一、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最高(2.4T)，居里点也很高(98℃)，饱和磁致伸缩系数最大(60～100×10-6)。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。
1.1 1J22材料牌号 1J22(Co50V2)。
1.2 1J22相近牌号 50КФ(俄罗斯)，Permendur(英国)，Supermendur(美国)，HiperCo50(美国)。
1.3 1J22材料的技术标准
GB/T 15001-1994 《软磁合金尺寸、外形、表面质量、实验方法和检验规则》
GB/T 15002-1994 《高饱和磁感应强度软磁合金技术条件》
1.4 1J22化学成分 见表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热处理制度 冷轧带材试样：随炉升温到850～900℃，保温3～6h,，以50℃/h速度冷却到750℃，再以180～240℃/h速度冷却至300℃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1100℃±20℃，保温3～6h，以50～100℃/h速度冷却到850℃，保温3h，然后以30℃/h速度冷却到700℃，再以200℃/h速度冷却至300℃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850℃±10℃，保温4h，以50℃/h速度冷却到750℃，保温3h,然后以200℃/h速度冷却到300℃出炉，在保温(750℃)开始加1240～1600A/m直流磁场，退火介质为露点不高于－40℃的氢气。
1.6 1J22品种规格与供应状态 以冷轧带材、冷拉丝材，热轧（锻）扁材和棒材，不经热处理供应。品种规格、尺寸及允许偏差见表1-2，对尺寸有特殊要求的，由供需双方协议。
表1-2
|
产品种类 |
(δ或D)/mm |
B/mm |
L/mm≥ |
产品种类 |
(δ或D)/mm |
B/mm |
L/mm≥ |
||
|
尺寸 |
允许偏差 |
尺寸 |
允许偏差 |
||||||
|
冷轧带材 |
0.05～0.09 |
0 －0.015 |
60～120 |
5000 |
冷拉丝材
|
>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 |
热轧（锻）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 |
||||
|
冷拉丝材 |
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熔炼与铸造工艺 采用真空感应炉熔炼。
1.8 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。
二、1J22物理及化学性能
2.1 1J22热性能 见表2-1。
表2-1
|
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 见表2-2。
2.3 1J22电性能 见表2-2。
2.4 1J22磁性能
2.4.1 1J22居里点 见表2-2。
2.4.2 1J22饱和磁致伸缩系数 见表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标准中规定的磁性能
2.4.3.1 1J22不同厚度的典型静态磁性能见表2-3。
表2-3
|
δ/mm |
在不同磁场强度(A/m)下的静态磁性能/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不同厚度的铁损见表2-4。
表2-4
|
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不同厚度的动态磁化曲线及损耗曲线 见图2-1～图2-5d=0.35、0.2mm厚的试样清漆绝缘，d=0.1mm的试样为氧化镁绝缘。
2.5 1J22化学性能
2.5.1 1J22抗氧化性能 易氧化。
三、1J22力学性能
3.1 1J22技术标准规定的性能
3.2 1J22室温及各种温度下的力学性能
3.2.1 1J22硬度 合金软态HRB90，冷硬态HRC35。
3.2.2 1J22拉伸性能
3.2.2.1 1J22抗拉强度 合金软态σb=490MPa,冷硬态σb=1323MPa。
3.2.2.2 1J22规定非比例伸长应力合金软态σP0.2=343MPa。
3.2.2.3 1J22断后伸长率 合金的断后伸长率δ=1%。
3.3 1J22持久和蠕变性能
3.4 1J22疲劳性能
3.5 1J22弹性性能
3.5.1 1J22弹性模量 合金的弹性模量E=216GPa。
四、1J22组织结构
4.1 1J22相变温度
4.2 1J22时间-温度-组织转变曲线
4.3 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900～930℃附近发生γ«α相转变，当温度低于730℃时，产生有序化，形成FeCo超结构，无序的α相转变为有序α′相。
五、1J22工艺性能与要求
5.1 1J22成形性能 合金经880℃左右快速淬火后，可以加工成薄带和细丝，带、丝可冲制、卷绕或加工成各种形状的元器件。
5.2 1J22焊接性能 焊接性能较差。
5.3 1J22零件热处理工艺
5.4 1J22表面处理工艺
5.5 1J22切削加工与磨削性能 该合金的热轧（锻）材、冷拉丝材和带材，可切削和磨削加工。当合金加工成元器件，并经缓慢冷却的最终热处理后，塑性很差，只能轻微研磨。
