铁钻合金相图如图5—22所示.在液相线以下,大约920记以上相当宽的成分范围内,铁和钻可形成无序的面心立方固溶体(?相).在9206C和730赡之间,成分在0—75密C。范围内的合金,主要由体心立方固溶体组成,该相图中用。表示.接近等原子比成分的铁钻合金在冷却到730赡附近时,内部结构会发生从无序相。相到有序相的转变.购相是呈氯化艳型结构的体心立方固溶体.在铁钻合金中,这一有序一无序转变对合金的磁性能和机械性能有着重大的影响。
图5—22中还示出了合金的居里温度随含钻量的变化.总的说来,随着台钻量的增加,铁钻合金的居里温度是逐步升高的。图5—23是铁钻台金的饱和磁矩随含钻量变化的测量结果这种合金中,最高的饱和磁化强度出现在含钻量为35密重量处,这时,其网肋=2.45T。
图5—24和图5—25分别示出了铁钻合金的磁晶各向异性常数通和饱和磁致伸缩系数31M,如I、随含钻量的变化.从图中可以看到,铁钻合金的X2基本上随着台钻量的增加而下降,但是,其下降的趋势依赖于台金的冷却速率.通过水淬的合金,主要由无序相组成,及,在40知co处趋于零;而当合金以20/h冷却速率缓慢冷却时,内部将由有序相组成,x5则在50知co处趋于零.铁钻合金的饱和磁致伸缩系数L1N对台钻量的依赖性比2ll,要强烈,而且在50%附近,两者的数值还和冷却速率有关。
含钻量为50%的铁钻合金,具有高的饱和磁感应强度、高的初始磁导率和最大磁导率,通常称为坡明德(Pe rmendur)合金.这种合金存在微量杂质元素(如碳、氮、氧)和出现无序一有序转变时将会变脆,其磁性能对热处理和纯度也很敏感.因此,提高合金纯度和抑制有序相的出现十分重要.为了改善这种合金的加工性能,可以添加v,M,w,Ti等元素。特别是加入2%v的铁钻合免称为2v型坡明德合金),对性能有较大改善.钒的加入,有利于抑制有序化的进行和改善铁钻台金的压延性,因而这种含钒台金材料可以轧成只有0.0075mm厚的片材.另外,钒的加入还可提高铁钻合金的电阻率,而对台金的磁性能却不会带来任何有害影响.如果在2V型坡明德合金的基础上,通过采用很纯的原材料、在气氛炉中熔炼,以及在湿氢和干氢中进行退火来进一步降低混入的间隙式杂质含量,最后在750—850GC进行磁场处理,就可以使合金的磁性能大大提高。这样制成的合金称为超坡明德合金。
有关铁钻合金的典型磁性能己列于表5—6中,铁钻合金通常用作直流电磁铁铁芯和极头材料、航空发电机定子材料以及电话受话器的振动膜片等.此外,由于这种合金具有较高的饱和磁致伸缩系数(在1000e磁场下,A5=十60×10〕,因此是一种很好的磁致伸缩合金,只是由于成本高,未能在电声换能器中得到大规模应用。http://www.zhenghangsy.net