摘要：客戶在使用1J79軟磁合金帶材加工成磁頭后，用清水浸泡一段時(shí)間，再晾干觀察表面有無(wú)銹蝕出現(xiàn)。如有，即判為不合格品出現(xiàn)銹蝕的磁頭約占總量的10％左右。為此，文章就這一現(xiàn)象進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)及觀察分析。結(jié)果顯示，部分磁頭浸水后出現(xiàn)的銹蝕為“縫隙腐蝕”?？赡艿脑蚴?，當(dāng)金屬材料之間形成了25～100um的縫隙時(shí)，使縫隙內(nèi)溶液中的與腐蝕有關(guān)的物質(zhì)遷移困難，從而引起縫隙內(nèi)金屬的腐蝕，即形成了縫隙腐蝕。理論證明，幾乎所有的金屬都有可能發(fā)生縫隙腐蝕。當(dāng)多個(gè)磁頭在自然堆積時(shí)，必然會(huì)有一部分磁頭的局部接觸距離達(dá)到發(fā)生“縫隙腐蝕”的條件而出現(xiàn)銹斑。這是金屬材料的特性所決定的，是材料在特定環(huán)境下的一種正常表現(xiàn)形式，且有著必然性，和材料本身質(zhì)量無(wú)關(guān)。

關(guān)鍵：1J79軟磁合金，磁頭制品，水浸，縫隙腐蝕，用戶

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1.J79的介紹

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1J79是一種高性能的軟磁合金，也稱為Permalloy80合金。它主要由鐵（Fe）和鎳（Ni）組成，具有非常高的磁導(dǎo)率和低的磁滯損耗，是一種優(yōu)異的磁性材料。本文將詳細(xì)介紹1J79軟磁合金的性能和應(yīng)用。

1J79合金的最大特點(diǎn)是具有非常高的磁導(dǎo)率。它的磁導(dǎo)率約為1.2×10^6H/m，這種特性使得它在磁場(chǎng)傳感器、磁頭、變壓器等領(lǐng)域中具有非常廣泛的應(yīng)用。此外，1J79合金還具有低的磁滯損耗，這使得它在高頻應(yīng)用中具有優(yōu)異的性能。

1J79合金具有非常好的磁性能。在室溫下，1J79合金的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.8T，磁滯損耗約為0.5W/kg。同時(shí)，1J79合金還具有較高的電阻率，這使得它在電磁干擾環(huán)境中具有較好的抗干擾能力。

除了磁性能外，1J79合金還具有良好的機(jī)械性能和加工性能。它具有較高的強(qiáng)度和韌性，可通過(guò)冷加工和熱加工進(jìn)行加工和成形。此外，1J79合金還具有良好的耐腐蝕性能，在常溫下能夠耐受多種酸和堿的侵蝕。

下表列出了1J79軟磁合金的主要物理和機(jī)械參數(shù)：

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1J79合金的應(yīng)用非常廣泛，特別是在磁傳感器和磁頭等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。在這些領(lǐng)域中，1J79合金主要用于制作高精度的傳感器和磁頭，以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量和數(shù)據(jù)讀取。

除了磁傳感器和磁頭外，1J79合金還廣泛用于電動(dòng)機(jī)和變壓器等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，1J79合金主要用于制作高性能的磁芯，以實(shí)現(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換和傳輸。此外，1J79合金還用于制作高頻電感器和儲(chǔ)能器等電子元件。

總的來(lái)說(shuō)，1J79軟磁合金是一種優(yōu)異的磁性材料，具有非常高的磁導(dǎo)率和低的磁滯損耗。它在磁傳感器、磁頭、電動(dòng)機(jī)、變壓器等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用，并為這些領(lǐng)域的發(fā)展提供了有力支持。

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金屬功能材料是先進(jìn)材料的重要組成部分。金屬功能材料可細(xì)分為軟磁合金，硬磁合金，彈性合金以及膨脹合金等。某公司在使用1J79軟磁合金帶材制作成磁頭后，常用水浸的方法對(duì)制成品進(jìn)行檢測(cè)。具體程序?yàn)椋簩⒅谱魍瓿傻某善反蓬^(數(shù)量大致為數(shù)百個(gè))堆積置一合適的容器中，注入自來(lái)水至完全浸沒(méi)磁頭，浸泡一段時(shí)間后取出晾干，逐一檢查，如發(fā)現(xiàn)表面出現(xiàn)銹斑即判定為不合格品。據(jù)用戶報(bào)告，發(fā)生銹蝕制品的百分比大致在10％左右。導(dǎo)致部分零件發(fā)生銹蝕的原因和機(jī)理很少有人進(jìn)行深入的分析研究。究竟是材料本身質(zhì)量所致還是采用的檢驗(yàn)方法不當(dāng)所致，亦或是其它原因不得而知。另外，水浸檢驗(yàn)方法是某公司在該行業(yè)自發(fā)流傳的一種“土辦法”，即不是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其科學(xué)性也存在疑問(wèn)

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2分析與討論

金屬材料在加工、使用過(guò)程中，由于周?chē)h(huán)境的影響會(huì)遭到不同形式的破壞如斷裂、磨損和腐蝕。通過(guò)試驗(yàn)，從已知的結(jié)果可以確定，1J79合金磁頭制品表面出現(xiàn)的銹蝕現(xiàn)象屬于“腐蝕”范疇。

腐蝕是指材料在其周?chē)h(huán)境的作用下引起的破壞或變質(zhì)現(xiàn)象。金屬腐蝕的定義為：金屬與周?chē)h(huán)境(介質(zhì))之間發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)作用而引起的破壞或變質(zhì)。腐蝕的分類(lèi)有多種，如按腐蝕環(huán)境分類(lèi)、按腐蝕機(jī)理分類(lèi)、按腐蝕形態(tài)分類(lèi)等。在對(duì)腐蝕現(xiàn)象研究時(shí)，一般先從腐蝕形態(tài)入手，再進(jìn)一步地分析腐蝕機(jī)理等，因?yàn)椤案g形態(tài)”最容易識(shí)別和判斷。

腐蝕形態(tài)的分類(lèi)有全面腐蝕和局部腐蝕兩種，這兩種形態(tài)的表征用肉眼即可識(shí)別。從對(duì)1J79合金樣品的觀察可以判定，樣品的腐蝕屬于“局部腐蝕”類(lèi)型。

局部腐蝕是相對(duì)全面腐蝕而言，特點(diǎn)是腐蝕僅局限或集中在材料的某一個(gè)特定部位。局部腐蝕的破壞形式較多，有電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、晶問(wèn)腐蝕、剝蝕、選擇性腐蝕以及絲狀腐蝕等。

產(chǎn)生這些局部腐蝕的原因眾多，既有外界環(huán)境的因素，又有材料本身的原因，還有這兩種因素綜合產(chǎn)生的作用而導(dǎo)致的。從1J79合金樣品的表現(xiàn)形式和發(fā)生腐蝕的環(huán)境分析，基本排除“電偶腐蝕”、“剝蝕”和“絲狀腐蝕”的可能。

通過(guò)對(duì)1J79合金磁頭樣品的非金屬夾雜物的觀察，夾雜物的數(shù)量、分布、及形態(tài)均不可能造成樣品浸在清水中發(fā)生銹蝕，故此，排除由于夾雜物的聚集引起“點(diǎn)蝕”的可能。

同樣，通過(guò)對(duì)磁頭樣品的組織觀察可以看出，樣品晶界致密，沒(méi)有晶間腐蝕傾向及其它晶界缺陷。從而可以排除晶間腐蝕的可能。同時(shí)，樣品為單相奧氏體，沒(méi)有其它的析出相，所以也可以排除選擇性腐蝕的可能。

依據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，基本排除了電偶腐蝕、點(diǎn)蝕、晶問(wèn)腐蝕、剝蝕、選擇性腐蝕以及絲狀腐蝕的可能。結(jié)合觀察到的現(xiàn)象，可以進(jìn)一步地判斷磁頭制品的腐蝕現(xiàn)象屬于縫隙腐蝕。

縫隙腐蝕是指由于結(jié)構(gòu)或其它原因，當(dāng)金屬材料之間形成25～100gm的縫隙時(shí)，由于此種縫隙的存在，使縫隙內(nèi)溶液中的與腐蝕有關(guān)的物質(zhì)(如氧或某些阻蝕性物質(zhì))遷移困難，從而引起縫隙內(nèi)金屬的腐蝕，這種現(xiàn)象叫做縫隙腐蝕。

2．1縫隙腐蝕產(chǎn)生的條件

縫隙腐蝕是一種很普遍的局部腐蝕現(xiàn)象。不論是同種或異種金屬相接觸，如鉚接、焊接、螺紋連接等，均會(huì)引起縫隙腐蝕。即使是金屬同非金屬(如塑料、橡膠、玻璃、木材、石棉、織物以及各種法蘭盤(pán)之間的襯墊等)相接觸也會(huì)引起金屬的縫隙腐蝕。圖l5。

???圖l5是金屬樣品在玻璃燒杯底部留下的縫隙腐蝕痕跡。甚至金屬表面的一些沉積物、附著物，如灰塵、砂礫、腐蝕產(chǎn)物的沉積等也會(huì)給縫隙腐蝕創(chuàng)造條件。幾乎所有的金屬、所有的腐蝕性介質(zhì)都有可能引起金屬的縫隙蝕，其中以CI-的溶液最容易發(fā)生此類(lèi)腐蝕。

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2．2縫隙腐蝕的機(jī)理

關(guān)于縫隙腐蝕的機(jī)理已經(jīng)有一些理論。目前，普遍為大家所接受的縫隙腐蝕機(jī)理是氧濃度差電池(圖a)與閉塞電池自催化效應(yīng)(圖b)共同作用的結(jié)果。原理見(jiàn)圖16所示。?

?任縫隙腐蝕的初期，陽(yáng)極溶解和陰極還原是在包括縫隙內(nèi)部的整個(gè)金屬表面上均勻進(jìn)行的，但縫隙內(nèi)的O在孕育期就消耗殆盡了，致使縫隙內(nèi)溶液中的氧要靠擴(kuò)散補(bǔ)充，但氧擴(kuò)散到縫隙深處很困難，從而終止了縫隙內(nèi)氧的陰極還原反應(yīng)，使縫隙內(nèi)金屬表面和縫隙外自由暴露表面之間組成宏觀電池。缺乏氧的區(qū)域(縫隙內(nèi))電勢(shì)較低成為陽(yáng)極區(qū)，氧易到達(dá)的區(qū)域(縫隙外)電勢(shì)較高成為陰極區(qū)。結(jié)果是，縫隙內(nèi)金屬溶解，金屬陽(yáng)離子不斷增多，這就吸引縫隙外溶液中的負(fù)離子(如C1-)移向縫隙內(nèi)以維持電荷平衡。原理見(jiàn)圖17所示。

所生成的金屬氯化物在水中水解成不溶的金屬氫氧化物和游離酸。結(jié)果使縫隙內(nèi)pH值下降，這樣C廣和低pH值共同加速了縫隙腐蝕?？p隙腐蝕的速率和深度與縫隙大小關(guān)系密切，一般地，縫隙愈窄，愈容易發(fā)生縫隙腐蝕。

3.?綜合分析

理論及實(shí)踐證明，幾乎所有的金屬、所有的腐蝕性介質(zhì)都有可能引起金屬的縫隙腐蝕。但在本次試驗(yàn)研究中對(duì)其它材料進(jìn)行同樣條件下的試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的樣品表面出現(xiàn)了銹蝕，而有的樣品沒(méi)有出現(xiàn)銹蝕。進(jìn)一步的分析，這種現(xiàn)象可能是由以下兩個(gè)原造成的：

(1)?本次試驗(yàn)的目的是為了重現(xiàn)實(shí)際工藝條件下發(fā)申縫隙腐蝕的現(xiàn)象，以便于對(duì)現(xiàn)象的研究分析。所以，采用的試驗(yàn)條件與真正意義上檢驗(yàn)材料抗縫隙腐蝕能力的條件有區(qū)別。例如，在GB／T10127．2002《不銹鋼三氯化鐵縫隙腐蝕試驗(yàn)方法》中規(guī)定，試驗(yàn)溶液為鹽酸、三氯化鐵水溶液，其試驗(yàn)溫度分別為22℃、35℃和55℃。顯然與本試驗(yàn)的溶液為清水、試驗(yàn)溫度為室溫的差別是明顯的。?

(2)?不同成分的金屬材料耐縫隙腐蝕的力能是小一樣的。一般的認(rèn)為，Cr、Mo含量高的合金，其抗縫隙腐蝕的能力要強(qiáng)一些。

綜上所述，如果采用相應(yīng)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)對(duì)本試驗(yàn)的所有樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果應(yīng)該是都會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕的，只是程度輕重不一而已。

從本次試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，在同一條件下，北冶公司牌號(hào)為BYPI2、BYP27帶材的縫隙腐蝕傾向最為嚴(yán)重，同樣地，1J79、1J85次之，35#等則沒(méi)有出現(xiàn)腐蝕傾向，這個(gè)結(jié)果只是可以說(shuō)明，材料成分對(duì)材料在清水中抗縫隙腐蝕的影響程度，同時(shí)還可以對(duì)可能出現(xiàn)的相關(guān)事件提供參考。

但特別值得關(guān)注的是1J77合金帶材沒(méi)有出現(xiàn)銹斑，而在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，客戶同樣也反映1J77合金較1J79合金出現(xiàn)銹斑的幾率要低很多。這和1J77合金成分中含有銅的成分有關(guān)。理論上，含有銅的合金有較好的抗縫隙腐蝕性能。

4.?結(jié)論

(1)1J79合金磁頭制品經(jīng)水浸后，部分磁頭表面局部出現(xiàn)的銹斑為“縫隙腐蝕”現(xiàn)象。

(2)1J79軟磁合金帶材在沖壓成型過(guò)程中，其表面的鈍化膜在與模具腔膛摩擦?xí)r被破壞，當(dāng)多個(gè)磁頭在自然堆積時(shí)，必然會(huì)有一部分磁頭的局部接觸距離達(dá)到發(fā)生“縫隙腐蝕”的條件，從而導(dǎo)致這些磁頭制品在水中浸泡較短時(shí)間內(nèi)就出現(xiàn)了銹斑。這是金屬材料的特性所決定的，是材料在特定環(huán)境下的一種正常表現(xiàn)形式，且有著必然性，和材料本身質(zhì)量無(wú)關(guān)。

(3)采用磁頭水浸后有無(wú)銹斑的出現(xiàn)來(lái)評(píng)定材料的好壞或合格與否是用戶自創(chuàng)的“土法”經(jīng)驗(yàn)法，不能用來(lái)作為評(píng)判材料品質(zhì)的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。