軟磁合金1J85相對(duì)磁導(dǎo)率
1J85軟磁合金主要由鐵、鎳、鉬和錳等元素組成。它具有高飽和感應(yīng)強(qiáng)度(Bs)和低矯頑力(Hc),具有良好的導(dǎo)磁性能和熱穩(wěn)定性。該合金在高溫環(huán)境下具有優(yōu)異的性能,適用于電子設(shè)備、電力變壓器、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用。

影響1J85合金磁性能的因素,包括化學(xué)成分、表面質(zhì)量、合金純凈度以及熱處理工藝等。在含鎳w為72%~83%的Ni-Fe合金中,目前最佳的磁性能值為μ4?300000(Hyperm?Maximum?300合金0.1mm的環(huán)帶,4mA/cm,50Hz),μm?400000(50Hz),Hc0.4A/mμ,m最高達(dá)到900000以上。根據(jù)磁化理論,為了獲得高磁導(dǎo)率,必須使磁晶各向異性常數(shù)k1和飽和磁致伸縮常數(shù)λs同時(shí)趨于零。對(duì)Ni-Fe合金,k1和λs的大小不僅取決于成分,還與Ni3Fe的有序-無(wú)序有關(guān)。對(duì)于成分合適的合金,采用熱處理方法控制合金的有序程度,可實(shí)現(xiàn)磁晶各向異性常數(shù)k1和飽和磁致伸縮常數(shù)λs同時(shí)趨于零,從而獲得高磁導(dǎo)率是可行的。日本研究人員認(rèn)為,通過(guò)控制工藝條件,使PC合金晶粒粗大化,可以提高PC坡莫合金的磁性能。

實(shí)驗(yàn)方案
1J85合金帶,原最終熱處理制度為1200℃高純H2中保溫3h,隨后以150℃/h的冷卻速度降溫至480℃,隨爐冷卻到300℃出爐。雖然提高退火溫度,提高磁導(dǎo)率,降低矯頑力,但過(guò)高的熱處理溫度會(huì)降低磁導(dǎo)率,因此最終高溫退火溫度為1200℃。5Mo坡莫合金的居里點(diǎn)約為400℃,在300~500℃間存在著一個(gè)使各向異性常數(shù)為零的適當(dāng)?shù)臒崽幚頊囟取6@類合金在300~600℃對(duì)回火制度十分敏感,要獲得較高的磁導(dǎo)率,中溫保溫溫度不能低于此值。試驗(yàn)中二次退火溫度選擇在500℃。(1)厚度為0.1mm合金的熱處理制度圖1方案①為原熱處理制度;方案②在原熱處理制度基礎(chǔ)上增加600℃中溫退火2h,隨爐冷卻到300℃出爐;方案③700℃后拉出高溫區(qū)快冷,冷卻速度為約300℃/h,冷卻到300℃出爐;方案④為方案①基礎(chǔ)上增加1200℃高純H2中保溫時(shí)間至5h;方案⑤為方案④基礎(chǔ)上增加500℃通H2保溫1h,然后快冷吹風(fēng),冷卻速度約400℃/h,冷卻到300℃出爐。

圖2方案①為原熱處理制度增加高溫保溫時(shí)間至5h;方案②為1200℃高純H2中保溫5h,隨后以150℃/h的冷卻速度降溫至550℃,拉出爐體,快速冷卻(400℃/h),到300℃出爐;方案③為方案①基礎(chǔ)上增加高純H2中500℃二次中溫退火1h,然后快冷吹風(fēng),冷卻速度約400℃/h,冷卻到300℃出爐。

對(duì)于高Ni坡莫合金,要獲得高初始磁導(dǎo)率,主要是使k1和λs同時(shí)趨近于零。k1和λs強(qiáng)烈地依賴于成分,而且k1對(duì)600~300℃溫區(qū)的冷卻速度或等溫回火溫度十分敏感。因而,若使k1和λs同時(shí)趨近于零,必須把合金成分和熱處理恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)合。合金成分符合YB/T08621996,鎳含量w為80.0%~81.5%,鉬含量5.0%~6.0%。由試驗(yàn)結(jié)果可見,鉬含量高的爐號(hào)(699Mo5.68%、705Mo5.75%)提高冷卻速度并沒(méi)有明顯提高初始磁導(dǎo)率,而爐號(hào)699的最大磁導(dǎo)率反而降低。這說(shuō)明少量Mo降低了有序轉(zhuǎn)換溫度,抑制了合金的有序化,無(wú)需快速冷卻即可獲得較高的磁導(dǎo)率。而快速冷卻使內(nèi)應(yīng)力增大,影響磁導(dǎo)率。因此,對(duì)Mo含量較高的合金,在爐冷條件下可獲得較高的磁導(dǎo)率。