一、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(diǎn)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(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)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(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 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(shù)標準
GB/T 15001-1994 《軟磁合金尺寸、外形、表面質(zhì)量、實(shí)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(shù)條件》
1.4 1J22化學(xué)成分 見(jiàn)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(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(kāi)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。品種規格、尺寸及允許偏差見(jiàn)表1-2,對尺寸有特殊要求的,由供需雙方協(xié)議。
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,如微電子轉子、電磁鐵極頭、繼電器、換能器等。
二、1J22物理及化學(xué)性能
2.2 1J22密度 見(jiàn)表2-2。
2.3 1J22電性能 見(jiàn)表2-2。
2.4 1J22磁性能
2.4.1 1J22居里點(diǎn) 見(jiàn)表2-2。
2.4.2 1J22飽和磁致伸縮系數 見(jiàn)表2-2。
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(tài)磁性能見(jiàn)表2-3。
2.4.3.2 1J22不同厚度的鐵損見(jiàn)表2-4。
2.4.4 1J22不同厚度的動(dòng)態(tài)磁化曲線(xiàn)及損耗曲線(xiàn) 見(jiàn)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(xué)性能
2.5.1 1J22抗氧化性能 易氧化。
三、1J22力學(xué)性能
3.1 1J22技術(shù)標準規定的性能
3.2 1J22室溫及各種溫度下的力學(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抗拉強度 合金軟態(tài)σb=490MPa,冷硬態(tài)σb=1323MPa。
3.2.2.2 1J22規定非比例伸長(cháng)應力[1] 合金軟態(tài)σP0.2=343MPa。
3.2.2.3 1J22斷后伸長(cháng)率 合金的斷后伸長(cháng)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(shí)間-溫度-組織轉變曲線(xiàn)
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(shí),產(chǎn)生有序化,形成FeCo超結構,無(wú)序的α相轉變?yōu)橛行?alpha;′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)緩慢冷卻的最終熱處理后,塑性很差,只能輕微研磨。