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一、1J22概述
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????1J22是高飽和磁感應強度鐵鈷釩軟磁合金，在現有軟磁材料中該合金的飽和磁感應強度最高(2.4T)，居里點也很高(980℃)，飽和磁致伸縮系數最大(60～100×10-6)。由于飽和磁感應強度高，在制作同等功率的電機時，可大大縮小體積，在作電磁鐵時，在同樣截面積下能產生大的吸合力。由于居里點高，可使該合金能在其他軟磁材料已經完全退磁的較高溫度下工作，并保持良好的磁穩定性。由于有大的磁致伸縮系數，極適于作磁致伸縮換能器，輸出能量高，工作效率也高。該合金電阻率低(0.27μΩ·m)，不宜在高頻下使用。價格較貴、易氧化、加工性能差，添加適量鎳或其他元素，可改善其加工性。
1.1?1J22材料牌號?1J22(Co50V2)。
1.2?1J22相近牌號?50КФ(俄羅斯)，Permendur(英國)，Supermendur(美國)，HiperCo50(美國)。
1.3?1J22材料的技術標準????
????GB/T?15001-1994?《軟磁合金尺寸、外形、表面質量、實驗方法和檢驗規則》
????GB/T?15002-1994?《高飽和磁感應強度軟磁合金技術條件》
1.4?1J22化學成分??見表1-1。
表1-1%
C | Mn | Si | P | S | Cu | Ni | Co | V | Fe |
≤ |
0.04 | 0.30 | 0.30 | 0.020 | 0.020 | 0.20 | 0.50 | 49.0～51.0 | 0.80～1.80 | 余量 |
1.5?1J22熱處理制度?冷軋帶材試樣：隨爐升溫到850～900℃，保溫3～6h,，以50℃/h速度冷卻到750℃，再以180～240℃/h速度冷卻至300℃出爐，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。
????鍛坯所取試樣：隨爐升溫到1100℃±20℃，保溫3～6h，以50～100℃/h速度冷卻到850℃，保溫3h，然后以30℃/h速度冷卻到700℃，再以200℃/h速度冷卻至300℃出爐，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。
????用于要求在較低磁場下具有較高磁感應強度、較低矯頑力、較高矩形比的材料：隨爐升溫到850℃±10℃，保溫4h，以50℃/h速度冷卻到750℃，保溫3h,然后以200℃/h速度冷卻到300℃出爐，在保溫(750℃)開始加1240～1600A/m直流磁場，退火介質為露點不高于－40℃的氫氣。
1.6?1J22品種規格與供應狀態?以冷軋帶材、冷拉絲材，熱軋（鍛）扁材和棒材，不經熱處理供應。品種規格、尺寸及允許偏差見表1-2，對尺寸有特殊要求的，由供需雙方協議。
?表1-2
產品種類 | (δ或D)/mm | B/mm | L/mm≥ | 產品種類 | (δ或D)/mm | B/mm | L/mm≥ |
尺寸 | 允許偏差 | 尺寸 | 允許偏差 |
冷軋帶材 | 0.05～0.09 | ??0 －0.015 | 60～120 | 5000 | 冷拉絲材 ? | >0.49～0.09 | ±0.03 | - | - |
>0.09～0.19 | ??0 －0.02 | 500 | >0.90～3.00 | ±0.04 |
>0.19～0.25 | ??0 －0.03 | 200 | >3.00～6.00 | ±0.06 |
>0.25～0.40 | ??0 －0.04 | 200 | 熱軋（鍛）扁材和棒材 | 6.0～8.0 | ±0.5 | - | 1000 |
>0.40～0.70 | ??0 －0.05 | 200 | >8.0～12.0 | ±1.0 | 1000 |
>0.70～1.00 | ??0 －0.06 | 200 | >12.0～35.0 | ±1.5 | 250 |
冷拉絲材 | 0.10～0.19 | ±0.01 | － | － | >35.0～50.0 | ±2.0 | 250 |
>0.19～0.49 | ±0.02 | >50.0～80.0 | ±4.0 | 250 |
>80.0～100.0 | ±5.0 | 150 |
1.7?1J22熔煉與鑄造工藝?采用真空感應爐熔煉。
1.8?1J22應用概況與特殊要求?已生產、使用多年，性能穩定，材料較成熟。適宜做質量輕、體積小的航空、航天用電器元件，如微電子轉子、電磁鐵極頭、繼電器、換能器等。
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二、1J22物理及化學性能???
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2.1?1J22熱性能?見表2-1。
表2-1[1]
θ/℃ | 20～100 | 20～200 | 20～300 | 20～400 | 20～500 | 20～600 | 20～700 | 20～800 |
α1/10-6℃-1 | 9.2 | 9.5 | 9.8 | 10.0 | 10.4 | 10.5 | 10.8 | 11.3 |
2.2?1J22密度?見表2-2。
2.3?1J22電性能?見表2-2。
2.4?1J22磁性能
2.4.1?1J22居里點?見表2-2。
2.4.2?1J22飽和磁致伸縮系數?見表2-2。
表2-2
ρ/(μΩ·m) | ρ/(g/cm3) | Tc/℃ | λθ/10-6 |
0.40 | 8.20 | 980 | 60～100 |
2.4.3?1J22標準中規定的磁性能
2.4.3.1?1J22不同厚度的典型靜態磁性能見表2-3。
表2-3[3]
δ/mm | 在不同磁場強度(A/m)下的靜態磁性能/T | Hc/(A/m)≤ |
B400 | B800 | B1600 | B2400 | B4000 | B8000 |
0.1 | 1.68～1.79 | 1.94～2.01 | 2.12～2.15 | 2.20～2.25 | 2.28～2.31 | 2.35～2.40 | 120～148 |
0.2 | 1.70～1.80 | 2.00～2.02 | 2.15～2.18 | 2.22～2.25 | 2.30～2.33 | 2.40～2.41 | 115～135 |
0.35 | 1.70～1.81 | 1.95～2.02 | 2.12～2.17 | 2.20～2.24 | 2.20～2.24 | 2.28～2.34 | 123～135 |
2.4.3.2?1J22不同厚度的鐵損見表2-4。
表2-4[2]
δ/mm | f/Hz | P/(W/kg) |
P1.5 | P1.7 | P1.9 | P2.0 | P2.1 |
0.1 | 50 | 3.54～4.74 | 4.40～5.93 | 5.49～7.52 | 6.32～9.05 | 8.29～11.8 |
400 | 30.15～39 | 31.5～48.6 | 42.5～58.4 | 48.7～63.2 | 55.5～69.4 |
800 | 62.7～82.4 | 78.3～102.1 | 94.5～122.5 | 103～131.5 | 114.1～153.1 |
1000 | 74.6～105.9 | 91.7～132 | 110.9～158.3 | 122～173.1 | 138.8～197.8 |
0.2 | 50 | 3.68～4.03 | 4.59～4.99 | 5.77～6.62 | 6.7～7.87 | 8.33～9.84 |
400 | 35.2～36.3 | 43.7～45.2 | 50.4～56.5 | 58.4～64.2 | 64.0～77.6 |
800 | 84.7～87.7 | 106.5～110.8 | 130.6～138.2 | 144～156.1 | 157.0～179 |
1000 | 115.2～121.4 | 146～153.1 | 182～192.3 | 198～210.8 | 222～241 |
0.35 | 50 | 3.79～4.19 | 4.66～5.30 | 5.48～6.95 | 6.29～9.27 | 7.00～9.75 |
400 | 45.1～51.3 | 56.9～65.1 | 70.2～79.6 | 77.5～88.4 | 85.7～99.8 |
800 | 125.1～145 | 161.1～188 | 204～233 | 227～258 | 241～290.5 |
1000 | 177.5～206 | 234～266 | 297～334 | 332～374 | 369.5～434 |
2.4.4?1J22不同厚度的動態磁化曲線及損耗曲線?見圖2-1～圖2-5d=0.35、0.2mm厚的試樣清漆絕緣，d=0.1mm的試樣為氧化鎂絕緣。
2.5?1J22化學性能?
2.5.1?1J22抗氧化性能?易氧化。
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三、1J22力學性能
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3.1?1J22技術標準規定的性能
3.2?1J22室溫及各種溫度下的力學性能
3.2.1?1J22硬度?合金軟態HRB90，冷硬態HRC35。
3.2.2?1J22拉伸性能
3.2.2.1?1J22抗拉強度?合金軟態σb=490MPa,冷硬態σb=1323MPa。
3.2.2.2?1J22規定非比例伸長應力[1]?合金軟態σP0.2=343MPa。
3.2.2.3?1J22斷后伸長率?合金的斷后伸長率δ=1%。
3.3?1J22持久和蠕變性能
3.4?1J22疲勞性能?
3.5?1J22彈性性能
3.5.1?1J22彈性模量?合金的彈性模量E=216GPa。
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四、1J22組織結構
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4.1?1J22相變溫度???????????
4.2?1J22時間-溫度-組織轉變曲線?
4.3?1J22合金組織結構?該合金組織結構為體心立方晶格的單相固溶體，在900～930℃附近發生γ?α相轉變，當溫度低于730℃時，產生有序化，形成FeCo超結構，無序的α相轉變為有序α′相。
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五、1J22工藝性能與要求
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5.1?1J22成形性能?合金經880℃左右快速淬火后，可以加工成薄帶和細絲，帶、絲可沖制、卷繞或加工成各種形狀的元器件。
5.2?1J22焊接性能?焊接性能較差。
5.3?1J22零件熱處理工藝
5.4?1J22表面處理工藝
5.5?1J22切削加工與磨削性能?該合金的熱軋（鍛）材、冷拉絲材和帶材，可切削和磨削加工。當合金加工成元器件，并經緩慢冷卻的最終熱處理后，塑性很差，只能輕微研磨。
六、1J22使用范圍
6.1 ?航空、航天零部件
6.2 ?微電機轉子、電磁鐵極頭、繼電器、換能器等
6.3 ?電話耳機震動膜
七、1J22品種規格
7.1棒材、帶材、鍛件、半成品協商供應
上海藍鑄特種合金材料有限公司
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