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1J22概述:1J22是高饱和磁感应强度铁钴钒软磁合金,在现有软磁材料中该合金的饱和磁感应强度(2.4T),居里点也很高(℃),饱和磁致伸缩系数(60~×10-6)。由于饱和磁感应强度高,在制作同等功率的电机时,可大大缩小体积,在作电磁铁时,在同样截面积下能产生大的吸合力。由于居里点高,可使该合金能在其他软磁材料已经完全退磁的较高温度下工作,并保持良好的磁稳定性。由于有大的磁致伸缩系数,极适于作磁致伸缩换能器,输出能量高,工作效率也高。该合金电阻率低(0.27μΩ·m),不宜在高频下使用。价格较贵、易氧化、加工性能差,添加适量镍或其他元素,可改善其加工性。
1J22材料牌号1J22(Co50V2)。
1J22相近牌号
AFK(法国),50КФ(俄罗斯),Permendur(英国),Supermendur(美国),HiperCo50(美国)。
1J22材料的技术标准
GB/T-《软磁合金尺寸、外形、表面质量、实验方法和检验规则》
GB/T-《高饱和磁感应强度软磁合金技术条件》
1J22化学成分
C≤0.04%Mn≤0.30%Si≤0.30%P≤0.%S≤0.%Cu≤0.20%Ni≤0.50%
Co=49.0~51.0%V=0.80~1.80%Fe=余量
1J22热处理制度
冷轧带材试样:随炉升温到~℃,保温3~6h,,以50℃/h速度冷却到℃,再以~℃/h速度冷却至℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
锻坯所取试样:随炉升温到1℃±20℃,保温3~6h,以50~℃/h速度冷却到℃,保温3h,然后以30℃/h速度冷却到℃,再以℃/h速度冷却至℃出炉,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
用于要求在较低磁场下具有较高磁感应强度、较低矫顽力、较高矩形比的材料:随炉升温到℃±10℃,保温4h,以50℃/h速度冷却到℃,保温3h,然后以℃/h速度冷却到℃出炉,在保温(℃)开始加1~A/m直流磁场,退火介质为露点不高于-40℃的氢气。
1J22应用概况与特殊要求
已生产、使用多年,性能稳定,材料较成熟。适宜做质量轻、体积小的航空、航天用电器元件,如微电子转子、电磁铁极头、继电器、换能器等。
1J22合金组织结构
该合金组织结构为体心立方晶格的单相固溶体,在~℃附近发生γα相转变,当温度低于℃时,产生有序化,形成FeCo超结构,无序的α相转变为有序α′相。
冲击法的测量原理
直流冲击法是用于测量软磁材料磁性能的一种方法,测量原理是基于电磁感应定律。当磁化电流改变Ai时,对应的磁场强度变化为△H,磁感应强度改变△B,产生的磁通量变化为△P=△B-N,S,式中:N,为次级线圈绕制匝数;S为所测样品的截面积,cm。冲击检流计产生一个偏转a。因为AP=C,a,所以△B=C,a/N,S,式中:C,为冲击常数,Wb/格。通过改变不同的磁化电流就可以得到不同的△B,根据其中的关系可以得出磁化曲线和磁滞回线。由直流冲击法的测量原理可得到磁感应强度B,的计算公式:C,B,=vs4.
(1)式中:a.为线框偏转量,单位为cm。量是测量B,的重要前提,所以需要准确地标定冲击常数。C,的准确测试验采用M=0.01H的标准互感来标定冲击常数,已知互感值和磁化电流,就得到冲击常数的计算
公式:c,=2Ma_
(2)式中:Ⅰ为磁环电流;M为标准互感。a是由起始的光标位置和最大偏转位置共同决定的。系统的冲击常数与冲击检流计的阻尼度有关闯,而阻尼度取决于检流计的回路总电阻。通过多次试验选取不同的外接电阻和磁化电流最终选取了相对误差较小、测量时间短的一组数据,最后得出冲击常数c=6.02×10Wb/格。试验通过测量1J50材料的饱和磁感应强度对冲击常数进行标定,试验结果的相对误差都在2%以内,说明冲击常数标定成功。
影响测试因素分析
在磁性材料测量中,一般情况下B和H是非线性函数关系间,所以B不仅受到H的影响,还与材料的磁经历有关,所以在测量之前必须通过退磁来确保B和H都为零的状态。理论上退磁次数越多越好,但是退磁的次数也会影响测量的结果,退磁次数过多,会导致样品发热,影响样品的测试精度。所以在测量试验中要确定最佳退磁次数。
由式(1)可知:一般增加样品的次级线圈匝数就会增加检流计的偏转量,进而可以提高B,的测试灵敏度,但是增大次级线圈匝数之后,会影响整个测试回路中的电感量,而电感又影响被测电量,冲击常数与电感成反比,而电感又和次级线圈的匝数N,成正比,则当N,增大时,冲击常数又减小。所以正确选取次级线圈的匝数也是影响测量精度的一个很重要因素。
由于不同的直流磁化电源在测量过程中会产生不同的动态电阻,会影响到测试结果,所以试验还选取了不同的磁化直流电源作为分析当中的一个因