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(980℃),饱和磁致伸缩系数最大(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)。
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。 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。
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。
2.4.2 1J22饱和磁致伸缩系数 见表2-2。
2.4.3.1 1J22不同厚度的典型静态磁性能见表2-3。
2.4.3.2 1J22不同厚度的铁损见表2-4。
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2-5 =0.35、0.2mm厚的试样清漆绝缘, =0.1mm的试样为氧化镁绝缘。
3.2.1 1J22硬度 合金软态HRB90,冷硬态HRC35。
3.2.2.1 1J22抗拉强度 合金软态σb=490MPa,
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%。
3.5.1 1J22弹性模量 合金的弹性模量E=216GPa。
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。
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。
5.5 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。
以钴为主要成分的合金材料钴基合金是一种以钴为主要成分的合金材料。12
钴基合金的主要成分包括钴(Co)、
镍(Ni)、
铬(Cr)、
钨(W)以及少量的
钼(Mo)、
铌(Nb)、
钽(Ta)、
钛(Ti)、
镧(La)等合金元素,有时也含有
铁(Fe)。这种合金因其出色的高温强度、耐氧化性能和耐腐蚀性而在多个领域中得到广泛应用,如航空航天、石油化工等。12
钴基合金适用于制造高温零部件,如涡轮引擎、燃气涡轮喷气发动机和燃烧器等,由于其良好的加工性能和可焊性,可以通过热加工、冷加工和焊接等方法进行成形和加工,制造复杂零部件和组件。尽管成本较高,钴基合金的发展和应用前景仍然非常广阔。34