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耐蝕軟磁合金(soft magnetic alloy with corrosion resistant)

能耐某種腐蝕性介質的軟磁合金,又稱不銹軟磁合金。常見的耐蝕軟磁合金有三大類:含鉻7%~20%的鐵鉻系鐵素體不銹鋼,含鎳36%~50%的鐵鎳系合金及含鋁4%~8%的鐵鋁系合金。

結構與性能 (1)鐵鉻系合金。該合金作為耐蝕和抗高溫氧化的結構材料已在工業中廣泛應用。鉻的加入提高了合金的電極電位,表面形成致密的防護層——鈍化膜,從而大大提高一TN蝕性。鐵和鉻形成體心立方晶格的連續置換固溶體,其磁性大約在16%~17%鉻處為最好。但由于磁晶各向異性K1較大(約為2×104J/m3),磁致伸縮系數也大(λs≈26×10?6),故其磁導率μ較低,矯頑力Hc較大。盡管如此,該類合金由于價格便宜,飽和磁感應強度Bs較高、耐蝕性好、電阻率高、磁性對溫度的穩定性好等,因此是一種應用較廣的耐蝕軟磁材料。對該類合金可以采用減少雜質、提高純度和添加合金元素等方法來改善其耐蝕性和磁性。例如:在鐵鉻合金中加入2%左右的硅或少量的鈦、鋁、銅等可以改善其磁性。加入鉬可以增加合金的化學穩定性,使合金在還原性介質中易于鈍化,抑制氯離子的點蝕作用,所以鉬能提高鋼在硫酸、鹽酸、海水及鹽霧中的耐蝕性,此外鉬還有提高電阻率的作用。加入鎳和銅可增強耐氯、溴等離子的腐蝕能力,提高合金在海水、硫酸、鹽霧等介質中的耐蝕性。加入鈦、鈮或釩可以固化碳、氮形成彌散的碳化物,減少Cr23C6。的形成,避免晶界因貧鉻而引起的晶界腐蝕。無論是鉻還是其他添加元素都不能過多,以免Bs下降過多和形成對磁性不利的σ相。有時在鐵鉻合金中還加入適量的鉛和硫,以改善其切削性。表1列出幾種耐蝕鐵鉻合金的性能。

表1耐蝕鐵鉻系合金的性能

合金成分牌號μm/mH.m?1B1/TB2/TB5/TB10/TB25/THc/A·m一1ρ/10?8Ω·m硬度
Cr7Si2A10.6PbFeCrl3Si0.4A1PbtoeCrl2M()3CuTiFeCrl3Si2F~:Crl6FeCrl7Ni0.6TiO.5FeCrl5Sil.5A11PbFeCr20Si2Mo(;uFeQMRlLQMR3IK—M311J1161J117QMR5I.K—M4515.111.3O.12O.35O.67O.86O.711.211.14O.961.021.151.151.101.061.451.311.281.231204848128253064728780924497109HRC90HRC75HRB90HRBl88HRB85RC88HRB91

注:B1,B2,B5,B10和B25分別表示在1Oe,2Oe,5Oe,10Oe和25Oe時的磁感應強度(1Oe=79.5775A/m)。

(2)鐵鎳系合金。其磁性比鐵鉻系合金好得多,在量的鐵鎳合金。也可加入合金元素如鉻、鉬、銅等來改一些磁性要求較高的海水、鹽霧、濕熱的氣氛中,可以善其磁性和耐蝕性。表2列出這類合金的典型性能。

表2 耐蝕鎳鉻系合金的性能

合金成分牌號μi/mH.m?1μm/mH.m?1Hc/A·m一1B1/TBs/Tρ/10?8Ω·m硬度(HV)
Ni36FeNi38(:r8FeNi45C11FeNi45Ct。11Stl.7F0Ni32(:r10Cu3.5F0Ni46M02Cu3Fe1J361J37PB—XCronimax—BCRB—DCRD2514.8221027.715712231.5116O.661.363.361.44O.4O.781.201.20O.751.50O.5O.41_4085967412010067130130132135

(3)鐵鋁系合金。某些鐵鋁合金也具有良好的耐蝕性,若加入鉻則更好,其優點是節約鎳,剩磁Br較小,磁性對溫度的穩定性好。表3列出該類合金的性能。

表3常用的耐蝕鐵鋁合金的性能

合金成分μm/mH·m-1Bl/TB3/TBr/THc/A·m-1
A14(Cr4FeAl6Cr6FeA18Cr4Fe17.214.38.81.01O.87O.631.241.171.021.02O.69O.422417.619.6

用途 在許多機械電子設備中使用的磁性元件,不僅要求有一定的磁性,還要求有良好的耐各種介質或氣體腐蝕的性能。如在濕熱鹽霧、氨氣或各種酸、海水、污水等腐蝕介質中工作的電磁閥、關閉裝置中的銜鐵、繼電器、汽車燃料電子控制噴頭、無保護層的電機轉子或定子、電磁鐵等。也可作磁頭外殼及弱磁場的屏蔽板等。

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