1J79 软磁合金冷轧带,是中国精密合金中的一种铁镍钼系高初始磁导率软磁合金带材,常被称为“79坡莫合金”类材料,近似对应国际上的 Permalloy 79 / Ni79Mo4。它通常以冷轧卷带形式交货,厚度约 0.02~2.0 mm,宽度可定制,主要用于弱磁场下要求高磁导率、低矫顽力的磁芯、磁屏蔽和精密电感元件。
以下为常见标准/典型数据,具体应以 GB/T 32286.1-2015《软磁合金 第1部分:铁镍合金》 及供方质保书为准。
1. 化学成分
1J79 的典型化学成分如下:
元素
含量 / wt%
Ni 镍
78.5~80.0
Mo 钼
3.8~4.2
Mn 锰
0.6~1.1
Si 硅
0.15~0.35
C 碳
≤0.03
P 磷
≤0.02
S 硫
≤0.02
Fe 铁
余量
Cu 铜
部分标准控制 ≤0.20
特点:高镍 + 钼,使合金具有很高的初始磁导率、低矫顽力和低磁滞损耗,但饱和磁感应强度较低。
2. 磁性能与物理性能
磁性能典型值
项目
典型/标准范围
说明
初始磁导率 μi
25~40 mH/m
约 2.0×10⁴~3.2×10⁴(相对磁导率)
最大磁导率 μm
100~200 mH/m
约 8×10⁴~1.6×10⁵
矫顽力 Hc
0.8~1.6 A/m
越低越好
饱和磁感应强度 Bs
0.75~0.80 T
低于硅钢、1J50 等
剩磁 Br
0.3~0.5 T
随退火和磁场处理变化
电阻率 ρ
约 0.55 μΩ·m
较低,高频涡流损耗需靠薄带和涂层控制
居里温度 Tc
约 450℃
超过后磁性明显下降
使用温度
约 -60~200℃
长期高温需评估
标准保证值会随带材厚度变化。例如 0.10 mm 冷轧带最终退火后,常见保证值约为:
μi ≥ 25~31.25 mH/m
μm ≥ 80~100 mH/m
Hc ≤ 1.2~1.6 A/m
Bs ≥ 0.75 T
物理/力学性能
项目
典型值
密度
8.6 g/cm³
弹性模量
约 160~180 GPa
软态硬度
约 120~150 HV
硬态硬度
约 250~350 HV
软态抗拉强度
约 500~700 MPa
硬态抗拉强度
约 800~1000 MPa
延伸率(软态)
约 30%~40%
3. 冷轧带的特点与交货状态
1J79 冷轧带通常具有:
厚度薄、厚度公差小;
表面光洁、板形平直;
可冲裁、剪切、绕制成环形/矩形磁芯;
磁性能对应力非常敏感,加工后通常需要最终退火。
常见交货状态:
硬态:最后一道冷轧后不退火,强度高,适合冲裁成型,但磁性能差;
软态:已最终退火,磁性能好,但材料软、易划伤变形;
半硬态:介于两者之间。
若要求最高磁导率,通常由用户冲裁/卷绕后再进行高温氢气退火。
4. 加工详解
4.1 冶炼与铸锭
采用真空感应熔炼,严格控制 C、S、P、O、N 等杂质。高镍合金易吸气,杂质会显著降低磁导率。必要时可电渣重熔或真空自耗。
4.2 锻造与热轧
加热温度:约 1150~1200℃;
终锻温度:一般 >900℃,避免低温开裂;
热轧至 3~6 mm 板坯或卷坯;
酸洗、修磨,去除氧化皮和缺陷。
4.3 冷轧
多道次冷轧,道次压下率通常 20%~40%;
中间退火:850~950℃,氢气或真空,消除加工硬化;
成品冷轧至目标厚度,如 0.05、0.10、0.20、0.50 mm;
控制厚度公差、板形、表面粗糙度和毛刺。
4.4 成品退火——决定磁性能的关键
1J79 冷轧带最终磁性能主要靠高温退火获得:
气氛:干燥氢气或真空,氢气露点通常 ≤ -40~-60℃;
温度:1100~1200℃;
保温:2~6 h,按厚度和装炉量调整;
冷却:一般以 50~150℃/h 缓冷至 600℃左右,再按工艺快冷;
目的:再结晶、晶粒长大、去除应力、净化杂质,从而获得高 μi、低 Hc。
4.5 磁场热处理
在居里点以下,如 400~500℃,施加一定磁场保温,可感生单轴各向异性,用于调整 B-H 回线、提高矩形比或改变磁导率。是否采用取决于磁芯用途。
4.6 成型加工
冲裁:建议硬态冲裁,模具锋利,减少毛刺和边缘应力;
卷绕:软态带材可卷绕,但需控制张力,避免塑性变形;
弯曲:避免小半径剧烈弯曲;
焊接:可焊,但热影响区磁性能下降,焊后需退火;
绝缘涂层:高频或卷绕铁芯常涂 MgO、Al₂O₃、磷酸盐等,形成层间绝缘。
4.7 加工后注意事项
最终退火后避免弯曲、冲击、碰撞;
避免油污、手汗、腐蚀介质;
若冲裁/卷绕后无法高温退火,至少进行去应力退火,但磁性能通常低于最终高温退火;
退火后磁性能对应力极敏感,装配时尽量少受力。
5. 主要应用与选型注意
1J79 冷轧带适合:
弱磁场互感器、电流传感器;
磁屏蔽、磁放大器;
音频变压器、精密电感、扼流圈;
继电器、磁头、仪器仪表磁芯。
不适合:
强磁场、功率变压器——Bs 仅约 0.75 T;
高频大功率——电阻率较低,涡流损耗较大,需薄带+绝缘;
高饱和磁感场合——应选 1J50、硅钢等。
一句话总结
1J79 冷轧带是高镍铁镍钼软磁合金薄带,弱磁场下初始磁导率高、矫顽力低,但饱和磁感低、对应力敏感。其磁性能高度依赖冷轧后的高温氢气/真空退火,成型后通常需最终退火才能达到最佳磁性能。
全部评论