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Hiperco 27铁钴铬软磁合金百科解析

发布:sonhooalloy 浏览:56146次

Hiperco 27铁钴铬软磁合金百科解析

Hiperco 27是一种隶属于铁钴铬系的高性能软磁合金,以其极高的饱和磁感应强度和优异的直流磁性能而闻名于世。它在需要极高磁通密度的苛刻应用中扮演着不可替代的角色,是电磁器件设计中的“王牌”材料之一。

一、 材料概述与核心特性

Hiperco 27的主要成分为约27%的钴(Co)、0.5%的铬(Cr),余量为铁(Fe),并含有微量的其他元素以优化其性能。它并非通过商标名定义,而更多是依据其成分和性能特性来识别,与之性能类似的商业牌号还包括Hiperco® 27( Carpenter公司)、Vacoflux® 27(VACUUMSCHMELZE公司)等。

其最核心的特性是极高的饱和磁感应强度(Bs),其值高达约2.35 Tesla (T)。作为对比,广泛使用的硅钢片的饱和磁感通常在1.9-2.0 T,而普通铁钴合金(如49Co-2V)约为2.4 T。Hiperco 27在保持了接近顶级饱和磁感的同时,通过添加铬元素改善了加工性和抗氧化性。

除了高饱和磁感,它还具备以下关键软磁特性:

  • 高磁导率:在低和中场强下,能高效地集中磁力线。

  • 低矫顽力(Hc):意味着材料磁化或退磁所需的外场能量很小,磁滞回线狭窄,磁滞损耗低。

  • 低剩余磁感应强度(Br):在某些需要快速切换磁状态的脉冲应用中这是一个优点。

二、 关键性能深度解析

  1. 饱和磁感应强度(Bs)的王者
    饱和磁感是衡量单位横截面积材料所能通过的最大磁通量的能力。Hiperco 27的2.35 T高值意味着在相同的空间和安匝数(磁动势)下,它能产生比绝大多数软磁材料更强的磁场。这对于追求小型化、轻量化和高功率密度的设计至关重要,允许工程师使用更小的磁芯和更少的铜线。

  2. 直流与低频应用的卓越选择
    Hiperco 27的优异性能主要体现在直流和低频(通常低于400 Hz)条件下。其低矫顽力和高磁导率使得它在直流电磁铁、磁屏蔽、极头、继电器和传感器磁芯中表现出色,能实现高精度和高效能的磁场控制。

  3. 交流损耗的考量
    需要注意的是,Hiperco 27的电阻率相对较低。在交流应用中,较低的电阻率会导致可观的涡流损耗,因此它并不适合直接应用于中高频交流场合(如开关电源变压器)。若必须在交流下使用,通常需要将其制成极薄的叠片形式以抑制涡流。

  4. 机械加工与热处理
    Hiperco 27是一种硬而脆的材料,机械加工(如车削、铣削)较为困难,通常需要采用磨削或电火花加工等特种工艺。更重要的是,其最终的软磁性能
    极度依赖于正确的最终热处理。该热处理通常需要在高温(约850°C)的纯干氢或真空环境中进行,然后以严格控制的速度冷却。任何不当的热处理都会导致晶界析出有害相,严重劣化其磁性能。

三、 主要应用领域

Hiperco 27因其独特的性能,被广泛应用于对磁场强度和精度有极端要求的领域:

  • 航空航天与国防科技:用于飞行控制作动器、高精度陀螺仪、粒子聚焦磁体等。

  • 科研与医疗设备:核磁共振(MRI)系统中的极头和屏蔽元件、粒子加速器的磁体、高能物理实验装置。

  • 工业与传感器技术:高力距密度的高性能直流电机和发电机、高精度电流传感器、磁屏蔽罩(用于保护敏感设备免受杂散磁场干扰)。

  • 专业电磁设备:电磁吸盘、高性能继电器和接触器的磁芯。

四、 材料选择考量与总结

在选择Hiperco 27时,工程师必须进行权衡:

  • 优势:无与伦比的饱和磁感,是实现最强静态或准静态磁场、推动设备极限小型化的终极选择。

  • 挑战:高昂的成本(主要源于钴含量)、困难的机械加工工艺、对热处理条件的苛刻要求,以及在交流应用中的高频损耗问题。

总结而言,Hiperco 27是软磁材料家族中一位专精于“力量”的特长生。它牺牲了部分加工便利性和高频适应性,换来了在直流和低频领域登峰造极的磁性能。当应用场景要求在最紧凑的空间内产生最强的磁场时,Hiperco 27往往是那个最终极的答案。

以下是根据常见的国际标准(如ASTM、ASME等)和知名生产商(如SMC、哈氏、特材等)的牌号,为您整理的上海商虎有色金属有限公司很可能供应的镍基合金牌号列表:

一、 高温合金/耐热合金 (主要用于高温环境)

这类合金具有优异的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力。

Inconel系列 (如:SMC/特殊金属公司)

Inconel 600 (对应中国牌号: GH3600)

Inconel 601 (GH3601)

Inconel 625 (GH3625) - 同时具有极佳的耐腐蚀性

Inconel 718 (GH4169) - 应用最广泛的高温合金之一,常用于航空航天

Inconel X-750 (GH4145)

Hastelloy系列 (如:哈氏合金,现属Haynes国际)

Hastelloy X (GH3536) - 优异的高温强度和抗氧化性

Haynes系列

Haynes 230 - 优异的强度和抗氧化性

国产及欧洲牌号

GH3030, GH3039, GH3128 等国产高温合金牌号。

二、 耐腐蚀合金 (主要用于苛刻的腐蚀环境)

这类合金在酸、碱、盐等腐蚀介质中表现卓越。

Hastelloy系列 (耐腐蚀王牌)

Hastelloy C-276 (NS334) - “万能”防腐合金,抗点蚀和缝隙腐蚀极佳

Hastelloy C-22 (NS3604) - *比C-276更优异的抗局部腐蚀能力*

Hastelloy B-2 (NS322) - 耐盐酸和还原性介质腐蚀

Hastelloy B-3 - *B-2的升级版,性能更稳定*

Incoloy系列 (如:SMC/特殊金属公司,铁镍基,耐腐蚀兼有耐热性)

Incoloy 800/800H/800HT (GH4080)

Incoloy 825 (NS142)

Incoloy 925

Monel系列 (耐海水和还原性介质)

Monel 400 (N04400)

Monel K-500 (N05500)


其他重要牌号

Alloy 20 (Carpenter 20, N08020) - 耐硫酸和含有氯离子的溶液

Inconel 625 - 同样具有极佳的耐腐蚀性,尤其耐点蚀

三、 精密合金/特种合金

Ni201 (纯镍, N02201) - 高导热导电性,耐苛性碱腐蚀

Ni200 (纯镍, N02200)

重要提示:

具体供应情况需确认:以上列表是基于行业通用牌号的整理。上海商虎的具体库存和可订购的牌号会随市场行情和采购渠道变化。最准确的方式是直接联系该公司的销售或客服人员,提供您需要的具体牌号(如Inconel 625)或执行标准(如ASTM B444 UNS N06625),他们能给出最确切的答复和现货/期货信息。

形态齐全:这些合金通常以多种形态供应,如板材、棒材、管材、丝材、锻件、法兰等。

标准认证:正规供应商会提供材质证明(MTC),确保材料符合ASTM, ASME, DIN, EN, GB等标准。

总结:

您可以向上海商虎咨询上述几乎所有主流镍基合金牌号。为了获得最精确的信息,建议您:

明确需求:确定您需要合金的具体牌号和产品形态(如板、管、棒等)。

直接联系:访问其官方网站或通过工商信息平台找到其联系方式,直接向销售部门查询。

希望以上信息能对您有所帮助!



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