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1J79 (软磁合金冷轧带)百科

9月10日

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。

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