1J22高饱和磁感应强度软磁合金资料

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1J22软磁合金简介编制单位生产技术部

编制时间 2015年10月

页次第 1 页共 10 页

1J22高饱和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)是在弱磁场中具有高的磁导率及低的矫顽力的一类合金,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的磁性合金。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。其磁滞回线面积小而窄,矫顽力一般<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。

1.2 软磁合金的物理性能

软磁合金的磁滞回线面积小且窄,矫顽力(Hc)一般<10 Oe(1Oe≈79.6A/m)。软磁合金的主要磁特性

是:

①矫顽力(Hc)和磁滞损耗(Wh)低;

②电阻率(ρ)较高,涡流损耗(We)低;

③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;

④饱和磁感(Bs)高;⑤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<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。

1.3 软磁合金的发展和分类

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。表1 软磁合金牌号及用途

序号软磁合金分类牌号执行标准用途

1 镍铁软磁合金1J46,1J50,1J54,1J76,1J77,1J79,

1J80,1J85,1J86,1J34,1J51,1J52,

1J65,1J66,1J67,1J83,1J403GBn 198-88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

2 磁温度补偿合金1J30,1J31,1J32 ,1J33,1J38GB/T15005-94电磁回路和永磁回路中的磁分路补偿元件

3 耐蚀软磁合金1J36,1J116,1J117GB/T14986-94在氧化性介质和肼类介质中工作的电磁器件

4 高硬度高电阻高

磁导合金1J87,1J88,1J89 ,1J90,1J91GB/T14987-94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

5 磁头用软磁合金1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,

1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95YB/T086-1996 用于制作磁头外壳,芯片,隔离片

6 高饱和磁感应强

度软磁合金1J22 GB/T15002-94 电磁铁极头,电话耳机振动膜,力矩马达转

子

1.4 Fe-Co基软磁合金的发展和应用

为了获得更加优异的综合性能,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

晶纳米晶组织的发展过程。其合金成分也随之发生了由二元合金到多元合金的演变。

1.4.1 传统的Fe-Co晶态合金

Fe-Co二元晶态合金由3种物相组成,即体心立方(bcc) α′无序晶体结构、体心立方(bcc) 相及面心立方

(fcc)相。研究已表明,含35%Co 的Fe-Co 合金饱和磁通密度Bs达到最大值,其Bs值可达2.45 T,居里点约为900℃,而且,Fe-Co 合金的居里点随其钴含量的增加而提高。约含50%Co时居里点最高,为

980℃,此时,合金的磁晶各向异性常数K 1值接近于零,具有最高的磁导率。但是,Fe-Co晶态合金涡流损耗较高,只适于在直流和低频条件下使用,目前主要用于航空发电机和电动机、大功率脉冲变压器铁芯

等。

1.4.2 Fe-Co基非晶软磁材料

随着非晶制备技术的发展和对非晶合金软磁性能的不断认识,Fe-Co非晶合金逐渐得到了材料研究者的

特别关注和深入研究。按照Inoue提出的非晶形成3条经验法则,研究者在Fe-Co二元晶态合金中添加约

20%(原子分数)不同配比的Si、B、C、P等类金属非磁性元素用于提高合金的非晶形成能力,其余约80%为Fe、Co、Ni 等磁性元素作为基体合金,从而研制出了Fe-Co基非晶软磁材料。

由于受非晶形成能力和制备过程中传热的限制,目前只能获得低维产品,工业应用的Fe-Co非晶软磁合

金材料主要是通过对粒状、带状等低维非晶材料进行热挤压、热轧、热锻等后续加工来获得各种形状的产

品。虽然,Fe-Co 基合金非晶带材已经广泛用于各种变压器和电感器,成为电力、电子和信息领域不可缺少的重要基础材料。但是其形状特征在某些方面也始终限制着它的许多应用。随着块体非晶材料制备技术

的不断创新和发展,大体积块体非晶材料的出现为扩大Fe-Co非晶软磁合金的应用提供了基础。然而,与

其它非晶态合金一样,Fe-Co基非晶软磁材料由于非晶态处于非平衡态,具有向平衡晶态转化的趋势,这

种不稳定性限制了它的应用范围,一般只能在较低的温度下使用,因而提高非晶合金的稳定性已是当务之

急。同时,Fe-Co 基非晶合金材料的矫顽力和高频损耗还有待于进一步降低,并且也存在脆性和可加工性

差的缺点。

1.4.3 FeCo 纳米晶软磁材料

1988 年日本人Yoshizawa在FeSiB 合金基体中加入少量Cu和Nb,首先利用熔体急冷法制备出了非晶态合金,随后经过热处理得到了高磁导率、低损耗、低磁致伸缩的Fe基纳米晶材料(商品名为FINEMET)。

虽然,由于其优异的软磁性能,Fe基纳米晶材料受到了各国材料科学工作者和产业界的关注。但是由于Fe 基纳米晶合金较低的居里温度(TC <300℃),限制了其在高温情况下的应用。20世纪90年代末期,Willard

用Co部分替代FeZrBCu非晶合金(商品名为NANOPERM)中的Fe得到了纳米晶非晶共存的FeCoZrBCu

合金(商品名为HITPERM)。由于该合金中非晶相和纳米晶相居里温度的提高,使材料的高温性能明显得

到改善,使用温度可达600℃。此后,Fe-Co 基纳米晶合金得到了快速发展和应用。

1.5 本文的目的

1J22合金是一种具有较高的饱和磁化强度、磁导率、居里点、较低的矫顽力以及损耗小等优点的软磁合金,它适用于制造要求体积小、重量轻的元器件。已广泛用于飞行器电源变压器和机载雷达变压器、电磁

铁极头、微电机转子、继电器、换能器、耳机振动膜等。

2015年10月份我司发展部了解到某公司有1J22合金带材的需求,而我司并不具备1J22合金的生产经验,对这种合金的了解和技术积累基本是一片空白。本文将从发展和应用、理化性能、加工工艺等方面系统的介绍1J22合金,为我司实现1J22合金的生产加工提供指导。

二、1J22高饱和磁感应强度软磁合金简介

2.1 1J22合金牌号

高饱和磁感应强度软磁合金中国国家标准中规定的牌号为1J22(Co50V2),其他国家的类似牌号是

AFK502(法国),49КФ(俄罗斯),Permendur 49(英国),UNS R30005(美国),Supermendur(美国),

HiperCo50(美国)。

2.2 1J22合金的化学成分

表2 1J22化学成分(%)

合金牌号C Mn Si P S Cu Ni Co V Fe 不大于

1J22 0.04 0.30 0.30 0.02 0.02 0.20 0.50 49.0~51.0 0.8~1.8 余量备注:根据GB/T 15002-1994

2.3 1J22合金的物理性能

表3 1J22物理性能

合金

牌号电阻率

μΩ·m密度

g/cm3 居里点

℃饱和磁感

应强度,T 饱和磁致伸缩

系数,10-6 弹性模量,

GPa 抗拉强度,Mpa 硬度

冷硬态软态冷态硬HRC 软态HRB

1J22 0.4 8.2 980 2.45 60~100 216 1325 490 35 90

表4 1J22经热处理后的磁性能

合金牌号成品类型在不同磁场强度(A/m)时的磁感应强度(T)矫顽力Hc(A/m)B400B800B1600B2400B4000B8000不小于不大于

1J22 冷轧带材1.6 1.8 2.0 2.1 2.15 2.2 128

丝材、锻(轧)材——————2.05 2.15 2.2 144

备注:根据GB/T 15002-1994

表5 1J22在不同厚度时的铁损(W/kg)

厚度/mm f/Hz 磁通密度P

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

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国标 软磁合金

国标 软磁合金

国标 软磁合金

软磁合金(GB/T15001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。

具体来说,软磁合金在电力工业、电子工业、自动化控制系统、计算机及其外部设备、精密仪器仪表、自动检测设备、传感器、电磁阀、密封件、在航空航天、石油化工、能源交通、纺织、印刷以及国防科技等众多领域得到广泛的应用。

对于软磁合金的国标,可以参考相关行业标准或国家标准,例如GB/T《软磁合金尺寸、外形、外观、重量及允许偏差》等。这些标准规定了软磁合金的尺寸、外形、外观、重量以及允许偏差等方面的要求,对于保障产品的质量和性能具有重要的作用。

在选择软磁合金时,需要根据具体的使用环境和要求来选择合适的合金类型和规格。例如,对于需要高磁导率和低矫顽力的场合,可以选择镍铁合金或镍钴合金等软磁合金;对于需要承受高温和耐腐蚀的场合,可以选择铁硅铝合金或铁硅镍合金等软磁合金。

此外,还需要注意合金的加工工艺和表面处理方式,例如冷轧带材的厚度、宽度和表面质量等,以及冷拉丝材的直径和表面质量等。这些因素都会影响到软磁合金的性能和使用寿命。

Hiperco27(K92650、1J27)软磁合金参数

Hiperco27(K92650、1J27)软磁合金参数

(上海商虎有色金属有限公司)

技术顾问:潘工 电话:□1□5□8□0□1□8□5□9□9□1□4

Hiperco27/K92650/1J27

Hiperco 27合金技术要求如下:俄罗斯27KX 支持美标

C:0.01%

Si:0.25%

Ni:0.6%

Mn:0.25%

Cr:0.6%

Co: 27%

Fe:余量

描述:

Hiperco 27合金是Fe-Co-Cr软磁合金,具有极高的延展性和韧性,也具有与市场上Fe-Co软磁合金的高饱和、高居里温度。Hiperco 50(1J22)的矫顽力和导磁率比Hiperco 27较好些,但是两种合金的磁饱和是一致的。另外,Hiperco 27合金不及Hiperco 50的脆性。

用途:

Hiperco 27合金用途方面要求“好的机械韧性”、“良好的延展性和高饱和磁感应强度”.例如用于发动机、发电机、磁极片、继电器、电磁向位。

物理性能:

--比重:7.95

--密度:0.2850lb/in3

--平均线膨胀系数:

25-204℃=10.1*10-6

25-316℃=10.4*10-6

25-427℃=10.7*10-6

25-538℃=11*10-6

--导热系数:380.2 BTU-in/hr/ft2/ F

--弹性模量:24*103ksi

--电阻:70F=114ohm-cir-mil/ft

--居里温度:1700 F

1J22和Hiperco27的一些参数对比(以冷轧带材厚度0.35mm为例):

参数 牌号

1J22 Hiperco27

饱和磁感应强度 2.45T 2.40T

密度 8.2g/cm3 7.95g/cm3

居里温度 980℃ 925℃

电阻率 0.4μΩ·m 1.9μΩ·m

矫顽力 72 A/m 140 A/m

剩磁 1.45T 0.85T

磁致伸缩系数 60x10-6 36x10-6

弹性模量 30x103ksi(207GPa) 24x103ksi(166GPa)

金属库材料牌号一览

金属库材料牌号一览

金属库材料牌号一览

结构钢 不锈钢 钛合金 铝合金 镁合金 铜合金 高温合金 精密合金

结构钢

结构钢有不同的分类方法,按化学成分可分为碳素钢和合金钢,按钢质可分为普通钢、优质钢和高级优质钢,按用途可分为弹簧钢、轴承钢、工具钢等。本数据库有46个牌号,分别属于优质碳素钢、表面硬化钢、高强度钢、超高强度钢、弹簧钢、防弹钢、铸钢等。

08 10 15 20

25 45 15CrA 20CrA

12CrNi3A 12Cr2Ni4A 14CrMnSiNi2MoA 18Cr2Ni4WA

38CrMoAlA 20Mn2A 15CrMnMoVA 30CrMoA

40CrNiMoA 40CrNi2Si2MoVA 20CrNi3A 18Mn2CrMoBA

30CrMnSiA 30CrNi4MoA 37CrNi3A 38CrA

40CrA 40CrVA 30CrMnSiNi2A 35Cr2Ni4MoA

38Cr2Mo2VA 40CrMnSiMoVA 70 65Mn

60Si2MnA 50CrVA 32Mn2Si2MoA 32CrNi2MoTiA

GCr9 GCr15 Cr4Mo4V CrWMn

CrW5 ZG22CrMnMo ZG25CrMnSiMo ZG27CrMnSiNi

ZG28CrMnSiNi2 ZG35CrMnSi

不锈钢

不锈钢是指能耐空气、水、盐的水溶液、酸以及其它腐蚀介质的钢种,一般含铬12%以上。本数据库包含35个变形不锈钢牌号和5个铸造不锈钢牌号。

1Cr13 2Cr13 3Cr13 4Cr13

1Cr12Ni3MoV 2Cr13Ni2 3Cr13Mo 1Cr17Ni2

1Cr11Ni2W2MoV 1Cr12Ni2WMoVNb 4Cr10Si2Mo 9Cr18

9Cr18MoV Cr12MoV 00Cr12Ni8Cu2AlNb 1Cr10Co6MoVNb

3Cr13Ni7Si2 0Cr16Ni6 2Cr18Ni9 1Cr14Mn14Ni3Ti

软磁合金材料标准

软磁合金材料标准

1、物理性能:

密度:7.77 g/cm3

抗拉强度:390N/mm2

2、主要特征:

较高的饱和磁感应强度,较低的矫顽力,在水气、盐雾等介质中耐腐蚀。

3、用途举例:

适用于大气、蒸汽、煤气、盐雾、氨气等环境下工作的电磁阀铁芯,也适用于制作电磁离合器、微电机。

4、技术条件标准:GB/T 14986 品种规格标准:GB/T 15001

1J117不锈软磁合金

化学成分:

碳C:≤0.03

硅Si:≤0.15

锰Mn:0.30-0.70

磷P:≤0.020 铬Cr:17.0-18.5

硫S:≤0.020

镍Ni:0.50-0.70

钛Ti:0.30-0.70

铁Fe:余量

产品为厚度0.2~1.5mm的冷轧带材和直径 15~100mm的热轧或热锻棒材,

磁感应强度B:B (240A/m)≥0.9T,B (800A/m)≥1.0T,B (3200A/m)≥1.25T,矫顽力≤80A/m,最大磁导率 11.38mH/m,密度7.77g/cm3,居里点670~700℃, 抗拉强度390MPa,伸长率37%,断面收缩率70%, 耐蚀性能:在N2O4介质中无明显变化(失重法),1 级耐蚀。

【研究】Hiperco27(K92650、1J27)性能、工艺、指标...

【研究】Hiperco27(K92650、1J27)性能、工艺、指标...

上海钢研-张工: 158 – O 185 – 9914

Hiperco27/K92650/1J27

Hiperco 27合金技术要求如下:俄罗斯27KX 支持美标

C:0.01%

Si:0.25%

Ni:0.6%

Mn:0.25%

Cr:0.6%

Co: 27%

Fe:余量

描述:

Hiperco 27合金是Fe-Co-Cr软磁合金,具有极高的延展性和韧性,也具有与市场上Fe-Co软磁合金的高饱和、高居里温度。Hiperco 50(1J22)的矫顽力和导磁率比Hiperco 27较好些,但是两种合金的磁饱和是一致的。另外,Hiperco 27合金不及Hiperco 50的

脆性。

用途:

Hiperco 27合金用途方面要求“好的机械韧性”、“良好的延展性和高饱和磁感应强度”.例如用于发动机、发电机、磁极片、继电器、电磁向位。

物理性能:

--比重:7.95

--密度:0.2850lb/in3

--平均线膨胀系数:

25-204℃=10.1*10-6

25-316℃=10.4*10-6

25-427℃=10.7*10-6

25-538℃=11*10-6

--导热系数:380.2 BTU-in/hr/ft2/ F

--弹性模量:24*103ksi

--电阻:70F=114ohm-cir-mil/ft

--居里温度:1700 F

1J22和Hiperco27的一些参数对比(以冷轧带材厚度0.35mm为例):

参数 牌号

1J22 Hiperco27

饱和磁感应强度 2.45T 2.40T

密度 8.2g/cm3 7.95g/cm3

居里温度 980℃ 925℃

电阻率 0.4μΩ·m 1.9μΩ·m

矫顽力 72 A/m 140 A/m

剩磁 1.45T 0.85T

磁致伸缩系数 60x10-6 36x10-6

弹性模量 30x103ksi(207GPa) 24x103ksi(166GPa)

基于 Ansoft Maxwell 的自密封式电磁铁设计与仿真

基于 Ansoft Maxwell 的自密封式电磁铁设计与仿真

基于 Ansoft Maxwell 的自密封式电磁铁设计与仿真

摘要:利用导磁材料的磁饱和特性,设计了一种自密封式电磁铁,电磁铁壳体为1J22的软磁合金,绕组为铜制漆包线,使用Ansoft Maxwell软件进行了电磁铁壳体不同壁厚时的电磁仿真,分析了电磁铁壳体磁饱和特性与电磁吸力的关系,通过数值计算对电磁吸力进行了计算校核。得到一定条件下电磁铁壳体壁厚和绕组工作电压与电磁吸力、有效气隙的相对关系,为自密封式电磁铁的设计提供了参考和依据。

关键词:电磁铁 磁饱和 电磁仿真 电磁力计算

1引言

电磁铁作为一种基础电气元器件,广泛应用于电气自动化领域。电磁铁一般由电磁铁壳体、复位弹簧、线圈骨架、绕组、衔铁、限位板、端盖等部分组成,常规电磁铁结构示意图及其磁力线分布如图1所示[1]。

图1 常规电磁铁结构示意图和磁力线分布图

在图1中,衔铁上端面与电磁铁壳体间的间隙称为气隙,电磁铁壳体、衔铁和端盖一般采用相对磁导率较高的强磁性材料,例如电工纯铁、软磁合金1J22、10#碳素钢等,线圈骨架一般用非导磁或弱导磁材料,如非金属或铜等。电磁铁常用于为阀类产品的阀芯提供动力,流体可能通过轴孔与芯轴间隙进入电磁铁,从电磁铁尾端或出线孔等部位溢出,进入电磁铁的流体还会对电磁铁绕组和电路的工作性能产生影响,使电磁阀产品的整体可靠性不佳。为了实现电磁铁绕组与输出端可靠密封,提高电磁铁的工作稳定性和可靠性,需要设计一种自密封式电磁铁。针对电磁铁设计过程中需要了解却又无法感知和观测的设计特征,例如磁力线分布、磁感应强度分布、电磁力变化、等特征,可以通过Ansoft Maxwell软件得到直观的仿真结果,便于对比和分析[2]。

2结构与原理

2.1结构设计

根据磁通量饱和特性,在磁路上需要溢出的部位(电磁铁壳体靠近衔铁的位置)将电磁铁壳体设计的较薄[3],自密封电磁铁结构示意图和磁力线图如图2所示。自密封电磁铁主要由电磁铁壳体、导磁套、绕组、衔铁、堵盖、复位弹簧、隔垫等组成。

软磁高熵合金-概述说明以及解释

软磁高熵合金-概述说明以及解释

1.引言

1.1 概述

软磁高熵合金是一种新兴的材料,具有许多独特的性质和应用潜力。软磁材料一直是电磁器件中不可或缺的重要组成部分,常被用于变压器、感应器、电感器等设备中。传统的软磁材料如钠铁酸盐和铁-镍合金等具有较低的熵值和饱和磁导率,限制了它们在高频和高温环境下的应用。

高熵合金是近年来材料科学领域的一项创新性研究内容,它采用了多种元素组成的合金,并且具有均匀分布的晶格结构,使得材料的熵值较高。与传统合金相比,高熵合金具有更强的力学强度、耐腐蚀性和热稳定性。这些特点使得高熵合金有望应用于多个领域,如航空航天、能源和电子等。

软磁高熵合金是将软磁材料与高熵合金的优势相结合,具有优异的软磁性能和结构稳定性。其高熵合金基体可以提供强大的力学支撑和抗腐蚀性能,而软磁材料的加入可以提高材料的磁导率和饱和磁感应强度。这使得软磁高熵合金在电子设备中具有更高的效能和更广泛的应用空间。

本文旨在系统介绍软磁高熵合金的概念、特点以及潜在应用。在接下来的章节中,我们将首先讨论软磁材料的定义和应用,然后介绍高熵合金的概念和特点。最后,我们将探讨软磁高熵合金在电子设备中的潜在应用前景,并讨论该领域所面临的挑战。

通过深入了解软磁高熵合金的优势和应用前景,我们可以为该材料的研发和应用提供更全面的指导,并为相关领域的科学家和工程师提供新的思路和方法。软磁高熵合金的研究具有重要的理论和实践意义,对于推动材料科学与工程的发展具有重要的促进作用。

文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:

1.2 文章结构

本文将按照以下结构进行论述:

第一部分为引言部分,概述了软磁高熵合金的研究背景和意义。在引言部分中,将介绍软磁材料和高熵合金的定义,并探讨软磁高熵合金的潜在应用和发展前景。

第二部分为正文内容,主要包括软磁材料的定义和应用以及高熵合金的概念和特点。在这一部分中,将详细介绍软磁材料的基本特性、常见应用领域以及目前的研究进展。同时,也会介绍高熵合金的独特性质和其在材料领域的应用前景。

电磁铁用高饱和磁感应强度低剩磁软磁合金的研究

电磁铁用高饱和磁感应强度低剩磁软磁合金的研究

雷成辉,陈 岳,王 兵

(北京北冶功能材料有限公司,100192)

摘 要:我公司研制的FeCo36Ni22Mo3软磁合金饱和磁感应强度能达到1.65T,剩磁只有0.4T,非常适合于电磁铁的应用。本文在FeCoNi系的基础上实验得出,随Co含量的增加,合金的饱和磁感应强度提高,剩磁降低;随Ni含量的增加,合金的磁导率提高,并在小磁场下(400A/m下)的磁感应强度提高。通过对FeCo36Ni22Mo3合金的热处理工艺试验,发现第二阶段冷却速度越大,合金在弱磁下的磁感应强度越大,退火温度1180℃比1100℃更有利于降低矫顽力,提高磁导率,但剩磁也随之提高。

关键词:软磁合金;高饱和磁感应强度;低剩磁;电磁铁;热处理

Research Of Soft Magnetic Alloys With High Saturation Magnetization And Low Remanence For

Electromagnet

Lie Cheng-hui Chen Yue wang bing

(Beijing BeiYe Functional Materials Co., Ltd.100192)

Abstract: Our company has produced a soft magnetic alloy,FeCo36Ni22Mo3,with saturation magnetic induction

1.65T,the remanence only 0.4T,very suitable for the appliance in electromagnet.In this paper, on the basis of

FeCo36Ni22Mo3, reached by the trial: with the Co content increased, the saturation magnetic strength increased,

1J50属铁镍软磁合金

1J50属铁镍软磁合金,我公司在中该合金的生产,制作上工艺独特,产品质量上乘。本公司能提供各种丝材,冷拉棒,热轧件。

主要特征:具有较高的饱和磁感应强度和磁导率。

应用领域:广泛用于电子仪器仪表行业,以及在中等磁场中工作的各种变压器,继电器,电磁离合器铁芯等。

合金

牌号 C P S Mn Si Al Co Ni Fe

不 大 于

1J50 0.03 0.020 0.020 0.30—0.60

软磁合金

1. 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。

2. 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。

3.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。

4.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。

5.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。

6.磁头用软磁合金 牌号:1J75 ,1J77C,1J79C,1J85C,1J87C,1J92,1J93,1J94,1J95

软磁合金牌号及性能汇总

中磁导率较饱和中磁感应强度软磁合金

◇牌号:

1J46 1J50 1J54

◇规格:

冷轧带材:0.03-0.10×180-250mm

0.10-1.00×10-250mm

1.00-2.50×100-250mm

冷拉丝材:φ0.10-6.00mm

热轧扁材:4.50-20.00×50-250mm

热锻棒材:φ20.0-100.00 mm或方棒

◇产品特点:

具有较高的饱和磁感应和高的磁导率。

◇产品用途:

中等磁场中使用的各种变压器、继电器、电磁离合器、扼流圈及磁路零件的铁芯、极靴、耳机膜片、接地漏电短路器用继电器零件、煤气安全阀、磁屏蔽、陀螺仪、自动同步马达、电子表微型马达等。

◇化学成分(wt%):

合金牌号 C P S Mn Si Ni Cr Co Mo Cu Fe

不大于

1J46 0.03 0.020 0.020 0.60-1.10 0.15-0.30 45.0-46.5 - - - ≤0.20 余量

1J50 0.03 0.020 0.020 0.30-0.60 0.15-0.30 49.0-50.5 - - - ≤0.20 余量

1J54 0.03 0.020 0.020 0.60-1.10 1.10-1.40 49.5-51.0 3.80-4.20 - - ≤0.20 余量

◇中磁导率较饱和磁感应强度软磁合金的交流磁性能:

合金牌号 产品类别 级别 厚度/直径mm 当磁场强度峰值为0.4A/m时,在不同频率下的弹性磁导率μ1(mH/m)

60Hz 400Hz 1kHz 10kHz

不小于

1J50 冷轧带材 Ⅱ 0.02 - - 2000(2.5) 1600(2.0)

0.05 - - 2000(2.5) 1440(1.8)

0.10 - 3120(3.9) 3040(3.8) -

0.20 - 3040(3.8) 2400(3.0) -

0.35 4000(5.0) 3040(3.8) - -

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