铁镍合金

铁镍合金一种在弱磁场中具有高磁导率和低矫顽力的低频软磁材料。早期铁镍合金用于电话通信后采用一种热处理工艺和真空冶炼的方法使合金特性得到较大的提高。含Ni78%的铁镍合金在弱磁场中的磁导率比硅钢高约10～20倍，普遍用于灵敏继电器、磁屏蔽、电话线电变压器、精密的交流和直流仪表、电流互感器（见互感器）中。在铁镍合金中加入钼、锰、钴、铜、铬等元素，可得具有更大初始磁导率μi和**磁导率μm的三元、四元铁镍合金。 　 1J85铁镍合金具有窄而陡的磁滞回线，在弱磁场中具有很大磁导率和很小的矫顽力,但它的电阻率不大,只适合在1 兆赫以下的频率范围工作，否则涡流损耗太大。铁镍合金的加工性能好，可制成各种形状复杂、尺寸要求**的元件。但它的磁性能对机械应力比较敏感，工艺因素对磁性能的影响较大，如冲压会使μb下降，因而产品性能一致性不易满足。铁镍合金的成本高。常用的铁镍合金的特性和用途列于表。 1J85-70%～81%Ni-Fe合金。 　　1J85坡莫合金该成分范围的坡莫合金具有**的磁导率。虽然二元的镍铁合金中K1和不可λ能同时降为零，但在此成分范围内加入适量的合金化元素如钼、铬、铜等，再通过控制热处理的冷却速度，便可以使K1和λ同时趋近于零，从而获得很高的磁导率和很低的矫顽力。一般这种合金的μi可达40～60mH/m。1947年美国波佐思(R.M.Bozorth)等人用较纯的原材料，经真空熔炼并最终在纯净的氢气中于1200～1300℃高温退火，获得了μi和μm极高的 Ni79Mo5合金，称超坡莫合金。其μi可达150mH/m以上，μm可达1130mH/m。20世纪60年代末，日本的增本量等在78%Ni-Fe合金中加入铌、钽，以后又加入第四和第五种元素如钼、铬、钛、铝、锰等，获得了高硬度高磁导率的坡莫合金，其硬度Hv>200，称为硬坡莫合金。这类合金适用于做变压器、扼流圈、磁头、磁屏蔽等。此外，该类合金通过形成立方织构，其回线还可呈矩形;同时控制该合金的有序度，使K1≥O，则显示出良好的动态特性，它很适合于做磁调制器等。添加2%的80%～82%Ni-Fe合金粉末制作的压粉铁心，具有高的电阻和良好的稳定性，可在300Hz的频率下使用。 1J85坡莫合金在弱磁场下具有极高磁导率的铁镍系软磁合金。为提高电阻率、改善工艺性能，在Fe-Ni二元合金中常加入Mo、Cr、Cu等元素。坡莫合金除Fe-Ni系合金外，属于坡莫合金的还有铁硅铝合金和非晶态钴基合金。坡莫合金的软磁性能优异，起始磁导率μi为37.5～125mH/m，**磁导率μm可达125～375mH/m，矫顽力Hc为0.8A/m，电阻率ρ为60～85μΩ·cm。合金采用真空感应炉熔炼，经热冷塑性变形制成冷轧带材、冷拉线材或热轧（锻）板材和棒材。用于制作音频变压器、互感器、磁放大器、磁调制器、扼流器、音频磁头等。 1J85软磁合金的主要磁特性 是：①矫顽力(Hc)和磁滞损耗(Wh)低；②电阻率(ρ)较高,涡流损耗(We)低;③起始磁导率(μ0)和**磁导率(μm)高;某些合金在低磁场范围内磁导率(B/H)保持恒定；④饱和磁感(Bs)高；⑤某些合金磁滞回线呈矩形,矩形比即剩磁/**磁感(Br/Bm)高。这些磁性能同合金的结构状态和成分密切相关。