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(980℃)，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[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[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[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[1] 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。
六、1J22使用范围
6.1 航空、航天零部件
6.2 微电机转子、电磁铁极头、继电器、换能器等
6.3 电话耳机震动膜
七、1J22品种规格
7.1棒材、带材、锻件、半成品协商供应
上海蓝铸特种合金材料有限公司
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