1J38软磁合金热膨胀性能和熔炼工艺分析

1J38软磁合金的热膨胀性能与熔炼工艺分析

一、1J38软磁合金简介

1J38软磁合金是常见的铁镍基合金，以其良好的磁性能和低热膨胀系数广泛应用于航空、电子仪器及精密测量设备中。该合金含有约38%的镍，并掺有少量的钴元素，既提高了磁导率，又降低了热膨胀系数。

二、热膨胀性能的影响因素

1J38软磁合金的热膨胀性能直接影响其在不同温度环境下的应用稳定性。以下是影响1J38合金热膨胀系数的关键因素：

温度变化

1J38合金在-60°C至400°C的温度范围内，热膨胀系数保持较低且稳定。在25°C时其线膨胀系数约为8.5×10⁻⁶/°C，而在350°C时增加至9.3×10⁻⁶/°C。温度的增加会导致晶格扩展，但该合金的特殊成分比例有效抑制了这种扩展趋势。

合金成分比例

镍与铁比例是影响热膨胀的主要因素。38%镍和62%铁的配比在低膨胀和高磁导之间取得了良好平衡。少量钴的添加（通常不超过5%）可进一步减小热膨胀。

三、1J38合金的熔炼工艺

合适的熔炼工艺是获得均匀成分和稳定性能的关键。1J38合金的熔炼工艺主要分为以下几步：

真空熔炼

为减少氧化杂质影响，1J38合金通常采用真空感应熔炼法，使合金成分均匀化，减少杂质干扰。氧含量的降低可提高软磁性和热膨胀稳定性。

精炼处理

熔炼过程中的精炼主要通过加入脱氧剂如铝或钛，以进一步减少合金中残留的氧和硫杂质。经实验表明，残氧含量低于0.002%时，热膨胀系数会更加稳定。

冷却与退火处理

冷却速度对组织影响显著，快速冷却会导致内应力增加，从而影响合金性能。通常采用缓慢冷却与高温退火（700°C-900°C）结合，能有效消除内应力，提高热膨胀稳定性。

四、总结

1J38软磁合金的低热膨胀性能和熔炼工艺直接关系到其应用可靠性。通过精确控制镍铁比例、优化熔炼工艺及严格控制杂质含量，能够显著改善合金的热膨胀系数，使其在温度变化环境中表现出更高的稳定性。