1J117 软磁合金（百科）

1J117是一种具有特殊磁性能的精密合金。

核心摘要

1J117 是中国国家标准（GB/T 15018-1994）中的牌号，它是一种高饱和磁感应强度、高磁导率的铁钴钒软磁合金。在国际上，与之类似的最著名牌号是美国的 Permendur (2V) 或 Supermendur。

详细解答

1. 是什么材料？

1J117属于软磁合金中的铁钴钒系合金。这类合金以其极高的饱和磁感应强度而闻名，是所有软磁材料中最高的之一。

“1J” 是中国国标中“精密合金”里“软磁合金”的代号。

化学成分：其主要成分为铁（Fe） 和钴（Co），并含有约 2% 的钒（V）。典型的化学成分如下：

钴（Co）：~49%

钒（V）：~1.8-2.2%

铁（Fe）：余量

以及微量的其他元素。

钒的作用：纯的铁钴合金（如 49%Co-Fe）虽然饱和磁感极高，但质地硬脆，难以进行冷加工。添加约2%的钒可以显著改善其延展性和机械加工性，使其能够被轧制成薄带或薄板。

2. 有什么特性？

1J117的特性非常突出，主要体现在磁性能和物理性能两方面。

A. 磁性能特点：

极高的饱和磁感应强度（Bs）：
这是1J117最核心的优势。其饱和磁感Bs可达 约2.4特斯拉（T）。作为对比，常用的硅钢片Bs约为2.0T，铁镍合金（如1J79）约为0.8T。高Bs意味着在相同的磁路中，它能承载更强的磁场，可以显著减小磁芯的截面积和体积。

高的磁导率：
它具有较高的初始磁导率（μi）和最大磁导率（μm），虽然不是最高的，但在铁钴合金中属于优秀水平。

高的居里温度（Tc）：
由于其高钴含量，1J117的居里点很高（约980°C）。这意味着它在高温下仍能保持良好的磁性能，不易因温度升高而退磁。

矩形磁滞回线（经适当热处理后）：
当1J117在氢气或真空中进行最终磁场热处理后，其磁滞回线可以变得非常“矩形”。这意味着它在很弱的外磁场下就能迅速达到饱和，撤去磁场后仍能保持很高的剩磁（Br）。这种特性对于制造磁放大器和某些类型的磁芯非常有用。

B. 物理与机械性能特点：

高硬度与高强度：
1J117合金的硬度和机械强度都远高于其他软磁材料（如硅钢、坡莫合金）。

较高的电阻率：
虽然不如铁镍合金，但其电阻率比纯铁高，有助于在一定程度上降低高频涡流损耗。

较差的加工性：
尽管添加了钒改善了加工性，但1J117仍然是一种硬而韧的材料，冲裁、切割和磨削加工都比较困难。通常以冷轧带材或锻坯的形式供应。

主要应用领域

基于以上特性，1J117主要应用于对性能、体积和重量有极端要求的场合：

航空航天与军事领域：

航空发电机：用作转子、定子铁芯，可以在极小的体积内提供强大的功率。

高功率密度电机/变压器：特别是在战斗机、导弹、卫星等对重量和体积极其敏感的设备中。

电声器件：

高端振动膜片（耳机、扬声器）。其高硬度和高Bs能带来更快的响应速度和更好的瞬态表现。

电磁铁极头：

用于实验室或工业用的强电磁铁，作为极头材料，可以产生非常集中和强大的磁场。

特殊磁芯：

磁放大器、脉冲变压器等需要矩形磁滞回线特性的元件。

注意事项

成本高：钴是战略金属，价格昂贵，因此1J117的成本远高于硅钢和普通铁镍合金。

加工与热处理：其磁性能对机械应力和热处理工艺非常敏感。必须按照严格的热处理规范（通常在氢气或真空保护下进行）才能获得最佳的磁性能。

高频应用受限：虽然电阻率尚可，但由于其高Bs，通常用于中低频或直流场合。在高频下，其涡流损耗会迅速增加。

总结

1J117是一种顶级的软磁材料，它以高昂的成本和复杂的工艺为代价，换取了无与伦比的饱和磁感应强度和优异的综合磁性能。它主要用于那些对磁性能、体积和重量有极致要求的“不计成本”的高科技领域。

如果您在工作中遇到这个牌号，很可能是在涉及高性能电机、航空航天或高端电声产品的设计中。