■整理者：耀德講堂 / 邱耀弘 博士
資料來源：中國軟磁合金牌號及性能匯總──百度文庫(baidu.com)
前言
在上一期，Dr.Q提到讀者們較不熟悉的軟磁合金，相信大家都可以略知其基本的目的，以電子化的設計控制材料的磁性能作用，這樣就可以把軟磁材料作為可受電流與電子訊號控制的元件，最終希望能夠在讀者的手機中就可操作或控制這些總成產品，我們可以隨意差遣這些電子產品。
在磁性材料中的軟磁合金牌號，以下列出幾大類最常使用：
- 鐵芯──純鐵與鐵素體不鏽鋼（鐵）；
- 1J22 (Fe-50Co)──主要是以鈷和鐵兩元素合金；
- 1J50 （Fe-50Ni，又稱Premalloy 坡莫合金）──主要是以鎳和鐵倆元素合金；
- 1J79 & 1J85 (Fe、75-83%Ni、Cu、Mo)──主要是以鎳和鐵倆元素合金且鎳多。
這些為數眾多的牌號，我們按照以下小節說明，讀者要注意以下都是規則型材（片 / 板 / 帶 / 條 / 絲 / 棒 / 圓棒等）：
- 中磁導率較飽和中磁感應強度軟磁合金；
- 高磁導率軟磁合金；
- 高飽和磁感應強度軟磁合金；
- 磁溫度補償合金；
- 軟磁鐵芯材料；
- 增加磁導率工藝。
中磁導率較飽和中磁感應強度軟磁合金
- 牌號：1J46、1J50、1J54
- 規格（材料的形狀 / 尺寸）：
– 冷軋帶材：0.03-0.10×180-250mm/0.10-1.00×10-250mm/1.00-2.50×100-250mm；
– 冷拉絲材：ϕ0.10-6.00mm；
– 熱軋扁材：4.50-20.00×50-250mm；
– 熱鍛棒材：ϕ20.0-100.00 mm 或方棒；
-MIM 粉末專門使用：粉末粒徑<40um，d50 =10um； - 產品特點：具有較高的飽和磁感應和高的磁導率。
- 產品用途：
中等磁場中使用的各種變壓器、繼電器、電磁離合器、扼流圈及磁路零件的鐵芯、極靴、耳機膜片、接地漏
電短路器用繼電器零件、煤氣安全閥、磁遮罩、陀螺儀、自動同步馬達、電子錶微型馬達等。
- 化學成分(wt%)：注意碳含量很低。
- 中磁導率較飽和磁感應強度軟磁合金的交流磁性能。
- 中磁導率較飽和磁感應強度軟磁合金的直流磁性能。
高磁導率軟磁合金
- 牌號：1J76、1J77、1J79、1J80、1J85、1J86
- 規格（材料的形狀 / 尺寸）：
– 冷軋帶材：0.03-0.10×180-250mm/0.10-1.00×10-250 mm/1.00-2.50×100-250 mm；
– 冷拉絲材：ϕ0.10-6.00 mm；
– 冷軋扁材：4.50-20.0×50-250 mm；
– 熱鍛棒材：ϕ20.0-100.0 mm 或方棒。 - 產品特點：具有高或極高的起始磁導率和最大磁導率、極低的矯頑力、較低的飽和磁感。
- 產品用途：
弱磁場中使用的高靈敏度和小型功率變壓器、磁放大器、繼電器、扼流圈、磁記錄裝置用磁頭、磁遮罩、各
種帶繞鐵芯、切割鐵芯及疊片鐵芯等。
- 化學成分(wt%)。
- 高磁導率軟磁合金的交流磁性能。
- 高磁導率軟磁合金直流磁性能。
高飽和磁感應強度軟磁合金
- 牌號：1J22
- 規格（材料的形狀 / 尺寸）：
– 冷軋帶材：0.10×1.5-200mm/0.20×10-250m/1.00-2.50×20-250mm；
– 冷拉絲材：ϕ1.0-12.00mm；
– 熱鍛棒材：ϕ20.0-100.00 mm 或方棒；
-MIM 粉末專門使用：粉末粒徑<40um， d50 =10um。 - 產品特點：具有較高的飽和磁感，高的飽和磁致伸縮，較高的居禮溫度及較高的機械強度。
- 產品用途：
普通和超導磁體用的電磁鐵極頭、小型電源變壓器、扼流圈、磁放大器的鐵芯、航空馬達和發電機的轉子和
定子、電話振動片、磁致伸縮換能器和超聲波發生器的振子、航空功率變壓器、和列印關頭等。
- 化學成分 (wt%)
磁溫度補償合金
- 牌號：1J30、1J31、1J32、1J33、1J38
- 規格（材料的形狀 / 尺寸）：
– 冷軋帶材：0.03-0.10×2.5-100mm/0.10-1.00×1.5-200mm/1.00-2.50×6.0-200mm - 產品特點：這是一類低居禮溫度(25℃～ 200℃ ) 合金，其突出特點是在居禮溫度以下，磁感值隨溫度升高
而急劇減小，並幾乎呈現線性關係。 - 產品用途：
通常用於使用永久磁鐵的行波管、磁控管、風向風透表、電壓調節器、里程速度表、汽油表、電度錶等中的
磁分路溫度、補償元件或感溫元件。
- 化學成分 (wt%)
- 磁性能
- 分項說明
-1J30、1J31 和1J32 的使用溫度範圍為-55 ～ 70℃主要用於行波管、磁控管、風向和風速表等。磁溫性能與鐵鎳二元金相似並具有高電阻率的鐵鎳鋁合金，1J33 為含鋁約1.5% 的鐵鎳鋁合金，鋁的加入使合金的電阻率和硬度都有了明顯提高。合金的使用溫度範圍-40 ～ 80℃，主要用於電壓調節器。-1J38 為含有約Cr13% 的鐵鎳鉻合金，大量鉻的加入降低了合金的居禮溫度和磁感應強度，同時也提高了合金的電阻率和硬度，合金的居禮和磁溫特性對成分波動的敏感性比鐵鎳二元合金低，因而比較易於控制，且不存在低溫不可逆性變，其使用溫度範圍為-40 ～ 60℃，主要用於電度錶和汽車儀錶組件。– 對冷軋態合金進行300℃以上不同溫度的熱處理，可以在小範圍內進一步調節合金的性能。1J30、J31、1J32 和1J38 經熱處理後磁感應強度提高，而1J33 則下降。1J30、1J31 和1J32 一般在退火狀態下使用，在真空或氫氣中隨爐升溫到800 ～ 1000℃，保溫30 ～ 120℃ min。而後爐冷。
– 為了更好地滿足電度錶和汽車里程表的使用要求，生產磁感應強度波動允許範圍較窄的三種牌號鐵鎳鉻磁
溫度補償合金。如CNi37B-1、CNi37B-2 和CNi37B-3– 特性：具有第三電磁效應（電腦閥用）牌號：1J36，1J 117
軟磁鐵芯材料
- 軟磁鐵芯產品：帶繞鐵芯、沖片鐵芯、磁軛。
- 產品主要用途：
產品廣泛應用於各種漏電保護器、精密電流（電壓）互感器、各種類電磁信號轉換以及磁放大器、開關電源
主變壓器等。
- 分類及用途：1JXX（軟磁性+XX 鎳，XX>30）
增加磁導率工藝
- 軟磁合金產品元件熱處理法的重點：
– 在井式爐或箱式爐通氫氣保護處理，加熱到1150~1180℃保溫4hrs，而後以150℃ /h 緩冷到600℃然後急
冷到100~200℃出爐即可；- 最好使用100% 乾氫氣（露點<-40° C）；如果使用混合氫氣，建議使用氩氣而不要使用氮氣，氮氣容易和
某些金屬元素高溫起反應；氫氣可以幫助脫碳與脫氧並防止產品表面氧化膜產生；– 加熱溫度高些、保溫時間長些、冷卻速度慢些都有利於提高合金的磁導率和降低矯頑力；
– 慎防制程中的間隙元素碳(C)、氧(O)、氮(N)、硫(S) 進入材料中影響磁導率，尤其是碳和氧；
– 如零件疊加（重疊處理）必須用氧化鎂粉隔開處理，防止產品之間的沾黏。
- 軟磁合金產品元件粉末製品的重點：
– 使用氫氣燒結對於脫碳脫氧最有幫助；- 產品密度要做到越接近理論密度越好；– 晶粒越大有助於穩定性的增加，晶界多缺陷多；
– 有氣孔要設法使其變圓；
– 尺寸越對稱，各種磁性能越穩定；
– 所有磁性材料燒結不要使用氧化鋁板，建議使用氧化鋯承燒材料；氧化鋁板容易積碳且來回置換碳和鋁，
如必須使用，定期燒白氧化鋁（在空氣中1600° C 空燒至少2 小時），使氧化鋁恢復米白色，滲碳位置變
淺或粉紅化（氧化錳殘留）。
