1J22软磁合金热处理工艺

    1J22软磁合金(带材)是高饱和磁感应强度的铁钴钒软磁材料。磁饱和强度较高(2.4T)，各向异性较小，在制造功率相同的电机时，可以显著减少电机的体积。此外，由于内部温度相对较高，合金可以在普通软磁合金无法正常工作的高温环境中继续工作，并保持良好的磁性能。所以，该材料广泛应用于航空航天领域，用作航天同步、扭矩等电机的电枢冲片。近几年来，一般1J22软磁合金(带材)的真空退火处理，厚度0.2mm和0.35mm都采用同一工艺进行处理。此时，发现了一个现象，那就是0.35mm厚的1J22软磁合金(带材)真空处理后的磁性能远低于0.2mm厚的磁性能。因此初步判定该工艺可能仅适用于0.2mm厚的1J22软磁合金(带材)，而不适用于0.35mm厚1J22软磁合金(带材)。若仍采用一般1J22(带材)热处理工艺规范对其进行退火处理，已不能保证良好的磁性，将严重影响产品质量和电机性能。由于该合金的含钴量(50％)较高，故其价格比较昂贵，更不能马虎对待。鉴于此，我们重新对1J22(带材)真空热处理工艺进行了各种试验和方案论证。通过几十个炉次的实验，我们发现了问题。针对这一问题，我们对工艺进行了重新优化，然后结合产品处理，进一步稳定了热处理工艺，使1J22(带材)热处理后的磁性能达到预期水平。

    通常我们使用的1J22软磁材料(带材)是钴含量在50％左右的铁钴钒合金。该合金组织结构为体心立方晶格的单相固溶体，在900℃附近发生一相转变，当温度低于730℃时，产生有序化转变，形成FeCo超结构，无序的a相转变为有序a相。而且这种合金具有很大的脆性，容易氧化。

    经过咨询材料进货方，发现进货厂方为了满足我们对0．35mm厚1J22软磁合金硬度和提高切削；加工的要求，故在冶炼时加入了少许杂质。材料成i磁分对比如表1所示。

    由表1可知，0.35mm厚1J22软磁合金的杂质多于0.2mm，成分变化了，当然热处理工艺也必须相应地做调整。经过实践和试验，在保温温度上发现了问题。由于0.35mm厚1J22软磁合金中加入了较多的杂质，因此它的最高退火温度必须降低。经过几十炉的摸索，找到了最适合0.35mm厚1J22软磁合金(带材)的最高保温温度，即在850℃附近进行保温才能获得良好的磁性能。而原先所采用的工艺保温温度在890℃附近。原工艺与850℃工艺处理后所测得的磁性能对比如表2所示。

    由此可见，由于化学成分的变化，热处理工艺的变化，特别是保温温度的重新优化，是该材料热处理工艺的重中之重。经过多炉次的试验和探讨，证明了优化后的1J22软磁合金(带材)真空热处理工艺是科学合理的。应用于产品中也已取得了显著效果。