英文
FeCrCo permanent magnetic alloy
简介
含23%～33%铬、8%～25%钴，其余为铁的变形永磁合金。1971年日本人金子秀夫等在研究铁铬二元合金的基础上，根据亚稳态分解理论开发的铁铬钴三元永磁合金。铁铬钴合金具有良好的塑性，可以进行冷热加工，其磁性能可与铝镍钴合金(Al-ico5)相媲美，且钴含量低、成本低，因此可以作为形状复杂的小型永磁元件的材料。
铁铬钴合金属于亚稳分解型永磁合金。合金在高温下(1300℃以上)是均匀的体心立方α相，在700℃以下分解为(α1+α2)两相，其中α1相是富铁、钴的铁磁性相，α2相是富铬的弱磁性相。这种相分解属亚稳型分解，是由于浓度起伏造成的，它没有形核功，没有晶核孕育期。一旦浓度随温度变化而发生波动，相变分解自发进行，速度很快，形成两相弥散分布的结构，即α1相被α2相包围并弥散分布的单畴粒子结构，从而使矫顽力提高。如果在相变分解时加上外磁场，那么在静磁能的作用下可以得到α1相沿磁场方向伸长的粒子，造成形状磁各向异性，可以得到高剩磁和高矫顽力。这种形状各向异性也可通过“形变+时效”的诱导而产生。
铁铬钴合金的热处理是根据单相区的温度选择固溶化处理温度，经固溶化后保证基体是均匀的单相α，然后再在亚稳分解温度下(620～660℃)进行磁场处理，磁场强度大于160kA/m，一般进行等温磁场处理，保温时间为20～60min。在合金中添加钼、钨、镍、铝、钒、钛、铜、硅等元素，可以扩大α相区，改善热处理工艺，提高合金的磁性能。另外采用柱晶技术可以进一步提高剩磁，例如含24%铬、15%钴、3%铜、1%钛、其余为铁的铁铬钴永磁合金，性能可达到Br＝1.5T、Hc＝67.2kA/m、(BH)max＝76kJ/m3。采用形变时效工艺也可获得(BH)max＝80kJ/m3的可加工铁铬钴永磁合金。中国颁布的国家标准GBn254-85中对铁铬钴合金的成分和磁性的规定列于表中。
铁铬钴永磁合金的成分与磁性
| 牌 号 | 主 要 成 分 |
矫顽力Hc(≥) /kA·m-1 |
剩磁 Br(≥)/T |
最大磁能积 (BH)max/kJ·m-3 |
| 2J83 |
26.0%～ 27.5%Cr， 19.5%～ 21.0%Co， 0.8%～1.1%Si其余Fe |
48 | 1.05 | 24～32 |
| 2J84 |
25.5%～27.0%Cr，14.5%～16.0%Co， 3.0%～3.5%Mo，0.5%～0.8%Ti，其余Fe |
52 | 1.20 | 32～40 |
| 2J85 |
23.5%～25.0%Cr，11.5%～13.0%Co， 0.8%～1.1%Si，其余Fe |
44 | 1. 30 | 40～48 |
铁铬钴永磁合金应用比较广泛，如用作航海磁罗径校正磁钢，磁翻转显示系统用磁钢，恒温控制仪磁钢，微型步进电机转子，石油勘测仪、自动洗衣机水位开关、蒸汽流量计组合磁钢等，也是用量最大的一类变形永磁合金。