1J22简介
1J22是高饱和磁感应强度铁钴钒软磁合金,在现有软磁材料中该合金的饱和磁感应强度最高(2.4T),居里点也很高(980℃),饱和磁致伸缩系数最大(60~100×10-6)。由于饱和磁感应强度高,在制作同等功率的电机时,可大大缩小体积,在作电磁铁时,在同样截面积下能产生大的吸合力。由于居里点高,可使该合金能在其他软磁材料已经完全退磁的较高温度下工作,并保持良好的磁稳定性。由于有大的磁致伸缩系数,极适于作磁致伸缩换能器,输出能量高,工作效率也高。该合金电阻率低(0.27μΩ·m),不宜在高频下使用。价格较贵、易氧化、加工性能差,添加适量镍或其他元素,可改善其加工性。
牌号
1J22(Co50V2)。
相近牌号
AFK502(法国),50КФ(俄罗斯),Permendur(英国),Supermendur(美国),HiperCo50(美国)。
技术标准
GB/T 15001-1994 《软磁合金尺寸、外形、表面质量、实验方法和检验规则》
GB/T 15002-1994 《高饱和磁感应强度软磁合金技术条件》
化学成分
C≤0.04% Mn≤0.30% Si≤0.30% P≤0.020% S≤0.020% Cu≤0.20% Ni≤0.50% Co=49.0~51.0% V=0.80~1.80% Fe=余量
热处理
冷轧带材试样:随炉升温到850~900℃,保温3~6h,,以50℃/h速度冷却到750℃,再以180~240℃/h速度冷却至300℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
锻坯所取试样:随炉升温到1100℃±20℃,保温3~6h,以50~100℃/h速度冷却到850℃,保温3h,然后以30℃/h速度冷却到700℃,再以200℃/h速度冷却至300℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
用于要求在较低磁场下具有较高磁感应强度、较低矫顽力、较高矩形比的材料:随炉升温到850℃±10℃,保温4h,以50℃/h速度冷却到750℃,保温3h,然后以200℃/h速度冷却到300℃出炉,在保温(750℃)开始加1240~1600A/m直流磁场,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
应用概况与特殊要求
已生产、使用多年,性能稳定,材料较成熟。适宜做质量轻、体积小的航空、航天用电器元件,如微电子转子、电磁铁极头、继电器、换能器等。
组织结构
该合金组织结构为体心立方晶格的单相固溶体,在900~930℃附近发生γα相转变,当温度低于730℃时,产生有序化,形成FeCo超结构,无序的α相转变为有序α′相。
力学性能
硬度 合金软态HRB90,冷硬态HRC35。
抗拉强度 合金软态σb=490MPa,冷硬态σb=1323MPa。
规定非比例伸长应力 合金软态σP0.2=343MPa。
断后伸长率 合金的断后伸长率δ=1%。
弹性模量 合金的弹性模量E=216GPa。
电性能ρ/(μΩ·m) | 密度ρ/(g/cm3) | 居里点Tc/℃ | 饱和磁致伸缩系数λθ/10-6 |
0.40 | 8.20 | 980 | 60~100 |
工艺性能与要求
成形性能 合金经880℃左右快速淬火后,可以加工成薄带和细丝,带、丝可冲制、卷绕或加工成各种形状的元器件。
焊接性能 焊接性能较差。
切削加工与磨削性能 该合金的热轧(锻)材、冷拉丝材和带材,可切削和磨削加工。当合金加工成元器件,并经缓慢冷却的最终热处理后,塑性很差,只能轻微研磨。
1J79
A.类别
高初磁导率软磁合金
B.化学成分
化学成分(质量分数)(%) | |||||||||
C≤ | P≤ | S≤ | Mn | Si | Ni | Mo | Cu | Fe | |
0.03 | 0.020 | 0.020 | 0.60-1.10 | 0.30-0.50 | 78.5-80.0 | 3.80-4.10 | ≤0.20 | 余量 |
C.力学性能
电阻率 | μΩ·m | 饱和磁致伸缩系数X10-2 | 布氏硬度HBS | 抗拉强度MPa | 屈服强度MPa | 伸长率(%) | ||||
冷硬态 | 软态 | 冷硬态 | 软态 | 冷硬态 | 软态 | 冷硬态 | 软态 | ||
0.55 | 2 | 210 | 120 | 1030 | 560 | 980 | 150 | 3 | 50 |
D.物理性能
在下列温度范围内的线胀系数/(X10-6/K) | ||||||
20-100℃ | 20-200℃ | 20-500℃ | 20-600℃ | 20-700℃ | 20-800℃ | 20-900℃ |
10.3-10.8 | 10.9-11.2 | 12.3-13.2 | 12.7-13.4 | 13.1-13.6 | 13.4-13.6 | 13.2-13 |
软磁合金简介
软磁合金是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金。这类合金广泛应用于无线电电子工业、精密仪器仪表、遥控及自动控制系统中,综合起来主要用于能量转换和信息处理两大方面,是国民经济中的一种重要材料。
soft magnetic alloy 在外磁场作用下容易磁化,去除磁场后磁感应强度又基本消失的磁性合金。
其磁滞回线面积小而窄,矫顽力一般低于800A/m,电阻率高,涡流损耗小,导磁率高,饱和磁感高。一般都加工成板材和带材。熔融法制备。主要用作电器、电信工业中的各种铁芯元件(如变压器铁芯、继电器铁芯、扼流圈等)。常用软磁合金有低碳电工钢、阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅软磁合金等。
物理性能
在外磁场作用下容易磁化、去除外磁场后磁感应强度(磁感)又基本消失的磁性合金。磁滞回线面积小且窄,矫顽力(Hc)一般低于10 Oe(见精密合金)。19世纪末用低碳钢板制造电机和变压器铁芯。1900年磁性更高的硅钢片很快取代了低碳钢,用来制造电力工业的产品。1917年出现了Ni-Fe合金以适应当时电话系统的需要。后来又出现了具有不同磁特性的Fe-Co合金(1929)、Fe-Si-Al合金(1936)和Fe-Al合金(1950)以满足特殊用途。中国于1953年开始生产热轧硅钢片。50年代末开始研究Ni-Fe和Fe-Co等软磁合金,60年代陆续开始生产一些主要的软磁合金。70年代开始生产冷轧硅钢带。
软磁合金的主要磁特性是:a.矫顽力(Hc)和磁滞损耗(Wh)低;b.电阻率(ρ)较高,涡流损耗(We)低;c.起始磁导率(μ0)和最大磁导率(μm)高;某些合金在低磁场范围内磁导率(B/H)保持恒定;d.饱和磁感(Bs)高;e.某些合金磁滞回线呈矩形,矩形比即剩磁/最大磁感(Br/Bm)高。这些磁性能同合金的结构状态和成分密切相关。合金中的碳、硫、氮和氧等杂质对磁性特别有害,因为它们使晶格畸变,难以磁化,碳和氮还会引起磁时效现象。软磁合金一般要求成品晶粒尺寸大,以便降低Hc和Wh值。一般铁磁性金属的磁性随晶轴方向不同而异,如铁的方向易于磁化,方向难于磁化。因此控制晶粒取向可以在材料的特定方向获得更好的磁性能。铁的电阻率(ρ)低,添加某些合金元素可以提高ρ值,加硅和铝的效果最为明显。在铁中加入任何合金元素(除钴外),都会使它的饱和磁感Bs降低。
主要种类
可分为低碳电工钢和阿姆科铁、硅钢片、镍铁软磁合金、铁钴软磁合金、铁硅铝软磁合金等,在电力工业方面,主要采用在较高磁场下具有高磁感和低铁芯损耗的合金。在电子工业方面,主要采用在低或中等磁场下具有高磁导率和低矫顽力的合金。在高频下则须采用薄的带材或更高电阻率的合金。一般都用板材或带材。
常用标号及用途
铁镍软磁合金
牌号:1J46 1J50 1J54 1J76 1J77 1J79 1J80 1J85 1J86 1J34 1J51 1J52 1J65 1J66 1J67 1J83 1J403
执行标准:GBn198-88
用途:大部分用于弱磁或中等磁场工作的小型变压器,脉冲变压器,继电器,互感器,磁放大器,电磁离合器,扼流圈铁芯及磁屏蔽。
磁温度补偿合金
牌号:1J30,1J31,1J32 ,1J33,1J38
执行标准:GB/T15005-94
用途:电磁回路和永磁回路中的磁分路补偿元件。
耐蚀软磁合金
牌号:1J36,1J116,1J117
执行标准:GB/T14986-94
用途:在氧化性介质和肼类介质中工作的电磁器件。
高饱和磁感应强度软磁合金
牌号:1J22
执行标准:GB/T15002-94
用途:电磁铁极头,电话耳机振动膜,力矩马达转子。
高硬度高电阻高磁导合金
牌号:1J87,1J88,1J89 ,1J90,1J91
执行标准:GB/T14987-94
用途:用于制作录音机和磁带机磁头芯片以及微特电机变压器,传感器,磁放大器等各种高频电感元件铁芯。
磁头用软磁合金
牌号:1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95
执行标准:YB/T086-1996
用途:用于制作磁头外壳,芯片,隔离片。