技术指南
仔细设计者选软磁合金并不容易,必须特别谨慎地寻找必要的属性和特征,不作过分说明。
多设计师发现选择过程混淆和乏味决策所需信息往往不在同一地点即使是标准可用时,比较数个候选合金仍可能是一个挑战软磁合金材料很容易磁化-从而显示高渗透性-和同样容易去磁化一般来说,高渗透性允许设计小高效组件
数项因素对软磁合金选择有影响外部因素之一是腐蚀抗药性,这对接触天气环境或其他腐蚀环境的设备至关重要。
另一种是电阻性,测量电流多易穿透合金阻抗性越高,交替磁场应用中易损电流越低越低回流损耗越低 浪耗能量越低过热流损失需要避免,例如,它们可过热电机
选择矩阵
最重要的磁性标准是相对性能特征,即敏感度(渗透性)和强度(通量密度),以及所考虑合金的相应成本特殊矩阵i开发出比较这些密钥值
矩阵可指导设计者选择哪组合金探索特定应用分组包括当前可用的镍-铁合金、硅铁合金、铁基合金、铁cobart合金和不锈性快递钢
所有合金组均按相对渗透性定位左列,从底向顶递增值相似地,同组按相对通量密度定位于第二列中第三列尝试根据长期经验将合金成本从最低到最高
可渗透性
福格2合金五大家族定位可渗透性是磁感应输出(B)与生成感应磁场强度输入(H)之比渗透性越高磁性能越好
图比较每个家庭合金相对渗透性注意镍铁家族有超渗透性,远远超过其他合金图表可用于合金选择,只要设计师确定调查特定值
非不锈钢大都用于单片和燃料注入器,五合金组最小磁渗透性它们的相对渗透性(以及强度和成本)用色码显示与图1中其他合金家族的色码显示
Chrome核心并Chrome核心8FM合金和Chrome核心12Chrome核心+12FM合金曾用于磁元件,其腐蚀抗药性优于纯铁、低碳钢和硅铁合金,并期望饱和感应性能略微下降
高饱和性能是增加机械力的密钥高磁感应值允许设计电机设备,以更高强度和效率运行特征还提供小化零件的潜力应用合金-免费机工版本增强构件-包括燃料喷射器、继电器、油泵电压模解析器、芯片和单片机
Chrome核心+13Chrome核心+13FM和Chrome核心18合金曾用于相似应用,总体上比低数铬核心合金提供更好的腐蚀抗药性,并配有良好的磁性特性Chrome核心合金设计是为了向含乙醇和甲醇的腐蚀性燃料提供抗药性,并防部分相关污染物
430F不锈钢拥有不锈钢最强磁性最小残留磁性430FR不锈多年以来用于腐蚀性服务, 并提供提高穿戴抗药性、提高电阻性(76-ohm-cm)和增强硬性
铁colt合金渗透性略微提高,通常优于高磁饱和度或通量密度属性最大化磁电路可用磁性
家用合金最常用于航空航天机和生成器层、电磁网、高性能变压器和磁承
5类铁cobart合金列表提供近似相同的磁饱和Hiperco+27拥有铁coblt家庭最高层次软硬性Hiperco27HS提供更高增产强度并特制拟成期望形状
Hiperco50A和并用高磁饱和度(24千兆赫)可渗透性低华府强制力(可快速磁化解磁化)和低AC核心损耗显示磁性优于其他商业铁钴软磁合金
Hiperco50相似组成Hiperco50A加法提供粒子精细化,使材料机械强度提高,磁性微小牺牲
Hiperco50HS内含更多 提供更高增产强度 中度核心损耗Hiperco50应用来顶住高速电机和发电机遇到的高压
铁或电合金比铁cobart合金多点磁渗透性用于继电器、单片机和真空设备磁铁,特别是直接流磁场应用
基本电铁通常是电弧熔化以提供高直接流软磁性电气铁调频提高必须大量生产的组件的机密性客机电铁双熔化减少漏洞和内部缺陷曾用它制造电磁和吸尘器部件
硅添加低碳铁产生硅铁合金组,磁渗透性更高以上等级均比铁类硬性电阻性强发现适合交替磁场应用,如继电器和单片机
硅核心铁A磁性像电铁电阻率为25
-m-cm,而电铁为13硅核心铁A调频自由算法合金变异,有近似相同的磁性特性
硅核心铁B电阻度为40hm-cm应用使用要求极低歇斯底里损耗、高渗透性、低残留磁性以及免磁老化硅核心铁B调频免费编译版
硅核心铁提供最大电阻58-hm-m并有最大初始渗透性、最小歇斯底里损耗、低残留磁性以及可忽略磁老化
镍-铁合金拥有最高渗透性 远至所有软磁合金通常用于最能辨识性最强的科学应用中,部件错综复杂地参与其中,往往用于低重量、有限空间和/或微型化是重要因素的地方。
为了定义目的,大型合金群可划分为三大类,主要基于镍含量
第一组由合金组成,名义上含30%镍四种温度补偿合金提供磁渗透性从预定水平按受控率下降并加温电压调控器、速率计、电表计和瓦特时表中都使用它们作为分流素
第二组包括四大合金,名义含镍量49%高渗透度49高初始渗透度和最大渗透度,建议热处理后低核心损耗电流变压器、电机、磁屏蔽器、单片核心器和其他控制设备使用
转子级变换该合金曾用于电机压、继电器、屏蔽和旋转组件,如解析器和servo-sychros,其磁性特征必须是非向性变压器级同合金经特殊处理产生更高易渗透性,低磁力与滚动方向并行本级主要用于变压板和磁带类固醇
Hy-ra 49Q合金特殊处理合金,经建议热处理后可显示方圈磁行为磁放大器常使用
高渗透性家族第三组合金由那些名义含镍量80%的材料组成Hymu77合金含77%镍并用于某些磁屏蔽应用可冷化性优于多镍组别中的其他合金伴生级HyMU77Alloy+已被成功用于GFCI核心
Hymu80非面向性80%镍铁合金初始渗透度和最大渗透度最小歇斯底里损耗电磁芯、磁屏蔽、故障电路中断器、磁带声波类固化器和薄膜操作极低磁场强度合金对微型变换器和其他应用都有用,小重和小重都很重要。
Hipernom合金,并用相同的分析Hymu80提供正确性能使用户能执行各种冷编操作,如滚动编译、旋转和深画表格形式可用并主要用于磁屏蔽应用
多数应用中 HyMu80MarkII合金提供磁易性类似于HyMu80其组成允许热处理灵活性,有时有利Mark二级用于调制解调器变压器、GFCI核心、记录头变压器和磁带类固醇
Hymu80可热处理显示极初始易感性和最大易感性显示最小AC核心损耗 低磁通量密度合金通常以条状形式产生,厚度小于0.008"(0.02毫米)。通常用于磁带反声机和磁带头涂层
友级Hymu800A提供合适的磁性特征记录头层并增强抗损耗设计它是为了提供长头寿命比用常用自带材料获取长
参考一目了然 Fig3显示文章中讨论的所有合金,色码匹配基本选择矩阵中的外观左侧表示每个合金或合金族最典型应用
通量密度
高通量密度或强度合金可开发强磁场特征,又称高饱和感应,使设计师能最大化力应用电机部件高性能电机和发电机使用这种合金
易比较图Fig4显示通量密度从镍-铁合金到铁-cobart合金五大合金
镍-铁合金排名表顶i/渗透性显示最小通量密度因此,这些合金被认为优先应用高渗透度和低通量密度适合前文提到的全家所有申请
滚动不锈钢比镍铁合金多点通量密度他们的强度相对较低, 因为这些等级的铬含量(8%-18%)往往稀释铁的作用
铬可下调8%,如Chrome核心8并Chrome核心8FM合金获取更高通量密度或饱和度高腐蚀抗药性应用中,铬可增至13%或18%,如Chrome核心13和Chrome核心18合金案,加点饱和性上头Chrome核心18FM合金430F型和430F型高腐蚀抗药430FR单片质量不锈钢材
选择最合适的不锈化物潜在应用如单片或燃料喷射器时,材料分解器必须先确定哪些属性-通量密度或腐蚀抗药性-更重要,程度如何。
硅铁合金提供高通量密度和高磁渗透性并发工程师使用这些材料转接器和单片可更有效地设计零件和组件,因为需要少电输入
硅核心铁B并硅核心铁B调频远为最受欢迎选择组中, 因为它们提供完全均衡的磁性组合,FM版则免费编程大量生产组件
铁渗透性强和通量密度比硅铁合金高,在DC应用中最常使用最常见于继电器、单片机和吸尘器
最高通量密度的铁coblt合金为无争议先导家庭合金允许生成器设计者比任何其他软磁合金获得更多单位权重电能可实现权值和体积的大幅减值
铁cobart合金高饱和通量密度,可快速易达高饱和度铁colt合金优先使用飞机和其他电机组件和磁轴承等悬浮装置本家族中材质常指向临界前沿应用
成本计算
成本对设计师总很重要,可依赖多变量一是镍和钴等原材料当前价格这两部分合金成本在撰写时相对较低水平,但据知其成本大易忽然波动
所需合金表可能影响成本公关产品成本比条状生成成本低更多生产阶梯和控件参与编程
众所周知的供求法规范每个人经商的成本问题也值得考虑。
尽管如此,Carpenter长期分析成本并基于实际经验预测五大磁合金家庭平均成本虽然无法以实美表示,但比较费用用Fig表示。选取矩阵从最廉价铁调到最贵铁coblt合金
设计师对比较成本有实用知识,可选择特征最适合应用的合金,不过分标注。
摘要
选择右磁合金应用设计师首先需要找到候选合金最合用特征,然后选择最低合金满足这些需求
逆序选择合金可能或不工作,为省前期物价,可能使工作风险比初始合金投资多倍
软磁合金使用加价熔化实践和专用处理实现最优性能性能合金不仅取决于如何制作,而且往往取决于如何使用知识
设计师咨询合金供应商并解释其专业需求可能因此产生效果磨机处理可量身定制以提供某些临界磁性,化学成分可调整使一些合金更适合某些制造方法