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1J79铁镍精密合金成分性能 1j79磁导率金相组织

发布时间:2021-03-09 14:30:09 bs矫正

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1J79精密合金

1J79(执行规范GB/T 15018-1994)

T//E//L//①//⑧//②//①//⑦//④//①//⑨//⑧//⑤//⑧//

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1J79的物理性能:

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1J79 退火状况,在常温下合金的机械性能:

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此合金具备以下特性:

高饱和磁感到软磁1J79铁镍合金是含79-80%的镍合金具备高的初始磁导率以及很大磁导率及低的矫顽力,1J79饱和磁感到强度大于0.75T,初始磁导率大于25mH/m,很大磁导率大于125mH/m,矫顽力小于2.4A/m

1J79 的金相布局:

1J79合金为奥氏体构造

1J79应用局限应用平台有:

1.用于制作脉冲变压器、高生动继电器、磁放大器、磁调控器、电流互感器、程控电话用铁芯、电子表步进电机、高精度电表、阻流圈、磁屏蔽等

我公司制造的产品种类:

线材 带材 冷、热板材 锻棒 热轧棒 制管 机加工成品

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坡莫合金

坡莫合金指铁镍合金,其含镍量的局限很广,在35%-90%之间。坡莫合金的很大特色是具备很高的弱磁场导磁率。它们的饱和磁感到强度普通在0.6--1.0T之间。

中文名

外文名

permalloy

别 名

铁镍合金

含镍量

35%-90%

特 点

很高的弱磁场导磁率

磁感到强度

0.6--1.0T

1. 概念

2. 简史

3. 布局磁性

4. 互相关系

5. 分类性能

6. 根本特性

7. 制造历程

8. 纳米影响

概念

坡莫合金常指铁镍系合金,镍含量在30~90%局限内。是应用很宽泛的软磁合金。通过得当的工艺,可以有用地掌握磁性能,好比超过105的初始磁导率、超过106的很大磁导率、低到2‰奥斯特的矫顽力、接近1或接近0的矩形系数,具备面心立方晶体布局的坡莫合金具备很好的塑性,可以加工成1μm的超薄带及种种应用形态。常用的合金有1J50、1J79、1J85等。

1J50的饱和磁感到强度比硅钢稍低少许,但磁导率比硅钢高几十倍,铁损也比硅钢低2~3倍。做成较高频率(400~8000Hz)的变压器,空载电流小,适合制作100W以下小型较高频率变压器。1J79具备好的概括性能,适合于高频低电压变压器,走电护卫开关铁芯、共模电感铁芯及电流互感器铁芯。1J85的初始磁导率可达十万(105)以上,适合于作弱灯号的低频或高频输入输出变压器、共模电感及高精度电流互感器等。

简史

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1913年,美国人埃尔门(G.W.Elmen)发现,含镍量为30%~90%的Ni-Fe合金在弱、中磁场下具备良好的软磁特性,此中含镍78%的镍铁合金的肇始磁导率μi很高,遂定名为坡莫合金(permalloy),意即导磁合金。他还发现了进一步进步 50%~90%Ni-Fe合金肇始磁导率的分外热处分工艺,称为“坡莫合金热处分”。1921年,78%Ni-Fe合金被用于电话继电器。

1924年,英国人史女士(Smith)等发现了增加铜、铬的76%Ni-Fe合金,称为 “Mumetal”(英国Telcon公司制造)。1931年,美国人延森(T.D.Yensen)发现了用真空熔炼和氢气高温退火的工艺,以净化合金,并发展了商品商标为Hipernik的超级镍铁合金。1934年,美国人凯萨尔(G.A.Kelsall)发现磁场热处分可明显进步铁镍合金的很大磁导率,65%Ni-Fe(65坡莫合金)经磁场热处分后,μmax进步约10倍。

1947年,美国人波佐思(R.M.Bozorth)等发现了μi和μm很高的合金,称超坡莫合金。60年代初,中国钢铁研究总院发现了用横向磁场处分和加适量氧气的技巧,制得了Br和Hc接近于零,磁导率很恒定的65%Ni- Fe合金(中国商标1J66)。

70年代以后,为适应高频开关电源和磁记录技术发展的需求,在含高镍的镍铁合金中加入铌、钽、钒、钨、钛、硅和铝等种种元素制得了高硬度、高电阻率、低消耗的高磁导率合金,成为软磁合金中性能范例很多,种类和用途很广,很具代表性的合金。

布局磁性

坡莫合金是一种在较弱磁场下有较高的磁导率的铁镍合金,镍含量在30%以上的镍铁合金,在室温时都为单相的面心立方(γ)布局,但在30%Ni左近的单相布局很不稳定,所以适合的铁镍软磁合金,含镍量都在 36%以上。铁镍合金在含镍75%(原子分数)左近,在此单相合金中会产生Ni3Fe长程有序转变,这时合金的点阵常数和物理性质,如电阻率和磁性等都会产生变更。所以,要考虑有序转变对性能的影响。平时在Ni3Fe合金中加入少量Mo或Cu等附加元素,以抑制长程有序的生成 。

互相关系

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图1示出二元镍铁合金的饱和磁化强度Js、居里温度Tc、磁晶各向异性K1及磁致伸缩常数λ与镍含量的关系。

图2示出Ni-(Fe+Cu)-Mo合金的 K1和λ与成分和热处分冷却速率的关系。图3示出由轧制和磁退火工艺获得的单轴各向异性常数Ku1、Ku2随镍含量的变更。由图可知,K1不但依附于成分,且与Ni3Fe的短程有序(为热处分冷却速率所掌握)相关。λ根基上由成分决意,仅在Ni3Fe的成分处,冷却速率才对λ111和λ100有少许影响。

低于Tc以下温度磁场热处分时产生的Ku2要比滑移形变(冷轧时)产生的Ku1小一个数目级。Ku1和Ku2都是单轴各向异性,所以当沿其择优偏向磁化时可获得矩形磁滞回线,而沿垂直偏向磁化可获得低Br的扁平回线。对镍含量为70%~80%的合金,其K1≤0,易磁化偏向为<111>,需避免{100}<001>立方织构、杂沓取向的随机织构。

而镍为45%~68%的合金K1>0、易磁化偏向为<100>,故为获得高磁性,应尽管获得立方织构。具体可接纳大压下量冷轧和较低温度(900~1050℃)退火。坡莫合金的很终退火应在不含氧,露点在-40℃以下的纯氢空气中或在真空度达10-2~10-3Pa的空气中进行。

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分类性能

坡莫合金按成分可分为35%~40%Ni-Fe合金、45%~50%Ni-Fe合金、50%~65%Ni-Fe合金和70%~81%Ni-Fe合金四大类。每一类都可做成具备圆形磁滞回线、矩形磁滞回线或扁平磁滞回线质料。

35%~40%

在含镍35%~40%局限内,磁晶各向异性K1随镍含量增加而减小,而且方形比Br/Bs也变小,显示出圆形磁滞回线。这种圆形回线与高阻率(镍含量为 40%时,ρ=60μΩ·cm;而在48%时,ρ=45μΩ·cm)和细晶粒各向同性微布局相连结,造成较低的死心消耗。比方厚度0.05毫米的 40%Ni-Fe合金带,在0.1T和20kHz下的消耗为9瓦每千克;而48%Ni-Fe合金带的响应消耗为14瓦每千克。该类合金适合于方波变压器、直流变更器等。

45%~50%

该成分局限内的合金具备坡莫合金中很高的饱和磁化强度,且K1>0,易磁化偏向为<100>。通过形成立方织构可获得矩形磁滞回线,用于磁放大器、扼流圈和变压器。也可通过形成二次再结晶的{210}织构,或借助初次再结晶形成细晶粒各向同性显微构造,获得圆形磁滞回线。这种合金具备高磁导率和低矫顽力,可用于电流变压器、接地故障断路器、微风机和继电器等。

50%~65%

该成分局限内合金有很高的居里温度,饱和磁化强度也较高,且在有序状况K1≈0,所以磁场热处分效应特别明显,能产生很强的感生磁各向异性。低温(居里点以下约130℃)磁场热处分时,磁滞回线呈矩形,直流很大磁导率高,但动静特性较差;高温(居里点以下约60℃)磁场热处分时,回线的方形比有所下降,直流很大磁导率不高,但动静特性好。含镍约55%的镍铁合金(加2%钼)经高温退火,形成{210}<001>织构或细晶粒二次再结晶构造,而后进行高温纵向磁场热处分,可显著进步μi和μm。具备细晶各向同性微布局的含镍65%的镍铁合金经纵向磁场热处分,可获得良好动静特性的矩形磁滞回线质料,适合于磁放大器。这种合金经横向磁场热处分,可得低Br扁平状回线,磁导率在必然的磁场强度局限内变更很小,被称为恒磁导率合金,适于做电感元件。

70%~81%

该成分局限的坡莫合金具备很高的磁导率。固然二元的镍铁合金中K1和λ不行能同时降为零,但在此成分局限内加入适量的合金化元素如钼、铬、铜等,再通过掌握热处分的冷却速率,便可以使K1和λ同时趋近于零,从而获得很高的磁导率和很低的矫顽力。普通这种合金的μi可达40~60mH/m。

1947年,美国人波佐思(R.M.Bozorth)等人用较纯的原质料,经真空熔炼并很终在纯净的氢气中于1200~1300℃高温退火,获得了μi和μm极高的 Ni79Mo5合金,称超坡莫合金。其μi可达150mH/m以上,μm可达1130mH/m。

20世纪60年代末,日本的增本量等在78%Ni-Fe合金中加入铌、钽,以后又加入第四和第五种元素如钼、铬、钛、铝、锰等,获得了高硬度高磁导率的坡莫合金,其硬度Hv>200,称为硬坡莫合金。这类合金适合于做变压器、扼流圈、磁头、磁屏蔽等。别的,该类合金通过形成立方织构,其回线还可呈矩形;同时掌握该合金的有序度,使K1≥0,则显示出良好的动静特性,它很适合于做磁调制器等。

增加2%的80%~82%Ni-Fe合金粉末制作的压粉死心,具备高的电阻和良好的稳定性,可在300Hz的频率下应用。

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根基特色

在弱磁场下具备极高磁导率的铁镍系软磁合金。

为进步电阻率、改进工艺性能,在Fe-Ni二元合金中常加入Mo、Cr、Cu等元素。除Fe-Ni系合金外,属于坡莫合金的另有铁硅铝合金和非晶态钴基合金。

坡莫合金的软磁性能优异,初始磁导率μi为37.5~125mH/m,最大磁导率μm可达125~375mH/m,矫正率Hc为0.8A/m,电阻率ρ为60~85μΩ·cm。

合金接纳真空感应炉熔炼,经热冷塑性变形制成冷轧带材、冷拉线材或热轧(锻)板材和棒材。

用于制作音频变压器、互感器、磁放大器、磁调制器、扼流器、音频磁甲第。制造历程合金的制造历程相对复杂。比方,板材轧制的工艺、退火温度、时间、退火后的冷却快慢等都对质料很终的磁性能有很大影响。

我国的坡莫合金商标是1JXX。此中,J表示“精密合金”,“1”表示软磁,背面的数字为序号,平时表示合金中的含镍量。比方1J50、1J851等。坡莫合金具备高的磁导率,所以每每用在中高频变压器的铁芯大概对生动度有严格要求的器件中,比方高频(数十kHz)开关电源变压器、精密互感器、走电开关互感器、磁屏蔽、磁轭等。

纳米影响

接纳磁控溅射的技巧制备了Ta/NiFe/Ta磁电阻薄膜,分别将CoFe-NOL和Al2O3插层引入NiFe薄膜,研究纳米氧化。

层(NOL)对NiFe薄膜性能的影响.实验后果表明;将CoFe-NOL引入NiFe薄膜,CoFe-NOL对NiFe薄膜性能有紧张影响,而且CoFe-NOL在薄膜中的位置差别影响结果也差别;CoFe-NOL处于Ta/NiFe界面时,因为毁坏了NiFe薄膜的织构,造成了NiFe薄膜的各向异性磁电阻(AMR)值的减小和矫顽力的上涨CoFe-NOL处于NiFe/Ta界面时,则不会毁坏NiFe薄膜的织构,其AMR值和矫顽力根基没有变更。将Al2O3插层引入NiFe薄膜,因为Al2O3插层的“镜面反射”好处,合适厚度的Al2O3插层可以改进薄膜的微布局,进步薄膜的磁电阻值,改进薄膜的磁性能。当Al2O3插层厚度为1.5 nm时,NiFe薄膜有很佳的微布局和性能。

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