鐵鋁合金

鐵鋁合金

鐵鋁合金是以鐵和鋁 (約6%~16%範圍) 為主要元素組 成,具有很高的電阻率,密度小,硬度高,耐磨性好,抗振動和衝擊性能好,因此用鐵鋁合金製成的器件渦流損耗小、質量輕。 但含鋁量超過10%時,鐵鋁合金變脆,塑性降低,給加工帶來困難。合金的飽和磁感應強度隨鋁含量增加而下降。

基本介紹

  • 中文名:鐵鋁合金
  • 外文名: iron-aluminum alloys    
  • 學科:材料科學
  • 類型:軟磁合金
  • 特性:高電阻率,密度小,耐磨性好
  • 套用:電工領域
介紹,鐵鋁合金的磁性能,性能及用途,

介紹

鐵鋁合金是以鐵、鋁(6%~16%)為主要成分,不含貴重元素的另一類高電磁性能的軟磁合金,在微電機中也得到套用。
常用的鐵鋁合金可以有冷軋或熱軋帶材,片厚0.1~0.5mm。其主要特點是有高的電阻率和硬度,密度較小(6.5~7.2g/mm),抗振動和抗衝擊性能良好,其磁性能對應力不像鐵鎳合金那樣敏感。用鐵鋁合金片製造的鐵心,渦流損耗小,重量較輕,有良好的耐中子輻射性能。當含鋁量超過16%時,鐵鋁合金變脆,塑性減弱,機械加工困難。含鋁量增加還使飽和磁感應強度降低。鐵鋁合金製成的鐵心與鐵鎳合金鐵心一樣,需要最終高溫退火處理,消除應力,提高磁性能。
常用鐵鋁合金型號有1J6、1J12和1J16等。型號中最後數字為含鋁量,隨著含鋁量的增加,材料的磁導率和電阻率變高,而飽和磁感應強度降低。

鐵鋁合金的磁性能

鐵鋁合金為鋁溶於α鐵中的固溶體組織,體心立方結構,可形成兩種不同類型的有序相結構Fe3Al和FeAl。Al含量< 9.6wt.%不存在有序——無序轉變; 9.6~19.4wt.%時,存在Fe3Al有序——無序轉變。
低鋁 (<6wt.%)合金與等量Fe-Si合金相似,易加工、耐蝕 性好,不存在有序—無序轉變,磁性穩 定,對應力不敏感。11wt.%合金直流 磁性與中Ni坡莫合金相近,在800A/ m以下磁感強度比工業純鐵好。 12wt.%合金存在有序—無序轉變, 磁晶各向異性常數趨於零,磁致伸縮係數較高,有較高飽和磁感應強度 (1.20T),高電阻率(100μΩ·cm),磁性能與有序度有關。
16wt.%合金同時存在FeAl和Fe3Al有序—無序轉變,無序時磁晶各向異性和磁致伸縮係數為低值,可獲得高磁導率。添加2—3%Mo可進一步提高電阻率、磁導率,飽和磁感應強度降低。低鋁合金用作微電機、電磁閥、磁禁止材料。高鋁合金可部分代替Fe-Ni系坡莫合金,用作中頻變壓器、換能器磁頭等。

性能及用途

鐵鋁合金的性能和用 途見表1。
表1 鐵鋁合金的性能和用途
牌號
品種
(mm)
(mH/m)
(0.4A/
m時)
(mH/
m)
(A/
m)
(T)
(g/
cm)
(μΩ·m)
特點和用途
1J16
帶材
0.20
5.0
62.7
3.2
0.65
6.5
1.60
高,比重小,耐磨
性好,應力敏感性
小,中子輻照磁性
變化小,在弱磁場
下有較高的磁導
率,可部分取代
1J79合金,主要用
於磁禁止、小功率
變壓器、繼電器、
微電機、信號放大
器、輸入輸出變壓
器及磁頭等
板材
0.35
7.5
37.6
4.0
0.65
1J13
熱軋
0.35
~0.83
12.5
57.6
1.10
6.6
1.30
10)和Br較高,
可替代純Ni,作超
聲波清洗機和其他
超音波換能元件
牌號
品種
(mm)
(mH/m)
(0.4A/
m時)
(mH/
m)
(A/
m)
(T)
(g/
cm)
(μΩ·m)
特點和用途
1J12
熱軋
0.35
3.1
31.3
12.0
1.2
6.7
1.00
和Br,可替代部分
1J50,1J46合金,
用於中等磁場工作
元件如微電機、音
頻變壓器、脈衝變
壓器等
1.16
冷軋
0.50
2.5
6.9
62.7
48.0
1.3
7.2
0.70
(0.25~0.5T),良
好抗大氣腐蝕性,
加工性好,可替代
部分矽鋼,作脈衝
變壓器、功率變壓
器電感元件、電磁
閥、電磁離合器鐵

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