基本介紹
- 中文名：彈磁合金
- 外文名：elastomagnetic alloys
- 主要合金元素：Cr、Co或Ni等作
- 典型的成分：Fe-17Cr-4.5Ni-0.5Ti等
- 特點：高彈性、高的導磁性和磁導率
- 作用：微型發電機轉子材料
產生原因,發展歷程,組織結構,工藝性能與要求,
產生原因
為適應自動控制系統發展的需要，提高壓力儀表的計量精度，國外自七十年代以來開始採用電磁感測器代替壓力感測器。電磁感測器是通過膜片產生微量位移，使磁通量變化而輸出信號。 這就要求膜片材料既要具有高的彈性、小的彈性後效，又要具有一定的磁性能(高的導磁性和小的磁導率溫度係數)，具有這種特性的合金材料稱為彈磁合金。 該類合金一般用於低磁場(0.1~25奧斯特)，要求它在一定的磁場強度下具有高的磁感應強度和低的矯頑力。
發展歷程
七十年代初，日本研製了一種高飽和磁感、低矯頑力的彈磁合金Fe-17Cr-4.5Ni-0.3Ti[933。該合金經85%冷變形和450℃回火後，其磁感應強度為13500高斯，矯頑力為9.7奧斯特，彈性極限為1226 MN/m(125 kgf/mm)。可見，該合金的彈性、磁性的綜合性能均很好，已用於電子交換機上製作自動開關彈簧。美國為解決宇航動力微型發電機轉子材料，也研製了一系列高飽和磁感、低矯頑力的彈-磁合金001。
我國研製的彈磁合金其化學成分範圍為：<0.05%0、14~20%Cr、6~10%Ni、1~5%Co、2~4%Mo、1% Al、Fe-其餘。該合金經固溶處理(950℃，水冷)+70~80%冷變形+500°C，在硝酸介質中有良好的耐蝕性。 該合金具有良好的熱、冷加工性能，已用於製作電磁感測器膜片。
組織結構
1.相變溫度
2.時間一溫度一組織轉變曲線
3.合金的組織結構使用狀態下的合金基本組織為奧氏體加C或C型多組元碳化物。在固溶狀態下為單相奧氏體組織，經時效處理後析出γ相。因此，使用狀態下的合金基本組織為奧氏體基體加γ相，並含有少量的碳化物。
工藝性能與要求
在鍛造狀態或熱軋狀態成形，合金在固溶狀態成形，均有足夠的塑性，易於各種成形加工。焊接性能合金的焊接性能良好，可採用與不鏽鋼相同的焊接技術焊接。為保證零件表面質量，最終熱處理宜在真空或保護氣氛下進行。以熱鍛或熱軋材成形的零件，在550~650℃，時效2h後，可獲得良好的綜合性能。溫度太低，矯頑力提高；溫度太高，由於碳化物聚集，使合金強度下降。時效前的狀態和時效溫度明顯地影響合金彈磁性能。冷加工狀態合金，在550℃下時效處理，磁感應強度和矯頑力達最大值；固溶狀態合金，在650~750℃時效處理，獲得高的磁感應強度值和低的矯頑力值。固溶加時效態合金較冷加工加時效態合金有更彈性合金高的磁感應強度和更低的矯頑力，但強度值較低。為獲良好的綜合性能，通常選用固溶加時效處理工藝。
