鐵鈷軟磁合金是指具有很高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度的鐵鈷二元或三元軟磁合金。由于鐵鈷二元合金存在有序結(jié)構(gòu),使合金變脆難于加工,因此常常加入少量釩或鉻以改善加工性能。

外文名

iron-cobalt soft magnetic alloy

學(xué)科

材料工程

正文

具有很高飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度(

B

s)的一種軟磁合金,含鈷27~50%。1912年普羅伊斯(A.Preus)等發(fā)現(xiàn)35Co-Fe合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度達(dá)2.43T,比純鐵高13%。1929年埃爾門(G.W.Elmen)發(fā)現(xiàn)了具有高的起始磁導(dǎo)率(μ0)和高的最大磁導(dǎo)率(μm)的50Co-Fe合金,并將其命名為Permendur;但由于這種合金脆,不易冷加工,沒有被推廣應(yīng)用。1932年懷特(J.H.White)等在50Co-Fe合金中加入2%V,改善了它的加工性并明顯提高了電阻率(ρ)。這種合金稱為2V-Permendur。1947年美國(guó)斯坦利(Stanley)等在35Co-Fe合金中加入0.5%Cr,提高了電阻率和改善了加工性,這種合金稱為Hiperco。1957年古爾德(H.L.B.Gould)等在氫氣氛下冶煉出純凈的2V-Permendur,最后經(jīng)磁場(chǎng)熱處理獲得矩形磁滯回線和更高磁性,這種合金稱為Supermendur。1975年梅杰 (R.V.Major)等在2V-Permendur中加入4.5%Ni,進(jìn)一步改善了塑性,并放寬了熱處理溫度范圍。現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)的Fe-Co軟磁合金有兩種:加0.5~0.6%Cr的(27~35)Co-Fe合金和加約2%V的49Co-Fe合金。中國(guó)從60年代開始生產(chǎn)2V-Permendur合金(牌號(hào)1J22)。

磁特性? Fe-Co合金的主要磁特性是

B

s值高(見表)。尤以35Co-Fe合金最高,另外在較高磁感應(yīng)強(qiáng)度(

B

)下的磁導(dǎo)率(μ)高(如 Supe-rmendur合金在B=2.0T時(shí),μ值高達(dá)70000~90000,居里溫度(

T

c)高(如50Co-Fe合金的

T

c≈980℃)。而50Co-Fe合金和35Co-Fe合金都存在Fe-Co有序結(jié)構(gòu),使合金變脆。加入2%V或0.5%Cr可使有序轉(zhuǎn)變溫度降低,轉(zhuǎn)變速度變慢。從有序轉(zhuǎn)變溫度以上(如900℃)淬火,可抑制有序結(jié)構(gòu)的形成,明顯地改善冷加工性。在50Co-Fe合金中加入2%V,電阻率可提高4倍多。這種合金的塑性和磁性對(duì)純凈度和熱處理工藝都很敏感。27Co-Fe合金比較容易進(jìn)行冷加工。

鐵鈷軟磁合金

用途? Fe-Co合金由于ρ值較低,渦流損耗(

W

e)較高,只適于在直流和低頻條件下使用。目前主要用于航空發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)、大功率脈沖變壓器鐵芯等。因?yàn)楹辖鸬娘柡痛鸥泻洼^高磁感應(yīng)強(qiáng)度下的磁導(dǎo)率都高,所以鐵芯尺寸和重量可以減小。由于居里溫度高,也用來制作高溫下使用的電器元件。這種合金也是制造高級(jí)電磁鐵、磁透鏡、小體積繼電器和電話接收器膜片的重要材料。矩形回線的 Supermendur合金用來制作電磁開關(guān)和記憶元件。

參考書目

G.Y.Chin & J.H. Wernick,Soft Magnetic Metallic Materials,Ferromagnetic Materials,Vol.2, pp.57~188,North-Holland Publ.Co.,1980.