1J22
1J22概述
1J22是高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度鐵鈷釩軟磁合金,，在現(xiàn)有軟磁材料中該合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高(2.4T),，居里點(diǎn)也很高(980℃)，飽和磁致伸縮系數(shù)大(60～100×10-6),。由于飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高,，在制作同等功率的電機(jī)時(shí)，可大大縮小體積,，在作電磁鐵時(shí),，在同樣截面積下能產(chǎn)生大的吸合力。由于居里點(diǎn)高,，可使該合金能在其他軟磁材料已經(jīng)全退磁的較高溫度下工作,，并保持良好的磁穩(wěn)定性。由于有大的磁致伸縮系數(shù),，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(jià)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(hào) 1J22(Co50V2),。
1.2 1J22相近牌號(hào) 50КФ(俄羅斯)，PermeNdur(英國(guó)),，SupermeNdur(美國(guó)),，HiperCo50(美國(guó))。
1.3 1J22材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
GB/T 15001-1994 《軟磁合金尺寸,、外形,、表面質(zhì)量、實(shí)驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則》
GB/T 15002-1994 《高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度軟磁合金技術(shù)條件》
1.4 1J22化學(xué)成分 見表1-1,。 表1-1 %
| 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(zhì)為露點(diǎn)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(zhì)為露點(diǎn)不高于－40℃的氫氣,。
用于要求在較低磁場(chǎng)下具有較高磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)，退火介質(zhì)為露點(diǎn)不高于－40℃的氫氣,。
1.6 1J22品種規(guī)格與供應(yīng)狀態(tài) 以冷軋帶材,、冷拉絲材,，熱軋（鍛）扁材和棒材，不經(jīng)熱處理供應(yīng),。品種規(guī)格,、尺寸及允許偏差見表1-2，對(duì)尺寸有特殊要求的,，由供需雙方協(xié)議,。
表1-2
| (δ或D)/mm | B/mm | L/mm≥ | 產(chǎn)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 | 60～120 | 5000 | 冷拉絲材 | >0.49～0.09 | ±0.03 | - | - |
>0.09～0.19 | 0 | 500 | >0.90～3.00 | ±0.04 | |||||
>0.19～0.25 | 0 | 200 | >3.00～6.00 | ±0.06 | |||||
>0.25～0.40 | 0 | 200 | 熱軋（鍛）扁材和棒材 | 6.0～8.0 | ±0.5 | - | 1000 | ||
>0.40～0.70 | 0 | 200 | >8.0～12.0 | ±1.0 | 1000 | ||||
>0.70～1.00 | 0 | 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(yīng)爐熔煉。
1.8 1J22應(yīng)用概況與特殊要求 已生產(chǎn),、使用多年,，性能穩(wěn)定，材料較成熟,。適宜做質(zhì)量輕,、體積小的航空、航天用電器元件,，如微電子轉(zhuǎn)子,、電磁鐵極頭、繼電器,、換能器等,。
二、1J22物理及化學(xué)性能
2.1 1J22熱性能 見表2-1,。
表2-1[1]
| 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(diǎn) 見表2-2,。
2.4.2 1J22飽和磁致伸縮系數(shù) 見表2-2,。
表2-2
| ρ/(g/cm3) | Tc/℃ | λθ/10-6 |
0.40 | 8.20 | 980 | 60～100 |
2.4.3 1J22標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的磁性能
2.4.3.1 1J22不同厚度的典型靜態(tài)磁性能見表2-3。
表2-3[3]
| 在不同磁場(chǎng)強(qiáng)度(A/m)下的靜態(tài)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]
| 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(dòng)態(tài)磁化曲線及損耗曲線 見圖2-1～圖2-5 =0.35,、0.2mm厚的試樣清漆絕緣， =0.1mm的試樣為氧化鎂絕緣,。
2.5 1J22化學(xué)性能
2.5.1 1J22抗氧化性能 易氧化,。
1J22力學(xué)性能
3.1 1J22技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的性能
3.2 1J22室溫及各種度下的力學(xué)性能
3.2.1 1J22硬度 合金軟態(tài)HRB90，冷硬態(tài)HRC35,。
3.2.2 1J22拉伸性能
3.2.2.1 1J22抗拉強(qiáng)度 合金軟態(tài)σb=490MPa,
冷硬態(tài)σb=1323MPa,。
3.2.2.2 1J22規(guī)定非比例伸長(zhǎng)應(yīng)力[1] 合金軟態(tài)σP0.2=343MPa。
3.2.2.3 1J22斷后伸長(zhǎng)率 合金的斷后伸長(zhǎng)率δ=1%,。
3.3 1J22持久和蠕變性能
3.4 1J22疲勞性能
3.5 1J22彈性性能
3.5.1 1J22彈性模量 合金的彈性模量E=216GPa,。
四、1J22組織結(jié)構(gòu)
4.1 1J22相變溫度
4.2 1J22時(shí)間-溫度-組織轉(zhuǎn)變曲線
4.3 1J22合金組織結(jié)構(gòu) 該合金組織結(jié)構(gòu)為體心立方晶格的單相固溶體，在900～930℃附近發(fā)生γ α相轉(zhuǎn)變,，當(dāng)溫度低于730℃時(shí),，產(chǎn)生有序化，形成FeCo超結(jié)構(gòu),，無序的α相轉(zhuǎn)變?yōu)橛行颚痢湎唷?/span>
五,、1J22工藝性能與要求
5.1 1J22成形性能 合金經(jīng)880℃左右快速淬火后，可以加工成薄帶和細(xì)絲,，帶,、絲可沖制、卷繞或加工成各種形狀的元器件,。
5.2 1J22焊接性能 焊接性能較差,。
5.3 1J22零件熱處理工藝
5.4 1J22表面處理工藝
5.5 1J22切削加工與磨削性能 該合金的熱軋（鍛）材、冷拉絲材和帶材,，可切削和磨削加工,。當(dāng)合金加工成元器件，并經(jīng)緩慢冷卻的終熱處理后,，塑性很差,，只能輕微研磨。
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