烧结软磁材料技术条件 Standard specifications for sintered soft magnetic materals (IEC 60404-8-9:1994,IDT) (征求意见稿)
前 言 本标准等同采用IEC 60404-8-9:1994《烧结软磁材料技术条件》。 本标准等同翻译IEC 60404-8-9:1994。 为便于使用,本标准做了下列编辑性修改: ──“本国际标准”一词改为“本标准”; ──用小数点“.”代替作为小数点的逗号“,”; ──删除国家标准的前言。 本标准由中国电器工业协会提出。 本标准由全国电工合金标准化技术委员会(SAC/TC 228)归口。 本标准起草单位:桂林电器科学研究所、中国计量科学研究院。 本标准主要起草人:谢永忠、林安利、陈京生、詹亚萍、崔得锋。 烧结软磁材料技术条件 1 范围 本标准规定了软磁金属材料的磁性能和机械性能,这些金属材料由粉末冶金工艺制造,用于构成磁性元件。 本标准不适用于铸造或半成品的软磁产品。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 2900.60 电工术语 电磁学 GB/T 9637 电工术语 磁性材料和元件 GB/T 13888 在开磁路中测量磁性材料矫顽力的方法 IEC 60404-4:1982 磁性材料—第4部分:整体钢的直流磁特性的测量方法 IEC 60404-6:1986 磁性材料—第6部分:E1,E3和E4类各向同性镍铁软磁合金磁特性的测量方法 ISO 2738:1987 可渗透的烧结金属材料—密度、油含量和孔隙度的测定 ISO 4498-1:1990 烧结金属材料,不包括硬质合金—表观硬度的测定—第1部分:质地均匀型材的硬度 ISO 5755:烧结金属材料—技术条件 ISO 6506:1981 金属材料—硬度试验—布氏硬度试验 3 定义 GB/T 2900.60 和GB/T 9637确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 烧结密度 sintered density 以g/cm3为单位的烧结密度 ρs,等于以g为单位的表示烧结构件(包括孔隙)的质量m和以cm3为单位的表示体积V之商: ………………………………(1)
3.2 孔隙度 porosity 烧结密度为ρs的烧结金属的孔隙度Ps表示为构件总体积中孔隙含量的体积百分比:
………………………………(2)
式中: ρ 是相同成分实体材料的密度(理论密度)。 烧结金属的孔隙度由相互连接的开放气孔和闭合气孔组成。在烧结密度高的情况下(相当于孔隙度约为6%),主要为孤立的(闭合的)孔隙。 4 符号 4.1 磁场强度用H表示。 4.2 磁极化强度用J表示。 4.3 孔隙度用Ps表示。 4.4 烧结密度用ρs表示。 5 一般要求 5.1 生产过程 本标准规定的软磁构件用粉末冶金工艺生产。除非另有协议,生产工艺由生产厂自行决定。 5.2 交货状态 除非另有协议,产品以最终退火状态交货。 5.3 性能 矫顽力的最大值和烧结密度的最小值,应如表1所示。表2包括附加性能的典型值。 构件的其它性能,例如机械强度和表面光洁度(包括对腐蚀的防护),生产厂和用户可以商定。 5.4 化学成分 有关烧结金属特有的合金元素的典型含量在表2中给出,化学成分不作为验收的判据。 5.5 尺寸 构件的尺寸及公差是生产厂和用户间协议的主要部分。 6 测量 6.1 试验范围和抽样 对于交货来说,用于检验各种性能的试验范围和抽样方法应在订货时商定。 6.2 磁性能的测定 应保证样品处于最终退火状态而不是冷加工状态。 本标准中给出的一些磁性能值是对环形样品规定的。 对于各个构件测量的磁性能可能不同,这是由于几何形状或试验方法造成的。 注:如果要求这些性能,可以由供需双方商定。 6.2.1 矫顽力的测定方法 表1中规定的矫顽力,应按照IEC 60404-6测量。对于其它形状的试样,可以按照GB/T 13888测量。
表1 烧结密度的最小值和矫顽力的最大值
材料标志符号 |
按照ISO 5755的材料标志 |
密度ρs最小值 g/cm3 |
矫顽力Hc最大值 A/m |
S-Fe-175 |
P1024Z |
6.4 |
175 |
S-Fe-170 |
P1025Z |
6.8 |
170 |
S-Fe-165 |
— |
7.1 |
165 |
S-Fe-150* |
— |
7.3 |
150 |
S-FeP-150 |
— |
6.8 |
150 |
S-FeP-130 |
— |
7.1 |
130 |
S-FeP-110* |
— |
7.3 |
110 |
S-FeSi-80 |
— |
7.2 |
80 |
S-FeSi-50 |
— |
7.4 |
50 |
S-FeNi-20 |
— |
7.6 |
20 |
S-FeNi-15 |
— |
7.9 |
15 |
S-FeNi-8 |
— |
8.3 |
8 |
S-FeCo-100 |
— |
7.7 |
100 |
S-FeCo-200 |
— |
7.7 |
200 |
注: 在工艺上采用特殊措施,可能得到较低的矫顽力;对于S-Fe-150为100A/m,对于S-FeP-110为60A/m。 6.2.2 磁极化强度的测定方法 表2中给出的一些典型值,是用环形样品测定的。其它的样品(例如带状或棒状)可能产生不同的结果。 6.3 密度的测定 为了测定密度,应该对构件称重并根据其几何尺寸测定其体积,或者按照ISO 2738或ISO 3369规定的浸没法测量其体积。 6.4 硬度的测定
表2中给出的构件硬度,按照维氏硬度的测量方法(ISO 4498)进行测定。也可以用ISO 6506规定的布氏硬度的测量方法进行测定。
表2 烧结软磁材料在最终退火状态的性能典型值1)
材 料 |
表示特性的合金元素(Fe除外) %(质量分数) |
烧结密度 ρs
g/cm3 |
孔隙度 Ps
% |
在各种磁场强度H(A/m)下的磁极化强度 |
最大
磁导率 μmax |
维氏 硬度 HV5 |
电阻率
ρ μΩ·m |
J 500 T |
J 5000
T |
J 15000
T |
J 800002)
T |
S-Fe-175 |
|
6.6 |
16 |
0.70 |
1.10 |
1.40 |
1.55 |
2 000 |
50 |
0.15 |
S-Fe-170 |
|
7.0 |
11 |
0.90 |
1.25 |
1.45 |
1.65 |
2 600 |
60 |
0.13 |
S-Fe-165 |
|
7.2 |
9 |
1.10 |
1.40 |
1.55 |
1.75 |
3 000 |
70 |
0.12 |
S-Fe-1503) |
|
7.4 |
6 |
1.30 |
1.55 |
1.70 |
1.85 |
5 500 |
70 |
0.12 |
S-FeP-150 |
约0.45%P |
7.0 |
10 |
1.05 |
1.30 |
1.50 |
1.65 |
3 400 |
95 |
0.20 |
S-FeP-130 |
0.45%P |
7.2 |
8 |
1.20 |
1.45 |
1.60 |
1.75 |
4 000 |
105 |
0.19 |
S-FeP-1103) |
0.45%P |
7.4 |
5 |
1.35 |
1.60 |
1.75 |
1.85 |
6 900 |
100 |
0.18 |
S-FeSi-80 |
约3.0%Si |
7.3 |
4 |
1.35 |
1.55 |
1.70 |
1.85 |
8 000 |
170 |
0.45 |
S-FeSi-50 |
3.0%Si |
7.5 |
2 |
1.40 |
1.65 |
1.70 |
1.95 |
9 500 |
180 |
0.45 |
S-FeNi-20 |
约50%Ni |
7.7 |
7 |
1.10 |
1.25 |
1.30 |
1.30 |
20 000 |
70 |
0.50 |
S-FeNi-15 |
50%Ni |
8.0 |
4 |
1.30 |
1.50 |
1.55 |
1.55 |
30 000 |
85 |
0.45 |
S-FeNi-8 |
约80%Ni+Mo |
8.4 |
3 |
0.754) |
0.80 |
0.80 |
0.80 |
74 500 |
95 |
0.60 |
S-FeCo-100 |
约50%Co |
7.8 |
3 |
1.50 |
2.00 |
2.10 |
2.15 |
2 000 |
190 |
0.10 |
S-FeCo-200 |
50%Co |
7.8 |
3 |
1.55 |
2.05 |
2.15 |
2.20 |
3 900 |
240 |
0.35 |
1)这些成分中的一些适用于树脂粘结的构件,它降低了磁性能,但也降低了损耗,这些构件用于高频场合。 2)在磁场强度为80 000A/m下的磁极化强度,相当于饱和磁极化强度。 3)通过特殊的工艺措施,可以降低矫顽力值。 4)在40A/m的磁场强度下,S-FeNi-8的磁极化强度是0.55T。 7 分类 本标准覆盖的各种材料,按照其矫顽力的最大值进行分类。 8 标志 不同等级的惯用标志按下述顺序组成: 1)识别字母S(烧结金属); 2)—横线; 3)字母表征合金元素(Fe为纯铁,FeP为磷铁合金,FeSi为硅铁合金,FeNi为镍铁合金,FeCo为钴铁合金); 4)代号等于表1中矫顽力的最大值。在此表中,也列入了ISO 5755中规定的相应材料的标志。 9 订货资料 为了使材料充分符合本标准的要求,买方在询问或订货时,应给出下面的资料: a)按照第8条规定的产品种类和材料标志; b)应用领域、尺寸(见5.5); c)要求的质量; d)检验范围和抽样方法(见6.1); e)在订货时,应规定下述的附加要求。如果不作规定,供方则认为在下述几点上没有特殊要求: ——其它性能(见5.3); ——试样的其它形状(见6.2); ——其它试验方法(见6.2.2)。
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