1J22軟磁合金1J22軟磁材料

一、1J22概述

1J22是高飽和磁感應強度鐵鈷釩軟磁合金，在現有軟磁材料中該合金的飽和磁感應強度最高(2.4T)，居里點也很高(98℃)，飽和磁致伸縮系數最大(60～100×10-6)。由于飽和磁感應強度高，在制作同等功率的電機時，可大大縮小體積，在作電磁鐵時，在同樣截面積下能產生大的吸合力。由于居里點高，可使該合金能在其他軟磁材料已經完全退磁的較高溫度下工作，并保持良好的磁穩定性。由于有大的磁致伸縮系數，極適于作磁致伸縮換能器，輸出能量高，工作效率也高。該合金電阻率低(0.27μΩ·m)，不宜在高頻下使用。價格較貴、易氧化、加工性能差，添加適量鎳或其他元素，可改善其加工性。

1.1 1J22材料牌號 1J22(Co50V2)。

1.2 1J22相近牌號 50КФ(俄羅斯)，Permendur(英國)，Supermendur(美國)，HiperCo50(美國)。

1.3 1J22材料的技術標準

GB/T 15001-1994 《軟磁合金尺寸、外形、表面質量、實驗方法和檢驗規則》

GB/T 15002-1994 《高飽和磁感應強度軟磁合金技術條件》

1.4 1J22化學成分 見表1-1。

表1-1%

C

Mn

Si

P

S

Cu

Ni

Co

V

Fe

≤

0.04

0.30

0.30

0.020

0.020

0.20

0.50

49.0～51.0

0.80～1.80

余量

1.5 1J22熱處理制度 冷軋帶材試樣：隨爐升溫到850～900℃，保溫3～6h,，以50℃/h速度冷卻到750℃，再以180～240℃/h速度冷卻至300℃出爐，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。

鍛坯所取試樣：隨爐升溫到1100℃±20℃，保溫3～6h，以50～100℃/h速度冷卻到850℃，保溫3h，然后以30℃/h速度冷卻到700℃，再以200℃/h速度冷卻至300℃出爐，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。

用于要求在較低磁場下具有較高磁感應強度、較低矯頑力、較高矩形比的材料：隨爐升溫到850℃±10℃，保溫4h，以50℃/h速度冷卻到750℃，保溫3h,然后以200℃/h速度冷卻到300℃出爐，在保溫(750℃)開始加1240～1600A/m直流磁場，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。

1.6 1J22品種規格與供應狀態 以冷軋帶材、冷拉絲材，熱軋（鍛）扁材和棒材，不經熱處理供應。品種規格、尺寸及允許偏差見表1-2，對尺寸有特殊要求的，由供需雙方協議。

表1-2

產品種類

(δ或D)/mm

B/mm

L/mm≥

產品種類

(δ或D)/mm

B/mm

L/mm≥

尺寸

允許偏差

尺寸

允許偏差

冷軋帶材

0.05～0.09

0

－0.015

60～120

5000

冷拉絲材

>0.49～0.09

±0.03

-

-

>0.09～0.19

0

－0.02

500

>0.90～3.00

±0.04

>0.19～0.25

0

－0.03

200

>3.00～6.00

±0.06

>0.25～0.40

0

－0.04

200

熱軋（鍛）扁材和棒材

6.0～8.0

±0.5

-

1000

>0.40～0.70

0

－0.05

200

>8.0～12.0

±1.0

1000

>0.70～1.00

0

－0.06

200

>12.0～35.0

±1.5

250

冷拉絲材

0.10～0.19

±0.01

－

－

>35.0～50.0

±2.0

250

>0.19～0.49

±0.02

>50.0～80.0

±4.0

250

>80.0～100.0

±5.0

150

1.7 1J22熔煉與鑄造工藝 采用真空感應爐熔煉。

1.8 1J22應用概況與特殊要求 已生產、使用多年，性能穩定，材料較成熟。適宜做質量輕、體積小的航空、航天用電器元件，如微電子轉子、電磁鐵極頭、繼電器、換能器等。

二、1J22物理及化學性能

2.1 1J22熱性能 見表2-1。

表2-1[1]

θ/℃

20～100

20～200

20～300

20～400

20～500

20～600

20～700

20～800

α1/10-6℃-1

9.2

9.5

9.8

10.0

10.4

10.5

10.8

11.3

2.2 1J22密度 見表2-2。

2.3 1J22電性能 見表2-2。

2.4 1J22磁性能

2.4.1 1J22居里點 見表2-2。

2.4.2 1J22飽和磁致伸縮系數 見表2-2。

表2-2

ρ/(μΩ·m)

ρ/(g/cm3)

Tc/℃

λθ/10-6

0.40

8.20

980

60～100

2.4.3 1J22標準中規定的磁性能

2.4.3.1 1J22不同厚度的典型靜態磁性能見表2-3。

表2-3[3]

δ/mm

在不同磁場強度(A/m)下的靜態磁性能/T

Hc/(A/m)≤

B400

B800

B1600

B2400

B4000

B8000

0.1

1.68～1.79

1.94～2.01

2.12～2.15

2.20～2.25

2.28～2.31

2.35～2.40

120～148

0.2

1.70～1.80

2.00～2.02

2.15～2.18

2.22～2.25

2.30～2.33

2.40～2.41

115～135

0.35

1.70～1.81

1.95～2.02

2.12～2.17

2.20～2.24

2.20～2.24

2.28～2.34

123～135

2.4.3.2 1J22不同厚度的鐵損見表2-4。

表2-4[2]

δ/mm

f/Hz

P/(W/kg)

P1.5

P1.7

P1.9

P2.0

P2.1

0.1

50

3.54～4.74

4.40～5.93

5.49～7.52

6.32～9.05

8.29～11.8

400

30.15～39

31.5～48.6

42.5～58.4

48.7～63.2

55.5～69.4

800

62.7～82.4

78.3～102.1

94.5～122.5

103～131.5

114.1～153.1

1000

74.6～105.9

91.7～132

110.9～158.3

122～173.1

138.8～197.8

0.2

50

3.68～4.03

4.59～4.99

5.77～6.62

6.7～7.87

8.33～9.84

400

35.2～36.3

43.7～45.2

50.4～56.5

58.4～64.2

64.0～77.6

800

84.7～87.7

106.5～110.8

130.6～138.2

144～156.1

157.0～179

1000

115.2～121.4

146～153.1

182～192.3

198～210.8

222～241

0.35

50

3.79～4.19

4.66～5.30

5.48～6.95

6.29～9.27

7.00～9.75

400

45.1～51.3

56.9～65.1

70.2～79.6

77.5～88.4

85.7～99.8

800

125.1～145

161.1～188

204～233

227～258

241～290.5

1000

177.5～206

234～266

297～334

332～374

369.5～434

2.4.4 1J22不同厚度的動態磁化曲線及損耗曲線 見圖2-1～圖2-5d=0.35、0.2mm厚的試樣清漆絕緣，d=0.1mm的試樣為氧化鎂絕緣。

2.5 1J22化學性能

2.5.1 1J22抗氧化性能 易氧化。