半硬磁合金

電子開關用合金要在瞬時磁場作用下改變其磁化狀態，對其有一些特定的要求。信息存儲用合金主要採用高鈷系、鐵鈷系和鐵錳系半硬磁合金。半硬磁合金一般具有良好的加工性能。 ^[1] 

半硬磁合金包括磁滯合金、電子開關用合金和信息存儲用合金。

磁滯合金 磁滯電機轉子材料,並不經過預磁化,而是在電機定子繞組的磁場變化下反覆磁化。因此永磁體的一般參量不適用於磁滯材料。評價磁滯材料的磁性,常用磁導率最大點μm處的磁場強度Hm、磁感應強度Bm；磁滯損耗Pm〔頂點在(Hm·Bm)處的磁滯回線面積〕；凸度係數Km

和Km愈大愈好。

這種合金主要有：

①Fe-Co-V系合金 含Co45～52%，V4～12%的Fe-Co-V合金，磁滯性能最好，適於製作高效率磁滯電機轉子，是較成熟的和應用最廣泛的材料。磁滯電機工作磁場大都處於Hm在25～350Oe範圍內。這類合金回火後脆且硬，不能切削加工，其磁滯性能對回火温度敏感。新發展的含Cr或Ni的Fe-Co-V-Cr(Ni)合金，含Co量低，磁性對回火温度不甚敏感。

②Fe-Co-Mo系合金 含Co12%，Mo11～17%。與Fe-Co-V合金相比,工藝簡單，價格便宜，可切削成整體轉子;中國採用較多。回火後材料變硬,只能磨削加工。磁滯性能較Fe-Co-V合金稍低。

③ Alni和 Alnico系合金 矯頑力比通常的Alni和Alnico硬磁合金小。主要作鑄造成型的電機轉子。其中Fe-Ni-Al-Nb合金可熱軋製成板材。

④磁鋼類 含碳量較低,利於改善機械加工性能,為提高剩磁(Br)、降低矯頑力(Hc)和改善材料的磁穩定性，須在較高温度下回火。鈷鋼是各國採用較多的磁滯材料。

電子開關用合金 用作電子開關的半硬磁材料要在瞬時磁場作用下改變其磁化狀態，以完成開關動作。由於用途不同，因而對這類合金有一些特定要求。如在剩磁簧片開關中(圖2),半硬磁材料直接封入舌簧管內,作簧片接點和引線,也是磁路導磁體。因此要求Br高,Hc在20～40Oe範圍,矩形比Br/Bs大於0.9，電阻率小，彈性好,能與玻璃封接和在冷變形時磁性不惡化等。

半硬磁合金

信息存儲用合金 半固定信息存儲器是一種可把固定信息反覆讀出的裝置。讀出元件用軟磁材料，信息存儲可用半硬磁材料。它們複合組成的器件如圖3所示。這兩種材料的磁滯回線組成一個階梯形磁滯回線（圖4）。高Co系、Fe-Co系和Fe-Mn系半硬磁合金適於製作這類元件。

19世紀末用馬氏體鋼和硬磁鋼作磁滯電機轉子。20世紀30～40年代研製成功Fe-Co-Mo和Fe-Co-V半硬磁合金。60年代以來，通過改變合金成分和調整熱處理制度，又派生出多種用作磁滯電機轉子的半硬磁合金。60年代中期研製成Remendur(49Co-3.5V-Fe)合金，用作電子開關。60年代後期發展起來的還有Fe-Ni、Fe-Mn和高Co系合金，矯頑力在10～80Oe範圍。中國在60年代研製和生產了多種磁滯合金和電子開關用半硬磁合金。

呈現鐵磁性的精密合金材料。磁性合金在外加磁場中，可表現出三種情況：（1）不被磁場吸引的，叫反磁性材料；（2）微弱地被磁場所吸引的物質，叫順磁性材料；（3）被磁場強烈地吸引的物質，稱鐵磁性材料，其磁性隨外磁場的加強而急劇增高，並在外磁場移走後，仍能保留磁性。金屬材料中，大多數過渡金屬具有順磁性；只有Fe、Co、Ni等少數金屬是鐵磁性的。 ^[2] 

物質的磁性與其內部電子結構有關。反磁性金屬的原子中電子都已成對，正、反自旋的電子數目相等，由電子自旋而產生的磁矩互相抵消，因此原子磁矩為零，故不為外磁場所吸引。順磁性金屬原子中，正反自旋的電子數目不等，原子的磁矩不為零。由於無規則的熱運動，原子磁矩的方向各異。放入磁場時，原子磁矩沿磁場方向取向而略有偏轉，表現出微弱的磁化，除去外磁場，原子磁矩又混亂分佈，磁化消失。

鐵磁性的起源和順磁性相似，來自原子中未成對的電子。但在鐵磁性材料內部還存在着稱為“磁疇”的許多局部小區域，在這些小區域內，相鄰的原子磁矩取向一致，趨於相互平等的排列；而各磁疇間的自發磁化方向是無序的，因此整塊材料的宏觀磁矩為零，對外不顯示磁性。當處於磁場中時，各磁疇的磁矩會在一定程度上沿磁場方向排列，這樣，一個磁疇沿磁場順排一次就相當於許多原子磁矩的順排。因此鐵磁性材料與磁場間的相互作用，要比順磁性物質大得多。除去外磁場，各磁疇仍力圖儘可能保持原有磁場存在時所形成的取向，此時磁疇取得的部分順排，就使材料保持有殘留磁性，於是，該材料就“永久”磁化了。用一塊永久鐵摩擦鐵磁材料，即可使之永久磁化。永磁材料的磁性，也可因加熱或猛烈的撞擊使磁疇方向變得無序而被破壞。

川口寅之輔等：《金屬》，44卷,9號,30～36頁,1974。 　S. Jin,et al.,IEEE Transaction on Mag.Vol.Mag 16, No.5,p. 1062, 1980.