1J87软磁合金热轧板百科解析

1J87软磁合金热轧板百科解析

1. 材料定义与核心特性
1J87是国际通用的高镍铁基软磁合金牌号（对应美标Permalloy 80系列），专为优异软磁性能设计。其热轧板指通过高温轧制工艺成形的板状原材料，具有：

高磁导率： 初始磁导率(μi)可达数万mH/m，最大磁导率(μm)高达数十万mH/m

低矫顽力(Hc)： 典型值＜5 A/m，磁滞损耗极低

低饱和磁感应强度(Bs)： 约0.78T（低于硅钢）

高电阻率(ρ)： 约0.55 μΩ·m，显著降低涡流损耗

特定居里温度(Tc)： 约480℃，界定其工作温度上限

2. 核心化学成分（重量百分比%）

镍(Ni)： 79.0~81.0%（核心元素，保障高磁导率）

钼(Mo)： 4.8~5.2%（关键添加，提升电阻率与耐磨性）

铜(Cu)： ≤0.20%（微量调节相变）

锰(Mn)： ≤0.60%（脱氧与硫化物控制）

硅(Si)： ≤0.30%（脱氧元素）

碳(C)： ≤0.03%（严格控制，降低磁时效）

磷(P)/硫(S)： ≤0.020%（杂质控制）

铁(Fe)： 余量（基础元素）

3. 热轧板形态与工艺特点

物理形态： 经热轧后呈板卷或平板状，常见厚度1.0~5.0mm（作为深加工坯料）

工艺特性：

高温塑性佳，轧制变形能力强

表面存在氧化皮（需后续酸洗或机加工去除）

内部为热变形组织（晶粒较粗大且存在织构）

关键后续工艺： 需经冷轧至最终厚度（如0.02~0.5mm），并进行氢气保护高温退火（1100~1200℃） 以形成粗大再结晶晶粒，彻底释放内应力，最大化磁性能。

4. 核心磁性能（经最终热处理后典型值）

初始磁导率(μi)： ≥ 35,000 mH/m (B=0.002T, f=50Hz)

最大磁导率(μm)： ≥ 150,000 mH/m

矫顽力(Hc)： ≤ 2.4 A/m

饱和磁感应强度(Bs)： 约 0.78 T

剩磁(Br)： 远低于Bs

磁滞损耗： 极低

5. 核心应用领域
凭借其高磁导率和低损耗特性，1J87热轧板（经冷轧及退火后）主要应用于：

高频弱电领域：

精密电流互感器铁芯

高灵敏度磁放大器

高频开关电源变压器磁芯（工作频率可达kHz以上）

共模电感、脉冲变压器磁芯

精密电磁元件：

高精度继电器铁芯

磁屏蔽罩（对低频磁场屏蔽效果佳）

磁记录头

要求低矫顽力、高响应速度的场合

6. 加工与使用要点

机械加工： 退火态较软，易切削，但需锋利刀具避免加工硬化；冲压需注意模具间隙控制。

热处理关键： 最终氢气保护退火至关重要，温度、时间、冷却速度直接影响晶粒尺寸和磁性能。避免在居里温度以上工作。

应力敏感： 成品器件需严格避免剧烈冲击、振动或不当装配应力，否则磁性能显著劣化。

耐蚀性： 镍含量高使其耐大气腐蚀性优于普通钢，但在潮湿或腐蚀环境仍需防护。

总结：
1J87软磁合金热轧板是制造极高磁导率、极低矫顽力软磁元件的关键基础材料。其优异的综合磁性能（高μi/μm，低Hc，较高ρ）使其成为高频弱电、精密电磁器件核心铁芯的首选材料之一。理解其化学成分、热轧板状态特性、必不可少的最终热处理工艺以及对机械应力的敏感性，对于正确选材、加工和应用该材料至关重要。

镍铬合金种类繁多，应用广泛，尤其是在高温、耐腐蚀和电阻电热领域。主要牌号体系包括国际通用的商业牌号（如Inconel, Hastelloy, Nichrome等）和一些国家/行业标准牌号（如ASTM, UNS, DIN, GB等）。

以下是上海商虎一些常见且重要的镍铬合金牌号及其主要应用领域：

一、高温合金与耐蚀合金 (主要基于镍，铬是关键合金元素)

这些合金通常具有优异的高温强度、抗氧化性和耐腐蚀性，广泛应用于航空航天、能源、化工等领域。

Inconel 系列 (Special Metals Corporation)

Inconel 600 (UNS N06600): Ni-15.5Cr-8Fe。优异的耐高温氧化和耐腐蚀性，广泛用于热处理、化工、核工业。

Inconel 601 (UNS N06601): Ni-23Cr-14Fe-1.4Al。非常高的抗氧化性（尤其抗循环氧化），高温强度好。用于高温热处理炉、燃气轮机部件。

Inconel 617 (UNS N06617): Ni-22Cr-12.5Co-9Mo-1.2Al。极高的高温强度和抗氧化性，用于燃气轮机燃烧室、高温化工部件。

Inconel 625 (UNS N06625): Ni-21.5Cr-9Mo-3.6Nb。极其优异的耐腐蚀性（尤其是点蚀、缝隙腐蚀、氯化物应力腐蚀开裂）和高温强度。应用极广：海洋、化工、航空航天。

Inconel 690 (UNS N06690): Ni-30Cr-9Fe。极高的铬含量，对氧化性介质（如硝酸、高温水）和应力腐蚀开裂（尤其核电站一回路水环境）有极佳抵抗力。主要用于核电。

Inconel 718 (UNS N07718): Ni-19Cr-18.5Fe-5.1Nb-3Mo-0.9Ti-0.5Al。最广泛使用的高强度高温合金，时效硬化，用于喷气发动机、燃气轮机关键高温承力部件。

Inconel X-750 (UNS N07750): Ni-15.5Cr-7Fe-2.5Ti-1Nb-0.7Al。时效硬化合金，高温强度好，用于弹簧、紧固件、燃气轮机部件。

Hastelloy 系列 (Haynes International)

Hastelloy C-276 (UNS N10276): Ni-15.5Cr-16Mo-5.5Fe-4W。万能耐蚀合金，对氧化性和还原性酸、混合酸、卤化物（Cl⁻, F⁻）及局部腐蚀有极佳抵抗力。化工、环保、烟气脱硫核心材料。

Hastelloy C-22 (UNS N06022): Ni-22Cr-13Mo-3Fe-3W。比C-276更优的耐点蚀/缝隙腐蚀能力和热稳定性。应用同C-276，要求更高时选用。

Hastelloy X (UNS N06002): Ni-22Cr-18.5Fe-9Mo-1.5Co-0.6W。优异的高温强度和抗氧化性，用于燃气轮机燃烧室部件、工业炉。

其他重要高温/耐蚀镍铬合金

Nimonic 系列 (如75, 80A, 90, 105, 115, 263等): 英国发展的高温合金系列，主要基于Ni-Cr，添加Co, Ti, Al进行时效硬化。主要用于航空发动机涡轮叶片、盘、环等。

Waspaloy (UNS N07001): Ni-19.5Cr-13.5Co-4.3Mo-1.4Al-3Ti。高强度时效硬化合金，用于高温紧固件、涡轮盘、叶片。

Alloy 800/800H/800HT (UNS N08800/N08810/N08811): 通常归类为铁镍基合金（Fe~32Ni-21Cr），但铬含量高，性能接近镍基合金。优异的耐高温氧化和渗碳，广泛用于石化裂解炉管、换热器。

Alloy 330 (UNS N08330): Fe-35Ni-19Cr。铁镍基合金，高温强度和抗渗碳性优异，用于工业炉部件、热处理设备。

RA330 (等效于Alloy 330): 常用商品名。

Monel K-500 (UNS N05500): Ni-30Cu-1.5Al-0.6Ti (含~0.5Cr)。虽然以铜为主，但含少量铬，时效硬化，强度高，耐海水腐蚀。用于海洋工程、泵轴、阀门。

二、电阻电热合金

这类合金要求高电阻率、低电阻温度系数、良好的高温抗氧化性和足够的高温强度。

Nichrome (镍铬) 系列

NiCr 80/20 (如Nichrome A, C): Ni-20Cr。最经典的电阻电热合金，电阻率高，抗氧化性好，工作温度可达~1150°C。广泛用于电炉丝、加热元件、电阻丝。

NiCr 70/30 (如Nichrome B): Ni-30Cr。比80/20更高的电阻率和抗氧化温度（~1200°C），但加工性稍差。

NiCr 60/15 (如Nichrome D): Ni-15Cr-25Fe。含铁量高，成本较低，抗氧化性和工作温度（~1050°C）稍低于80/20，用于要求稍低的加热元件。

Cr20Ni80, Cr30Ni70 (中国GB牌号): 分别对应NiCr80/20和NiCr70/30。

Cr15Ni60 (中国GB牌号): 对应NiCr60/15。

三、其他特殊用途镍铬合金

磁性合金

Permalloy (坡莫合金) 系列 (如80 Permalloy): Ni-~80Fe-~5Mo (含少量Cr或其他元素)。高磁导率、低矫顽力的软磁合金，用于变压器铁芯、磁屏蔽等。部分牌号含少量铬。

Elinvar, Invar (殷钢): 恒弹性模量合金和低膨胀合金（Fe-36Ni），有时也含铬调整性能。

焊接材料

ERNiCr-3 (如Inconel 82焊丝): 用于焊接600合金等。

ERNiCrFe-7A (如Inconel 617焊丝): 用于焊接617合金等。

ERNiCrMo-3 (如Hastelloy C-276焊丝): 用于焊接C-276合金等。

ENiCrFe-2/-3/-4 (镍铬铁焊条): 用于焊接镍基合金、不锈钢等。

选择镍铬合金牌号的关键因素

工作温度: 高温强度、蠕变强度、抗氧化性。

腐蚀环境: 介质类型（酸、碱、盐、氧化性/还原性）、浓度、温度、是否存在点蚀/缝隙腐蚀/应力腐蚀开裂风险。

力学性能要求: 强度、韧性、硬度（室温及高温）。

物理性能要求: 电阻率、热膨胀系数、磁性等。

加工性能: 铸造、锻造、焊接、机加工性能。

成本: 不同合金成本差异巨大。

总结

镍铬合金牌号极其多样，从Inconel, Hastelloy, Nimonic等高性能高温耐蚀合金，到Nichrome等经典的电阻电热合金，再到磁性合金、焊接材料等，涵盖了极其广泛的应用领域。具体选择哪一个牌号，必须紧密结合具体的应用环境（温度、应力、介质）和性能要求进行综合评估。

如果你有特定的应用场景（比如需要耐什么腐蚀、工作温度是多少、承受什么载荷），我可以帮你推荐更具体的牌号范围。