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1J50(铁镍软磁合金板材)百科

9月9日

1J50(对应美标Permalloy 50、国标GB/T 15018)是一种铁镍(Fe-Ni)系软磁精密合金,镍含量约为50%。它在磁屏蔽领域属于“中场强高导磁”材料,与高镍(1J85/坡莫合金)相比,饱和磁感应强度(Bs)更高,在中等强度磁场(几百高斯至几千高斯)下不易磁饱和,是制造高效磁屏蔽罩、电磁继电器和脉冲变压器的理想选材。

以下是针对板材(带材)的详细技术参数及选型指南:

1. 核心成分与物理性能

化学成分:Ni(镍)49.0% ~ 51.0%,余量为Fe(铁),辅以少量Mn(0.30%~0.60%)和Si(0.15%~0.30%)优化电阻率。

密度:约 8.2 g/cm³。

电阻率:约 0.45 μΩ·m(比纯铁高,有利于降低高频涡流损耗)。

居里温度:约 500℃(超过此温度磁性消失)。

硬度(退火态):HV 约 125~150,具有良好的延展性,便于冲压和弯曲成型。

2. 关键磁性能参数(磁屏蔽核心指标)

磁屏蔽效果取决于初始磁导率(μi)和最大磁导率(μm)。以下为氢气保护退火后(厚度0.35~0.5mm)的标准直流磁性能典型值:

性能参数

符号

标准值(国标)

优质/典型实测值

对磁屏蔽的意义

初始磁导率

(在0.4A/m磁场下)

μi

≥

37.5 mH/m

≥ 50 mH/m

决定屏蔽罩对微弱地磁场/低频杂散场的吸收能力

最大磁导率

μm

≥

125 mH/m

≥ 200 mH/m

决定材料对较强干扰场的导流效率

饱和磁感应强度

Bs

≥

1.5 T

1.55 ~ 1.6 T

显著优于1J85(0.75T)

,在强磁场(如电机附近)下不易击穿饱和

矫顽力

Hc

≤

12.8 A/m

≤ 6.4 A/m

越低,磁滞损耗越小,撤去外磁场后剩磁(Br)越低

饱和磁致伸缩系数

λs

≈

+27×10⁻⁶

-

正系数,受应力影响较大,加工后需退火消除应力

3. 板材规格与供货形态(尺寸参数)

1J50通常以冷轧带材(薄板)形式供货,具体尺寸范围如下:

厚度范围:0.05mm ~ 3.0mm(磁屏蔽常用厚度集中在 0.2mm ~ 1.0mm)。

薄带(0.05~0.15mm):用于高频屏蔽或复杂曲面冲压;

中厚板(1.0~3.0mm):用于大型舱体或要求结构强度的磁屏蔽室。

宽度范围:通常为 20mm ~ 250mm(带材卷料);定尺剪板宽度可达 200mm ~ 600mm。

长度:卷料连续长度(常规50kg~200kg/卷)或按客户要求剪切成平板(长度≤2000mm)。

厚度公差:普通精度 ±0.01mm~±0.03mm;精密级可达 ±0.005mm。

4. 供货状态与热处理(决定最终磁导率的关键)

供货硬度状态:

软态(M):已做最终退火,可直接用于屏蔽,表面呈银灰色或暗色氧化膜。

硬态(Y):冷轧加工硬化态(1/2H或3/4H),适合深拉伸件,但成型后必须严格进行退火(去应力+再结晶)才能发挥高导磁率。

终极退火工艺(用户必读):
要达到上述最优参数,需在 露点≤-40℃的干氢气或真空炉中加热至 1050℃~1150℃,保温2~4小时,然后以 100℃~200℃/h 的速度缓冷至300℃以下出炉。退火后的1J50对机械应力极其敏感,严禁敲击、碰撞或过度弯曲,否则磁导率会瞬间下降30%~50%。

5. 与其他磁屏蔽合金的选型对比(1J50 vs 1J85)

如果您在选型,请参考以下区分:

维度

1J50(推荐此材)

1J85(高镍坡莫)

适用磁场强度

中强场

(0.5 ~ 1.5 T)

极弱场

(< 0.3 T)

初始导磁率

较高(约3~5万)

极高(约8~20万)

最大优势

抗饱和能力强,动态范围广,成本较低

对地磁场最敏感,屏蔽系数极高

常见应用

阴极射线管(CRT)屏蔽、汽车传感器、继电器外壳

磁强计探头、MRI(磁共振)腔体、超导屏蔽层

6. 采购与使用提示

表面处理:为防止生锈,板材表面通常涂有防锈油,或进行磷化/镀镍处理(需协商)。

切割加工:剪切或线切割时会产生局部应力,屏蔽罩组装焊接后,务必进行低温(750℃~850℃)氢气去应力退火,否则实测屏蔽效能可能仅为理论值的40%。

如果您需要特定厚度(如0.5mm或1.0mm)的具体弹性模量、拉伸强度或不同频率下的交流磁性能(P0.5/50铁损值),可以告诉我,我为您进一步细化。您目前是用于冲压件加工还是大型屏蔽室设计呢?我可以根据工艺给出更针对性的公差建议。

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