整理者：耀德讲堂 / 邱耀弘 博士

资料来源：中国软磁合金牌号及性能汇总──百度文库(baidu.com)

在上一期，Dr.Q提到读者们较不熟悉的软磁合金，相信大家都可以略知其基本的目的，以电子化的设计控制材料的磁性能作用，这样就可以把软磁材料作为可受电流与电子讯号控制的元件，最终希望能够在读者的手机中就可操作或控制这些总成产品，我们可以随意差遣这些电子产品。

在磁性材料中的软磁合金牌号，以下列出几大类最常使用：

• 铁芯──纯铁与铁素体不锈钢（铁）；

• 1J22 (Fe-50Co)──主要是以钴和铁两元素合金；

• 1J50 （Fe-50Ni，又称Premalloy 坡莫合金）──主要是以镍和铁俩元素合金；

• 1J79 & 1J85 (Fe、75-83%Ni、Cu、Mo)──主要是以镍和铁俩元素合金且镍多。

这些为数众多的牌号，我们按照以下小节说明，读者要注意以下都是规则型材（片 / 板 / 带 / 条 / 丝 / 棒 / 圆棒等）：

1. 中磁导率较饱和中磁感应强度软磁合金；

2. 高磁导率软磁合金；

3. 高饱和磁感应强度软磁合金；

4. 磁温度补偿合金；

5. 软磁铁芯材料；

6. 增加磁导率工艺。

• 牌号：1J46、1J50、1J54

• 规格（材料的形状 / 尺寸）：

– 冷轧带材：0.03-0.10×180-250mm/0.10-1.00×10-250mm/1.00-2.50×100-250mm

– 冷拉丝材：ϕ0.10-6.00mm

– 热轧扁材：4.50-20.00×50-250mm

– 热锻棒材：ϕ20.0-100.00 mm或方棒

– MIM粉末专门使用：粉末粒径<40um，d50 =10um

• 产品特点：

  具有较高的饱和磁感应和高的磁导率。

• 产品用途：

中等磁场中使用的各种变压器、继电器、电磁离合器、扼流圈及磁路零件的铁芯、极靴、耳机膜片、接地漏电短路器用继电器零件、煤气安全阀、磁屏蔽、陀螺仪、自动同步马达、电子表微型马达等

• 化学成分(wt%)：注意碳含量很低

• 中磁导率较饱和磁感应强度软磁合金的交流磁性能（如图）

• 牌号：1J76、1J77、1J79、1J80、1J85、1J86

• 规格（材料的形状 / 尺寸）：

– 冷轧带材：0.03-0.10×180-250mm/0.10-1.00×10-250 mm/1.00-2.50×100-250 mm

– 冷拉丝材：ϕ0.10-6.00 mm

– 冷轧扁材：4.50-20.0×50-250 mm

– 热锻棒材：ϕ20.0-100.0 mm或方棒

• 产品特点：

  具有高或极高的起始磁导率和最大磁导率、极低的矫顽力、较低的饱和磁感。

• 产品用途：

弱磁场中使用的高灵敏度和小型功率变压器、磁放大器、继电器、扼流圈、磁记录装置用磁头、磁屏蔽、各种带绕铁芯、切割铁芯及叠片铁芯等。

• 化学成分(wt%)

• 高磁导率软磁合金的交流磁性能

• 高磁导率软磁合金直流磁性能 

• 牌号：1J30、1J31、1J32、1J33、1J38

• 规格（材料的形状 / 尺寸）：

• -冷轧带材：0.03-0.10×2.5-100mm/0.10-1.00×1.5-200mm/1.00-2.50×6.0-200mm

• 产品特点：

  这是一类低居礼温度(25℃～200℃)合金，其突出特点是在居礼温度以下，磁感值随温度升高而急剧减小，并几乎呈现线性关系。

• 产品用途：

  通常用于使用永久磁铁的行波管、磁控管、风向风透表、电压调节器、里程速度表、汽油表、电度表等中的磁分路温度、补偿元件或感温元件。

• 化学成分 (wt%)

• 磁性能

• 分项说明

-1J30、1J31和1J32的使用温度范围为-55～70℃主要用于行波管、磁控管、风向和风速表等。磁温性能与铁镍二元金相似并具有高电阻率的铁镍铝合金，1J33为含铝约1.5%的铁镍铝合金，铝的加入使合金的电阻率和硬度都有了明显提高。合金的使用温度范围-40～80℃，主要用于电压调节器。

-1J38为含有约Cr13%的铁镍铬合金，大量铬的加入降低了合金的居礼温度和磁感应强度，同时也提高了合金的电阻率和硬度，合金的居礼和磁温特性对成分波动的敏感性比铁镍二元合金低，因而比较易于控制，且不存在低温不可逆性变，其使用温度范围为-40～60℃，主要用于电度表和汽车仪表组件。

-对冷轧态合金进行300℃以上不同温度的热处理，可以在小范围内进一步调节合金的性能。1J30、1J31、1J32和1J38经热处理后磁感应强度提高，而1J33则下降。1J30、1J31和1J32一般在退火状态下使用，在真空或氢气中随炉升温到800～1000℃，保温30～120℃min。而后炉冷。

-为了更好地满足电度表和汽车里程表的使用要求，生产磁感应强度波动允许范围较窄的三种牌号铁镍铬磁温度补偿合金。如CNi37B-1、CNi37B-2和CNi37B-3

-特性：具有第三电磁效应（计算机阀用）牌号：1J36，1J 117

• 软磁合金产品元件热处理法的重点：

-在井式炉或箱式炉通氢气保护处理，加热到1150~1180℃保温4hrs，而后以150℃/h缓冷到600℃然后急冷到100~200℃出炉即可；

-最好使用100%干氢气（露点<-40°C）；如果使用混合氢气，建议使用氩气而不要使用氮气，氮气容易和某些金属元素高温起反应；氢气可以帮助脱碳与脱氧并防止产品表面氧化膜产生；

-加热温度高些、保温时间长些、冷却速度慢些都有利于提高合金的磁导率和降低矫顽力；

-慎防制程中的间隙元素碳(C)、氧(O)、氮(N)、硫(S)进入材料中影响磁导率，尤其是碳和氧；

-如零件叠加（重叠处理）必须用氧化镁粉隔开处理，防止产品之间的沾黏。

• 软磁合金产品元件粉末制品的重点：

-使用氢气烧结对于脱碳脱氧最有帮助；

-产品密度要做到越接近理论密度越好；

-晶粒越大有助于稳定性的增加，晶界多缺陷多；

-有气孔要设法使其变圆；

-尺寸越对称，各种磁性能越稳定；

-所有磁性材料烧结不要使用氧化铝板，建议使用氧化锆承烧材料；氧化铝板容易积碳且来回置换碳和铝，如必须使用，定期烧白氧化铝（在空气中1600°C空烧至少2小时），使氧化铝恢复米白色，渗碳位置变浅或粉红化（氧化锰残留）。

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