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1K107

铁基纳米晶软磁合金带材
钢非晶与纳米晶软磁合金
数据完整度
68

Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 纳米晶带材,厚 18~25 μm。饱和磁感 1.23 T(低于非晶),但高频损耗极低、居里温度高达 570℃,是高频磁芯的首选。

别名 / 旧代号1K107,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9,纳米晶,纳米晶带材
典型用途
高频变压器、共模电感、电流互感器、无线充电磁芯、光伏逆变器;工作频率 20 kHz~1 MHz。
英文名
1K107 Fe-based nanocrystalline soft magnetic ribbon
GB/T 19345.1-2017

按已录入性能数据的属性指纹计算,仅供初筛

怎么读数值:≥ / ≤标准保证值,可当验收依据典型值手册 / 厂商常见值,仅供参考置信度 A–FA 已核原文 · D 手册值 · F 公认常数

关键性能速览

取默认状态下的最优口径;带 ≥ / ≤ 的是标准保证值,其余为典型值或实测值
弹性模量 E
120.0 GPaC
泊松比 ν
0.3D
密度 ρ
7.30 g/cm³C
规定塑性 Rp0.2
—
抗拉强度 Rm
1300MPaC退火+磁场处理态(交货态)
断后伸长率 A
—

热处理状态与交货状态

FA退火+磁场处理态(交货态)默认
工艺
退火
说明
★ 非晶带材必须在磁场中退火(1K101 约 320~360℃、1K107 约 500~550℃)才能获得低铁损与低矫顽力;未退火的淬态带材损耗高一个数量级

磁性能

铁损 P(比总损耗)15W/kg
FA·20℃
15W/kg典型值CGB19345#MAG
★ 这是 20 kHz 高频条件,与工频 50 Hz 的铁损相差 2~3 个数量级,绝不能与硅钢/非晶 1K101 的 W/kg 横向比较;纳米晶的价值正在于高频低损耗
P0.5/20k 约 15 W/kg(磁极化强度峰值 0.5 T、频率 20 kHz)
磁极化强度 B(磁感)≥1.23T
FA·20℃
≥1.23T保证最小值BGB19345#MAG
★ 这是饱和磁感 Bs,不是 B50/B8:非晶在 800 A/m 下已接近饱和,数值可直接与取向硅钢的 B8 比较(1.56 vs 1.85,低 16%)
饱和磁感 Bs ≥1.23 T

力学性能

弹性模量 E120GPa
FA·20℃
120GPa典型值CHBMETGLASS#PHYS
弹性模量约 120 GPa(约为钢的一半:非晶无晶体各向异性)
泊松比 ν0.3
FA·20℃
0.3通用假设D不建议用于设计HBMETGLASS#PHYS
工程通用假设值 非该牌号实测
抗拉强度 Rm1300MPa
FA·20℃·t=18~30μm
1300MPa典型值CHBMETGLASS#PHYS
★ 非晶带材弯折即裂,不能冲剪(冲剪边缘会产生微裂纹),铁心只能卷绕后固化
抗拉强度约 1300 MPa(非晶无晶界,强度接近理论值,但极脆、几乎无塑性)

物理性能

密度 ρ7.3g/cm³
FA·20℃
7.3g/cm³典型值CHBMETGLASS#PHYS
密度 7.3 g/cm³

热性能

导热系数 k10W/(m·K)
FA·20℃
10W/(m·K)典型值CHBMETGLASS#PHYS
导热系数仅约 10 W/(m·K)(远低于纯铁的 80),铁心散热需专门考虑

电性能

电阻率 ρe115μΩ·cm
FA·20℃
115μΩ·cm典型值CHBMETGLASS#PHYS
电阻率约 115 μΩ·cm(是纯铁的 13 倍,这是涡流损耗极低的根本原因)

化学成分(熔炼分析)

含量单位为质量分数 %

元素最小 %最大 %典型 %类型置信备注
B9%9%—规定元素BB 约 9%
Cu1%1%—规定元素BCu 约 1%(促进纳米晶形核)
Fe—余量—余量元素BFe 余量(基体,约 73~78%)
Nb3%3%—规定元素BNb 约 3%(★ 抑制晶粒长大,使晶粒保持在 10~15 nm 的纳米晶尺度)
Si13.5%13.5%—规定元素BSi 约 13.5%

工艺适用性

「适用」= 常规设备即可做;「受限」= 能做但需附加条件;「不宜」= 技术上可行但不推荐;「不涉及」= 该工艺对本类材料不成立,收起在下方。

共 6 项工艺适用2受限2不宜2
冷成形(冷镦/冷挤压)成形受限
工艺参数
仅可卷绕(曲率半径 >3 mm),不可冲压、折弯
预期效果
卷绕成环形或矩形铁心
限制
★ 曲率半径过小会在带材外侧产生裂纹;淬态带材比退火态更脆,卷绕应在退火前或退火后低速进行
置信
D
退火热处理适用
工艺参数
磁场退火:1K101 约 320~360℃、1K107 约 500~550℃ 保温 1~2 h,纵向或横向磁场 800~2400 A/m,氩气保护
预期效果
消除淬态应力、诱导磁各向异性,铁损下降一个数量级、矫顽力降到 3~5 A/m
限制
★ 这是**唯一决定磁性能的工序**:退火温度偏差 10℃ 或漏加磁场,铁损就无法达标;退火后必须快冷避免晶化
置信
D
结构胶接连接适用
工艺参数
环氧或无机粘结剂浸渍固化,或片间自粘涂层热压
预期效果
把卷绕铁心固化成一体,抑制磁致伸缩引起的振动噪声
限制
★ 粘结剂固化温度必须低于退火温度,否则会破坏已建立的磁各向异性
置信
D
电弧焊连接不宜
限制
★ 电弧热会使非晶瞬间晶化(晶化温度 500~550℃),晶化区域变脆且磁性能完全丧失
置信
D
金刚石磨削切削加工受限
工艺参数
金刚石砂轮、微量进给,仅用于铁心端面精整
预期效果
可修整卷绕铁心的端面平面度
限制
★ 磨削应力会局部破坏非晶结构(应力晶化),磨后必须补做去应力退火,否则该区域铁损急剧上升
置信
D
切削加工切削加工不宜
限制
★ 非晶带材厚 20~30 μm、硬度 900 HV 以上且几乎无塑性,车铣钻一律崩裂;铁心只能先卷绕成形再整体加工
置信
D
告诉我们错在哪 —— 带上出处就能改
1K107 铁基纳米晶软磁合金带材 — 性能、成分与工艺 · EngMatData