1J22铁钴钒软磁合金性能及应用

铁钴钒(1J22)软磁合金

1J22软磁合金，Co50V2，相近牌号：Permendur, Supermendur, HiperCo50, 50КФ

1 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zui高(2.4T)，居里点也很高(98℃)，饱和磁致伸缩系数zui大(60～100×10^-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*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   

    1.4 1J22化学成分  见表1-1。

                                         表1-1                                     %

    1.5 1J22热处理制度 冷轧带材试样：随炉升温到850～900℃，保温3～6h,，以50℃/h速度冷却到750℃，再以180～240℃/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3～6h，以50～100℃/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1240～1600A/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。

                                             表1-2

    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。

2  1J22物理及化学性能   

2.1 1J22热性能 见表2-1。

                                              表2-1^[1]

    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。

                                             表2-2

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。

                                            表2-3^[3]

2.4.3.2 1J22不同厚度的铁损见表2-4。

                                             表2-4^[2]

    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=0.35、0.2mm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。

3 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σ_b=490MPa,冷硬态σ_b=1323MPa。

    3.2.2.2 1J22规定非比例伸长应力^[1] 合金软态σ_P0.2=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900～930℃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zui终热处理后，塑性很差，只能轻微研磨。