高△B合金(alloy with high excursion range of induction)

具有高△B的软磁合金。△B是指在一定工作磁场时的磁感应强度B_m(或者饱和磁感应强度B_s)与剩磁B_r之差；△B=B_m-B_r，或△B=B_s-B_r。由于B_m或B_s为定值，故要△B高，必须B_r小。因此，高△B合金属于低B_r和具有扁平磁滞回线的合金。这类合金的起始磁导率μ_i和最大磁导率μ_m的差别很小，通常小于30％，而剩磁比B_r／B_m<0.2。形成低b_r扁平磁滞回线的先决条件是合金具有强的单轴各向异性。如果磁化在这种单轴各向异性的易轴的垂直方向进行，磁化过程基本上靠磁畴的转动来完成，这样就获得了低B_r的扁平磁滞回线。若其他干扰因素很小时，则可获得恒导磁特性。在铁镍系坡莫合金中，可以利用横向磁场处理产生单轴热磁感生各向异性K_u；也可以利用在一定条件下的冷变形，产生滑移感生各向异性K_u’，来实现单轴各向异性。横向磁场处理的低B_r扁平回线可以有很多种形状(图1)，有粗腰形、多弯形、蛇形和直线形等。这是由于磁晶各向异性K1、磁致伸缩系数λ、内应力σ和晶粒取向等对单轴热磁感生各向异性的干扰叠加作用所致。只有单轴性很好的直线形(其他干扰因素的影响很小)时才具有恒导磁特性。所以低B_r高ΔB合金不一定是恒磁导率合金，但恒磁导率合金至少在恒定的磁场范围内必具有低B_r的特点。

分类    工业生产中常见的高ΔB合金有两类：一类是含高镍的铁镍合金；另一类是中镍的铁镍合金。前者的磁导率高，后者的ΔB值较大，它们的磁性能列在表中。这两类合金中除1J50H(中国)是由滑移感生各向异性产生的低B_r扁平回线外，其他都是由热磁感生各向异性产生的。

(1)滑移感生各向异性产生的高ΔB合金。1J50H是利用立方织构50％Ni—Fe合金，再施加约50％压延率的冷轧而获得的，50％Ni—Fe合金是面心立方结构，滑移系为(111)[110]，其难磁化方向正好平行于轧制方向，所以在此方向获得了低B_r扁平回线。但该合金由于应力大，使矫顽力H_c很大，磁导率也较低。

(2)热磁处理感生各向异性产生的高ΔB合金。根据热磁处理的方向有序理论(NTY理论)，如对于二元合金A—B，在T_a温度磁场处理时，形成的感生磁各向异性常数的平衡值为:

式中M_sT、M_s(T_a)及M_s(0)分别表示在测量温度、磁场处理温度及绝对零度时的饱和磁化强度；C_b表示B元素的原子百分数。此式说明，对于M(T_a)较高，B组元的浓度较大的合金可以形成较强的各向异性，因此，中等镍含量的50％～65％Ni—Fe合金中产生的K_u应比高镍含量76％～80％Ni—Fe合金的大。横向热磁处理后，合金的磁导率μ与感生各向异性常数K_u有如下关系：μ=μ₀B_s²；／K^_u，所以中等镍含量合金的μ值比高镍合金的低。

对感生各向异性的影响因素   主要有：合金元素、立方织构、热磁处理温度和氧。

(1)添加合金元素的影响。添加合金元素影响热磁处理的效果，如加钼，使磁晶各向异性K₁增大，对磁场处理效果不利。而加入适量锰或铌，使合金的B_s增加，lK₁l不变或减小，对磁场处理效果有利。

(2)立方织构的存在。大多数高镍合金的K₁<0，<100>晶向为难磁化方向。所以，立方织构的存在对高镍合金不利，但对中等镍含量的合金有利。因为此时在轧向(即使用时的磁化方向)是难磁化方向和K₁>0的<100>易磁化方向的叠加，因而获得了低B_r扁平回线，这种回线使合金在保持大的ΔB情况下提高了μ_m值。表1中的1J512和1J6721即是这类合金，图2示出了它们的磁滞回线形状。

(3)热磁处理温度的影响。因为有序化对热磁处理形成同类原子对的方向有序不利，所以对于高镍的合金，横向磁场处理不能采用在居里温度T_c以上缓慢冷却的方式，而是应该在T_c以下，远离有序一无序转变的某温度下进行等温横向磁处理。一般横向磁场处理的温度不超过400℃，并保温较长时间。对于中等镍含量的合金，由于有序化影响很小，可采用从T_c以上某温度缓慢冷却的横向磁场处理的方法。当在横向磁场中减慢冷却速度时，K_u增加，ΔB增加，μ_m下降，磁导率的恒定性提高。

(4)氧的影响。为了提高横向磁场处理的效果，还可以使合金含有一定量的氧(一般达0.02％～0.04％)。氧气的存在，增加了空位的浓度，加速了原子扩散过程，有利于形成同类原子对的方向有序，从而提高了热磁处理的效果。

应用    高△B合金主要用作各种单极性脉冲变压器铁芯、晶体管防护振流圈铁芯、电感元件、滤波元件、充电电感以及电子线路中的输出、反馈、耦合变压器铁芯等。另外，在铁锅和铁硅系合金中利用造成大的内应力，在应力和磁致伸缩耦合的应力各向异性作用下，也可得到较低的B_r值。但由于磁导率低、矫顽力高、仅在要求低B_r的特种电磁阀或继电器中应用。