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/mm3),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 | 厚度(mm) | μi(mH/m) (0.4A/ m時) | μm(mH/ m) | Hc(A/ m) | B50(T) | 密度(g/ cm) | 電阻率(μΩ·m) | 特點和用途 |
1J16 | 溫軋帶材 | 0.20 | 5.0 | 62.7 | 3.2 | 0.65 | 6.5 | 1.40～1.60 | 電阻率高，硬度高，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 |
熱軋板材 | 0.35 | 7.5 | 37.6 | 4.0 | 0.65 | ||||
1J13 | 溫軋熱軋 | 0.200.35 | 0.45～0.83 | 6.3～ 12.5 | 48.0～ 57.6 | 1.05～ 1.10 | 6.6 | 1.25～ 1.30 | λs較高(=35×10)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 | 厚度(mm) | μi(mH/m) (0.4A/ m時) | μm(mH/ m) | Hc(A/ m) | B50(T) | 密工(g/ cm) | 電阻率(μΩ·m) | 特點和用途 |
1J12 | 溫軋熱軋 | 0.200.35 | (μ0.01)3.1 | 31.3 | 12.0 | 1.2 | 6.7 | 0.90～ 1.00 | 具有較高磁導率和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 | 0.200.50 | (μ0.01)2.5 ～ 6.9 | 18.9～ 62.7 | 48.0 | 1.3 | 7.2 | 0.70 | 高Bs，低Br(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 芯 |
