可变形永磁材料介绍

可变形永磁材料概述

可变形永磁材料是指具有良好的塑性，能够进行锻、轧、拉丝以及切削加工的永磁材料。该类材料可以制成细薄截面或形状复杂，具有不同磁性和高力学性能的零件，因而在永磁材料领域中占有独特的地位。可变形永磁材料主要应用于磁罗盘仪、航空与自动化仪表，磁滞电机转子以及磁性翻转显示系统等等。

可变形永磁材料主要包括铁镍钒系永磁合金，变形铁铬钴永磁合金，磁滞合金冷轧带和铁钴钼磁滞合金热轧（或锻）棒材。

铁钴钒永磁合金化学成分

变形铁铬钴永磁合金化学成分

铁钴钒合永磁合金热处理制度

应用概况与特殊要求

1）小型永久磁铁

如铁铬钴合金和铁钴钒合金，由于具有良好的塑性和延展性，可以制成丝材和带材，适用于做小截面的永磁元件，在军事和民用工业中获得广泛的应用。如航海磁罗径中的指向磁钢、校正磁钢；航空、航天工业中电子计算机的矩阵元件；兵器用的经纬仪管状罗针，航空与汽车仪表用磁钢；磁性翻转显示器、磁力搅拌器、磁性天平、电度表及永磁电机定子用磁钢等等。

2）磁滞电机转子

磁滞电机结构简单，能自行起动，转矩恒定、无噪音，因此在导航陀螺仪、传真通讯以及各种记录仪器中被广泛采用。

磁滞合金是制造磁滞电机转子用的材料。它是利用特定（非饱和）磁化状态的磁滞功来工作的，这种特定的磁化场称工作磁场。由于电机种类不同，要求的转矩大小不同，工作磁场也不相同，一般要求在一定的工作磁场下，材料具有最大的磁滞，因此材料必须具有在工作磁场回线面积。此外为使材料处于最佳工作点，通常要求材料的Hμ、Bμ能与定子绕组的磁场强度和定子铁芯的磁感应强度相匹配，而使磁滞电机的总损耗最小。除此之外，还要求材料的导电性好，磁稳定性能好，具有一定的抗蚀能力和良好的成形性能等等。

可变形永磁材料化学性能

1）抗氧化性能

变形永磁材料在室温下具有较好的抗氧化性能，但铁铬钼永磁合金的抗氧化性能稍差，高于1000℃时钼易蒸发，超过1100℃时，表面氧化严重。

2）耐腐蚀性能

变形永磁材料中铁铬钴永磁合金的耐腐蚀性能最好，在大气中不锈蚀。其他合金的耐腐蚀性能一般。

可变形永磁材料-工艺性能与要求

1）成形性能

可变形永磁材料在回火热处理之前都具有良好的塑性，可以进行切削加工。其冷轧带材可进行冲剪加工，丝材可以卷绕。但是大多数材料在回火后，硬度大大增加，材料变得硬脆，切削困难，只能磨削加工。如铁钴钒系永磁合金及磁滞合金冷轧带材，回火后硬度 HRC 高达58~62。因此通常是在回火之前将材料冲前或切前加工。只有铁钴钒系合金，无论在热轧(或锻)态，固溶状态，甚至回火后的时效硬化状态下均能承受各种切削加工，成形性能较好，可以制造形状复杂的永磁元件。

对于铁钴钼磁滞合金，在锻态或淬火后的状态都可用硬质合金刀县进行切前加工。但是随着合金中钼含量的增加，硬度稍有提高，此外晶粒尺寸也愈大，材料变得较脆，因此切削时容易发生晶粒崩落现象，给加工带来一定困难所以在加工高钼合金时应特别仔细控制，避免发生脱粒现象。同火后其硬度显著增高，只能磨削加工。

对于不在真空或惰性气体保护下进行热处理的工件，处理后如果需要则应除氧化表皮，当然工件也须预留精加工余量。此外热处理时要防止碳的渗入，以免磁性能发生变化。

2）焊接性能

可变形永磁材料对的焊接性能一般。

关于可变形永磁材料使用建议

铁铬钴永磁合金不仅具有良好的塑性和延展性，而且具有较好的磁性能，是目前使用最广泛的一种可变形永磁材料。其磁性能可与铸造铝镍钴合金相媲美，而价格比铁钴钒永磁合金便宜。该合金成分均匀，组织致密、性能稳定，可以代替部分铸造铝镍钴介金和铁钴钒合金制作形状复杂的永磁元件。该合金的热处理工艺复杂，不易控制，特别是矫顽力对磁场热处理的等温温度和时间很敏感，因此应特别注意。最好是用户单位加工好元件后交由材料的生产单位进行热处理，以保证得到最佳磁性能。

铁钴钒磁滞合金在回火之前均匀良好的塑性，经90%应变量的冷轧(或拎拉丝)后可获得优异的磁滞性能和强烈的磁各向异性，即纵向(沿轧向)的磁性能比横向(垂直于轧向)要好。因此若能在制作过程中采用丝材来作磁滞电机转子，其性能更好，更有发展前途。也可将合金轧成 0.05mm 的薄带，缠绕成圆筒形作转子，这样能利用合金轧向的优异磁性。此外在国外，如俄罗斯还采用纵横向轧制的工艺，即先将合金沿纵向从 7mm 厚冷轧到2mm,然后再沿其垂直方向(即横向)冷轧，从2m 冷轧到0.7mm，这样也可提高磁滞性能。

铁钴钼系合金制造工艺简单,可以作成锻造转子或热轧片(厚度不小于 2mm)，对含钼量为10%~12%的合金可热穿成管材作转子，这样可大大节约材料和制作费用。

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