1J17圓棒1J20軟磁材料1J17圓鋼1J20卷料坡莫合金
坡莫合金指鐵鎳合金，其含鎳量的范圍很廣，在35％－90％之間。坡莫合金的zui大特點(diǎn)是具有很高的弱磁場(chǎng)導(dǎo)磁率。它們的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度一般在0.6--1.0T之間。

1j17軟磁合金切割
目錄簡(jiǎn)史結(jié)構(gòu)和磁性磁性與其成分、加工工藝和終熱處理的關(guān)系分類(lèi)及性能
(1)35%～40%Ni-Fe合金。
(2)45%～50%Ni-Fe合金。
(3)50%～65%Ni-Fe合金。
(4)70%～81%Ni-Fe合金。
基本特點(diǎn)簡(jiǎn)介生產(chǎn)過(guò)程納米氧化層的影響簡(jiǎn)史結(jié)構(gòu)和磁性磁性與其成分、加工工藝和終熱處理的關(guān)系分類(lèi)及性能
(1)35%～40%Ni-Fe合金。
(2)45%～50%Ni-Fe合金。
(3)50%～65%Ni-Fe合金。
(4)70%～81%Ni-Fe合金。
1913年美國(guó)人埃爾門(mén)(G.W.Elmen)發(fā)現(xiàn)，30%～90%Ni-Fe合金在弱、中磁場(chǎng)下具有良好的軟磁特性，其中含鎳78%的鎳鐵合金的起始磁導(dǎo)率μizui高，遂命名為坡莫合金(permalloy)，意即導(dǎo)磁合金。他還發(fā)現(xiàn)了進(jìn)一步提高 50%～90%Ni-Fe合金起始磁導(dǎo)率的特殊熱處理工藝，稱(chēng)為“坡莫合金熱處理”。1921年78%Ni-Fe合金被用于繼電器。1924年英國(guó)人史密斯(Smith)等發(fā)明了添加銅、鉻的76%Ni-Fe合金，稱(chēng)為 “Mumetal”(英國(guó)Telcon公司生產(chǎn))。1931年美國(guó)人延森(T.D.Yensen)發(fā)明了用真空熔煉和氫氣高溫退火的工藝，以?xún)艋辖?，并發(fā)展了商品牌號(hào)為Hipernik的超級(jí)鎳鐵合金。1934年美國(guó)人凱薩爾(G.A.Kelsall)發(fā)現(xiàn)磁場(chǎng)熱處理可明顯提高鐵鎳合金的zui大磁導(dǎo)率，65%Ni-Fe(65坡莫合金)經(jīng)磁場(chǎng)熱處理后，μmax提高約10倍。1947年美國(guó)人波佐思(R.M.Bozorth)等發(fā)明了μi和μmzui高的合金，稱(chēng)超坡莫合金。60年代初，中國(guó)鋼鐵研究總院發(fā)明了用橫向磁場(chǎng)處理和加適量氧氣的方法，制得了Br和Hc接近于零，磁導(dǎo)率非常恒定的65%Ni- Fe合金(中國(guó)牌號(hào)1J66)。70年代以后，為適應(yīng)高頻開(kāi)關(guān)電源和磁記錄技術(shù)發(fā)展的需要，在含高鎳的鎳鐵合金中加入鈮、鉭、釩、鎢、鈦、硅和鋁等各種元素制得了高硬度、高電阻率、低損耗的高磁導(dǎo)率合金，成為軟磁合金中性能類(lèi)型多，品種和用途廣，具代表性的合金。
鎳含量在30%以上的鎳鐵合金，在室溫時(shí)都為單相的面心立方(γ)結(jié)構(gòu)，但在30%Ni附近的單相結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，因此實(shí)用的鐵鎳軟磁合金，含鎳量都在 36%以上。鐵鎳合金在含鎳75%(原子分?jǐn)?shù))附近，在此單相合金中會(huì)發(fā)生Ni3Fe長(zhǎng)程有序轉(zhuǎn)變，這時(shí)合金的點(diǎn)陣常數(shù)和物理性質(zhì)，如電阻率和磁性等都會(huì)發(fā)生變化。因此，要考慮有序轉(zhuǎn)變對(duì)性能的影響。通常在Ni3Fe合金中加入少量Mo或Cu等附加元素，以抑制長(zhǎng)程有序的生成。
編輯本段磁性與其成分、加工工藝和終熱處理的關(guān)系
圖1示出二元鎳鐵合金的飽和磁化強(qiáng)度Js、居里溫度Tc、磁晶各向異性K1及磁致伸縮常數(shù)λ與鎳含量的關(guān)系。圖2示出Ni-(Fe+Cu)-Mo合金的 K1和λ與成分和熱處理冷卻速度的關(guān)系。圖3示出由軋制和磁退火工藝得到的單軸各向異性常數(shù)Ku1、Ku2隨鎳含量的變化。由圖可知，K1不僅依賴(lài)于成分，且與Ni3Fe的短程有序(為熱處理冷卻速度所控制)有關(guān)。λ基本上由成分決定，僅在Ni3Fe的成分處，冷卻速度才對(duì)λ111和λ100有少許影響。低于Tc以下溫度磁場(chǎng)熱處理時(shí)產(chǎn)生的Ku2要比滑移形變(冷軋時(shí))產(chǎn)生的Ku1小一個(gè)數(shù)量級(jí)。Ku1和Ku2都是單軸各向異性，所以當(dāng)沿其擇優(yōu)方向磁化時(shí)可得到矩形磁滯回線，而沿垂直方向磁化可得到低Br的扁平回線。對(duì)鎳含量為70%~80%的合金，其Kl≤0，易磁化方向?yàn)?lt;111>，需避免{100}<001>立方織構(gòu)、混亂取向的隨機(jī)織構(gòu)。而鎳為45%~68%的合金K1>0、易磁化方向?yàn)?lt;100>，故為獲得高磁性，應(yīng)盡量獲得立方織構(gòu)。具體可采用大壓下量冷軋和較低溫度(900～1050℃)退火。坡莫合金的終退火應(yīng)在不含氧，露點(diǎn)在一40℃以下的純氫氣氛中或在真空度達(dá)10-2～10-3Pa的氣氛中進(jìn)行。
編輯本段分類(lèi)及性能 坡莫合金按成分可分為35%～40%Ni-Fe合金、45%～50%Ni-Fe合金、50%～65%Ni-Fe合金和70%～81%Ni-Fe合金4大類(lèi)。每一類(lèi)都可做成具有圓形磁滯回線、矩形磁滯回線或扁平磁滯回線材料。(1)35%～40%Ni-Fe合金。 在含鎳35%～40%范圍內(nèi)，磁晶各向異性K1隨鎳含量增加而減小，并且方形比Br/Bs也變小，顯示出圓形磁滯回線。這種圓形回線與高阻率(鎳含量為 40%時(shí)，ρ=60μΩ.cm;而在48%時(shí)，ρ=45μΩ.cm)和細(xì)晶粒各向同性微結(jié)構(gòu)相結(jié)合，導(dǎo)致較低的鐵心損耗。例如厚度0.05mm的 40%Ni-Fe合金帶，在0.1T和20kHz下的損耗為9瓦.千克-1;而48%Ni-Fe合金帶的相應(yīng)損耗為14瓦.千克-1.該類(lèi)合金適用于方波變壓器、直流變換器等。
(2)45%～50%Ni-Fe合金。 該成分范圍內(nèi)的合金具有坡莫合金中zui高的飽和磁化強(qiáng)度，且K1>O，易磁化方向?yàn)?lt;100>。通過(guò)形成立方織構(gòu)可得到矩形磁滯回線，用于磁放大器、扼流圈和變壓器。也可通過(guò)形成二次再結(jié)晶的{210}織構(gòu)，或借助初次再結(jié)晶形成細(xì)晶粒各向同性顯微組織，得到圓形磁滯回線。這種合金具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力，可用于電流變壓器、接地故障斷路器、微電機(jī)和繼電器等。
(3)50%～65%Ni-Fe合金。 該成分范圍內(nèi)合金有zui高的居里溫度，飽和磁化強(qiáng)度也較高，且在有序狀態(tài)K1≈O，因此磁場(chǎng)熱處理效應(yīng)特別明顯，能產(chǎn)生很強(qiáng)的感生磁各向異性。低溫(居里點(diǎn)以下約130℃)磁場(chǎng)熱處理時(shí)，磁滯回線呈矩形，直流zui大磁導(dǎo)率高，但動(dòng)態(tài)特性較差;高溫(居里點(diǎn)以下約60℃)磁場(chǎng)熱處理時(shí)，回線的方形比有所下降，直流zui大磁導(dǎo)率不高，但動(dòng)態(tài)特性好。含鎳約55%的鎳鐵合金(加2%鉬)經(jīng)高溫退火，形成{210}<00l>織構(gòu)或細(xì)晶粒二次再結(jié)晶組織，然后進(jìn)行高溫縱向磁場(chǎng)熱處理，可顯著提高μi和μm。具有細(xì)晶各向同性微結(jié)構(gòu)的含鎳65%的鎳鐵合金經(jīng)縱向磁場(chǎng)熱處理，可獲得良好動(dòng)態(tài)特性的矩形磁滯回線材料，適用于磁放大器。這種合金經(jīng)橫向磁場(chǎng)熱處理，可得低Br扁平狀回線，磁導(dǎo)率在一定的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍內(nèi)變化很小，被稱(chēng)為恒磁導(dǎo)率合金，適于做電感元件。(4)70%～81%Ni-Fe合金。 該成分范圍的坡莫合金具有zui高的磁導(dǎo)率。雖然二元的鎳鐵合金中K1和不可λ能同時(shí)降為零，但在此成分范圍內(nèi)加入適量的合金化元素如鉬、鉻、銅等，再通過(guò)控制熱處理的冷卻速度，便可以使K1和λ同時(shí)趨近于零，從而獲得很高的磁導(dǎo)率和很低的矯頑力。一般這種合金的μi可達(dá)40～60mH/m。1947年美國(guó)波佐思(R.M.Bozorth)等人用較純的原材料，經(jīng)真空熔煉并終在純凈的氫氣中于1200～1300℃高溫退火，獲得了μi和μm*的 Ni79Mo5合金，稱(chēng)超坡莫合金。其μi可達(dá)150mH/m以上，μm可達(dá)1130mH/m。20世紀(jì)60年代末，日本的增本量等在78%Ni-Fe合金中加入鈮、鉭，以后又加入第四和第五種元素如鉬、鉻、鈦、鋁、錳等，獲得了高硬度高磁導(dǎo)率的坡莫合金，其硬度Hv>200，稱(chēng)為硬坡莫合金。這類(lèi)合金適用于做變壓器、扼流圈、磁頭、磁屏蔽等。此外，該類(lèi)合金通過(guò)形成立方織構(gòu)，其回線還可呈矩形;同時(shí)控制該合金的有序度，使K1≥O，則顯示出良好的動(dòng)態(tài)特性，它很適合于做磁調(diào)制器等。添加2%的80%～82%Ni-Fe合金粉末制作的壓粉鐵心，具有高的電阻和良好的穩(wěn)定性，可在300Hz的頻率下使用。

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