограничено до 0,015%, кремния – до 0,2%, марганца – до 0,3%.
Добавка циркония повышает предел прочности на 12-15% по сравнению со стандартным сплавом 16Х-ВИ, улучшает технологические свойства при горячей обработке и стабилизирует структуру при эксплуатации в широком диапазоне температур. Вакуумная плавка предотвращает окисление циркония и обеспечивает его равномерное распределение в объеме материала.
Магнитные характеристики и физические свойства
Прецизионный сплав 16ХЦ-ВИ сохраняет отличные магнитомягкие свойства: коэрцитивная сила составляет 24-64 А/м, магнитная индукция достигает 0,6 Тл в поле 100 А/м, 1,2 Тл в поле 2500 А/м и 1,45 Тл в поле 10000 А/м. Высокая магнитная проницаемость обеспечивает эффективную работу в слабых и средних магнитных полях.
Температура точки Кюри составляет 680°C, плотность материала – 7750 кг/м³, температура плавления – 1480°C. Удельное электросопротивление находится на уровне 440 нОм·м, теплопроводность – 25 Вт/(м·К). Коэффициент линейного расширения составляет 10,5×10⁻⁶ К⁻¹ в диапазоне 20-100°C.
Улучшенные механические свойства
Благодаря легированию цирконием сплав 16ХЦ-ВИ демонстрирует повышенные механические характеристики. В отожженном состоянии предел прочности достигает 280-320 МПа (против 250 МПа у базового сплава), относительное удлинение составляет 22-25%. После холодной деформации прочность возрастает до 420-450 МПа при твердости по Бринеллю 195-210 МПа.
Модуль упругости составляет 220 ГПа, что обеспечивает высокую жесткость конструкций. Улучшенные механические свойства позволяют использовать материал в условиях повышенных механических нагрузок, вибраций и ударных воздействий, где стандартный сплав 16Х-ВИ может быть недостаточно прочным.
Термообработка и коррозионная стойкость
Оптимальные магнитные свойства достигаются высокотемпературным отжигом при 1175±10°C в вакууме с остаточным давлением не выше 10⁻⁴ мм рт. ст. в течение 4-6 часов. Охлаждение проводится со скоростью не менее 200°C/час до 200°C для получения требуемой структуры и магнитных характеристик.
Высокое содержание хрома обеспечивает превосходную коррозионную стойкость в агрессивных средах: морской воде, влажной атмосфере, слабых кислотах и щелочах. Материал может эксплуатироваться без защитных покрытий, что упрощает конструкцию и снижает стоимость изделий.
Применение прецизионного сплава 16ХЦ-ВИ
Сплав 16ХЦ-ВИ оптимален для изготовления магнитопроводов повышенной прочности, работающих при высоких механических нагрузках, якорей электромагнитов специального назначения, деталей прецизионных реле и электромагнитных клапанов. Применяется в авиационной технике, судостроении, энергетическом оборудовании.
Завод "Мценскпрокат" производит сплав 16ХЦ-ВИ согласно ГОСТ 10160-75 с гарантированными магнитными и механическими характеристиками, подтвержденными полным комплектом сертификационной документации.