高飽和磁気誘導合金を選択して加工するにはどうすればよいですか?{0}

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電磁コンポーネントのエンジニアリング実践では、高い 飽和磁気誘導 (Bs)デバイスが「小型化」と「高電力動作」の両方を達成できるかどうかを最終的に決定する物理的な上限として機能します。-

 

Lork Group の技術エンジニアリング チームとして、世界中の精密製造クライアントにサービスを提供する当社の取り組みにより、ナノスケールでの電子ビーム集束を必要とする半導体装置、非常に高い推力対重量比を必要とする航空宇宙モーター、または深井戸や宇宙空間の極限環境で動作するように設計されたセンサーが含まれるアプリケーションであっても、従来のシリコン鋼や標準的なパーマロイでは、そのような用途で要求される磁束密度要件を満たすことができなくなりました。{2}極端な動作条件。

 

Lork Group が数百の企業にサービスを提供してきた実際の経験に基づいて、{0}特に材料の選択と応用に関して-この記事では、高い飽和磁気誘導（1.7 T から 2.4 T の範囲の B）を示す合金の選択ロジックの詳細な分析を提供します。-アプリケーションの落とし穴と、その分野における対応するソリューションに特に注意を払っています。磁気レンズ、高推力モーター、センサーの動作-極限環境で。

 

「高彩度」とは何ですか？

 

Lork Group の材料ライブラリでは、一般に、飽和磁気誘導 (Bs) が 1.8 T を超える材料を高性能軟磁性材料として定義しています。-現在、市場で入手可能な 3 つの主要なソリューションは次のとおりです。

 

• Fe{0}}Co (鉄-) 合金:Supermendur (特に Permendur/Hiperco 50 シリーズ)、Permendur (1J22) など。これらは現在最も高い飽和磁気誘導を有する実用的な軟磁性材料であり、Bs 値は 2.4 T を超える可能性があります。

 

• 高-コバルト Fe-Ni- 合金:1J34など。この材料はパーマロイファミリーの中でも「強力な素材」として際立っています。 1.6-1.7 TのBsを達成しながら、純粋な鉄コバルト合金よりもはるかに優れた加工特性を提供します。

 

• 特定のアモルファス/ナノ結晶材料:特定の鉄-ベースのアモルファス材料は Bs が 1.7 T に達する可能性がありますが、高周波での利点は多くの場合、飽和磁束密度を犠牲にして実現されます。

 

 

アプリケーションシナリオの選択戦略: Lork Group の実践経験

 

1. 磁気レンズ用途向け：「極めて高い磁束密度」と「極めて低い保磁力」を追求

 

Lork グループのソリューション:

お勧めしますVACODUR 49 (Supermendur)- (Lork Group は在庫から一般的な標準サイズを供給するほか、カスタム-仕様も提供します)。
これは、非常に小さな空隙内に磁束を集中させることができる唯一の材料であり、それによって強力な勾配磁場を生成します。飽和磁束密度 (Bs) が最大 2.35 T に達するため、標準的な鉄芯と比較して磁気レンズの体積を 40% 以上削減できると同時に、優れた集束力を実現します。

 

技術的な洞察と予防措置:

必須の磁場アニーリング: このタイプの材料は、完全な結晶組織を確立するために、水素雰囲気中で厳密な磁場アニーリングを受ける必要があります。 Lork Group の経験に基づいて、ポストアニーリング保磁力 (Hc) は 10 A/m 未満に制御する必要があります。-そうしないと、磁気レンズ内の「ヒステリシス」効果によって電子ビームの集束遅れが生じ、画像がぼやけてしまいます。

 

加工上の注意点：コンポーネントの成形後は、強い衝撃や冷間押し出しを厳密に避けてください。スーパーメンデュールは機械的ストレスに非常に敏感です。小さな表面のへこみや跡でも磁区の配列が乱れ、局所的な磁気飽和の低下につながる可能性があります。やむを得ず加工する場合は、加工代を残しておくことを推奨します。さらに、機械加工完了後に最終応力除去焼きなまし処理を実行する必要があります-。

 

2. 高推力モータ用：「極めて高い磁気負荷」と「機械的強度」を追求

 

Lork グループのソリューション:
Hiperco 27 HS または 1J22 シリーズ (鉄-コバルト-バナジウム合金) - をお勧めします (Lork Group は在庫から一般的な標準サイズを供給するだけでなく、カスタム-仕様も提供します)。
これらの材料は 2.4 T の極限磁気飽和を誇るだけでなく、-より重要なことに-非常に高い降伏強度を備えており、毎分数万回転に達する回転速度に伴う極度の遠心力に耐えることができます。

 

技術的な洞察と予防措置:

 

「脆さ」への対処:FeCo 合金はバナジウム含有量が高いのが特徴です。これにより延性は向上しますが、この材料はケイ素鋼よりも脆いままです。高速スタンピングおよびリベット留めプロセスにおいて、Lork Group はお客様に対し、ダイのクリアランスを増やし（ケイ素鋼に使用されるクリアランスと比較して 5%～10%）、材料を予熱することをアドバイスしています。そうしないと、材料にエッジの微小亀裂が非常に発生しやすくなり、高周波の渦電流損失が急激に増加する可能性があります。-

 

絶縁処理の課題:この材料の電気抵抗率は極めて低い (約 0.27 μΩ・m) ため、高周波での渦電流損失はかなり大きくなります。厚いラミネートの使用は厳に推奨されません。当社が推奨するソリューションは、極薄のストリップ材料--特に 0.1 mm または 0.05 mm ゲージ-をリン酸塩ベースの絶縁コーティングと組み合わせて利用し、渦電流経路を効果的に遮断することです。-

 

3. 極限環境用センサー: 「幅広い温度安定性」と「耐腐食性」を優先

Lork グループのソリューション:
1J34 (Ni34Co29) または 1J33 をお勧めします (Lork Group では、一般的な標準サイズを在庫から供給しているほか、カスタム仕様も提供しています)。-
これらの材料の主な利点は、単に可能な限り高い飽和誘導 (Bs) 値を達成することだけではなく、非常に高いキュリー温度 (600 度 ～ 900 度に達する) と、温度変化による透磁率の変動が最小限に抑えられることにあります。

 

技術的な洞察と予防措置:

 

溶接の注意事項:過酷な環境向けに設計されたセンサーは、多くの場合、気密封止を必要とします。手動アーク溶接には標準の溶接棒を使用しないことを強くお勧めします。 Lork Group では、代わりにレーザー溶接またはろう付けを採用することを推奨しています。 1J34 などの合金には高濃度のニッケルとコバルトが含まれているため、溶接中に生じる熱影響部 (HAZ) は熱亀裂や脆性マルテンサイト層の形成を非常に受けやすく、磁気漏れを引き起こす可能性があります。

 

バランスのとれた材料の選択:盲目的に絶対最高の Bs 値を追求しないでください。代わりに、B の温度係数に注目してください。私たちの経験によれば、200 度を超える温度で動作する用途では、コバルト-ベースのアモルファス合金（VITROVAC 6025 など）-室温での Bs が約 0.8 T しかないにもかかわらず、-従来の材料をはるかに上回る高温安定性を示します。-このような場合、材料の選択を「一歩引いて」行うと、全体的なパフォーマンスが向上することがよくあります。

 

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当社を選ぶ理由

 

Lork Group: コア処理機能の概要

高飽和合金は脆く、機械加工が難しく、熱処理のプロセス範囲が非常に狭いということは、業界で広く受け入れられているコンセンサスです。{0} Lork Group は、専門の材料サプライヤーとして、単なる原材料ではなく、包括的な「材料 + プロセス」統合ソリューションを提供します。

 

• 精密なスリットとシャーリング:当社は、最小厚さ 0.05 mm の高飽和磁気誘導合金ストリップを提供しています。エッジのバリは材料の厚さの 1% 以内に制御されており、-これにより鉄-合金の積層における短絡の問題が解消されます。

 

• カスタマイズされた熱処理:弊社のパートナー熱処理施設には、磁場熱処理が可能な輸入された高真空炉が備えられています。{0}磁気レンズを使用しているお客様には、90% 以上の角型比 (Br/Bs) を保証する精密な磁場アニーリングを提供します。当社はモーター メーカー向けに、非磁性特性と高強度応力除去を実現するプロセスを提供しています。-

 

• 材料代替相談：プロジェクトが予算の制約に直面している場合、Lork Group のエンジニアは、1J22 (2.4T クラス) を 1J34 (1.6T クラス) に置き換える実現可能性評価を提供し、パフォーマンスとコストの最適なバランスを特定するのに役立ちます。

 

（保管及び防錆に関する補足）

高飽和合金（特に Fe- 系材料）を保管する場合は、-短期間であっても-VCI 防錆紙で包み、-乾燥した環境に保管する必要があります。これらの高純度の-鉄-コバルト材料は、湿った空気中では隙間腐食を非常に受けやすくなります。さらに、表面の錆びスポットは高周波特性を著しく損ないます。これは、不可逆的な劣化の一形態です。-{9}}