1J22鐵鈷釩軟磁合金性能及應用

鐵鈷釩(1J22)軟磁合金

1J22軟磁合金，Co50V2，相近牌號：Permendur, Supermendur, HiperCo50, 50КФ

1 1J22概述

    1J22是高飽和磁感應強度鐵鈷釩軟磁合金，在現(xiàn)有軟磁材料中該合金的飽和磁感應強度zui高(2.4T)，居里點也很高(98℃)，飽和磁致伸縮系數(shù)zui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(chǎn)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(jīng)*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   

    1.4 1J22化學成分  見表1-1。

                                         表1-1                                     %

    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(guī)格與供應狀態(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。品種規(guī)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(xié)議。

                                             表1-2

    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(chǎn)、使用多年，性能穩(wěn)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。

2  1J22物理及化學性能   

2.1 1J22熱性能 見表2-1。

                                              表2-1^[1]

    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(shù) 見表2-2。

                                             表2-2

2.4.3 1J22標準中規(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]

2.4.3.2 1J22不同厚度的鐵損見表2-4。

                                             表2-4^[2]

    2.4.4 1J22不同厚度的動態(tài)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。

3 1J22力學性能

3.1 1J22技術標準規(guī)定的性能

3.2 1J22室溫及各種溫度下的力學性能

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抗拉強度 合金軟態(tài)σ_b=490MPa,冷硬態(tài)σ_b=1323MPa。

    3.2.2.2 1J22規(guī)定非比例伸長應力^[1] 合金軟態(tài)σ_P0.2=343MPa。

3.2.2.3 1J22斷后伸長率 合金的斷后伸長率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組織結構

4.1 1J22相變溫度          

4.2 1J22時間-溫度-組織轉變曲線

    4.3 1J22合金組織結構 該合金組織結構為體心立方晶格的單相固溶體，在900～930℃附近發(fā)生γ?α相轉變，當溫度低于730℃時，產(chǎn)生有序化，形成FeCo超結構，無序的α相轉變?yōu)橛行?/span>α^′相。

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。當合金加工成元器件，并經(jīng)緩慢冷卻的zui終熱處理后，塑性很差，只能輕微研磨。