1J22高饱和磁感应强度软磁合金

1J22高饱与磁感应强度软磁合金简介

一、软磁合金简介

1.1软磁合金简介

软磁合金(soft magnetic alloy)就是在弱磁场中具有高得磁导率及低得矫顽力得一类合金,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得磁性合金。这类合金广泛应用于无线电电子工业、稱密仪 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与信息处理两大方而，就是国民经济中得一种重 要材料。其磁滞回线面积小而窄，侨顽力一般＜

800A/m,电阻率高，涡流损耗小，导磁率髙,饱与磁感高。一般都 加工成板材与带材，熔融法制备，主要用作电器、电信工业

中得各种铁芯元件(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、银铁软磁合金、铁钻软磁合金、铁硅软磁合金 等。

1.2软磁合金得物理性能

软磁合金得磁滞回线而积小且窄,侨顽力(He)—般＜10 0e(10e-79. 6A/m)o 软磁合金得主要磁特性就是: 矫顽力(He)与

磁滞损耗(Wh)低； 电阻率(p)较高，涡流损耗(We)低；

起始磁导率(卩0)与最大磁导率(pm)髙;某些合金在低磁场范用内磁导率(B/H)保持恒迄 饱与磁感侣s)高； 某些合金磁滞回线呈矩形,矩形比即剩磁/最大磁感(Br/Bm)髙。

这些磁性能同合金得结构状态与成分密切相关。合金中得碳、硫、氮与氧等杂质对磁性特别有害,因为它 们使晶格畸变，难以磁化，碳与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He 与 Wh 值。一般铁磁性

金属得磁性随晶轴方向不同而异,如铁得＜100＞方向易于磁化,＜111＞方向难于磁化。因 此控制晶粒取向可以在材料得特左方向获得更好得磁性能。铁得电阻率(p)低,添加某些合金元素可以提髙p 值,加硅与铝得效果最为明显。在铁中加入任何合金元素(除钻外),都会使它得饱与磁感Bs 降低。

1.3软磁合金得发展与分类

19世纪末用低碳钢板制造电机与变压器铁芯。1900年磁性更髙得硅钢片很快取代了低碳钢，用来制造电 力工业得产品。1917年出现了 Ni-Fe 合金以适应当时电话系统得需要。后来又出现了具有不同磁特性得 Fe-Co 合金(1929)、Fe-Si-AI

合金(1936)与Fe-AI 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 与

Fe-Co 等软磁合金,60年代陆续开始生产一些主要得软磁合金。70 年代开始生产冷轧硅钢带。

软磁合金可分为低碳电工钢与阿姆科铁、硅钢片、银铁软磁合金、铁钻软磁合金、铁硅铝软磁合金等，在 电力工业方面，主要采用在较髙磁场下具有高磁感与低铁芯损耗得合金。在电子工业方而，主要采用在低或中

①②③

④⑤

等磁场下具有髙磁导率与低矫顽力得合金•在高频下则须采用薄得带材或更高电阻率得合金。一般都用板材或带材。

1.4 Fe-Co基软磁合金得发展与应用

为了获得更加优异得综合性能,Fe・Co合金作为软磁材料从合金微观组织形态上经历了从晶态组织到非晶纳米晶组织得发展过程。其合金成分也随之发生了由二元合金到多元合金得演变。

1.4.1传统得Fe・Co晶态合金

二、1J22高饱与磁感应强度软磁合金简介

2、1 1J22合金牌号

髙饱与磁感应强度软磁合金中国国家标准中规立得牌号为1J22（Co50V2）,Jt她国家得类似牌号就是AFK502（法国）,49K0（俄罗斯）,Permendur 49（英国）,UNS R30005（美国）,Supermendur（美国）,HiperCo50（美国）。

2、2 1J22合金得化学成分

备注:根据

2、3 1J22合金得物理性能

表经热处理后得磁性能

备注:根据

2、4 1J22合金得尺寸及允许偏

备注:根据GB/T 15002-1994

2、5 1J22合金得技术标准

GB/T 15001-1994 GB/T 15002-1994 A801/A801M-99 《软磁合金尺寸、外形、表而质量.实验方法与检验规则》

《高饱与磁感应强度软磁合金技术条件》

«UNS R30005与K92650锻造铁钻髙饱与磁感应强度软磁合金规范》

2.6 1J22合金得应用

1J22就是髙饱与磁感应强度铁钻帆软磁合金，就是现有得软磁合金中饱与磁感应强度最高得侣S=2、45T), 饱与磁致伸缩系数最大(60〜100J0-6),居里点也很髙(980°C),就是居里点最高得软磁合金。由于饱与磁感应强度高，在制作同等功率得电机时，可大大缩小体积，在作电磁铁时，在同样截面枳下能产生大得吸合力。由于居里点高,可使该合金能在英她软磁材料已经完全退磁得较髙温度下工作，并保持良好得磁稳定性。由于有大得磁致伸缩系数，极适于作磁致伸缩换能器，输出能量高，工作效率也髙。该合金电阻率低（0、4pQ m）,不宜在高频下使用。通过加入1、4〜1、8得V元素,大大得改善了该合金得

冷加工塑性，但V得加入降低了磁性。

3、3、2 1J22合金得淬火工艺

1J22合金在冷加工前必须进行淬火,淬火温度一般控制在880±15°Co淬火得目得就是抑制Q相得有序化过程,改善冷轧加

工性能。1J22合金在900〜930°C附近发生Y-a相转变，当温度低于730°C时产生有序化, 形成FeCo超结构，无序得a相转变为有序a'相（硬而脆，冷加工性非常差），所以在730°C以下时要求快冷，尽量抑制a相得有序化。所以工业化生产时，为了提高淬火速度，提髙热轧带得淬透性，降低脆性，改善冷加工性能, 淬火介质一般采用冰水+NaCI（NaCI改善淬透性）。但就是a相得有序化就是非常快得,工业化得淬火冷却速度无法使a相完全无序化。

3、3、3 1J22合金得淬透性检测

1J22合金淬火后必须进行淬透性得检测，一般淬火带弯曲二90。不断裂，说明淬透性良好，可以进行后续得冷加工。如果淬火带弯曲90°岀现断裂，说明淬透性不好，不能进行冷加工，必须进行二次淬火处理，待弯曲测试合格后方可进行后续得冷加工。

3、4 1J22合金得成品热处理制度

1J22合金组织结构为体心立方晶格得单相固溶体，在900〜930°C附近发生Y-a相转变，当温度低于730°C时，产生有序化，形成FeCo超结构，无序得a相转变为有序a'相。

软磁合金一般在露点不低于-40°C得净化氢气中进行热处理。如要求真空退火时，应在余压不高于0、1Pa 得真空中进行。1J22合金得成品热处理制度见表6。

备注:根据

四、1J22市场行情及成本分析

1J22合金主要以锻件、棒材、热/冷带材、粉末等形式供货，一般不经热处理直接交货。

目前市场上生产1J22合金得厂家较少，市场需求也不就是很旺盛，但产品价格较高，棒材价格基本在45〜65万元/t左右,0、5mm以下得窄带在90万元/t左右。从表6中得成本分析可瞧岀，冷轧薄带得利润非常可观能达到60万/t左右。

备注:表6中V元素按金属V得价格汁算，如采用帆铁合金，成本可以更低。