1J50 铁镍软磁合金百科解析
1J50 是一种由中国国家标准 GB/T 32286.1(该标准替代了旧的GB/T 32286)所规定的铁镍基软磁合金。其名称中的“1”代表软磁,“J”代表精密,“50”代表其镍含量的名义百分比重约为50%。它是一种在中等磁场下具有高磁感应强度和良好磁性能的精密合金,在电磁元件领域扮演着至关重要的角色。
一、 核心定义与标准
GB/T 32286.1 标准全称为《软磁合金 第1部分:铁镍合金》,它规范了一系列铁镍软磁合金的技术要求、试验方法、检验规则等。1J50是该标准中一个典型的牌号,其化学成分和磁性能均需满足此国标的严格规定,确保了材料批次间的性能一致性和可靠性。
二、 化学成分与材料特性
1J50合金的主要元素是铁(Fe)和镍(Ni),其中镍含量严格控制在49.0%~51.0%的范围内。此外,它还含有微量的其他元素,如钼(Mo)、硅(Si)、锰(Mn)等。这些微量元素的作用至关重要:
镍(Ni):主要合金元素,其含量接近50%时,合金的磁晶各向异性常数和磁致伸缩系数趋近于零,这是获得高初始磁导率和最大磁导率的基础。
钼(Mo)、铬(Cr)等:添加这些元素主要用于提高合金的电阻率,从而降低在交变磁场中的涡流损耗。同时,它们也有助于细化晶粒,改善加工性能。
严格控制杂质:碳(C)、硫(S)、磷(P)等杂质元素被控制在极低的水平,因为它们会形成非磁性夹杂物,钉扎磁畴壁的运动,导致矫顽力增大,磁性能恶化。
三、 核心磁性能解析
1J50被归类为高饱和磁感应强度软磁合金。其磁性能特点鲜明:
高饱和磁感应强度(Bs):这是1J50最突出的优点。其饱和磁感应强度可达约1.5 Tesla (T) 甚至更高。这意味着在单位横截面积上,它能通过很强的磁通量,非常适合需要强磁场的应用场景。
中等磁导率:与1J79、1J85这类高磁导率合金(其镍含量约80%)相比,1J50的初始磁导率(μi)和最大磁导率(μm)相对较低。它的优势不在于微弱的信号传输,而在于功率转换和能量传递。
较低的矫顽力(Hc):虽然不如超高磁导率合金,但其矫顽力仍然处于较低水平。矫顽力是衡量材料磁化难易程度和退磁能力的指标,低矫顽力意味着磁化与退磁所需能量小,磁滞回线较“瘦”,磁滞损耗较低。
磁性能与热处理的强关联性:1J50的最终磁性能极大地依赖于最终的热处理工艺(退火)。必须在纯净的氢气保护气氛或真空环境下进行高温退火,以达到再结晶、净化材料、消除内应力并形成均匀晶粒的目的,从而激发出其最佳磁性能。
四、 机械与物理性能
加工性:在冷态条件下,1J50具有良好的延展性,可以进行冲压、拉伸、绕制等成型加工。但其硬度较低,加工时易产生加工硬化,需要注意中间退火。
硬度:退火态下硬度较低。
电阻率:相对于铁合金较高,但低于高镍含量的铁镍合金,这决定了其更适用于低频或直流应用。
五、 主要应用领域
基于其高饱和磁感应强度的特性,1J50主要被制造加工成各种形态的磁芯,应用于中等磁场的电气设备中:
直流电磁铁芯:如继电器、接触器、电磁离合器、磁屏蔽罩等。其高Bs值能提供强大的吸力。
中小功率变压器铁芯:尤其适用于工作频率较低(如工频50/60Hz)的功率变压器、脉冲变压器和输出变压器。
电机和发电机零件:用于制造某些特定类型的电机转子和定子部件。
磁控管中的极靴:需要引导和集中磁场的部件。
电感器磁芯:用于功率电感等元件。
六、 总结
总而言之,1J50(GB/T 32286.1) 是一款性能卓越的铁镍基软磁合金。它并非以极高的磁导率见长,而是以其高饱和磁感应强度和良好的综合磁性能在软磁材料家族中占据了不可替代的地位。它在中等磁场强度的应用中,特别是在需要高效传递磁能和产生强磁力的直流及低频交流领域,是设计师们优先考虑的关键功能材料。其性能的充分发挥,离不开符合标准要求的化学成分和精确控制最终氢气或真空退火工艺。
以下是根据常见的国际标准(如ASTM、ASME等)和知名生产商(如SMC、哈氏、特材等)的牌号,为您整理的上海商虎有色金属有限公司很可能供应的镍基合金牌号列表:
一、 高温合金/耐热合金 (主要用于高温环境)
这类合金具有优异的高温强度、抗蠕变和抗氧化能力。
Inconel系列 (如:SMC/特殊金属公司)
Inconel 600 (对应中国牌号: GH3600)
Inconel 601 (GH3601)
Inconel 625 (GH3625) - 同时具有极佳的耐腐蚀性
Inconel 718 (GH4169) - 应用最广泛的高温合金之一,常用于航空航天
Inconel X-750 (GH4145)
Hastelloy系列 (如:哈氏合金,现属Haynes国际)
Hastelloy X (GH3536) - 优异的高温强度和抗氧化性
Haynes系列
Haynes 230 - 优异的强度和抗氧化性
国产及欧洲牌号
GH3030, GH3039, GH3128 等国产高温合金牌号。
二、 耐腐蚀合金 (主要用于苛刻的腐蚀环境)
这类合金在酸、碱、盐等腐蚀介质中表现卓越。
Hastelloy系列 (耐腐蚀王牌)
Hastelloy C-276 (NS334) - “万能”防腐合金,抗点蚀和缝隙腐蚀极佳
Hastelloy C-22 (NS3604) - *比C-276更优异的抗局部腐蚀能力*
Hastelloy B-2 (NS322) - 耐盐酸和还原性介质腐蚀
Hastelloy B-3 - *B-2的升级版,性能更稳定*
Incoloy系列 (如:SMC/特殊金属公司,铁镍基,耐腐蚀兼有耐热性)
Incoloy 800/800H/800HT (GH4080)
Incoloy 825 (NS142)
Incoloy 925
Monel系列 (耐海水和还原性介质)
Monel 400 (N04400)
Monel K-500 (N05500)
其他重要牌号
Alloy 20 (Carpenter 20, N08020) - 耐硫酸和含有氯离子的溶液
Inconel 625 - 同样具有极佳的耐腐蚀性,尤其耐点蚀
三、 精密合金/特种合金
Ni201 (纯镍, N02201) - 高导热导电性,耐苛性碱腐蚀
Ni200 (纯镍, N02200)
重要提示:
具体供应情况需确认:以上列表是基于行业通用牌号的整理。上海商虎的具体库存和可订购的牌号会随市场行情和采购渠道变化。最准确的方式是直接联系该公司的销售或客服人员,提供您需要的具体牌号(如Inconel 625)或执行标准(如ASTM B444 UNS N06625),他们能给出最确切的答复和现货/期货信息。
形态齐全:这些合金通常以多种形态供应,如板材、棒材、管材、丝材、锻件、法兰等。
标准认证:正规供应商会提供材质证明(MTC),确保材料符合ASTM, ASME, DIN, EN, GB等标准。
总结:
您可以向上海商虎咨询上述几乎所有主流镍基合金牌号。为了获得最精确的信息,建议您:
明确需求:确定您需要合金的具体牌号和产品形态(如板、管、棒等)。
直接联系:访问其官方网站或通过工商信息平台找到其联系方式,直接向销售部门查询。
希望以上信息能对您有所帮助!
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