江苏图南合金股份有限公司Jiangsu ToLand Alloy Co., Ltd
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一、1J22概述

1J22是高饱和磁感应强度铁钴钒软磁合金,在现有软磁材料中该合金的饱和磁感应强度最高(2.4T),居里点也很高(98),饱和磁致伸缩系数最大(60100×10-6)。由于饱和磁感应强度高,在制作同等功率的电机时,可大大缩小体积,在作电磁铁时,在同样截面积下能产生大的吸合力。由于居里点高,可使该合金能在其他软磁材料已经完全退磁的较高温度下工作,并保持良好的磁稳定性。由于有大的磁致伸缩系数,极适于作磁致伸缩换能器,输出能量高,工作效率也高。该合金电阻率低(0.27μΩ·m),不宜在高频下使用。价格较贵、易氧化、加工性能差,添加适量镍或其他元素,可改善其加工性。

1.1 1J22材料牌号 1J22(Co50V2)

1.2 1J22相近牌号 50КФ(俄罗斯)Permendur(英国)Supermendur(美国)HiperCo50(美国)

1.3 1J22材料的技术标准    

    GB/T 15001-1994 《软磁合金尺寸、外形、表面质量、实验方法和检验规则》

    GB/T 15002-1994 《高饱和磁感应强度软磁合金技术条件》

1.4 1J22化学成分  见表1-1

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

49.051.0

0.801.80

余量

1.5 1J22热处理制度 冷轧带材试样:随炉升温到850900℃,保温36h,,以50/h速度冷却到750℃,再以180240/h速度冷却至300℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。

    锻坯所取试样:随炉升温到1100±20℃,保温36h,以50100/h速度冷却到850℃,保温3h,然后以30/h速度冷却到700℃,再以200/h速度冷却至300℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。

    用于要求在较低磁场下具有较高磁感应强度、较低矫顽力、较高矩形比的材料:随炉升温到850±10℃,保温4h,以50/h速度冷却到750℃,保温3h,然后以200/h速度冷却到300℃出炉,在保温(750)开始加12401600A/m直流磁场,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。

1.6 1J22品种规格与供应状态 以冷轧带材、冷拉丝材,热轧(锻)扁材和棒材,不经热处理供应。品种规格、尺寸及允许偏差见表1-2,对尺寸有特殊要求的,由供需双方协议。

 1-2

产品种类

D)/mm

B/mm

L/mm≥

产品种类

D)/mm

B/mm

L/mm≥

尺寸

允许偏差

尺寸

允许偏差

冷轧带材

0.050.09

      0

0.015

60120

5000

冷拉丝材

 

>0.490.09

±0.03

-

-

>0.090.19

    0

0.02

500

>0.903.00

±0.04

>0.190.25

    0

0.03

200

>3.006.00

±0.06

>0.250.40

    0

0.04

200

热轧(锻)扁材和棒材

6.08.0

±0.5

-

1000

>0.400.70

    0

0.05

200

>8.012.0

±1.0

1000

>0.701.00

    0

0.06

200

>12.035.0

±1.5

250

冷拉丝材

0.100.19

±0.01

>35.050.0

±2.0

250

>0.190.49

±0.02

>50.080.0

±4.0

250

>80.0100.0

±5.0

150

1.7 1J22熔炼与铸造工艺 采用真空感应炉熔炼。

1.8 1J22应用概况与特殊要求 已生产、使用多年,性能稳定,材料较成熟。适宜做质量轻、体积小的航空、航天用电器元件,如微电子转子、电磁铁极头、继电器、换能器等。

 

 

二、1J22物理及化学性能    

 

2.1 1J22热性能 见表2-1

2-1[1]

θ/

20100

20200

20300

20400

20500

20600

20700

20800

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 见表2-2

2.3 1J22电性能 见表2-2

2.4 1J22磁性能

2.4.1 1J22居里点 见表2-2

2.4.2 1J22饱和磁致伸缩系数 见表2-2

2-2

ρ/(μΩ·m)

ρ/(g/cm3)

Tc/

λθ/10-6

0.40

8.20

980

60100

2.4.3 1J22标准中规定的磁性能

2.4.3.1 1J22不同厚度的典型静态磁性能见表2-3

2-3[3]

δ/mm

在不同磁场强度(A/m)下的静态磁性能/T

Hc/(A/m)≤

B400

B800

B1600

B2400

B4000

B8000

0.1

1.681.79

1.942.01

2.122.15

2.202.25

2.282.31

2.352.40

120148

0.2

1.701.80

2.002.02

2.152.18

2.222.25

2.302.33

2.402.41

115135

0.35

1.701.81

1.952.02

2.122.17

2.202.24

2.202.24

2.282.34

123135

2.4.3.2 1J22不同厚度的铁损见表2-4

2-4[2]

δ/mm

f/Hz

P/(W/kg)

P1.5

P1.7

P1.9

P2.0

P2.1

0.1

50

3.544.74

4.405.93

5.497.52

6.329.05

8.2911.8

400

30.1539

31.548.6

42.558.4

48.763.2

55.569.4

800

62.782.4

78.3102.1

94.5122.5

103131.5

114.1153.1

1000

74.6105.9

91.7132

110.9158.3

122173.1

138.8197.8

0.2

50

3.684.03

4.594.99

5.776.62

6.77.87

8.339.84

400

35.236.3

43.745.2

50.456.5

58.464.2

64.077.6

800

84.787.7

106.5110.8

130.6138.2

144156.1

157.0179

1000

115.2121.4

146153.1

182192.3

198210.8

222241

0.35

50

3.794.19

4.665.30

5.486.95

6.299.27

7.009.75

400

45.151.3

56.965.1

70.279.6

77.588.4

85.799.8

800

125.1145

161.1188

204233

227258

241290.5

1000

177.5206

234266

297334

332374

369.5434

2.4.4 1J22不同厚度的动态磁化曲线及损耗曲线 见图2-1~图2-5d=0.350.2mm厚的试样清漆绝缘,d=0.1mm的试样为氧化镁绝缘。

2.5 1J22化学性能 

2.5.1 1J22抗氧化性能 易氧化。

 

三、1J22力学性能

 

3.1 1J22技术标准规定的性能

3.2 1J22室温及各种温度下的力学性能

3.2.1 1J22硬度 合金软态HRB90,冷硬态HRC35

3.2.2 1J22拉伸性能

3.2.2.1 1J22抗拉强度 合金软态σb=490MPa,冷硬态σb=1323MPa

3.2.2.2 1J22规定非比例伸长应力[1] 合金软态σP0.2=343MPa

3.2.2.3 1J22断后伸长率 合金的断后伸长率δ=1%

3.3 1J22持久和蠕变性能

3.4 1J22疲劳性能 

3.5 1J22弹性性能

3.5.1 1J22弹性模量 合金的弹性模量E=216GPa

 

 

四、1J22组织结构

 

4.1 1J22相变温度           

4.2 1J22时间-温度-组织转变曲线 

4.3 1J22合金组织结构 该合金组织结构为体心立方晶格的单相固溶体,在900930℃附近发生γ?α相转变,当温度低于730℃时,产生有序化,形成FeCo超结构,无序的α相转变为有序α′相。

 

 

五、1J22工艺性能与要求

 

5.1 1J22成形性能 合金经880℃左右快速淬火后,可以加工成薄带和细丝,带、丝可冲制、卷绕或加工成各种形状的元器件。

5.2 1J22焊接性能 焊接性能较差。

5.3 1J22零件热处理工艺

5.4 1J22表面处理工艺

5.5 1J22切削加工与磨削性能 该合金的热轧(锻)材、冷拉丝材和带材,可切削和磨削加工。当合金加工成元器件,并经缓慢冷却的最终热处理后,塑性很差,只能轻微研磨。


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