Hiperco 50* و Hiperco 50A* آلیاژهای مغناطیسی نرم از 49 درصد وزنی کبالت هستند. 2 درصد وزنی وانادیوم و آهن متعادل [1]. آنها معمولاً در کاربردهای الکتریکی و مغناطیسی که در آن اشباع مغناطیسی بالا مورد نیاز است استفاده می شود.
اشباع مغناطیسی و قدرت بالا
مواد مغناطیسی نرم را می توان با میدان مغناطیسی نسبتا کم مغناطیسی و غیر مغناطیسی کرد. این آنها را برای استفاده در هسته های ترانسفورماتور که میدان الکتریکی و مغناطیسی به سرعت در حال تغییر است، ایده آل می کند. همچنین یک ویژگی مهم برای آهنرباهای الکتریکی خوب است که به همین ترتیب باید به راحتی مغناطیس زدایی شوند.
اشباع مغناطیسی یک ماده، حد بالایی مغناطیسی شدن آن را توصیف می کند. برای موادی که اشباع مغناطیسی بالایی دارند، می توان میدان مغناطیسی بالایی را در داخل ماده به دست آورد.
هر دو Hiperco 50 و Hiperco 50A بالاترین اشباع مغناطیسی (24 کیلوگرم یا 2.4 T) را در بین همه آلیاژهای مغناطیسی نرم نشان می دهند. علاوه بر این، آنها مقادیر کمی از نیروی اجباری را نشان می دهند (0.9 Oe یا 72 A/m برای Hiperco 50 و 0.4 Oe یا 32 A/m برای Hiperco 50A)، به این معنی که می توان به راحتی مغناطیس زدایی کرد. علاوه بر این، هر دو دارای حداکثر نفوذپذیری DC بالا و تلفات هسته AC کم هستند [1].
حلقه هیسترزیس مغناطیسی (BH) برای Hiperco 50 [2].
Hiperco 50 و 50A هر دو دارای استحکام مکانیکی بیشتری نسبت به سایر آلیاژهای مغناطیسی نرم هستند. این آنها را برای کاربردهایی ایده آل می کند که حاوی قطعاتی هستند که تحت فشار مکانیکی قابل توجهی مانند موتورهای الکتریکی و ژنراتورها هستند. یکی از تفاوت های اصلی این دو آلیاژ در خواص مکانیکی آنها نهفته است.
استحکام کششی Hiperco 50 در 814 MPa بیشتر از Hiperco 50A در 717 MPa است. به طور مشابه، قدرت تسلیم Hiperco 50 در 435 MPa بیشتر از Hiperco 50A در 365 MPa است. هر دو ماده دارای چگالی 8.12 گرم بر سانتی متر مکعب هستند (0.293 پوند در اینچ).
ماده ایده آل برای کاربردهای الکترومغناطیسی
Hiperco 50 و 50A در کاربردهایی استفاده می شود که این ترکیب از اشباع مغناطیسی بالا و استحکام مکانیکی به طور همزمان با وزن مواد کم مورد نیاز است.
این آنها را به مواد مهمی در صنعت هوافضا تبدیل می کند، جایی که آنها برای لمینیت های روتور و استاتور برای موتورهای الکتریکی، به ویژه در ژنراتورهای اصلی، واحد قدرت کمکی (APU) و توربین هوای رم (RAT) هواپیماهای تجاری استفاده می شوند. [2].
کاربردهای دیگر این مواد در الکترومغناطیس برای کاربردهای پزشکی است، به عنوان مثال برای اپتیک اشعه ایکس برای پرتودرمانی و رادیولوژی پزشکی، قطعات قطبی برای آهنرباهای الکتریکی، ترانسفورماتورهای تخصصی، دستگاه ها و ابزار با شار مغناطیسی بالا و یاتاقان های مغناطیسی برای معلق کردن قطعات در حال چرخش.
* Hiperco 50 و Hiperco 50A Trademark Carpenter Technology Corp., Reading PA, USA.
[1] Ed Fagan Inc., “Hiperco 50 and Hiperco 50A Soft Magnetic Alloys,” datasheet, Ja. 2017. [Online]. موجود: https://edfagan.com/litPDF/Hiperco4-29-09F.pdf. [Accessed Oct. 2, 2018].
[2] Ed Fagan Inc.، “Hiperco 50 دقیقاً چگونه به کاپیتان سولنبرگر اجازه داد تا ایرباس خود را با خیال راحت در رودخانه هادسون فرود آورد و روز را نجات دهد؟”، Ed Fagan Inc. [Online]. موجود: https://www.edfagan.com/nasa-tech-briefs-hiperco-50-50A.php. [Accessed Oct. 2, 2018].