Une nuance d'aimant néodyme se lit en deux temps. Le chiffre qui suit la lettre N donne la densité d'énergie du matériau, de N35 à N52. Les lettres qui viennent ensuite donnent sa tenue en température, de 80 à 200 °C. Les deux valeurs progressent en sens inverse, et aucune ne donne à elle seule la force d'arrachement.
Ce qu'il faut retenir
- Le chiffre est le produit énergétique maximal de l'alliage néodyme fer bore, en méga-gauss-oersteds : un N42 vaut 42 MGOe, soit 334 kJ/m3, pour une rémanence de 1,30 tesla. De N35 à N52, la puissance disponible à volume égal augmente de moitié.
- Le suffixe fixe la température de service : rien pour 80 °C, M pour 100, H pour 120, SH pour 150, UH pour 180, EH pour 200. Au-delà, la perte de champ magnétique est définitive.
- Aucune nuance ne cumule les deux maximums : le NdFeB le plus puissant, N52, tient mal la chaleur, quand un N35EH supporte 200 °C en restituant 30 % de moins. Le choix se fait par application et par type d'usage, jamais sur le seul chiffre.
Le chiffre décrit une densité d'énergie, pas une force
La lettre N identifie la famille néodyme fer bore, notée NdFeB, mise au point en 1983 presque simultanément par Sumitomo Special Metals au Japon et par General Motors aux États-Unis. Le chiffre qui la suit correspond au produit énergétique maximal de l'alliage de néodyme, exprimé en méga-gauss-oersteds. Cette grandeur dit ce que la matière peut restituer dans l'entrefer, rapporté à son volume.
La conversion est directe : un MGOe vaut 7,96 kilojoules par mètre cube. Un aimant N42 stocke donc autour de 334 kJ/m3 et un N52 autour de 414. L'échelle commerciale des aimants en néodyme frittés s'étend de N35 à N52, par paliers de trois à quatre points.
| Nuance | Rémanence Br | Produit énergétique | Équivalent |
|---|---|---|---|
| N35 | 1,17 à 1,21 T | 33 à 36 MGOe | 263 à 287 kJ/m3 |
| N38 | 1,22 à 1,25 T | 36 à 39 MGOe | 287 à 310 kJ/m3 |
| N42 | 1,28 à 1,32 T | 40 à 43 MGOe | 318 à 342 kJ/m3 |
| N45 | 1,32 à 1,38 T | 43 à 46 MGOe | 342 à 366 kJ/m3 |
| N48 | 1,37 à 1,42 T | 46 à 49 MGOe | 366 à 390 kJ/m3 |
| N52 | 1,42 à 1,47 T | 50 à 53 MGOe | 398 à 422 kJ/m3 |
Ce tableau donne la méthode pour lire un catalogue : la mention N45 promet une plage, jamais une valeur unique, et deux fabricants peuvent livrer des aimants sensiblement différents sous la même référence. Le N52 approche d'ailleurs la limite théorique du composé Nd2Fe14B, située vers 512 kJ/m3, soit 64 MGOe. Les nuances N54 ou N55 annoncées ici ou là relèvent de la tolérance de fabrication plus que d'un saut de matière, et l'aimant le plus puissant du commerce reste un N52.
Rémanence et champ coercitif, les deux grandeurs derrière le chiffre
Deux caractéristiques indépendantes se cachent derrière une nuance. La rémanence Br, exprimée en teslas, est l'induction qui subsiste après aimantation ; c'est elle qui gouverne la densité de flux à la surface de l'aimant, et un gaussmètre la relève en gauss, sachant qu'un tesla vaut 10 000 gauss. Le champ coercitif intrinsèque Hcj, exprimé en kilo-oersteds, dit au contraire la résistance à la démagnétisation par un champ adverse ou par la chaleur.
Une matière peut donc être très énergétique et fragile face aux agressions extérieures, ou modeste et très stable. Le chiffre de la nuance ne dit rien du second terme : c'est précisément le rôle des lettres. Notre page sur la mesure d'un champ magnétique détaille les appareils et les unités employés.
Les lettres décrivent la tenue en température
C'est la partie du code la plus souvent ignorée, et celle qui provoque les pertes irréversibles. Une nuance sans suffixe supporte environ 80 °C en service continu. Chaque classe supplémentaire relève ce plafond en augmentant le champ coercitif de l'alliage, généralement par ajout de dysprosium ou de terbium.
| Suffixe | Utilisation continue | Hcj minimal | Exemple |
|---|---|---|---|
| aucun | 80 °C | 12 kOe | N42 |
| M | 100 °C | 14 kOe | N42M |
| H | 120 °C | 17 kOe | N40H |
| SH | 150 °C | 20 kOe | N38SH |
| UH | 180 °C | 25 kOe | N35UH |
| EH | 200 °C | 30 kOe | N33EH |
Ces plafonds ne sont pas des seuils de rupture mais des limites au-delà desquelles la perte devient définitive. La rémanence d'un néodyme recule déjà d'environ 0,11 % par degré au-dessus de l'ambiante, ce qui reste réversible ; c'est la chute du champ coercitif, voisine de 0,6 % par degré, qui finit par franchir le point de non-retour. Plus haut encore, vers 310 à 340 °C, la matière atteint sa température de Curie et perd toute aimantation : ce mécanisme est exactement celui exploité en démagnétisation volontaire.
Pourquoi le N52EH n'existe pas
Le catalogue le plus fourni ne proposera jamais un grade qui cumulerait les deux extrêmes. Relever le champ coercitif suppose de substituer une part du néodyme par du dysprosium, un élément dont la présence abaisse mécaniquement l'induction rémanente. Les qualités les plus résistantes plafonnent donc vers N33EH ou N35EH, avec une énergie inférieure d'environ 30 % à celle d'un N52.
La conséquence pratique est simple : dès qu'une source de chaleur entre en jeu, moteur, éclairage ou process industriel, le suffixe prime sur le chiffre. Un N38SH battra toujours un N52 nu près d'un point chaud, quelle que soit la différence de puissance annoncée. C'est le cas courant de l'aimant de moteur électrique, dont le rotor travaille durablement au-dessus de 100 °C.
La nuance ne donne pas la force d'arrachement
Un catalogue annonce un aimant pour 45 kg et un autre, de nuance supérieure, pour 30 kg : il n'y a là aucune contradiction. La force d'attraction dépend d'abord de la géométrie, des dimensions et de la surface de contact, la nuance n'intervenant qu'ensuite. Un bloc N35 de gros volume tient bien davantage qu'un disque N52 minuscule.
La force d'arrachement publiée est en outre relevée dans des conditions idéales : contact direct sur une plaque d'acier doux épaisse et rectifiée, traction perpendiculaire. Une couche de peinture, un demi-millimètre d'entrefer ou une tôle dont l'épaisseur ne suffit pas à saturer en retranchent la moitié. En cisaillement, il ne reste guère qu'un cinquième. Le détail du calcul figure sur notre page dédiée à la force d'attraction, et les précautions d'usage sur celle consacrée à la sécurité des aimants néodyme.
Du minerai à l'aimant : le processus de fabrication
Le processus de fabrication éclaire l'origine de ces nuances. L'alliage est d'abord coulé sous vide à partir de néodyme, de fer et de bore, avec les additions destinées à la tenue thermique. Il est ensuite broyé en une poudre de quelques micromètres, puis pressé dans un champ intense qui aligne les grains : cette orientation sépare un aimant anisotrope d'un aimant isotrope, bien moins performant.
Vient le frittage, vers 1 080 °C, suivi d'un recuit qui fixe la microstructure. L'aimant sort dur et cassant, d'une densité voisine de 7,5 g/cm3, puis subit l'usinage, le traitement de surface et enfin l'aimantation dans un champ pulsé. Une variante liée, où la poudre est noyée dans une résine, autorise des formes complexes et un aimant souple, mais plafonne autour de 10 MGOe.
La production mondiale de ces terres rares, rare earth dans la littérature technique, est très concentrée : la Chine assure l'essentiel de l'extraction des minéraux et une part encore plus grande du frittage, ce qui explique la sensibilité du marché aux décisions d'un seul pays. Les filières de recyclage des aimants visent précisément à réduire cette dépendance.
Le revêtement, absent de la nuance et pourtant décisif
Aucune lettre du code ne renseigne sur la protection de surface. Or le néodyme fer bore s'oxyde vite : un aimant nu laissé à l'air humide se couvre de poudre brune en quelques semaines et perd sa cohésion. La corrosion attaque par les joints de grains, donc de l'intérieur.
Le traitement standard est un triple dépôt nickel, cuivre, nickel, brillant et résistant à l'abrasion mais sensible aux chocs, qui font éclater le dépôt et ouvrent la voie à la corrosion. Pour un usage humide ou extérieur, l'époxy noir tient mieux dans la durée ; le zinc reste le plus économique et le moins durable. Deux aimants de même nuance et de revêtement différent n'ont donc pas du tout la même espérance de vie, ce que les applications industrielles intègrent depuis longtemps. Sur un assemblage encastré et collé, où le remplacement coûte cher, ce choix compte davantage que deux points de nuance.
Ce que la nuance ne permet pas de comparer
Le code NxxYY ne vaut que pour un seul type de matière. Comparer un N42 à une ferrite ou à un samarium cobalt suppose de repasser par les grandeurs physiques, comme le montre le tableau suivant.
| Matière | Énergie | Service | Point fort |
|---|---|---|---|
| Néodyme (NdFeB) | 33 à 53 MGOe | 80 à 200 °C | puissance à volume réduit |
| Ferrite | 3 à 4 MGOe | jusqu'à 250 °C | coût, insensible à l'humidité |
| Samarium cobalt (SmCo) | 16 à 32 MGOe | jusqu'à 350 °C | stabilité thermique |
| Alnico | 5 à 9 MGOe | jusqu'à 500 °C | température très élevée |
Un aimant en ferrite délivre dix fois moins d'énergie qu'un néodyme, mais il ne craint ni l'eau ni la chaleur modérée et coûte une fraction du prix : sur un porte-outils ou un jouet, la comparaison tourne souvent à son avantage, comme l'explique notre page sur l'aimant ferrite céramique. Les aimants samarium cobalt, eux, gardent l'avantage au-delà de 200 °C et se passent de revêtement, au prix d'une matière première nettement plus chère. Le panorama des aimants permanents en terres rares replace ces familles les unes par rapport aux autres.
Questions fréquentes sur les nuances
Quelle est la différence entre N42 et N42SH ?
Les deux ont la même densité d'énergie, autour de 42 MGOe. Le N42SH possède un champ coercitif plus élevé et supporte 150 °C en service continu, contre 80 °C pour le N42. À température ambiante, leur comportement est identique et le second coûte plus cher sans rien apporter.
Un N52 est-il deux fois plus fort qu'un N35 ?
Non. L'écart de densité d'énergie est d'environ 50 %, et l'écart d'induction rémanente d'à peine 20 %, soit 1,45 tesla contre 1,19. Sur un aimant de même géométrie, la force d'arrachement gagne de l'ordre de 20 à 25 %.
Que se passe-t-il si l'on dépasse la température annoncée ?
L'aimant perd une partie de son aimantation de façon définitive. Le refroidissement ne restaure rien : il faut réaimanter dans un champ pulsé pour retrouver les valeurs d'origine, opération qui n'est pas réalisable avec un équipement domestique.
Les nuances au-delà de N52 sont-elles réelles ?
Quelques fabricants annoncent des N54 ou N55, mais la limite théorique du composé est voisine de 64 MGOe et les tolérances sont larges. Un aimant super puissant vendu sous une telle référence n'est pas mesurablement différent d'un bon N52 disponible partout.
Comment vérifier la nuance d'un aimant reçu ?
Sans banc d'essai, la vérification reste indirecte. Un gaussmètre relève la densité de flux à la surface, valeur à comparer avec celle publiée pour la même taille ; une balance donne la masse, donc la densité, qui doit avoisiner 7,5. Un écart marqué sur l'un ou l'autre signale une matière différente de celle annoncée.
Choisir sa nuance : trois cas qui couvrent presque tout
Pour un usage domestique et à température ambiante, une nuance N35 à N42 suffit largement, pour un coût nettement inférieur. Monter en gamme ne se justifie que si l'encombrement est contraint : à volume réduit, un N50 ou un N52 conserve la même tenue dans un système plus compact, au prix d'une fragilité accrue.
Dès qu'une source de chaleur est présente, le suffixe passe devant, et il vaut mieux perdre trois crans de qualité magnétique que d'installer un aimant qui se démagnétisera au premier été. Enfin, en milieu humide ou salin, le revêtement décide de la durée de vie bien avant le chiffre : un N35 sous époxy survivra à un N52 nickelé. C'est ce raisonnement, plutôt que la course au grade le plus élevé, qui guide les acheteurs du secteur industriel.
