铁-镍-铬-铜奥氏体合金
阅读：279发布：2020-06-07
专利汇可以提供铁-镍-铬-铜奥氏体合金专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及 铁 -镍-铬- 铜 奥氏体 合金 ，以重量％表示，其组成包括：24％≤Ni≤36％；Cr≥0.02％；Cu≥0.1％；Cu+Co≤15％；0.01＜Mn≤6％；0.02≤Si≤2％；0≤Al+Ti≤3％；0≤C≤2％；0≤V+W≤6％；0≤Nb+Zr≤0.5％；0＜Mo≤8％；Sn≤1；0≤B≤0.006％；0≤S+Se+Sb≤0.008％；0≤Ca+Mg≤0.020％；余量为铁以及 制造过程 导致的杂质，镍、铬、铜、钴的百分含量使得合金另外满足以下条件：Co＜Cu；如果Cr＞7.5％，则Co＜4％；Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)；如果Ni＞32.5％，则Cr＜7.5％；并且锰含量另外遵守以下条件：如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr；如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％；如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％；其中Eq 3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。，下面是铁-镍-铬-铜奥氏体合金专利的具体信息内容。
1.铁-镍-铬-铜奥氏体合金，以重量％表示，其组成包括：
24％≤Ni≤36％
Cr≥0.02％
Cu≥0.1％
Cu+Co≤15％
0.01≤Mn≤6％
0.02≤Si≤2％
0≤Al+Ti≤3％
0≤C≤2％
0≤V+W≤6％
0≤Nb+Zr≤0.5％
0≤Mo≤8
Sn≤1
0≤B≤0.006％
0≤S+Se+Sb≤0.008％
0≤Ca+Mg≤0.020％
余量为铁以及制造过程导致的杂质，镍、铬、铜、钴的百分含量使得合 金另外满足以下条件：
Co＜Cu
如果Cr＞7.5％，则Co＜4％
Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)
如果Ni＞32.5％，则Cr＜7.5％，
并且锰含量另外遵守以下条件：
-如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr
-如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％
-如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％
其中Eq3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。
2.根据权利要求1的合金，其特征在于镍、铬、铜、钴、钼、锰、 钒、钨、硅和铝的百分含量使得合金另外满足以下条件：
0.02≤Mn
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]
Eq3≥161
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)
Eq7≥150，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
3.根据权利要求2的合金用于制造自动调节温度的电磁设备的用途。
4.含有权利要求2的合金的自动调节温度的电磁设备。
5.根据权利要求1的合金，其特征还在于：
Ni≤29％
Co≤2％
0.02≤Mn≤2％
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]
Eq3≥161
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
6.根据权利要求5的合金用于制造磁通量自动调节设备的用途。
7.含有权利要求5的合金的磁通量自动调节设备。
8.根据权利要求2的合金，其特征还在于：
Ni≤35％
C≤0.5％
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq6≥159
Eq7≥160。
9.根据权利要求8的合金用于制造膨胀受控的设备的用途。
10.含有权利要求8的合金的膨胀受控的设备。
11.根据权利要求2的合金，其特征还在于：
Cu≤10％
C≤0.1
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq6≥159
Eq7≥160。
12.根据权利要求11的合金用于制造电流传感器、测量变压器或磁谐 波传感器的用途。
13.含有权利要求11的合金的电流传感器、测量变压器或磁谐波传感 器。
14.根据权利要求2的合金，其特征还在于：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Eq2≥1.5
Eq3≥175
如果Ni≤32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤10.6
Eq6≥164
Eq7≥160。
15.根据权利要求14的合金用于制造电磁致动器和马达的用途。
16.含有权利要求14的合金的电磁致动器和马达。
17.根据权利要求14的合金，其特征还在于：
Co≤1.8％
O+N≤0.01％
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0002≤B≤0.002％
0.0008≤S+Se+Sb≤0.004％
0.001≤Ca+Mg≤0.015％。
18.根据权利要求17的合金用于制造钟表马达的定子的用途。
19.含有权利要求17的合金的钟表马达的定子。
20.根据权利要求11的合金，其特征还在于：
Eq2≥1.5％
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185。
21.根据权利要求20的合金用于制造用于电力电子学的变压器或电感 器的用途。
22.含有权利要求20的合金的用于电力电子学的变压器或电感器。
23.根据权利要求2的合金，其特征还在于：
Ni≥30％
C≤1％
Eq2≥1.5
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185
Eq8≥33，其中Eq8＝Ni+Cu-1.5Cr。
24.根据权利要求23的合金用于制造双金属片的用途。
25.含有权利要求23的合金的双金属片。
26.根据权利要求14的合金，其特征还在于：
Eq2≥2
Eq3≥195
如果Ni≤32.5，则Eq4≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤6
如果Ni≤32.5，则Eq5≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤6
Eq6≥180
Eq7≥190。
27.根据权利要求26的合金，其特征还在于：
Eq9≥13000，其中Eq9＝1100(Ni+Co/3+Cu/3)-1200Cr-26000。
28.根据权利要求26或27的合金用于制造高灵敏度电磁继电器或钟表 马达的线圈芯的用途。
29.含有权利要求26或27的合金的高灵敏度电磁继电器或钟表马达 的线圈芯。
30.根据权利要求1的合金，其特征还在于：
Cu≤10％
0.02≤Mn
C≤1％
Eq2≥0.4，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]
Eq3≥140
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)
Eq6≥140，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)
Eq7≥125，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
31.根据权利要求30的合金用于制造无接触的过热检测以及温度测量 设备的用途。
32.含有权利要求30的合金的无接触的过热检测以及温度测量设备。
33.根据权利要求1的合金，其特征还在于：
Mn≤2％
Si≤1％
Cu≤10％
Cr+Mo≤18％
C≤0.1
Ti+Al≤0.5％
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0003≤B≤0.004％
0.0003≤S+Se+Sb≤0.008％。
34.根据权利要求33的合金，其特征还在于：
0.003≤Nb+Zr≤0.5％。
35.根据权利要求33或34的合金用于制造用于外延生长的超结构化基 底的用途。
36.含有权利要求33或34的合金的用于外延生长的超结构化基底。
技术领域
本发明涉及铁-镍-铬-铜奥氏体合金，更具体地用于制造电磁设备。
背景技术
富含镍的铁-镍以及铁-镍-铬合金已经已知很长时间了，并且由于其新 的、多样的物理性能而用于电气(电子、电工)工程、显示、能量传输、 热调节或电气安全的很多应用中。
因而，它们在20至100℃之间根据其组成具有2至13×10-6/℃的热膨 胀系数，这对于延展性材料是出色的特性，为某些稀有材料所固有。
它们还具有良好至非常好的抗水腐蚀性，镍甚至铬的百分含量越高， 该性能越好。
还观察到与单相奥氏体结构有关的高的成型性，这使得可以容易地进 行很薄的轧制，高速的模压(emboutissage)、冲压(étampage)、冲孔 切割。
与它们的磁性能(相对磁导率μr、矫顽磁场Hc、磁损耗P)一样，特 征在于存在居里点Tc(铁磁消失温度)的它们的铁磁性能同样出色。
磁损耗性能很好，这导致用于磁化这些合金的低的能量消耗。因此， 这些铁-镍以及铁-镍-铬合金长久以来用于电磁应用，在这些应用中必须要 么节约能量(钟表的马达、差动断路器的高灵敏度继电器、高速低发热马 达等)，要么具有很低的滞后现象以显著限制磁性传感器(变流器、直流 传感器、分解器和同步分解器)的测量的分散性或者滞后损失(测量变压 器、调制解调器变压器)，要么提供磁通量的高优先通道，如在某些具有 大动态范围的致动器的磁轭(例如汽油电磁注射器)、车轮马达、高衰减 的被动磁屏蔽中那样。
矫顽磁场通常小于125mOe的铁-镍合金因而使得电气系统的能量消耗 相对于常规使用的铁-硅型材料有显著的下降，因为后者沿着单一的方向达 到约190mOe的矫顽磁场，这仅对很少的应用有利，即当该应用需要使磁 通量在材料的不同方向上传输时(马达、发电机等)通常达到500至1250 mOe。
然而，需要改进这些铁-镍合金的某些性能，例如抗酸性水介质腐蚀性 以及抗盐雾腐蚀性，它们在某些苛刻环境中不总是令人满意的。
另外，这些合金的板材的制造包括在通常不太纯的气氛中的工业热处 理，它导致形成表面氧化层，该氧化层保护基底金属以防进一步的氧化。 但是，该表面层的附着性很低且机械强度很低，这导致它的保护作用的效 果低。
因而，它们在20至100℃之间根据其组成具有2至13×10-6/℃的热膨 胀系数，这对于延展性材料是出色的特性，为某些稀有材料所固有。
它们还具有良好至非常好的抗水腐蚀性，镍甚至铬的百分含量越高， 该性能越好。
还观察到与单相奥氏体结构有关的高的成型性，这使得可以容易地进 行很薄的轧制，高速的模压(emboutissage)、冲压(étampage)、冲孔 切割。
与它们的磁性能(相对磁导率μr、矫顽磁场Hc、磁损耗P)一样，特 征在于存在居里点Tc(铁磁消失温度)的它们的铁磁性能同样出色。
磁损耗性能很好，这导致用于磁化这些合金的低的能量消耗。因此， 这些铁-镍以及铁-镍-铬合金长久以来用于电磁应用，在这些应用中必须要 么节约能量(钟表的马达、差动断路器的高灵敏度继电器、高速低发热马 达等)，要么具有很低的滞后现象以显著限制磁性传感器(变流器、直流 传感器、分解器和同步分解器)的测量的分散性或者滞后损失(测量变压 器、调制解调器变压器)，要么提供磁通量的高优先通道，如在某些具有 大动态范围的致动器的磁轭(例如汽油电磁注射器)、车轮马达、高衰减 的被动磁屏蔽中那样。
矫顽磁场通常小于125mOe的铁-镍合金因而使得电气系统的能量消耗 相对于常规使用的铁-硅型材料有显著的下降，因为后者沿着单一的方向达 到约190mOe的矫顽磁场，这仅对很少的应用有利，即当该应用需要使磁 通量在材料的不同方向上传输时(马达、发电机等)通常达到500至1250 mOe。
然而，需要改进这些铁-镍合金的某些性能，例如抗酸性水介质腐蚀性 以及抗盐雾腐蚀性，它们在某些苛刻环境中不总是令人满意的。
另外，这些合金的板材的制造包括在通常不太纯的气氛中的工业热处 理，它导致形成表面氧化层，该氧化层保护基底金属以防进一步的氧化。 但是，该表面层的附着性很低且机械强度很低，这导致它的保护作用的效 果低。
发明内容
本发明的目的是克服这些缺点，提出具有改善的抗酸性水介质腐蚀性 以及抗盐雾腐蚀性的合金组合物，它适合形成牢固且附着性强的表面氧化 层，能够用于多种应用且具有低成本。
为此，本发明的第一个目的是铁-镍-铬-铜奥氏体合金，以重量％表示， 其组成包括：
24％≤Ni≤36％
Cr≥0.02％
Cu≥0.1％
Cu+Co≤15％
0.01≤Mn≤6％
0.02≤Si≤2％
0≤Al+Ti≤3％
0≤C≤2％
0≤V+W≤6％
0≤Nb+Zr≤0.5％
0≤Mo≤8％
Sn≤1
0≤B≤0.006％
0≤S+Se+Sb≤0.008％
0≤Ca+Mg≤0.020％
余量为铁以及制造过程导致的杂质，镍、铬、铜、钴的百分含量使得 合金另外满足以下条件：
Co＜Cu
如果Cr＞7.5％，则Co＜4％
Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)
如果Ni＞32.5％，则Cr＜7.5％，
并且锰含量另外遵守以下条件：
-如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr
-如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％
-如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％
其中Eq3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。
所提出的解决方案是一类铁磁性的Fe-Ni-Cr-Cu奥氏体合金，它适合 通过电弧炉或感应炉的低成本的工业制造，具有少量的昂贵元素，并且为 很多应用领域提供高的或新的性能，这将在下面详细说明。迄今为止，还 没有发现能够满足所有这些性能的一类合金。另外，将同样的合金用于非 常不同的应用(例如同时满足低膨胀性、抗腐蚀性、磁性和居里点)使得 可以以更大的吨位进行生产，可以得到更多的工业生产经验，并因此得到 在性能重现性方面更可靠的合金。
另外，本发明人已发现硅、铬和铜对表面氧化保护层进行机械和化学 强化以及使其具有高附着性的能力。因此，该氧化层变得对于热处理或在 氧化性环境气氛中的使用非常的经时稳定，对外部化学物质在化学方面非 常稳定，并且对工业生产过程中的金属部件之间的冲击和摩擦在机械方面 非常稳定。
另外，根据所使用的热处理周期，这种非常稳定的氧化物通常具有几 微米的低厚度。氧化物的这种低厚度对于钟表特别有利，因为它同时限制 并校准了磁线圈芯与定子之间的间隙，这相应地同时导致对钟表的电池所 消耗的能量的限制以及钟表马达的工业分散性的降低。
现在将更详细地但非限制性地说明本发明，并通过实施例进行例举。
以重量％表示，本发明的合金含有以下定义的含量。
镍含量限于36重量％，优选限于35重量％，更特别地优选限于34％，甚 至限于29％。这样的限制使得可以显著地限制合金牌号的成本。如果镍含量 小于34％，同样可以得到至少70μΩ×cm甚至至少80μΩ×cm的电阻率， 这是良好的动态磁化性能的要素之一(另外两个要素是低的金属厚度和低 的矫顽磁场)。对于某些应用，例如双金属片的制造，优选保持镍含量大 于或等于30％，以便保证高的居里点。镍含量为至少24％以便保证在本发明 的整个组分范围内获得奥氏体结构。
铬含量大于或等于0.02％，因为需要最少量的铬以便具有要求的抗腐蚀 性能。此外，当镍含量在32.5和36％之间时，铬含量限于7.5％，以便限制 除铁和硅以外的全部元素的成本。
这些特征使得可以改善合金牌号的抗酸性介质腐蚀性、抗大气腐蚀性 以及抗热氧化性，因为观察到形成在化学方面非常稳定的表面氧化物。另 外，加入这些元素不会显著降低合金的其它使用性能，例如居里点或饱和 磁化。
铜含量大于或等于0.1％，并且限于15％的含量，优选限于10％的含量(以 便限制除铁和硅以外的全部元素的成本)，并且可以被钴替代。除了它对 合金牌号的抗腐蚀性的影响以外，铜还显著改善热形成于合金表面上的氧 化层的附着性。
优选的是，合金牌号不含钴，这是由于它的成本，并且因为同样的原 因，如果存在钴，则需要它的含量小于铜的含量。另外，当铬以大于7.5％ 的比例存在时，钴应当限于至多4％，优选限于2％，因为希望限制除铁和硅 以外的全部元素的成本。
加入至少0.02％的硅使得可以显著改善表面氧化层的抗磨损性。另外， 硅可以以最高达2％的比例加入本发明的合金中，以便在电弧炉中发挥其脱 氧作用，同时不损害合金的其它性能。
此外，本发明人还发现镍、铬和铜的含量应当遵守以下关系：
Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)。
因为，遵守该条件使得可以保证合金的奥氏体特征，如果缺少这一点， 合金的使用性能将均不符合所寻求的目的，并且还阻碍获得良好的成型能 力。
锰含量在0.01至6重量％之间，并且优选在0.02和6重量％之间，这 使得由于硫化物的形成而可以获得具有良好的热转变性(se transformant bien àchaud)的合金，同时不降低合金的使用性能，例如居里点或饱和 磁化。为了保持饱和感应值Bs大于4000G，优选锰含量保持小于5％。特 别优选地，锰含量在0.1和1重量％之间。另外，在铬的存在下，它对饱和 感应的影响加剧，因此需要将其限制为如下条件：
如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr
如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％
如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％
其中Eq3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且
X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。
该合金还可以含有加入元素(élément d’addition)，例如碳、钛、铝、 钼、钒、钨、铌、锆、锡、硼、硫、硒、锑、钙或镁。
碳可以以最高达2％并且优选最高达1％的比例加入合金中，以通过形成 碳化物而使合金硬化。然而，当合金的应用需要至少125mOe的矫顽磁场 Hc时，碳含量在熔融-固化成铸锭或扁坯之后保持在小于0.1％，因为它的 存在将严重降低该特性。此外，为了达到该特性并将其随着时间保持，可 以对最终状态的薄板进行脱碳热处理以将碳的百分比显著降低到低于 100ppm，并且优选低于50ppm。
钛和铝可以以一共最高达3％的比例加入合金中，以便通过化合物 Ni3(Ti，Al)的析出而使合金牌号硬化。铝的加入还可以改善合金在玻璃上的 可焊性。然而，在还原性气体下的热处理过程中，希望使用裂化的(craqué) 的氨或氮+氢的预先混合物。此外(Hors)，氮在低温退火过程中结合成AlN 或TiN类型的化合物，并且因而应当尽可能地降低Al、Ti的残余含量，以 保证高的磁性能与在含氮气体下的热处理的相容性。这一点特别适用于需 要高的磁性能并且涉及在含氮气体下的退火的任何应用。在这种特定场合 下，将钛和铝的含量之和限制于30ppm，并且优选限制于20ppm。
钼可以以最高达8％的比例加入，以同时改善合金的机械强度和抗热氧 化性。优选将其限于4％，以便限制除Fe和Si以外的元素的成本。
钒和钨可以以一共最高达6％的比例加入合金中，以便改善其韧性，并 且优选以小于3％的比例加入，以便限制除铁和硅以外的全部元素的成本。
铌和锆可以以一共最高达0.5％的比例加入合金中，以便改善其机械强 度。
锡可以以最高达1％的比例加入合金中，作为铬的部分替代。
硼可以以2至60ppm，优选5至10ppm的量加入本发明的合金中，以便 通过形成氮化硼而改善其可切割性。在该范围以下，观察不到其效果，而 在该范围以上，该效果饱和。
硫是存在于用于制造合金的废料中的杂质，但是也可以以5至80ppm， 优选10至30ppm的量加入，以便通过形成硫化锰而同样改善合金的可切割 性和可加工性。可以通过加入硒和/或锑而替代全部或部分硫。
当将硫和硼作为可切割性添加剂加入时，它们的含量之和优选为5至 60ppm，并且优选在遵守其各自的优选范围的情况下将这两种元素结合使 用。
同样，可以以一共4至200ppm的比例向本发明的合金中加入钙和镁， 以便通过形成MgO或CaO类型的化合物而改善可切割性，Ca+Mg的宽范围使 得可以调整切割性能和磁性能之间的折衷，因为与某些硫化物(MnS等)和 氮化物(AlN等)相反的是，在制造结束时高温还原性退火不能将它们溶解。
组合物的其余部分由铁和制造所产生的不可避免的杂质组成。其中， 可以更具体地列举磷、氮和氧，它们的含量至多为500ppm。对于某些应用， 需要将氧和氮的含量之和限制在100ppm，以便将矫顽磁场保持在期望的限 度内。
通常，本发明的合金可以以热轧带材的形式制造，然后冷轧，然后退 火，然后任选地加工硬化。也可以停留在热轧带材阶段。
本发明的合金也可以以锻造或未锻造的大块产品、通过热轧并任选通 过拉丝完成的线材或棒材的形式使用。
合金部件或带材可以通过任何合适的方法获得，例如本领域技术人员 已知如何进行的方法。
因此，本发明的合金将优选在真空感应炉中熔融成铸锭。铸锭可以在 1100至1300℃之间锻造，然后在1000至1200℃之间热轧到2.5mm的厚度。 然后可以对热带材进行化学清洗，然后冷轧到要求的厚度。
当希望发育成{100}<001>型的特定晶体结构时，经过多个道次以90至 99％的总压缩比进行冷轧，在每个道次之间没有中间退火。
冷轧后，优选在800至1100℃之间进行退火1小时，以便使合金带材 软化并因而有助于其随后的切割或成型。但是，在冷轧结束时在加工硬化 状态下通过高速冲压、冲孔进行切割是更有利的，尤其是如果该金属已通 过上述元素如B、S、Ca、Mg、Se等针对该加工进行了优化。
在切割或成型后，可以有利地将得到的部件在1100℃下在纯化的H2 下(露点＜-70℃)退火3小时，以便尤其是优化合金的磁性能。相反，如 果特别寻求膨胀性能或居里点或抗腐蚀性能，则该退火可能是完全无用的。
如上所见，本发明的合金可以在任何类型的气体下通过工业退火而生 产。
本发明的合金在很多领域中存在潜在的用途。因此定义了优选的组成 范围，将特别适用于给定应用的合金进行重组，这将在下面详细说明。
自动调节温度的电磁设备
在第一个优选的实施方案中，镍、铬、铜、钴、钼、锰、钒、钨、硅 和铝的百分含量使得合金另外满足以下条件：
0.02≤Mn
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]并且
Eq3≥161并且
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)并且
Eq7≥150，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造自动调节温度的电磁设备。
软铁磁材料具有比真空磁导率高得多的磁导率μ。当该材料经受随时 间变化的磁激励时，它在达到称为居里点Tc的特征值之前比在超过该温度 时产生大得多的磁损耗，在该温度以上该材料不再是铁磁性的。此外，材 料的饱和磁化、它的磁损耗以及因而它的热功率的产生在温度接近Tc时逐 渐降低。
因而，如果任何非磁性导体特有的剩余磁损耗被耗尽，即离开合金的 热通量大于磁损耗产生的热通量，则在合金的居里点附近实现温度的自动 调节。为此，有时需要在本发明的合金上并置(accoler)一种导热性更好 的材料，例如铝或铜，该材料负责将顺磁损耗耗尽并且尤其使得可以在通 过感应蒸煮(cuission par induction)的应用中实现温度的自动调节， 其中不幸地进行真空加热的容器的热只能通过自然对流来耗尽。
该技术尤其记载于专利申请EP 1 455 622中，其中通过将具有30至 350℃的低Tc且含有至少32.5％的镍的合金与铝质的热扩散器(diffuseur thermique)相结合而获得自动调节温度，其中该扩散器使得在Fe-Ni-Cr 合金达到其Tc时其磁损耗耗尽。
主要使用性能因而仍然依赖于居里点，对于感应蒸煮、感应工业加热， 例如注射器管、复合模型，饮料、食品、药品、血液及组分、软材料或有 机材料等的加热，希望居里点在30℃和400℃之间。
还寻求最小的抗腐蚀性和抗氧化性，因为合金经常与工业气氛中的各 种介质和/或组分接触。因此要求合金的良好的化学稳定性，它表现为表面 氧化层在氧化性的热气氛中的良好的机械稳定性(附着性+抗磨损性)、良 好的抗水腐蚀性、良好的抗盐雾腐蚀性。
另外，还优选寻求合金具有在20至100℃之间大于4×10-6/℃，甚至 大于7×10-6/℃的膨胀系数。该特征尤其使得可以降低通过包覆、咬合、焊 接、等离子体沉积等与合金紧密结合的导体层与合金之间可能存在的双金 属效应。
相反，对磁性能没有特别的要求，并且矫顽磁场可能在很大程度上劣 化。因而可以加入大比例的碳，至多约2％，优选小于1％。因为，长久以来 已知大量的碳使晶格产生高应力，因而提高磁矩之间的交换相互作用，并 因而提高居里点，这使得还可以降低镍的百分含量以便保持相同的居里点 水平并因而保持相同的自动调节温度。
然而，自动调节温度的应用不限于液体或固体食品的感应蒸煮，而是 更通常涉及使用电磁感应器和至少一个过渡元素(éléments de passage) 材质的热活性部件的任何工业或家用系统，该部件应当暂时加热，不超过 某个临界温度。
作为例子，可以列举或多或少具有粘性的食品或非食品流体的注射， 以便加快用于品尝的一部分材料的生产，或者作为在其它工业操作之前的 先决条件，例如热活化的粘合，塑料、复合物等的聚合等。
还可以列举用于热塑性(需要根据复合物的类型在150至250℃之间调 节温度)或热固性(需要根据复合物的类型在200至350℃之间调节温度) 复合物的成型模具表面的快速的自动调节加热。
还可以列举在恶性肿瘤(它的细胞比正常细胞对热更敏感)中的、通 过涂层进行生物相容性处理的低Tc合金针或嵌入物的自动调节加热。
最后列举挤出模具、拉丝模具的自动调节加热，它使得可以限制通过 拉丝机制造的产品中的热梯度，并因而限制内部应力、表面脆化、性能梯 度、结构的不均匀性等。
如上定义的本发明的合金使得可以达到要求的全部性能。
特别是，发明人已发现遵守等式2至7的限制值使得可以保证在20℃ 下大于0，甚至大于1000G的饱和感应水平，它使得可以释放出磁损耗产生 的热；并且保证≥30℃的居里点Tc。
更普遍地，并且无论本发明的应用是什么，发现通过调节合金的组成， 可以改变每个等式2至7的值，以符合在特定应用中要求的限制值，并因 而调节相关合金的Tc值以及感应水平。
磁通量自动调节设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≤29％
Co≤2％
0.02≤Mn≤2％
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]并且
Eq3≥161并且
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)并且
Eq7≥160。
该组合物特别适用于制造磁通量自动调节设备。
设备根据环境温度的磁通量调节依赖于在接近居里点的温度下饱和磁 化的降低，这具有基本恒定且相当高的降低速率。这使得可以通过改变磁 体与补偿合金之间的磁通量截面之比，通过通量分流系统精确地补偿磁体 磁化的降低，并因此在给定的温度范围内始终提供相同的磁通量。
该磁通量自动调节通常在环境温度附近实现，特别是在30℃和+100℃ 之间。因而需要具有在该温度范围内的居里点Tc的各种合金。
相反，对磁性能没有特别的要求，并且在这种应用情况下，与对应于 本发明合金的潜在性能的10A/m限度相比，矫顽磁场可以很差。如上所述， 可以加入最高达2％的碳，优选最高达1％的碳。
膨胀受控的设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≤35％
0.02≤Mn
C≤0.5％
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥159
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造膨胀受控的设备。
膨胀受控的合金指的是具有比其它金属合金(α20-100＞10×10-6/℃)低 的膨胀系数的合金，即通常α20-100＜10×10-6/℃或α20-300＜13×10-6/℃。
它们可以用于需要根据温度保持某些部件的精确几何形状和尺寸的应 用中，或者用于需要在带来其它功能(例如导电或机械支撑)的膨胀受控 的合金与这些活性材料之一之间具有热膨胀性方面的高度相容性的应用 中。这些应用中部件通常经历20至450℃范围内的温度变化。
因而，对于某些应用，需要与该应用中的其它活性材料(硅、锗、AsGa、 SiC、钠玻璃、其它玻璃、低膨胀不锈钢、陶瓷等)在热膨胀方面的密切的 相容性。其它材料与该合金之间的密切相容性使得通过包覆、焊接、粘合、 钎焊、咬合等结合的这两种材料的整体可以形状不变地共同膨胀，尺寸仅 仅以根据热膨胀的普遍定律可预见的方式进行变化。膨胀的这种密切相容 性的另一个优点在于在这两种材料之间存在很少的由热引起的内部应力， 这使得双材料部件运行过程中的热疲劳可忽略不计，因而显著延长其寿命。
这种应用之一是集成电路的电子元件组装工艺领域(leadframe)，其 中合金与半导体紧密地结合以向其提供电流。因而需要使用膨胀受控的合 金，以显著限制界面的过早劣化以及热疲劳。
另一种应用是用于在预定义的温度范围内具有低膨胀的机械支承件。 例如，视频投影仪使用多个小镜子，在设备变热时它们的位置应当尽可能 少移动，所述的变热可使镜子的支承件局部达到400-450℃。
另一种应用是制造光电器件的线路半导体(例如AsGa)、X射线管、 玻璃密封套管、晶体管的支承件和封装等。
在所有这些应用中，膨胀受控的合金与半导体或玻璃或陶瓷密切结合， 并且膨胀系数的要求可以从4至5×10-6/℃到11×10-6/℃。例如可以列举 汽车顶棚(可开启或不可开启)玻璃的支撑/箍，其中合金必须和将其结合 的粘合剂一起与玻璃板以相同方式膨胀。还可以列举压电陶瓷(例如用作 汽车燃料喷射致动器的PZT)的低变形支承件。
还可能的是，膨胀受控的合金在该应用中不仅具有这一种功能，还能 够通过折叠、模压、冲压、旋压、机械或化学(蚀刻)加工、焊接等进行 精确成型。在这种情况下，用膨胀受控的合金制造的尺寸精确的机械部件 具有在大的温度范围内微弱且预定地进行膨胀的优点。例如，电子枪的部 件在电子的作用下发热，它仅为电子提供某些用于通过的孔(电子束的尺 寸确定(calibrage))，这是这些部件的功能：因而需要在整个工作温度 范围内尽可能少地膨胀并且具有良好的成型能力的合金。
除了膨胀性，良好的抗酸性水溶液腐蚀性、良好的抗盐雾腐蚀性以及 氧化层的良好的抗机械磨损性也是所寻求的性能。这些性能通过低成本的 工业退火(低或劣化的露点)或者在不需要辅助保护的严酷环境中获得。
这些合金因而是常规的FeNi合金的良好的替代方案，同时含有比后者 少的镍。
电流传感器、测量变压器或磁谐波(magneto-harmonique)传感器
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02≤Mn
C≤0.1
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)
Eq6≥159
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适合用于制造电流传感器或测量变压器。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
电流传感器或测量变压器指的是以阈值超越警告(电子差动断路器) 或电流、场强的测量(电流、电压变压器，能量计、直流电传感器)为目 的的电流或磁场检测设备。
这种应用特别需要低的矫顽磁场，而饱和磁化在例如闭环电流传感器 的很多情况下可以低(在20℃下为4000至8000G)，而在开环电流传感器 的情况下可以高(＞10000G)。
该应用的主要参数是测量精度，它高度依赖于所使用的合金的矫顽磁 场，并且在很多情况下依赖于磁化曲线或磁滞回线的B-H线性：Hc越小， 测量精度越好。
对于这些应用，例如宽频带的变压器/电流传感器，需要很低的动态磁 滞以保证中等频率下的良好测量精度，这可以通过在低感应下运行的闭环 结构来获得，但是也通过选择低Hc、高电阻率的材料来实现。
总而言之，适合于这些应用的材料应当具有以下特征：
-根据应用，20℃下的感应Bs从4000G到大于13000G
-Hc＜75mOe(优选＜37mOe)
-电阻率ρe1＞60μΩ×cm(优选ρe1＞70μΩ×cm)。
在某些应用中，另外还寻求磁化曲线B-H直至其转折点(coude)处的 线性。该线性的特征在于剩余感应与在接近饱和的区域测得的感应之比 Br/Bm。如果Br/Bm＜0.3，则该线性可用于具有磁芯且没有局部间隙的具 体应用中。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
适合于这些应用的组合物同样适合于制造磁谐波传感器。
在这些应用中，具有高磁导率和低矫顽磁场的材料经受半剩磁材料的 较高的磁极化；该材料的磁化状态(磁化、去磁化或半磁化)对应于通过 软材料的极化而传递给软材料的信息或警告(alarme)。该软材料在中等 频率下通过外部磁场进行激励，不产生、产生少量或产生大量所发射的基 本谐波，这分别取决于软材料经受了去磁化、部分磁化或磁化的半剩磁状 态。因此，检测到的谐波幅度是半剩磁状态的极化水平的反应。
例如，在图书馆中，该设备在磁化状态下滑入每本藏书的护封中。在 出借过程中，书被登记并且同时去磁化以便无阻碍地通过安全门(没有谐 波发射)。如果该书没有通过特定设备进行去磁化，在通过检测门出口时 大量的谐波发射将触发报警信号。
为了动态地对这样的脉冲产生反应，需要高动态的磁化性能，即高的 电阻率，很低的带厚度(通常小于50μm，优选小于30μm)，以及低的矫 顽磁场(通常Hc小于63mOe，优选小于25mOe)。矫顽磁场也控制在磁 谐波传感器的第一级敏感度，这使得Hc越低，可以在与激励天线越远距离 的情况下将其触发。矫顽磁场是对组分范围最具限制性的性能，为此铜将 受到限制。
总而言之，适合于这些应用的材料应当具有如下特征：
-Hc＜63mOe(优选＜25mOe)，以便传感器对中等频率的激励磁 场具有良好的灵敏度，同时限制动态磁滞(因而有利于动态磁化)
-电阻率re1＞60μΩ×cm(优选re1＞80μΩ×cm)，以便对中等频 率的外部激励具有良好的动态响应。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
电磁致动器和马达
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Eq2≥1.5
Eq3≥175
如果Ni≤32.5，则Eq4≤7，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤10
如果Ni≤32.5，则Eq5≤10.6，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤13.6
Eq6≥164
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造电磁致动器和马达。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
可以根据本发明制造的电磁致动器和马达具有中到高的单位体积功 率、高移动精度、低耗散和低成本。
该应用中包括所有具有移动部件(旋转系统如马达、交流发电机、同 步分解器、磁阻矩传感器、车轮马达等的转子，平动系统如线性马达、电 磁阀、注射器、camless型脉冲线性致动器等的电枢或磁芯)和静止部件的 非极化电磁设备，所述移动部件由具有高电阻率和低磁损耗的软磁材料制 成，所述静止部件具有磁化的磁性材料。
本发明的设备特别具有以下特征：
-根据在应用中所传输的功率，具有较小至很小的尺寸，已知致动器 或传感器或马达的功率越大，使用高饱和的材料就越重要。这意味着大于 5000G的饱和感应，
-由于高的电阻率(＞70μΩ×cm)而具有低的能量耗散(或者良好 的能量效率)，低的Hc(＜125mOe)，较高的直流磁导率(＞5000μ0)，
-移动部件由于单向或旋转动态磁滞现象的显著减少而具有良好的定 位精度(在Hc＜125mOe，优选＜75mOe的情况下获得)。该性能对于 可变磁阻矩传感器，对于分解器和同步分解器，更宽泛地对于具有低间隙 磁阻的所有旋转系统特别重要。
在这种应用中，可以通过具有较小厚度(＞0.1mm，优选0.15mm)的切 割部件的堆叠而得到磁轭，这使得可以最大程度地限制宏观感应电流、磁 损耗、动态磁滞现象；而在单向磁致动的系统中(例如电磁阀、电注射、 Camless致动器、气体安全致动器)，使用由模压/成型加工/压制/机械加 工以及最后的退火成型为最终的磁轭的厚板或线材。
在旋转磁场设备(例如旋转系统)的情况下，优选合金的磁性能具有 尽可能好的各向同性，因为否则的话这将带来依赖于旋转步骤的转矩振荡 (在马达的情况下)、依赖于移动部件位置的磁阻波动(在同步分解器、 磁阻矩传感器等的情况下)。通过使用不产生晶体结构的轧制-退火工序， 或者通过产生“平面”型结构(例如{100}<0vw>或{111})而解决该 问题。
在非极化的电磁安全致动器设备中，例如在用于防止气体加热系统的 内部气体泄漏的设备(例如热水器)中，需要设备具有低的启动和释放电 流(以及这些电流之间的低的差值)，这必须通过致动器的移动磁芯与磁 轭之间的小的间隙以及低的矫顽磁场(见上文)来实现，但是也通过低的 剩磁以便在即使很小的间隙的情况下保证释放，以减小启动和释放电流之 间的差值，以便减小设备性能的生产变化性。在这种应用的情况下，特别 寻求Br/Bmax＜0.5且优选＜0.3(磁场的感应Bmax至少等于3Hc)。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
钟表马达的定子
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Co≤1.8％
O+N≤0.01％
Eq2≥1.5
Eq3≥175
如果Ni≤32.5，则Eq4≤7，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤10
如果Ni≤32.5，则Eq5≤10.6，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤13.6
Eq6≥164
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0002≤B≤0.002％
0.0008≤S+Se+Sb≤0.004％
0.001≤Ca+Mg≤0.015％。
该组合物特别适用于制造钟表马达(特别是步进型)的定子。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
对于该应用，寻求具有低成本同时又满足某些性能的合金。
首先寻求合金带通过冲孔、冲压或任何其它合适的方法的良好可切割 性，使得具有低的工具磨损和高的切割速度。实际上，金属由生产者以加 工硬化或软化的状态提供，以便保持金属足够的机械硬度，这对冲压可切 切割性和高速度是有利的。然而，该硬度不足以在不产生明显毛刺且不将 切割模具(尤其是剪切冲头)磨损到必须再磨锐或更换的程度的情况下切 割几十万个定子部件。为了达到这一点，还需要在金属中加入某些精细夹 杂物分布(distributions inclusionnaires fines)，它们在冲头与模具 之间的切割过程中起到“沿虚线切割”的功能。此外，这些精细夹杂物应 当能够在随后用于优化磁性能的高温退火过程中除去。这就是为什么用于 该应用的本发明合金含有8至40ppm的S、Se、Sb和/或2至20ppm和/或 10至150ppm的Ca、Mg。
然后，寻求具有在60℃下大于4000G，优选小于7000G的饱和感应Bs。
还寻求最大程度地降低钟表马达以其标称功率使用时，即定子的磁性 合金在材料的B-H磁化转折点附近工作时的电力消耗。
为此，对于厚度限于最小0.4mm(低于该值时机械强度不足)的定子， 在安装到钟表中之前，合金应当具有大于70μΩ×cm、优选大于80μΩ× cm的电阻率，以及小于125mOe、优选小于75mOe的低矫顽磁场Hc。
另外，钟表的电力消耗在环境温度升高时不应当显著升高。因为，如 果当温度升高时工作磁化显著降低，那么为了始终向转子的半转 (demi-tour)旋转提供最小转矩，能量发生器必须提供更多的能量以保持 定子的磁化水平并因此保持施加到转子上的马达转矩。因而在钟表在热环 境中使用的情况下，消耗将显著增加。
为了控制在环境温度升高时的电力消耗，因而需要使饱和磁化Js在钟 表可能的工作范围即-40℃至+60℃内保持稳定：在合金的居里点Tc大于或 等于100℃时自动获得该特征。
还寻求良好的抗腐蚀性。因为，定子的磁性部件一旦经过切割并经过 优化磁性能的热处理，就露天地储存、运输并安装到钟表的机芯中。这些 安装过程越来越多地在存在严重大气腐蚀(尤其是盐导致的或者大气污染 (硫、氯等)导致的)的国家中进行。
对抗酸腐蚀性的要求根据钟表的期望质量或寿命而变。因为，钟表的 寿命不超过定子的合金因大气腐蚀而明显劣化的时间。如果钟表马达的质 量属于如“瑞士制造”或“日本制造”这样的名品范围，则要使钟表持续 使用数年，并且钟表的合金在此时间内不应当被显著地腐蚀。如果是顶级 钟表或者尤其是具有可视马达部件的透明钟表的马达，则原则上毫无疑问 应当在人的一生中运行。
因而不同的抗腐蚀性水平可以根据以下内容进行评价：
-低档次的钟表机芯：最小的抗腐蚀性，Iox max≤5mA，
-“瑞士制造”或“日本制造”型质量的钟表机芯：中等抗腐蚀性， Iox max≤3mA，
-可视运行的(透明钟表)或者终生保证的钟表机芯：高抗腐蚀性， Iox max≤1mA。
用于电力电子学(électronique de puissance)的变压器或电感器
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02％≤Mn
C≤0.1％
Eq2≥1.5％
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185。
该组合物特别适用于制造用于电力电子学的变压器或电感器。
在电力电子学或任何其它中等频率(几百Hz到几百kHz)的能量转换 系统中使用的无源磁性器件的磁路需要使用减流电感器(inductance de lissage)或变压器，它们经常占电源体积的大部分。
在对这些器件进行尺寸设计时，磁芯的饱和磁化以及由整个器件产生 并耗散的导体焦耳热损失以及磁损耗决定了与使用的软磁性材料有关的可 达到的体积减小。
因此，存储或减流型电感器的无源磁器件的良好磁芯，或者电力变压 器，首先应当具有在使用温度下高的饱和感应，该使用温度通常在 100-120℃左右。因而寻求大于或等于4000G的饱和感应Bs 100℃，这对应于 大于8000G的在20℃下的饱和感应Bs 20℃，或者大于或等于150℃的居里点 Tc。
还应当在使用温度下具有低的磁损耗，对于厚度至多50μm的金属， 这对应于在100℃下大于60μΩ×cm、优选大于100μΩ×cm的电阻率， 以及低的动态磁滞，其特征在于在100℃下小于75mOe、优选小于37.5mOe 的矫顽磁场Hc。因此仅仅要求20℃下的矫顽磁场Hc小于或等于75mOe， 优选小于37.5mOe。这是因为，本领域技术人员公知的是，当温度接近居 里点时，Hc随着软磁性材料的温度而降低，因此如果在20℃下能保证性能， 则在100℃更加能够获得这样的性能。
此外，本发明的合金的剩余损耗可以通过更好的使这些损耗耗散的能 力而得到补偿，该能力来自于金属合金高的导热性以及这些高延展性磁轭 很高的成型和加工能力，这使得可以容易地将冷却回路安装于其中或者或 者赋予磁路复杂的形状。
双金属片
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≥30％
0.02≤Mn
C≤1％
Eq2≥1.5
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185
Eq8≥33，其中Eq8＝Ni+Cu-1.5Cr。
该组合物特别适用于制造双金属片。
在该应用中，温度的变化可以转变成双金属片的变形，或者转变成双 金属片一端的升高，另一端保持原位，或者转变成双金属片的自由端施加 的力，这是由于具有不同膨胀系数的两种材料紧密结合成平坦且紧密的带 状。
双金属片部件还可以通过多层材料的电阻率和其挠曲来充当过电流传 感器，通过双金属片挠曲并因而将电路切断来充当温度传感器，或者通过 双金属片的不同组件的非平衡膨胀产生的力来充当热机械致动器。在所有 这些情况下，双金属的动作是通过其挠曲而发生的，该挠曲的幅度与双金 属片的两个外部组件之间的膨胀差异成比例。对于给定的带厚度和给定的 温度差，膨胀的差异越大，双金属片致动器的灵敏度也越高。
因而，寻求具有如下特征的材料：它在20℃至100℃之间的平均膨胀 系数α20-100小于或等于7×10-6/℃，优选小于或等于5×10-6/℃，同时平均 膨胀系数α20-300小于或等于10×10-6/℃，优选小于或等于8×10-6/℃，以使 得可以用于宽的温度范围。
当热源来自于流过双金属片的电流时，另一个重要参数是电阻率ρe1。 因而，相对于具有低电阻率的双金属片，具有高的平均电阻率的双金属片 将发热更多并升到更高的温度。这将导致相同比例的双金属片挠曲幅度， 或者相同比例的双金属片致动器的力。此外，电阻率与热导率成反比，这 保证了温度的均匀性并因而保证了双金属片的动态响应。
因而，寻求具有在20℃下大于75μΩ×cm，优选大于80μΩ×cm的 电阻率的材料。
另外，在低膨胀率和高膨胀率层之间加入第三金属层(例如铜或镍) 使得可以调节电阻率/热导率的不同的折衷而不改变膨胀率。
另外，需要具有大于或等于160℃，优选大于200℃的居里点Tc的材 料，以保持膨胀性能的良好的温度稳定性。
为了获得这样的高居里点、低膨胀率和高电阻率，需要使本发明的合 金具有大于30％的镍并遵守以下等式8：
Eq8＝％Ni+％Cu-1.5％Cr≥33。
高灵敏度电磁继电器或钟表马达的线圈芯
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Eq2≥2
Eq3≥195
如果Ni≤32.5，则Eq4≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤6
如果Ni≤32.5，则Eq5≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤6
Eq6≥180
Eq7≥190。
该组合物特别适用于制造高灵敏度电磁继电器或钟表马达的线圈芯。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
以钟表的低电力消耗为总体目标，用于磁化钟表磁路的磁场应当以电 流最小的方式产生，即具有最大的激励线圈匝数，这导致使用很细的线以 及高磁通量的磁芯，以便降低磁芯的截面积并在其上布置尽可能大的线圈。
因此，磁芯的磁性合金必须提供高的磁饱和，因为磁通量是材料截面 积与磁化强度的乘积。因而寻求具有在20℃下大于10000G的饱和感应Bs 的合金。
该合金还应当提供低矫顽磁场Hc以及高电阻率，以便降低磁损耗，并 因此限制钟表的电力消耗。因而寻求具有如下特征的合金：它具有在20℃ 下小于125mOe并优选小于75mOe的矫顽磁场Hc，并且具有大于60μΩ× cm，优选大于80μΩ×cm的电阻率ρe1。
此外，用于该应用的本发明合金优选具有良好的可切割性，因此任选 地加入8至40ppm的S、Se、Sb和/或2至20ppm和/或10至150ppm的Ca、 Mg。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
在一种优选的实施方案中，本发明的合金具有大于13000G的饱和感应 Bs，其组成因而应当遵守等式9：
Eq9≥13000，其中Eq9＝1100(Ni+Co/3+Cu/3)-1200Cr-26000。
适用于制造钟表马达的线圈芯的该组合物同样适合于制造高灵敏度电 磁继电器。
电磁继电器是电控制的机械致动器，其中，通常实心的(这是为了生 产/成型的便利和低成本)磁轭由一块材料关闭并且在磁轭脚的一端的触发 位置上。在“开”和“关”之间转换的触发位置来自于弹簧(位于磁轭外 部，目的在于通过使可动电枢绕磁轭脚旋转而断开磁路)的机械回复力与 电磁力之间的平衡，所述电磁力在静止时仅由被电枢上的磁体磁化的磁轭 的磁吸引力构成。在静止时，电枢将磁轭关闭。
线圈围绕着磁轭的一个脚，使得如果由外部事件导致并应当转换成机 械信号的电流从其中流过，则会施加电枢相对于磁轭的磁斥力，这使得磁 引力的幅度减小。因此，根据线圈中的电流的大小，斥力可以达到足以使 弹簧的作用将其推动、打开继电器并致动机械系统的程度。电气断路器就 是以这样的原理工作的。
为了使这种继电器以高灵敏度进行工作，需要使线圈中的电流I的微 小变化引发斥力的显著变化，并且还需要使该性能在足够宽的电流范围内 成比例，以便使得可以对继电器进行合适的预设置。这需要在线性度高的 B-H感应范围内具有高的磁导率，该范围的中心在继电器的静止工作点，这 对应于在给定的致动频率下被磁体极化的继电器的磁化强度。
材料具有越高的饱和感应Bs，在电流I的作用下磁轭中的感应的变化 越大，并且继电器的灵敏度越高，并且其在给定的动态磁导率下的功率越 高。因而，还需要在20℃下大于10000G并优选大于13000G的饱和感应Bs， 以及通过大于60μΩ×cm并优选大于70μΩ×cm的高电阻率ρe1得到的良 好的动态磁化，以及小于125mOe并优选小于75mOe的低矫顽磁场Hc(在 20℃下)。
此外，要求最小的抗腐蚀性，因为继电器经常由非密封的外壳保护， 使其进入可能热、潮湿、具有氧化性(Cl、S等)的环境气氛中，而在数年 的运行期间金属的非氧化状态是很重要的，以通过其磁性能的无偏移来保 证触发条件的可再现性。Iox max应当保持小于5mA，优选小于3mA，甚至小于 1mA。
无接触的过热检测以及温度测量设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02％≤Mn
C≤1％
Eq2≥0.4
Eq3≥140
Eq4≤10
Eq5≤13.6
Eq6≥140
Eq7≥125。
该组合物特别适用于制造无接触的过热检测以及温度测量设备。
无接触温度测量(实时测量，利用可逆磁现象)或无接触过热测量(经 验(a postériori)测量，利用不可逆现象但是使标签在监视过程结束时 可重置)的标签(étiquettes)的磁部件同时使用相当不同的材料，例如 软磁性材料(“合金”)以及永久磁化的磁性材料(MAP)，其配置在温度 和环境磁场方面是稳定的。通过与标签相同的原理，该温度监视是在位于 软磁性合金的居里点附近且紧邻地位于其下的温度范围内进行的。
在该应用中，例如可以使用截面积S1的MAP板，它与截面积S2的很高 磁导率的材料板(例如薄的FeNi合金或无定形合金)结合在一起，在这两 种材料之间留出小的间隙d。MAP材料起到邻近的软磁性材料的磁性极化器 的作用。另外，在MAP的另一面上或者在以间隙d分隔开的高磁导性材料 与MAP之间，放置由具有居里点Tc的本发明合金构成的第三个板。
当环境温度接近本发明的合金的居里点Tc时，该合金被较弱地磁化， 并且MAP的磁通量更大比例地密集于高磁导性的材料上，该材料被极化到 增大的磁化水平上并且这取决于比率T/Tc。
因而通过用来自远程天线的中频场激励高磁导性材料，围绕着极化磁 化J1产生磁化的变化ΔJ，并且该材料将强烈地发射谐波，因为已经为此目 的通过S1、S2和d的选择对J1进行了预先优化。
对于很多可食用产品的温度监视应用，例如冷藏环节、酒窖温度、易 腐烂食品的储存和运输(无论是否冷藏)、鱼和肉的容器、血液制品及其 派生物，以及不可食用的易热腐烂的有机物质的储存和运输，例如植物、 花卉、用于移植或其它用途的人体器官、细胞和胚芽或细菌的培养物、聚 合物的批料(lots)、大分子等，希望功能居里点位于-50℃与400℃之间， 特别是位于-30℃与+100℃之间。该居里点最高限于400℃，优选在-30℃与 100℃之间。
寻求足够低的矫顽磁场(＜75mOe，优选＜32.5mOe)，以便一方面获 得传感器对中等频率激励磁场的高灵敏度，另一方面通过与材料的高电阻 率(＞60μΩ×cm，优选＞80μΩ×cm)并且优选与材料的低厚度的结合， 获得传感器的大的动态范围。对低矫顽磁场的限制迫使将铜的百分含量限 于最大10％，优选小于6％，并且最大镍含量限于34％。
还寻求最小抗腐蚀性和抗氧化性，因为合金经常与工业气氛中的各种 介质和/或组分接触。在这些应用中，经常要求合金良好的化学稳定性，这 表现为良好的抗水腐蚀性(Iox＜5mA)、良好的抗盐雾腐蚀性，以及在热的 和氧化性的气氛中表面氧化层的良好机械稳定性(附着性+抗磨损性)。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
用于外延生长的超结构化(hyper-texturés)基底
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Mn≤2％
Si≤1％
Cu≤10％
Cr+Mo≤18％
C≤0.1
Ti+Al≤0.5％
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0003≤B≤0.004％
0.0003≤S+Se+Sb≤0.008％。
另外优选加入0.003至0.5％的铌和/或锆。
该组合物特别适用于制造用于外延生长的超结构化基底。
实际上，很多应用要求进行尽可能结构化的多晶材料薄层的生长，即， 如果可能，具有尽可能强化的单分量结构。
单分量结构指的是多晶体的晶体取向的非随机分布，使得它们都位于 围绕着期望的理想取向的一个立体角内(具有圆锥半角ω)，用Miller指 数表示为[hkl](uvw)。ω被称为结构的平均取向误差，并可以根据它是轧 制面(plan de laminage)内还是在该面外测量而具有不同的值。
这些沉积的材料具有特别的物理性能，例如Y-Ba-Cu-O型氧化物的超 导电性。
这些性能通过晶界的低缺陷密度而得到很大改善，这来自于邻近晶体 之间的低的取向误差(起强化结构(texture)的作用)以及几十微 米量级的晶粒尺寸(这是为了对于相同的结构取向误差降低缺陷的体积密 度)。
为了得到高度结构化的多晶沉积物，一种经常使用的方法是在基底上 蒸气相或液相外延生长技术，该基底本身是超结构化的，具有与所沉积的 产物非常接近的网格参数，具有尽可能地单分量且强化的结构，具有在形 成沉积的氧化物所需的可能的氧化性退火过程中良好的抗氧化性，具有最 小的机械强度以便在退火过程中不蠕变并且耐受对最终产品的加工(卷、 绕、张紧等)。
因此，超结构化基底所要求的特定使用性能基本上在于，存在的双晶 的表面比例以及与集中在理想的立方取向[100](001)15°范围内的取向不 同的其它取向优选小于10％，并且优选小于5％，并且与立方结构{100}<001> 的主要分量的取向误差ω小于10°，并且优选小于7°。
还寻求可根据最终应用而变化的在20℃和100℃之间的中等膨胀系数 以及在20℃和300℃之间的中等膨胀系数。因此，当通过热方式在基底上 进行沉积时，需要在产品返回环境温度时对沉积的层进行压缩。因此应当 能够选择可在20℃和沉积温度之间根据沉积的材料的膨胀/收缩而在很大 范围内调整的膨胀系数。
最后，该性能对居里点没有限制，并且在某些超导体应用中甚至优选 基底在使用温度即77K下磁性尽可能低。
为此，本发明的第一个目的是铁-镍-铬-铜奥氏体合金，以重量％表示， 其组成包括：
24％≤Ni≤36％
Cr≥0.02％
Cu≥0.1％
Cu+Co≤15％
0.01≤Mn≤6％
0.02≤Si≤2％
0≤Al+Ti≤3％
0≤C≤2％
0≤V+W≤6％
0≤Nb+Zr≤0.5％
0≤Mo≤8％
Sn≤1
0≤B≤0.006％
0≤S+Se+Sb≤0.008％
0≤Ca+Mg≤0.020％
余量为铁以及制造过程导致的杂质，镍、铬、铜、钴的百分含量使得 合金另外满足以下条件：
Co＜Cu
如果Cr＞7.5％，则Co＜4％
Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)
如果Ni＞32.5％，则Cr＜7.5％，
并且锰含量另外遵守以下条件：
-如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr
-如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％
-如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％
其中Eq3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。
所提出的解决方案是一类铁磁性的Fe-Ni-Cr-Cu奥氏体合金，它适合 通过电弧炉或感应炉的低成本的工业制造，具有少量的昂贵元素，并且为 很多应用领域提供高的或新的性能，这将在下面详细说明。迄今为止，还 没有发现能够满足所有这些性能的一类合金。另外，将同样的合金用于非 常不同的应用(例如同时满足低膨胀性、抗腐蚀性、磁性和居里点)使得 可以以更大的吨位进行生产，可以得到更多的工业生产经验，并因此得到 在性能重现性方面更可靠的合金。
另外，本发明人已发现硅、铬和铜对表面氧化保护层进行机械和化学 强化以及使其具有高附着性的能力。因此，该氧化层变得对于热处理或在 氧化性环境气氛中的使用非常的经时稳定，对外部化学物质在化学方面非 常稳定，并且对工业生产过程中的金属部件之间的冲击和摩擦在机械方面 非常稳定。
另外，根据所使用的热处理周期，这种非常稳定的氧化物通常具有几 微米的低厚度。氧化物的这种低厚度对于钟表特别有利，因为它同时限制 并校准了磁线圈芯与定子之间的间隙，这相应地同时导致对钟表的电池所 消耗的能量的限制以及钟表马达的工业分散性的降低。
现在将更详细地但非限制性地说明本发明，并通过实施例进行例举。
以重量％表示，本发明的合金含有以下定义的含量。
镍含量限于36重量％，优选限于35重量％，更特别地优选限于34％，甚 至限于29％。这样的限制使得可以显著地限制合金牌号的成本。如果镍含量 小于34％，同样可以得到至少70μΩ×cm甚至至少80μΩ×cm的电阻率， 这是良好的动态磁化性能的要素之一(另外两个要素是低的金属厚度和低 的矫顽磁场)。对于某些应用，例如双金属片的制造，优选保持镍含量大 于或等于30％，以便保证高的居里点。镍含量为至少24％以便保证在本发明 的整个组分范围内获得奥氏体结构。
铬含量大于或等于0.02％，因为需要最少量的铬以便具有要求的抗腐蚀 性能。此外，当镍含量在32.5和36％之间时，铬含量限于7.5％，以便限制 除铁和硅以外的全部元素的成本。
这些特征使得可以改善合金牌号的抗酸性介质腐蚀性、抗大气腐蚀性 以及抗热氧化性，因为观察到形成在化学方面非常稳定的表面氧化物。另 外，加入这些元素不会显著降低合金的其它使用性能，例如居里点或饱和 磁化。
铜含量大于或等于0.1％，并且限于15％的含量，优选限于10％的含量(以 便限制除铁和硅以外的全部元素的成本)，并且可以被钴替代。除了它对 合金牌号的抗腐蚀性的影响以外，铜还显著改善热形成于合金表面上的氧 化层的附着性。
优选的是，合金牌号不含钴，这是由于它的成本，并且因为同样的原 因，如果存在钴，则需要它的含量小于铜的含量。另外，当铬以大于7.5％ 的比例存在时，钴应当限于至多4％，优选限于2％，因为希望限制除铁和硅 以外的全部元素的成本。
加入至少0.02％的硅使得可以显著改善表面氧化层的抗磨损性。另外， 硅可以以最高达2％的比例加入本发明的合金中，以便在电弧炉中发挥其脱 氧作用，同时不损害合金的其它性能。
此外，本发明人还发现镍、铬和铜的含量应当遵守以下关系：
Eq1＞28％，其中Eq1＝Ni+1.2Cr+(Cu/5)。
因为，遵守该条件使得可以保证合金的奥氏体特征，如果缺少这一点， 合金的使用性能将均不符合所寻求的目的，并且还阻碍获得良好的成型能 力。
锰含量在0.01至6重量％之间，并且优选在0.02和6重量％之间，这 使得由于硫化物的形成而可以获得具有良好的热转变性(se transformant bien àchaud)的合金，同时不降低合金的使用性能，例如居里点或饱和 磁化。为了保持饱和感应值Bs大于4000G，优选锰含量保持小于5％。特 别优选地，锰含量在0.1和1重量％之间。另外，在铬的存在下，它对饱和 感应的影响加剧，因此需要将其限制为如下条件：
如果Eq3≥205，则Mn≤Ni-27.5+Cu-Cr
如果180.5≤Eq3≤205，则Mn≤4％
如果Eq3≤180.5，则Mn≤2％
其中Eq3＝6Ni-2.5X+4(Cu+Co)，并且
X＝Cr+Mo+V+W+Si+Al。
该合金还可以含有加入元素(élément d’addition)，例如碳、钛、铝、 钼、钒、钨、铌、锆、锡、硼、硫、硒、锑、钙或镁。
碳可以以最高达2％并且优选最高达1％的比例加入合金中，以通过形成 碳化物而使合金硬化。然而，当合金的应用需要至少125mOe的矫顽磁场 Hc时，碳含量在熔融-固化成铸锭或扁坯之后保持在小于0.1％，因为它的 存在将严重降低该特性。此外，为了达到该特性并将其随着时间保持，可 以对最终状态的薄板进行脱碳热处理以将碳的百分比显著降低到低于 100ppm，并且优选低于50ppm。
钛和铝可以以一共最高达3％的比例加入合金中，以便通过化合物 Ni3(Ti，Al)的析出而使合金牌号硬化。铝的加入还可以改善合金在玻璃上的 可焊性。然而，在还原性气体下的热处理过程中，希望使用裂化的(craqué) 的氨或氮+氢的预先混合物。此外(Hors)，氮在低温退火过程中结合成AlN 或TiN类型的化合物，并且因而应当尽可能地降低Al、Ti的残余含量，以 保证高的磁性能与在含氮气体下的热处理的相容性。这一点特别适用于需 要高的磁性能并且涉及在含氮气体下的退火的任何应用。在这种特定场合 下，将钛和铝的含量之和限制于30ppm，并且优选限制于20ppm。
钼可以以最高达8％的比例加入，以同时改善合金的机械强度和抗热氧 化性。优选将其限于4％，以便限制除Fe和Si以外的元素的成本。
钒和钨可以以一共最高达6％的比例加入合金中，以便改善其韧性，并 且优选以小于3％的比例加入，以便限制除铁和硅以外的全部元素的成本。
铌和锆可以以一共最高达0.5％的比例加入合金中，以便改善其机械强 度。
锡可以以最高达1％的比例加入合金中，作为铬的部分替代。
硼可以以2至60ppm，优选5至10ppm的量加入本发明的合金中，以便 通过形成氮化硼而改善其可切割性。在该范围以下，观察不到其效果，而 在该范围以上，该效果饱和。
硫是存在于用于制造合金的废料中的杂质，但是也可以以5至80ppm， 优选10至30ppm的量加入，以便通过形成硫化锰而同样改善合金的可切割 性和可加工性。可以通过加入硒和/或锑而替代全部或部分硫。
当将硫和硼作为可切割性添加剂加入时，它们的含量之和优选为5至 60ppm，并且优选在遵守其各自的优选范围的情况下将这两种元素结合使 用。
同样，可以以一共4至200ppm的比例向本发明的合金中加入钙和镁， 以便通过形成MgO或CaO类型的化合物而改善可切割性，Ca+Mg的宽范围使 得可以调整切割性能和磁性能之间的折衷，因为与某些硫化物(MnS等)和 氮化物(AlN等)相反的是，在制造结束时高温还原性退火不能将它们溶解。
组合物的其余部分由铁和制造所产生的不可避免的杂质组成。其中， 可以更具体地列举磷、氮和氧，它们的含量至多为500ppm。对于某些应用， 需要将氧和氮的含量之和限制在100ppm，以便将矫顽磁场保持在期望的限 度内。
通常，本发明的合金可以以热轧带材的形式制造，然后冷轧，然后退 火，然后任选地加工硬化。也可以停留在热轧带材阶段。
本发明的合金也可以以锻造或未锻造的大块产品、通过热轧并任选通 过拉丝完成的线材或棒材的形式使用。
合金部件或带材可以通过任何合适的方法获得，例如本领域技术人员 已知如何进行的方法。
因此，本发明的合金将优选在真空感应炉中熔融成铸锭。铸锭可以在 1100至1300℃之间锻造，然后在1000至1200℃之间热轧到2.5mm的厚度。 然后可以对热带材进行化学清洗，然后冷轧到要求的厚度。
当希望发育成{100}<001>型的特定晶体结构时，经过多个道次以90至 99％的总压缩比进行冷轧，在每个道次之间没有中间退火。
冷轧后，优选在800至1100℃之间进行退火1小时，以便使合金带材 软化并因而有助于其随后的切割或成型。但是，在冷轧结束时在加工硬化 状态下通过高速冲压、冲孔进行切割是更有利的，尤其是如果该金属已通 过上述元素如B、S、Ca、Mg、Se等针对该加工进行了优化。
在切割或成型后，可以有利地将得到的部件在1100℃下在纯化的H2 下(露点＜-70℃)退火3小时，以便尤其是优化合金的磁性能。相反，如 果特别寻求膨胀性能或居里点或抗腐蚀性能，则该退火可能是完全无用的。
如上所见，本发明的合金可以在任何类型的气体下通过工业退火而生 产。
本发明的合金在很多领域中存在潜在的用途。因此定义了优选的组成 范围，将特别适用于给定应用的合金进行重组，这将在下面详细说明。
自动调节温度的电磁设备
在第一个优选的实施方案中，镍、铬、铜、钴、钼、锰、钒、钨、硅 和铝的百分含量使得合金另外满足以下条件：
0.02≤Mn
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]并且
Eq3≥161并且
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)并且
Eq7≥150，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造自动调节温度的电磁设备。
软铁磁材料具有比真空磁导率高得多的磁导率μ。当该材料经受随时 间变化的磁激励时，它在达到称为居里点Tc的特征值之前比在超过该温度 时产生大得多的磁损耗，在该温度以上该材料不再是铁磁性的。此外，材 料的饱和磁化、它的磁损耗以及因而它的热功率的产生在温度接近Tc时逐 渐降低。
因而，如果任何非磁性导体特有的剩余磁损耗被耗尽，即离开合金的 热通量大于磁损耗产生的热通量，则在合金的居里点附近实现温度的自动 调节。为此，有时需要在本发明的合金上并置(accoler)一种导热性更好 的材料，例如铝或铜，该材料负责将顺磁损耗耗尽并且尤其使得可以在通 过感应蒸煮(cuission par induction)的应用中实现温度的自动调节， 其中不幸地进行真空加热的容器的热只能通过自然对流来耗尽。
该技术尤其记载于专利申请EP 1 455 622中，其中通过将具有30至 350℃的低Tc且含有至少32.5％的镍的合金与铝质的热扩散器(diffuseur thermique)相结合而获得自动调节温度，其中该扩散器使得在Fe-Ni-Cr 合金达到其Tc时其磁损耗耗尽。
主要使用性能因而仍然依赖于居里点，对于感应蒸煮、感应工业加热， 例如注射器管、复合模型，饮料、食品、药品、血液及组分、软材料或有 机材料等的加热，希望居里点在30℃和400℃之间。
还寻求最小的抗腐蚀性和抗氧化性，因为合金经常与工业气氛中的各 种介质和/或组分接触。因此要求合金的良好的化学稳定性，它表现为表面 氧化层在氧化性的热气氛中的良好的机械稳定性(附着性+抗磨损性)、良 好的抗水腐蚀性、良好的抗盐雾腐蚀性。
另外，还优选寻求合金具有在20至100℃之间大于4×10-6/℃，甚至 大于7×10-6/℃的膨胀系数。该特征尤其使得可以降低通过包覆、咬合、焊 接、等离子体沉积等与合金紧密结合的导体层与合金之间可能存在的双金 属效应。
相反，对磁性能没有特别的要求，并且矫顽磁场可能在很大程度上劣 化。因而可以加入大比例的碳，至多约2％，优选小于1％。因为，长久以来 已知大量的碳使晶格产生高应力，因而提高磁矩之间的交换相互作用，并 因而提高居里点，这使得还可以降低镍的百分含量以便保持相同的居里点 水平并因而保持相同的自动调节温度。
然而，自动调节温度的应用不限于液体或固体食品的感应蒸煮，而是 更通常涉及使用电磁感应器和至少一个过渡元素(éléments de passage) 材质的热活性部件的任何工业或家用系统，该部件应当暂时加热，不超过 某个临界温度。
作为例子，可以列举或多或少具有粘性的食品或非食品流体的注射， 以便加快用于品尝的一部分材料的生产，或者作为在其它工业操作之前的 先决条件，例如热活化的粘合，塑料、复合物等的聚合等。
还可以列举用于热塑性(需要根据复合物的类型在150至250℃之间调 节温度)或热固性(需要根据复合物的类型在200至350℃之间调节温度) 复合物的成型模具表面的快速的自动调节加热。
还可以列举在恶性肿瘤(它的细胞比正常细胞对热更敏感)中的、通 过涂层进行生物相容性处理的低Tc合金针或嵌入物的自动调节加热。
最后列举挤出模具、拉丝模具的自动调节加热，它使得可以限制通过 拉丝机制造的产品中的热梯度，并因而限制内部应力、表面脆化、性能梯 度、结构的不均匀性等。
如上定义的本发明的合金使得可以达到要求的全部性能。
特别是，发明人已发现遵守等式2至7的限制值使得可以保证在20℃ 下大于0，甚至大于1000G的饱和感应水平，它使得可以释放出磁损耗产生 的热；并且保证≥30℃的居里点Tc。
更普遍地，并且无论本发明的应用是什么，发现通过调节合金的组成， 可以改变每个等式2至7的值，以符合在特定应用中要求的限制值，并因 而调节相关合金的Tc值以及感应水平。
磁通量自动调节设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≤29％
Co≤2％
0.02≤Mn≤2％
Eq2≥0.95，其中Eq2＝(Ni-24)[0.18+0.08(Cu+Co)]并且
Eq3≥161并且
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥150，其中Eq6＝6Ni-2.5X+1.3(Co+Cu)并且
Eq7≥160。
该组合物特别适用于制造磁通量自动调节设备。
设备根据环境温度的磁通量调节依赖于在接近居里点的温度下饱和磁 化的降低，这具有基本恒定且相当高的降低速率。这使得可以通过改变磁 体与补偿合金之间的磁通量截面之比，通过通量分流系统精确地补偿磁体 磁化的降低，并因此在给定的温度范围内始终提供相同的磁通量。
该磁通量自动调节通常在环境温度附近实现，特别是在30℃和+100℃ 之间。因而需要具有在该温度范围内的居里点Tc的各种合金。
相反，对磁性能没有特别的要求，并且在这种应用情况下，与对应于 本发明合金的潜在性能的10A/m限度相比，矫顽磁场可以很差。如上所述， 可以加入最高达2％的碳，优选最高达1％的碳。
膨胀受控的设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≤35％
0.02≤Mn
C≤0.5％
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)并且
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)并且
Eq6≥159
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造膨胀受控的设备。
膨胀受控的合金指的是具有比其它金属合金(α20-100＞10×10-6/℃)低 的膨胀系数的合金，即通常α20-100＜10×10-6/℃或α20-300＜13×10-6/℃。
它们可以用于需要根据温度保持某些部件的精确几何形状和尺寸的应 用中，或者用于需要在带来其它功能(例如导电或机械支撑)的膨胀受控 的合金与这些活性材料之一之间具有热膨胀性方面的高度相容性的应用 中。这些应用中部件通常经历20至450℃范围内的温度变化。
因而，对于某些应用，需要与该应用中的其它活性材料(硅、锗、AsGa、 SiC、钠玻璃、其它玻璃、低膨胀不锈钢、陶瓷等)在热膨胀方面的密切的 相容性。其它材料与该合金之间的密切相容性使得通过包覆、焊接、粘合、 钎焊、咬合等结合的这两种材料的整体可以形状不变地共同膨胀，尺寸仅 仅以根据热膨胀的普遍定律可预见的方式进行变化。膨胀的这种密切相容 性的另一个优点在于在这两种材料之间存在很少的由热引起的内部应力， 这使得双材料部件运行过程中的热疲劳可忽略不计，因而显著延长其寿命。
这种应用之一是集成电路的电子元件组装工艺领域(leadframe)，其 中合金与半导体紧密地结合以向其提供电流。因而需要使用膨胀受控的合 金，以显著限制界面的过早劣化以及热疲劳。
另一种应用是用于在预定义的温度范围内具有低膨胀的机械支承件。 例如，视频投影仪使用多个小镜子，在设备变热时它们的位置应当尽可能 少移动，所述的变热可使镜子的支承件局部达到400-450℃。
另一种应用是制造光电器件的线路半导体(例如AsGa)、X射线管、 玻璃密封套管、晶体管的支承件和封装等。
在所有这些应用中，膨胀受控的合金与半导体或玻璃或陶瓷密切结合， 并且膨胀系数的要求可以从4至5×10-6/℃到11×10-6/℃。例如可以列举 汽车顶棚(可开启或不可开启)玻璃的支撑/箍，其中合金必须和将其结合 的粘合剂一起与玻璃板以相同方式膨胀。还可以列举压电陶瓷(例如用作 汽车燃料喷射致动器的PZT)的低变形支承件。
还可能的是，膨胀受控的合金在该应用中不仅具有这一种功能，还能 够通过折叠、模压、冲压、旋压、机械或化学(蚀刻)加工、焊接等进行 精确成型。在这种情况下，用膨胀受控的合金制造的尺寸精确的机械部件 具有在大的温度范围内微弱且预定地进行膨胀的优点。例如，电子枪的部 件在电子的作用下发热，它仅为电子提供某些用于通过的孔(电子束的尺 寸确定(calibrage))，这是这些部件的功能：因而需要在整个工作温度 范围内尽可能少地膨胀并且具有良好的成型能力的合金。
除了膨胀性，良好的抗酸性水溶液腐蚀性、良好的抗盐雾腐蚀性以及 氧化层的良好的抗机械磨损性也是所寻求的性能。这些性能通过低成本的 工业退火(低或劣化的露点)或者在不需要辅助保护的严酷环境中获得。
这些合金因而是常规的FeNi合金的良好的替代方案，同时含有比后者 少的镍。
电流传感器、测量变压器或磁谐波(magneto-harmonique)传感器
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02≤Mn
C≤0.1
Eq2≥1
Eq3≥170
Eq4≤10，其中Eq4＝Cr-1.125(Cu+Co)
Eq5≤13.6，其中Eq5＝Cr-0.227(Cu+Co)
Eq6≥159
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适合用于制造电流传感器或测量变压器。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
电流传感器或测量变压器指的是以阈值超越警告(电子差动断路器) 或电流、场强的测量(电流、电压变压器，能量计、直流电传感器)为目 的的电流或磁场检测设备。
这种应用特别需要低的矫顽磁场，而饱和磁化在例如闭环电流传感器 的很多情况下可以低(在20℃下为4000至8000G)，而在开环电流传感器 的情况下可以高(＞10000G)。
该应用的主要参数是测量精度，它高度依赖于所使用的合金的矫顽磁 场，并且在很多情况下依赖于磁化曲线或磁滞回线的B-H线性：Hc越小， 测量精度越好。
对于这些应用，例如宽频带的变压器/电流传感器，需要很低的动态磁 滞以保证中等频率下的良好测量精度，这可以通过在低感应下运行的闭环 结构来获得，但是也通过选择低Hc、高电阻率的材料来实现。
总而言之，适合于这些应用的材料应当具有以下特征：
-根据应用，20℃下的感应Bs从4000G到大于13000G
-Hc＜75mOe(优选＜37mOe)
-电阻率ρe1＞60μΩ×cm(优选ρe1＞70μΩ×cm)。
在某些应用中，另外还寻求磁化曲线B-H直至其转折点(coude)处的 线性。该线性的特征在于剩余感应与在接近饱和的区域测得的感应之比 Br/Bm。如果Br/Bm＜0.3，则该线性可用于具有磁芯且没有局部间隙的具 体应用中。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
适合于这些应用的组合物同样适合于制造磁谐波传感器。
在这些应用中，具有高磁导率和低矫顽磁场的材料经受半剩磁材料的 较高的磁极化；该材料的磁化状态(磁化、去磁化或半磁化)对应于通过 软材料的极化而传递给软材料的信息或警告(alarme)。该软材料在中等 频率下通过外部磁场进行激励，不产生、产生少量或产生大量所发射的基 本谐波，这分别取决于软材料经受了去磁化、部分磁化或磁化的半剩磁状 态。因此，检测到的谐波幅度是半剩磁状态的极化水平的反应。
例如，在图书馆中，该设备在磁化状态下滑入每本藏书的护封中。在 出借过程中，书被登记并且同时去磁化以便无阻碍地通过安全门(没有谐 波发射)。如果该书没有通过特定设备进行去磁化，在通过检测门出口时 大量的谐波发射将触发报警信号。
为了动态地对这样的脉冲产生反应，需要高动态的磁化性能，即高的 电阻率，很低的带厚度(通常小于50μm，优选小于30μm)，以及低的矫 顽磁场(通常Hc小于63mOe，优选小于25mOe)。矫顽磁场也控制在磁 谐波传感器的第一级敏感度，这使得Hc越低，可以在与激励天线越远距离 的情况下将其触发。矫顽磁场是对组分范围最具限制性的性能，为此铜将 受到限制。
总而言之，适合于这些应用的材料应当具有如下特征：
-Hc＜63mOe(优选＜25mOe)，以便传感器对中等频率的激励磁 场具有良好的灵敏度，同时限制动态磁滞(因而有利于动态磁化)
-电阻率re1＞60μΩ×cm(优选re1＞80μΩ×cm)，以便对中等频 率的外部激励具有良好的动态响应。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
电磁致动器和马达
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Eq2≥1.5
Eq3≥175
如果Ni≤32.5，则Eq4≤7，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤10
如果Ni≤32.5，则Eq5≤10.6，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤13.6
Eq6≥164
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu。
该组合物特别适用于制造电磁致动器和马达。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
可以根据本发明制造的电磁致动器和马达具有中到高的单位体积功 率、高移动精度、低耗散和低成本。
该应用中包括所有具有移动部件(旋转系统如马达、交流发电机、同 步分解器、磁阻矩传感器、车轮马达等的转子，平动系统如线性马达、电 磁阀、注射器、camless型脉冲线性致动器等的电枢或磁芯)和静止部件的 非极化电磁设备，所述移动部件由具有高电阻率和低磁损耗的软磁材料制 成，所述静止部件具有磁化的磁性材料。
本发明的设备特别具有以下特征：
-根据在应用中所传输的功率，具有较小至很小的尺寸，已知致动器 或传感器或马达的功率越大，使用高饱和的材料就越重要。这意味着大于 5000G的饱和感应，
-由于高的电阻率(＞70μΩ×cm)而具有低的能量耗散(或者良好 的能量效率)，低的Hc(＜125mOe)，较高的直流磁导率(＞5000μ0)，
-移动部件由于单向或旋转动态磁滞现象的显著减少而具有良好的定 位精度(在Hc＜125mOe，优选＜75mOe的情况下获得)。该性能对于 可变磁阻矩传感器，对于分解器和同步分解器，更宽泛地对于具有低间隙 磁阻的所有旋转系统特别重要。
在这种应用中，可以通过具有较小厚度(＞0.1mm，优选0.15mm)的切 割部件的堆叠而得到磁轭，这使得可以最大程度地限制宏观感应电流、磁 损耗、动态磁滞现象；而在单向磁致动的系统中(例如电磁阀、电注射、 Camless致动器、气体安全致动器)，使用由模压/成型加工/压制/机械加 工以及最后的退火成型为最终的磁轭的厚板或线材。
在旋转磁场设备(例如旋转系统)的情况下，优选合金的磁性能具有 尽可能好的各向同性，因为否则的话这将带来依赖于旋转步骤的转矩振荡 (在马达的情况下)、依赖于移动部件位置的磁阻波动(在同步分解器、 磁阻矩传感器等的情况下)。通过使用不产生晶体结构的轧制-退火工序， 或者通过产生“平面”型结构(例如{100}<0vw>或{111}
在非极化的电磁安全致动器设备中，例如在用于防止气体加热系统的 内部气体泄漏的设备(例如热水器)中，需要设备具有低的启动和释放电 流(以及这些电流之间的低的差值)，这必须通过致动器的移动磁芯与磁 轭之间的小的间隙以及低的矫顽磁场(见上文)来实现，但是也通过低的 剩磁以便在即使很小的间隙的情况下保证释放，以减小启动和释放电流之 间的差值，以便减小设备性能的生产变化性。在这种应用的情况下，特别 寻求Br/Bmax＜0.5且优选＜0.3(磁场的感应Bmax至少等于3Hc)。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
钟表马达的定子
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Co≤1.8％
O+N≤0.01％
Eq2≥1.5
Eq3≥175
如果Ni≤32.5，则Eq4≤7，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤10
如果Ni≤32.5，则Eq5≤10.6，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤13.6
Eq6≥164
Eq7≥160，其中Eq7＝6Ni-5Cr+4Cu
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0002≤B≤0.002％
0.0008≤S+Se+Sb≤0.004％
0.001≤Ca+Mg≤0.015％。
该组合物特别适用于制造钟表马达(特别是步进型)的定子。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
对于该应用，寻求具有低成本同时又满足某些性能的合金。
首先寻求合金带通过冲孔、冲压或任何其它合适的方法的良好可切割 性，使得具有低的工具磨损和高的切割速度。实际上，金属由生产者以加 工硬化或软化的状态提供，以便保持金属足够的机械硬度，这对冲压可切 切割性和高速度是有利的。然而，该硬度不足以在不产生明显毛刺且不将 切割模具(尤其是剪切冲头)磨损到必须再磨锐或更换的程度的情况下切 割几十万个定子部件。为了达到这一点，还需要在金属中加入某些精细夹 杂物分布(distributions inclusionnaires fines)，它们在冲头与模具 之间的切割过程中起到“沿虚线切割”的功能。此外，这些精细夹杂物应 当能够在随后用于优化磁性能的高温退火过程中除去。这就是为什么用于 该应用的本发明合金含有8至40ppm的S、Se、Sb和/或2至20ppm和/或 10至150ppm的Ca、Mg。
然后，寻求具有在60℃下大于4000G，优选小于7000G的饱和感应Bs。
还寻求最大程度地降低钟表马达以其标称功率使用时，即定子的磁性 合金在材料的B-H磁化转折点附近工作时的电力消耗。
为此，对于厚度限于最小0.4mm(低于该值时机械强度不足)的定子， 在安装到钟表中之前，合金应当具有大于70μΩ×cm、优选大于80μΩ× cm的电阻率，以及小于125mOe、优选小于75mOe的低矫顽磁场Hc。
另外，钟表的电力消耗在环境温度升高时不应当显著升高。因为，如 果当温度升高时工作磁化显著降低，那么为了始终向转子的半转 (demi-tour)旋转提供最小转矩，能量发生器必须提供更多的能量以保持 定子的磁化水平并因此保持施加到转子上的马达转矩。因而在钟表在热环 境中使用的情况下，消耗将显著增加。
为了控制在环境温度升高时的电力消耗，因而需要使饱和磁化Js在钟 表可能的工作范围即-40℃至+60℃内保持稳定：在合金的居里点Tc大于或 等于100℃时自动获得该特征。
还寻求良好的抗腐蚀性。因为，定子的磁性部件一旦经过切割并经过 优化磁性能的热处理，就露天地储存、运输并安装到钟表的机芯中。这些 安装过程越来越多地在存在严重大气腐蚀(尤其是盐导致的或者大气污染 (硫、氯等)导致的)的国家中进行。
对抗酸腐蚀性的要求根据钟表的期望质量或寿命而变。因为，钟表的 寿命不超过定子的合金因大气腐蚀而明显劣化的时间。如果钟表马达的质 量属于如“瑞士制造”或“日本制造”这样的名品范围，则要使钟表持续 使用数年，并且钟表的合金在此时间内不应当被显著地腐蚀。如果是顶级 钟表或者尤其是具有可视马达部件的透明钟表的马达，则原则上毫无疑问 应当在人的一生中运行。
因而不同的抗腐蚀性水平可以根据以下内容进行评价：
-低档次的钟表机芯：最小的抗腐蚀性，Iox max≤5mA，
-“瑞士制造”或“日本制造”型质量的钟表机芯：中等抗腐蚀性， Iox max≤3mA，
-可视运行的(透明钟表)或者终生保证的钟表机芯：高抗腐蚀性， Iox max≤1mA。
用于电力电子学(électronique de puissance)的变压器或电感器
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02％≤Mn
C≤0.1％
Eq2≥1.5％
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185。
该组合物特别适用于制造用于电力电子学的变压器或电感器。
在电力电子学或任何其它中等频率(几百Hz到几百kHz)的能量转换 系统中使用的无源磁性器件的磁路需要使用减流电感器(inductance de lissage)或变压器，它们经常占电源体积的大部分。
在对这些器件进行尺寸设计时，磁芯的饱和磁化以及由整个器件产生 并耗散的导体焦耳热损失以及磁损耗决定了与使用的软磁性材料有关的可 达到的体积减小。
因此，存储或减流型电感器的无源磁器件的良好磁芯，或者电力变压 器，首先应当具有在使用温度下高的饱和感应，该使用温度通常在 100-120℃左右。因而寻求大于或等于4000G的饱和感应Bs 100℃，这对应于 大于8000G的在20℃下的饱和感应Bs 20℃，或者大于或等于150℃的居里点 Tc。
还应当在使用温度下具有低的磁损耗，对于厚度至多50μm的金属， 这对应于在100℃下大于60μΩ×cm、优选大于100μΩ×cm的电阻率， 以及低的动态磁滞，其特征在于在100℃下小于75mOe、优选小于37.5mOe 的矫顽磁场Hc。因此仅仅要求20℃下的矫顽磁场Hc小于或等于75mOe， 优选小于37.5mOe。这是因为，本领域技术人员公知的是，当温度接近居 里点时，Hc随着软磁性材料的温度而降低，因此如果在20℃下能保证性能， 则在100℃更加能够获得这样的性能。
此外，本发明的合金的剩余损耗可以通过更好的使这些损耗耗散的能 力而得到补偿，该能力来自于金属合金高的导热性以及这些高延展性磁轭 很高的成型和加工能力，这使得可以容易地将冷却回路安装于其中或者或 者赋予磁路复杂的形状。
双金属片
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Ni≥30％
0.02≤Mn
C≤1％
Eq2≥1.5
Eq3≥189
如果Ni≤32.5，则Eq4≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤7
如果Ni≤32.5，则Eq5≤4，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤7
Eq6≥173
Eq7≥185
Eq8≥33，其中Eq8＝Ni+Cu-1.5Cr。
该组合物特别适用于制造双金属片。
在该应用中，温度的变化可以转变成双金属片的变形，或者转变成双 金属片一端的升高，另一端保持原位，或者转变成双金属片的自由端施加 的力，这是由于具有不同膨胀系数的两种材料紧密结合成平坦且紧密的带 状。
双金属片部件还可以通过多层材料的电阻率和其挠曲来充当过电流传 感器，通过双金属片挠曲并因而将电路切断来充当温度传感器，或者通过 双金属片的不同组件的非平衡膨胀产生的力来充当热机械致动器。在所有 这些情况下，双金属的动作是通过其挠曲而发生的，该挠曲的幅度与双金 属片的两个外部组件之间的膨胀差异成比例。对于给定的带厚度和给定的 温度差，膨胀的差异越大，双金属片致动器的灵敏度也越高。
因而，寻求具有如下特征的材料：它在20℃至100℃之间的平均膨胀 系数α20-100小于或等于7×10-6/℃，优选小于或等于5×10-6/℃，同时平均 膨胀系数α20-300小于或等于10×10-6/℃，优选小于或等于8×10-6/℃，以使 得可以用于宽的温度范围。
当热源来自于流过双金属片的电流时，另一个重要参数是电阻率ρe1。 因而，相对于具有低电阻率的双金属片，具有高的平均电阻率的双金属片 将发热更多并升到更高的温度。这将导致相同比例的双金属片挠曲幅度， 或者相同比例的双金属片致动器的力。此外，电阻率与热导率成反比，这 保证了温度的均匀性并因而保证了双金属片的动态响应。
因而，寻求具有在20℃下大于75μΩ×cm，优选大于80μΩ×cm的 电阻率的材料。
另外，在低膨胀率和高膨胀率层之间加入第三金属层(例如铜或镍) 使得可以调节电阻率/热导率的不同的折衷而不改变膨胀率。
另外，需要具有大于或等于160℃，优选大于200℃的居里点Tc的材 料，以保持膨胀性能的良好的温度稳定性。
为了获得这样的高居里点、低膨胀率和高电阻率，需要使本发明的合 金具有大于30％的镍并遵守以下等式8：
Eq8＝％Ni+％Cu-1.5％Cr≥33。
高灵敏度电磁继电器或钟表马达的线圈芯
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
0.05％≤Mn≤2％
C≤0.1
Eq2≥2
Eq3≥195
如果Ni≤32.5，则Eq4≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq4≤6
如果Ni≤32.5，则Eq5≤2，或者如果Ni＞32.5，则Eq5≤6
Eq6≥180
Eq7≥190。
该组合物特别适用于制造高灵敏度电磁继电器或钟表马达的线圈芯。
优选地，人们寻求在任何类型的非氧化性工业气氛中(例如惰性气体、 He、H2、N2、NH3等)获得良好的磁性能的能力，这迫使尽可能地降低钛含 量，优选＜30ppm的Ti，优选＜20ppm的Ti。
以钟表的低电力消耗为总体目标，用于磁化钟表磁路的磁场应当以电 流最小的方式产生，即具有最大的激励线圈匝数，这导致使用很细的线以 及高磁通量的磁芯，以便降低磁芯的截面积并在其上布置尽可能大的线圈。
因此，磁芯的磁性合金必须提供高的磁饱和，因为磁通量是材料截面 积与磁化强度的乘积。因而寻求具有在20℃下大于10000G的饱和感应Bs 的合金。
该合金还应当提供低矫顽磁场Hc以及高电阻率，以便降低磁损耗，并 因此限制钟表的电力消耗。因而寻求具有如下特征的合金：它具有在20℃ 下小于125mOe并优选小于75mOe的矫顽磁场Hc，并且具有大于60μΩ× cm，优选大于80μΩ×cm的电阻率ρe1。
此外，用于该应用的本发明合金优选具有良好的可切割性，因此任选 地加入8至40ppm的S、Se、Sb和/或2至20ppm和/或10至150ppm的Ca、 Mg。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
在一种优选的实施方案中，本发明的合金具有大于13000G的饱和感应 Bs，其组成因而应当遵守等式9：
Eq9≥13000，其中Eq9＝1100(Ni+Co/3+Cu/3)-1200Cr-26000。
适用于制造钟表马达的线圈芯的该组合物同样适合于制造高灵敏度电 磁继电器。
电磁继电器是电控制的机械致动器，其中，通常实心的(这是为了生 产/成型的便利和低成本)磁轭由一块材料关闭并且在磁轭脚的一端的触发 位置上。在“开”和“关”之间转换的触发位置来自于弹簧(位于磁轭外 部，目的在于通过使可动电枢绕磁轭脚旋转而断开磁路)的机械回复力与 电磁力之间的平衡，所述电磁力在静止时仅由被电枢上的磁体磁化的磁轭 的磁吸引力构成。在静止时，电枢将磁轭关闭。
线圈围绕着磁轭的一个脚，使得如果由外部事件导致并应当转换成机 械信号的电流从其中流过，则会施加电枢相对于磁轭的磁斥力，这使得磁 引力的幅度减小。因此，根据线圈中的电流的大小，斥力可以达到足以使 弹簧的作用将其推动、打开继电器并致动机械系统的程度。电气断路器就 是以这样的原理工作的。
为了使这种继电器以高灵敏度进行工作，需要使线圈中的电流I的微 小变化引发斥力的显著变化，并且还需要使该性能在足够宽的电流范围内 成比例，以便使得可以对继电器进行合适的预设置。这需要在线性度高的 B-H感应范围内具有高的磁导率，该范围的中心在继电器的静止工作点，这 对应于在给定的致动频率下被磁体极化的继电器的磁化强度。
材料具有越高的饱和感应Bs，在电流I的作用下磁轭中的感应的变化 越大，并且继电器的灵敏度越高，并且其在给定的动态磁导率下的功率越 高。因而，还需要在20℃下大于10000G并优选大于13000G的饱和感应Bs， 以及通过大于60μΩ×cm并优选大于70μΩ×cm的高电阻率ρe1得到的良 好的动态磁化，以及小于125mOe并优选小于75mOe的低矫顽磁场Hc(在 20℃下)。
此外，要求最小的抗腐蚀性，因为继电器经常由非密封的外壳保护， 使其进入可能热、潮湿、具有氧化性(Cl、S等)的环境气氛中，而在数年 的运行期间金属的非氧化状态是很重要的，以通过其磁性能的无偏移来保 证触发条件的可再现性。Iox max应当保持小于5mA，优选小于3mA，甚至小于 1mA。
无接触的过热检测以及温度测量设备
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Cu≤10％
0.02％≤Mn
C≤1％
Eq2≥0.4
Eq3≥140
Eq4≤10
Eq5≤13.6
Eq6≥140
Eq7≥125。
该组合物特别适用于制造无接触的过热检测以及温度测量设备。
无接触温度测量(实时测量，利用可逆磁现象)或无接触过热测量(经 验(a postériori)测量，利用不可逆现象但是使标签在监视过程结束时 可重置)的标签(étiquettes)的磁部件同时使用相当不同的材料，例如 软磁性材料(“合金”)以及永久磁化的磁性材料(MAP)，其配置在温度 和环境磁场方面是稳定的。通过与标签相同的原理，该温度监视是在位于 软磁性合金的居里点附近且紧邻地位于其下的温度范围内进行的。
在该应用中，例如可以使用截面积S1的MAP板，它与截面积S2的很高 磁导率的材料板(例如薄的FeNi合金或无定形合金)结合在一起，在这两 种材料之间留出小的间隙d。MAP材料起到邻近的软磁性材料的磁性极化器 的作用。另外，在MAP的另一面上或者在以间隙d分隔开的高磁导性材料 与MAP之间，放置由具有居里点Tc的本发明合金构成的第三个板。
当环境温度接近本发明的合金的居里点Tc时，该合金被较弱地磁化， 并且MAP的磁通量更大比例地密集于高磁导性的材料上，该材料被极化到 增大的磁化水平上并且这取决于比率T/Tc。
因而通过用来自远程天线的中频场激励高磁导性材料，围绕着极化磁 化J1产生磁化的变化ΔJ，并且该材料将强烈地发射谐波，因为已经为此目 的通过S1、S2和d的选择对J1进行了预先优化。
对于很多可食用产品的温度监视应用，例如冷藏环节、酒窖温度、易 腐烂食品的储存和运输(无论是否冷藏)、鱼和肉的容器、血液制品及其 派生物，以及不可食用的易热腐烂的有机物质的储存和运输，例如植物、 花卉、用于移植或其它用途的人体器官、细胞和胚芽或细菌的培养物、聚 合物的批料(lots)、大分子等，希望功能居里点位于-50℃与400℃之间， 特别是位于-30℃与+100℃之间。该居里点最高限于400℃，优选在-30℃与 100℃之间。
寻求足够低的矫顽磁场(＜75mOe，优选＜32.5mOe)，以便一方面获 得传感器对中等频率激励磁场的高灵敏度，另一方面通过与材料的高电阻 率(＞60μΩ×cm，优选＞80μΩ×cm)并且优选与材料的低厚度的结合， 获得传感器的大的动态范围。对低矫顽磁场的限制迫使将铜的百分含量限 于最大10％，优选小于6％，并且最大镍含量限于34％。
还寻求最小抗腐蚀性和抗氧化性，因为合金经常与工业气氛中的各种 介质和/或组分接触。在这些应用中，经常要求合金良好的化学稳定性，这 表现为良好的抗水腐蚀性(Iox＜5mA)、良好的抗盐雾腐蚀性，以及在热的 和氧化性的气氛中表面氧化层的良好机械稳定性(附着性+抗磨损性)。
本发明的合金使得可以达到全部这些性能。
用于外延生长的超结构化(hyper-texturés)基底
在另一种优选实施方案中，合金还可以使得：
Mn≤2％
Si≤1％
Cu≤10％
Cr+Mo≤18％
C≤0.1
Ti+Al≤0.5％
该合金还至少满足以下关系之一：
0.0003≤B≤0.004％
0.0003≤S+Se+Sb≤0.008％。
另外优选加入0.003至0.5％的铌和/或锆。
该组合物特别适用于制造用于外延生长的超结构化基底。
实际上，很多应用要求进行尽可能结构化的多晶材料薄层的生长，即， 如果可能，具有尽可能强化的单分量结构。
单分量结构指的是多晶体的晶体取向的非随机分布，使得它们都位于 围绕着期望的理想取向的一个立体角内(具有圆锥半角ω)，用Miller指 数表示为[hkl](uvw)。ω被称为结构的平均取向误差，并可以根据它是轧 制面(plan de laminage)内还是在该面外测量而具有不同的值。
这些沉积的材料具有特别的物理性能，例如Y-Ba-Cu-O型氧化物的超 导电性。
这些性能通过晶界的低缺陷密度而得到很大改善，这来自于邻近晶体 之间的低的取向误差(起强化结构(texture)的作用)以及几十微 米量级的晶粒尺寸(这是为了对于相同的结构取向误差降低缺陷的体积密 度)。
为了得到高度结构化的多晶沉积物，一种经常使用的方法是在基底上 蒸气相或液相外延生长技术，该基底本身是超结构化的，具有与所沉积的 产物非常接近的网格参数，具有尽可能地单分量且强化的结构，具有在形 成沉积的氧化物所需的可能的氧化性退火过程中良好的抗氧化性，具有最 小的机械强度以便在退火过程中不蠕变并且耐受对最终产品的加工(卷、 绕、张紧等)。
因此，超结构化基底所要求的特定使用性能基本上在于，存在的双晶 的表面比例以及与集中在理想的立方取向[100](001)15°范围内的取向不 同的其它取向优选小于10％，并且优选小于5％，并且与立方结构{100}<001> 的主要分量的取向误差ω小于10°，并且优选小于7°。
还寻求可根据最终应用而变化的在20℃和100℃之间的中等膨胀系数 以及在20℃和300℃之间的中等膨胀系数。因此，当通过热方式在基底上 进行沉积时，需要在产品返回环境温度时对沉积的层进行压缩。因此应当 能够选择可在20℃和沉积温度之间根据沉积的材料的膨胀/收缩而在很大 范围内调整的膨胀系数。
最后，该性能对居里点没有限制，并且在某些超导体应用中甚至优选 基底在使用温度即77K下磁性尽可能低。
具体实施方式
实施例
在本发明范围内，使用如下缩写：
本发明：符合本发明的试验，
对比：对比试验，
NR：未进行试验，
CBS：对盐雾腐蚀的敏感性，
UM：合金的表面氧化层在氧化性工业气氛下的抗机械磨损性，
Bs20℃：饱和感应，在20℃下测量并以高斯为单位。
Bs60℃(G)：饱和感应，在60℃下测量并以高斯为单位。
Tc：材料的居里点，以℃为单位。
Hc：20℃下的矫顽磁场，以mOe为单位。
Iox：最大强制电势电流(courant maximal àpotential imposé)， 以mA为单位
Br/Bm：剩余感应Br与在接近饱和的区域测得的感应Bm之比
α20-100：材料的平均膨胀系数(也称为膨胀率)，在20和100℃之间测 得，单位为10-6/℃
α20-300：材料的平均膨胀系数，在20和300℃之间测得，单位为10-6/℃
α20-77K：材料的平均膨胀系数，在77K和20℃之间测得，单位为10-6/℃
ρe1或ρ-elec：20℃下的电阻率，单位为μΩ×cm
μmax cc：最大直流相对磁导率，通过与真空磁导率μ0(＝4π×10-7)相 比而得到，因此没有单位。
ω：结构的平均取向误差，单位为°(度)。
测试和测量
为了测试本发明的合金，通过真空感应熔融，以具有期望组成的50kg 铸锭的形式生产了多种合金组合物。然后将材料在1000和1200℃之间锻 造，在1150和800℃之间热轧，直到达到4.5mm的厚度，进行化学清洗， 在没有中间退火的情况下冷轧到0.6mm。所有的合金至少在该阶段进行表 征，然后切割成不同的样品，例如用于测量膨胀系数、Tc、Iox max、Js的样 品，以及直径25×36mm的垫圈。
然后进行不同的测试：
抗盐雾腐蚀性，CBS
为测量CBS，将合金板浸入盐雾环境室中24小时，其中具有湿度为95％、 用盐NaCl饱和的气氛。然后将板用乙醇冲洗，然后观察腐蚀斑。然后以3 个敏感度级别为腐蚀斑的密度和大小评级：
0：不敏感，
-：稍微敏感
--：敏感
---：对盐雾腐蚀很敏感。
表面氧化层的机械磨损，UM
为测量UM，首先将厚度为0.6mm的加工硬化的金属在1100℃的温度下 在露点为-30℃的水蒸气和纯氢气中(模拟工业退火)退火3小时。然后将 经过如此退火的两块板叠放在均匀分布的重量下，给予相当于10cm2上1kg 的压力。然后进行100次往复滑动，滑动到一个板到达另一个板长度的一 半，然后观察表面的磨损，在检查金属表面后将抗磨损性分为3级：
-0：抗磨损性低，
-+：抗机械磨损性中等，以及
-++：抗机械磨损性很好。
居里点，Tc
Tc通过用Chevenard热磁计测量磁力而得到：将样品以100℃/小时加 热，直到达到800℃，然后以同样的速度冷却到环境温度。采用的Tc值通 过使用温谱图得到，由磁力曲线f(Tre)的弯折点的切线在x轴上外推而得到 Tc值(偏差＝0)。
抗酸性水溶液腐蚀性I ox max
合金在腐蚀性气氛或酸性水溶液中的抗腐蚀性可以通过在如下情况下 测得的最大电流而进行评价：将合金样品板浸入0.01M的硫酸浴中，合金 通过导体与另一铂电极板相连，施加不同的电压值。然后对连接两个电极 的导体测量不同的电流值I，并确定I(U)的最大值Iox max。
通过用板之间的强制电势的该测量，导体中的电流变化、特别是其最 大值给出了对合金在其表面上形成稳定的氧化层的能力的正确评价：Iox max 越小，合金的抗腐蚀性越好。
膨胀系数(或膨胀率)
在20℃和温度T之间的平均热膨胀系数(表示为<α20→T>或方便地为α 20-T)通过在Chevenard膨胀计上与Pyros标准样品(具有精确组成和膨胀 性的Fe-Ni合金)对比而测得：纪录初始长度为“I0”的样品的伸长ΔI随 着温度T的变化：ΔI＝f(T)。在20℃和温度T1之间的平均伸长率由下式得 到：
单位为10-6/℃(百万分之一相对伸长每度)。
磁性能H c 、B r 、μ max cc
这些性能根据标准IEC 404-6通过磁通计方法用退火的垫圈测得：磁 滞回线作图可以确定Hc、Br、μmax cc的值。
实施例1-自动调节温度的磁设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表1-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV285mod-1 32.45 0.04 0.53 0.3 0.18 本发明 SV285mod-6 32.45 0.04 6 0.3 0.23 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 0.34 本发明 SV287-5 30.7 0.04 3.7 0.3 0.26 本发明 SV302mod-1 30 0.05 7 0.2 0.34 本发明 SV302mod-2 29.4 0.05 7 2 0.23 本发明 SV302mod-3 28.8 0.05 7 4 0.31 本发明 SV298-1 29.44 0.98 0.5 0.2 0.18 本发明 SV298-4 28.9 0.97 3 0.2 0.23 本发明 SV315-3 32.5 1.97 2 0.2 0.21 本发明 SV317-1 35 2 0.5 0.2 0.31 本发明 SV323-6 33 1.9 0.6 3.8 0.18 本发明 SV300-2 27.9 4 1 0.2 0.31 对比 A 28.9 0.03 0.15 0.2 0.31
对比 SV297-1 26.9 1.9 1 0.2 0.34 对比 SV300-1 28 4 0.5 0.2 0.23 对比 SV305-1 28 6 0.5 0.2 0.18 对比 Fe-30Ni 30 0 0 0 0 对比 B 27 0.03 0.14 0.2 0.23 对比 C 28 0.03 0.12 0.2 0.21 对比 D 26.5 6 0.15 0.2 0.18 对比 E 26.33 4 0.12 0.2 0.17
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、饱和感应、 居里点、抗酸腐蚀性以及20至100℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表2中。
可以看出，一部分本发明合金含有少于30％的Ni并且能够很接近 的居里点(Fe-36％Ni：Tc＝250℃)，例如SV302modl(Tc＝199℃)。 因而通过用铜代替一部分镍而显著降低了合金的成本；此外，通过联合加 入Cu、Si、Cr而明显改善了抗水溶液腐蚀性、抗盐雾腐蚀性和抗氧化性。
相比之下，如果不在30％镍的合金中加入铜，将得到低至40℃的居里 点以及很差的抗酸腐蚀性。
表2-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Iox (mA) α20-100 (10-6/℃) 本发明 SV285mod-1 - ++ 9560 205 4.5 4.2 本发明 SV285mod-6 - ++ 12410 238 3.9 3.05 本发明 SV287-1 - ++ 8420 152 4.5 5.3 本发明 SV287-5 - ++ 9780 198 4.04 4.1 本发明 SV302mod-1 - ++ 9820 199 4.5 4.8 本发明 SV302mod-2 - ++ 7580 154 4.6 6.3 本发明 SV302mod-3 - ++ 5210 104 4.6 7.8 本发明 SV298-1 - ++ 5030 104 2.9 11 本发明 SV298-4 - ++ 6810 137 2.8 8.3 本发明 SV315-3 - ++ 9520 174 1.3 4.5 本发明 SV317-1 - ++ 11100 204 1.5 2.4 本发明 SV323-6 - ++ 4400 78 1.6 4.5 本发明 SV300-2 - ++ 1970 37 1.9 NR 对比 A - ++ 1650 25 4.5 NR
对比 SV297-1 - ++ 1530 24 2.6 NR 对比 SV300-1 - ++ 1570 24 1.7 NR 对比 SV305-1 - ++ 1140 18 1.4 NR 对比 Fe-30Ni -- -- 120 40 7 NR 对比 B - ++ 0 -50 4.9 NR 对比 C - ++ 0 -10 4.7 NR 对比 D - ++ 0 -50 3.1 NR 对比 E - ++ 0 -50 3.7 NR
在实例SV298-1中还可以看出，通过以合适方式调整Ni、Cr和Cu的 含量并且使用不超过30％的Ni，可以得到在20和100℃之间高的膨胀率(在 该实例中为11×10-6/℃)。组分的选择同时也调整了居里点。
实施例2-磁通量自动调节设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表3-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 TD521-2 28 0.02 1 0.02 0.2 本发明 TD521-3 28 0.02 3 0.02 0.2 本发明 TD561-1 26 2 10 0.02 0.2 本发明 TD565-1 25 1 10 0.02 0.2 本发明 TD558-1 28 2 3 0.02 0.2 本发明 SV289-1 27.8 2 1 0.02 0.2 本发明 SV297-3 26.2 1.9 4 0.02 0.2 对比 SV302mod-4 28.2 0.1 6 6 0.3 对比 SV297-1 26.9 1.9 1 0 0.2 对比 NMHG-1 28 0 0 0 0.2 对比 NMHG-2 29 0 0 0 0.2
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、饱和感应、 居里点、抗酸腐蚀性以及20至100℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表4中。
可以看出，对于根据期望的抗腐蚀性和/或抗氧化性而仅含有25至28％ 的Ni的合金，本发明的大部分合金具有30℃至约100℃的居里点。对比例 SV302mod-4不适合，因为它含有大于2％的锰，尽管存在硅，氧化层的抗磨 损性还是降低了。
对比例SV297-1、NMHG-1和NMGH-2不是根据本发明的，因为它们不遵 守等式2。与本发明的实例相对的是，发现它们的居里点温度小于30℃。
表4-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Iox (mA) 本发明 TD521-2 - ++ 4610 75 3.2 本发明 TD521-3 - ++ 5420 98 2.3 本发明 TD561-1 - ++ 5070 100 1.1 本发明 TD565-1 - ++ 4000 81 1.6 本发明 TD558-1 - ++ 4900 95 1.3 本发明 SV289-1 - ++ 2540 43 1.7 本发明 SV297-3 - ++ 3170 53 1.8 对比 SV302mod-4 - + 3450 67 4.7 对比 SV297-1 - ++ 1530 24 2.5 对比 NMHG-1 NR NR NR -10 NR 对比 NMHG-2 NR NR NR 25 NR
实施例3-膨胀受控的设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。 膨胀率的测试在“Chevenard膨胀计”上在-196℃和800℃之间进行。 测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表5-测试牌号的组成
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、抗 酸腐蚀性以及20至100℃和20至300℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表6中。
前两个测试对应于很低的膨胀性。接下来的九个具有与半导体如Si、 Ge、AsGa或SiC接近的膨胀率，接下来的七个具有与玻璃接近的膨胀性。 接下来的六个适合用作在天然气运输船的船舱中在77K下运输液化气的密 封容器。
表6-测试结果
在实例36中，与相比，可以看出用4％Cu和少量的Si和Cr代 替3.5％的Ni使得可以将20至100℃的膨胀率保持在低于3×10-6/℃，这对 于需要同时限制成本和环境温度附近的膨胀性(例如高清晰度阴极射线管 屏幕的阴罩，压电的汽车燃料注射器的致动器支承件，由碳纤维等制成的 航空部件的大块模具)以及需要使材料在很轻微的还原性气氛中甚至氧化 性气氛中进行工业退火时很少氧化并可以避免使用保护性气氛(因而简化 工业实施)的很多应用来说是足够的。
在实例SV318-6中，与N42相比，可以看出用6％的Cu和2％的Cr以及 少量Si代替8％的Ni使得可以保持在20至300℃下小于或等于6×10-6/℃ 的膨胀率，甚至在20至100℃下相当的膨胀率，这对于需要同时限制成本 和在环境温度以上的100至300℃的有限温度范围内与半导体材料接触下 的膨胀性的很多应用(例如集成电路支承件)来说是足够的。
在该表的实例SV304-4或TD561-3中，与N426(它利用其与Na-Pb型 玻璃的膨胀相容性)相比，可以看出用10％的Cu以及少量的Si和Cr代替 14％的镍使得可以保持在20至100℃下为约7×10-6/℃且在20至300℃下为 约11.5×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时限制成本和在环境温度以上的 100至300℃的有限温度范围内与某些玻璃、铝、氧化铍、某些半导体如AsGa 等接触下的膨胀性的很多应用来说是足够的。
在该表的实例TD521-4中，与N485相比，可以看出用6％的Cu和少于 2％的Cr以及少量的Si代替20％的镍使得可以保持在20至100℃下为约9.5 ×10-6/℃且在20至300℃下为约11.9×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时 限制成本和在环境温度以上的100至300℃的有限温度范围内与高膨胀性 的玻璃、ZrO2、镁橄榄石等接触下的膨胀性的很多应用来说是足够的。
在天然气运输船中，需要在-196℃(气体的液化温度)和环境温度之 间的很低的膨胀率，以便巨大的液化气容器能够耐受破坏性的膨胀力，特 别是在容器的三重焊接点处。在该表的最后几个实例中可以看出用3至10％ 的Cu和少量的Si和Cr代替3至6％的镍使得可以保持在-196℃至20℃下 为约3至3.5×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时限制成本和一面的-196℃ 的液化气与另一面的环境温度之间的上层结构的膨胀性的该应用来说是足 够的。
实施例4-电流传感器和测量变压器
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈(参 见以上使用的各种类型的表征)，然后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃) 中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表7-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 TC768/SP302+ 30 2 3 0.3 0.16 本发明 SV304-2 29.4 2 7 2 0.19 本发明 SV314-6 30.3 1.89 6 0.2 0.17 本发明 SV318-6 34.1 1.89 6 0.2 0.16 本发明 SV290-4 28.2 2 3 0.3 0.16 本发明 SV296-2 29.2 1.9 1 0.2 0.17 本发明 SV316-4 33.2 1.95 3 0.2 0.18 本发明 SV317-5 33.8 1.93 4 0.2 0.17 本发明 SV302mod-3 28.8 0.05 7 4 0.17 本发明 SV298-3 29.1 0.97 2 0.2 0.19 本发明 SV330-4 27.5 0.03 3 0.2 0.18 本发明 SV330-6 27.5 0.03 7 0.2 0.17 本发明 SV333-2 29 0.03 1 0.2 0.16 本发明 SV333-5 29 0.03 5 0.2 0.17 本发明 SV339-2 29 0.2 1 0.2 0.19 本发明 SV339-5 29 0.2 5 0.2 0.17 对比 SV330-8 27.5 0.03 13 0.2 0.18 对比 SV333-8 29 0.03 13 0.2 0.18 对比 SV339-8 29 0.2 13 0.2 0.15
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的磁滞回线的矩形性、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻 率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表8中。
表8-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Br/Bm Hc (mOe) ρ-elec (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 TC768/SP302 + - ++ 7380 NR 41 88.6 1.3 本发明 SV304-2 0 ++ 6310 0.32 32 85 0.9 本发明 SV314-6 0 ++ 9190 0.33 34 86 1.2
本发明 SV318-6 0 ++ 11960 0.34 31 82 1.2 本发明 SV290-4 0 ++ 5180 0.41 25 87 4.2 本发明 SV296-2 0 ++ 5560 0.47 30 87.5 4.1 本发明 SV316-4 0 ++ 10620 0.34 37 87 1.3 本发明 SV317-5 0 ++ 11540 0.35 34 86.5 1.1 本发明 SV302mod-3 0 ++ 5210 0.32 21 75 4.6 本发明 SV298-3 0 ++ 6170 0.43 32 87 2.8 本发明 SV330-4 - ++ 4430 NR 19 87 4.9 本发明 SV330-6 - ++ 6800 NR 33 88 4.7 本发明 SV333-2 - ++ 4250 NR 18 85 4.6 本发明 SV333-5 - ++ 8360 NR 43 90 4.4 本发明 SV339-2 - ++ 4300 NR 20 85 3.7 本发明 SV339-5 - ++ 8430 NR 40 90 3.4 对比 SV330-8 - ++ 8340 NR 270 76 4.4 对比 SV333-8 - ++ 9970 NR 330 78 4.2 对比 SV339-8 - ++ 10070 NR 364 78 3.1
观察到含有大于10％的Cu的合金具有200至400mOe的很高的矫顽磁 场，这与测量变压器类型的应用不相容。
合金SV330-4特别廉价，它具有28％的Ni和3％的Cu，具有19mOe的很 低的Hc，使得可以得到测量变压器的高精度。相反，它的低饱和(4430G) 将其限于在环境温度附近的应用。
在本发明的另一个实例中，合金SV330-6几乎一样的廉价，它含有28％ 的Ni和7％的Cu，由于Hc＝33mOe，它使得可以得到闭环电流传感器的良好 精度；另外，它的更高的饱和(6800G)显著地使其对温度更稳定，并且使 得测量变压器可以在最高达70℃的温度下运行。
在最后一个实例中，高饱和(11540G)、低矫顽磁场(34mOe)的合金 SV317-5使得可以以低成本(34％的Ni)制造高精度的开环电流传感器，同 时由于2％的Cr和4％的Cu与硅的联合使用而保证在多种介质中良好的抗腐 蚀性。
实施例5-磁谐波传感器
制备了多种合金，最终厚度为0.04mm，以便表征其使用性能。这些合 金由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将 铸锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm 的厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚 度，然后在800和1100℃之间退火1小时，然后轧制到40μm的最终厚度， 然后脱脂，切割成用于测量的不同的部件或卷绕的磁芯，然后在纯化的H2 (露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表9-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV292-3 29.9 0.5 0.5 0.3 0.22 本发明 SV323-6 33 1.9 0.6 3.8 0.23 本发明 SV289-3 27 1.99 3.85 0.3 0.25 本发明 SV290-3 28.4 2 2 0.3 0.23 本发明 SV296-1 29.3 1.9 0.5 0.2 0.24 本发明 SV306-4 28.3 3.9 3 0.2 0.25 本发明 SV289-4 26.5 1.98 5.6 0.3 0.24 本发明 SV304-3 28.8 2 7 4 0.24
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表10中。
表10-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Hc (mOe) relec (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 SV292-3 - ++ 4960 46 84 4.3 本发明 SV323-6 - ++ 4400 15 84.5 1.6 本发明 SV289-3 - ++ 4470 18 88.5 3.9 本发明 SV290-3 - ++ 4580 19 86 4.3 本发明 SV296-1 - ++ 4820 23 85 4.1 本发明 SV306-4 0 ++ 4480 18 88 3.6 本发明 SV289-4 - ++ 4720 31 87 1.1 本发明 SV304-3 - ++ 4380 21 86.5 0.93
本发明的实例SV323-6具有显著改善的在水性介质中的抗腐蚀性，并 且传感器的灵敏度出色(Hc＝15mOe)。
在实例SV306-4中，镍的含量降低到28％左右，而在热的和氧化性的气 氛中的抗腐蚀性、抗盐雾腐蚀性、抗氧化性均很出色，传感器的灵敏度也 同样出色(Hc＝18mOe)：这是由于Ni、Cr、Cu、Mn和Si的相对组成的优 化而得到的。在仅含有26.5％的Ni的实例SV289-4中还显著降低了传感器 的成本，这是由于铜的大量存在(5.6％)，它使得保持了良好的抗腐蚀性 和抗氧化性，以及传感器的很好的灵敏度(Hc＝31mOe)。
实施例6-电磁致动器和马达
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表11-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％ Cu ％Mn ％Si ％S (ppm) ％B (ppm) 本发明 TD560-1 28 0.04 10 0.2 0.23 23 4 本发明 TD560-3 30 0.04 10 0.2 0.26 32 0 本发明 TD560-5 32 0.04 10 0.2 0.28 29 0 本发明 TD560-7 34 0.04 10 0.2 0.23 27 0 本发明 TD560-8 35 0.04 10 0.2 0.23 24 5 本发明 TD561-3 28 2 10 0.2 0.26 28 0 本发明 TD561-5 30 2 10 0.2 0.26 29 0 本发明 TD561-7 32 2 10 0.2 0.23 31 7 本发明 TD565-6 34 2 10 0.2 0.22 33 8 对比 SV292-4mod 29 0.5 0.9 0.3 0.24 16 5 对比 SV304-2mod 29.4 2 7 4.5 0.24 18 0
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表12中。
可以看到，如果遵守Cr、Si和Cu的最小含量，则抗盐雾腐蚀敏感度 和表面氧化物的抗机械磨损性能总是良好的。
表12-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Hc (mOe) Br/Bm μmax cc 本发明 TD560-1 - ++ 7950 70 0.17 6000 本发明 TD560-3 - ++ 10300 62 0.17 8500 本发明 TD560-5 - ++ 12300 55 0.17 11000 本发明 TD560-7 - ++ 13300 51 0.19 15000 本发明 TD560-8 - ++ 13700 NR NR 16000 本发明 TD561-3 - ++ 7000 76 0.22 6000 本发明 TD561-5 0 ++ 9200 72 0.22 8500 本发明 TD561-7 0 ++ 10700 56 0.23 12500 本发明 TD565-6 0 ++ 11800 46 0.30 20500 对比 SV292-4mod - ++ 4800 55 NR NR 对比 SV304-2mod 0 ++ 4080 21 NR NR
含有28至34％的镍的各种组分的很多合金使得可以获得5000至12000G 的磁饱和以及80至90μΩ×cm的电阻率，同时保持低矫顽磁场和随着应 用的确切需要而变的抗腐蚀性。
作为对比例，合金SV292-4mod不满足等式2，这导致很低的饱和 (4800G)，这与相对于镍含量而言不足的Cu百分含量有关。在另一对比 例合金SV304-2mod不符合本发明，因为它的饱和太低(4080G，而不是最 低的5000G)，这是由于它太高的锰含量。
合金TD560-8具有35％的Ni和高饱和。沿着相对于轧制方向为0°、45° 和90°的方向测量了它的磁导率μmax。分别得到19000、17200和17600， 这表明合金是几乎完美的各向同性，这是由于连续的强制轧制(laminage poussé)以及最后的高温退火。由于该性能，磁通量以各向同性的方式流 通并且不会在板的某个方向上占优，这种占优往往会导致电机中的电磁转 矩的波动。因此本发明的合金通过冷轧和合适的退火还能够在需要时具有 磁性能的良好的各向同性。
还观察到本发明的合金具有很低的剩磁(磁滞回线的矩形性Br/Bm＜ 0.3)，这使得一旦激励被去除，可以在很大程度上自然地退磁(自然“去 磁”)，或者使得对干扰寄生场(重叠场，或者很高的瞬时过电流，它使 材料在很短的时间内饱和)不敏感。特别应当注意，有利的是降低镍和铬 的百分含量，以便将矩形性Br/Bm降低到很低的值，例如在含有最少量的 Cr、28至32％的Ni和10％的Cu的合金TD560-1、3和5中为0.17。
实施例7-钟表马达的定子
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表13-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Co ％Cu ％Mn ％Si ％S ％B ％O+N 本发明 TC767 31.7 8 0.01 2.97 0.32 0.2 19 0 59 本发明 TD521mod 28 0.03 0 5.5 0.2 0.22 24 0 59 本发明 SV302mod2 29.4 0.05 0 7 2 0.25 12 0 64 本发明 SV292-5 29.2 0.5 0 2.8 0.3 0.23 17 0 58 本发明 SV292-6 28.6 0.5 0 4.5 0.3 0.19 19 4 73 本发明 SV298-4 28.9 0.97 0 3 0.2 0.11 36 8 59 本发明 SV298-5 28.6 0.96 0 4 0.2 0.22 24 5 67 本发明 SV296-4 28.2 1.9 0 3 0.2 0.24 9 7 58 本发明 SV304-2 29.4 2 0 7 0.2 0.23 25 0 48 本发明 SV316-6 32.2 1.89 0 6 0.2 0.19 24 0 59 本发明 TD561-3 28 2 0 10 0.3 0.2 28 0 56 对比 SV306-6 27.4 3.8 0 6 0.28 0.2 25 8 84 对比 TC757 31.8 8.2 3.07 0.06 0.24 0.2 23 0 67 对比 SV298-1 29.4 1 0 0.5 0.43 0.2 27 5 61 对比 SV288-2 29.5 1 0 1 0.32 0.3 25 7 48 对比 SV299-6 28.2 4.7 0 2.95 0.35 0.3 23 0 70 对比 SV301-1 30 0 0 0.1 0.32 0.2 24 0 75 对比 22bis 30 0.1 0 0.2 3.5 0.17 15 5 58
居里点通过热磁计最高达800℃温度的往返来确定。
还进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的 饱和感应、居里点、20℃下的矫顽磁场、20℃下的饱和感应和60℃下的饱 和感应的值。
这些测试的结果汇总于表14中。
表14-测试结果
牌号 CBS UM ρe1 (μΩ.cm) Tc (℃) Hc (mOe) Bs20℃ (G) Bs60℃ (G) 本发明 TD521mod - ++ 85 156 48 7430 5500 本发明 SV302mod2 - ++ 83 154 44 7580 5700 本发明 SV292-5 - ++ 86.5 137 64 6700 4300 本发明 SV292-6 - ++ 86.5 154 70 7530 5600 本发明 SV298-4 - ++ 87.5 137 38 6810 4700 本发明 SV298-5 - ++ 87.5 144 46 7150 4900 本发明 SV296-4 - ++ 86.7 112 41 6310 4100 本发明 SV304-2 0 ++ 85 111 32 6310 4150 本发明 SV316-6 0 ++ 85 211 38 10810 9500 本发明 TD561-3 0 ++ 82 131 76 7450 5200 对比 SV306-6 - ++ NR 93 NR 5060 NR 对比 TC757 0 + NR 95 NR 5470 4630 对比 SV298-1 - ++ NR 92 NR 5030 NR 对比 SV288-2 - ++ NR 98 NR 5510 NR 对比 SV299-6 0 ++ NR 80 NR 4520 NR 对比 SV301-1 -- ++ NR 76 NR 4300 NR 对比 22bis - ++ 83 76 22 4300 2200
实施例8-用于电力电子学的变压器和电感器
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800和1100℃之间退火1小时，然后脱脂，冷轧到0.05mm的厚度， 剪切，涂布矿物隔离剂以避免退火过程中匝的粘合，然后卷绕成直径30× 20mm、高20mm的磁芯，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退 火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表15-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn 本发明 TD521-4 28 0.03 6 0.2 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 本发明 SV302mod-2 29.4 0.05 7 2 本发明 SV292-6 28.6 0.5 4.5 0.3 本发明 SV298-6 28.05 0.95 6 0.2 本发明 15 33.78 1.02 0.13 0.18 本发明 SV304-1 30 2 7 0.1 本发明 SV313-6 29.3 1.89 6 0.2 本发明 SV326-6 28.4 1.88 6 0.2 本发明 TD561-4 29 2 10 0.3 本发明 SV302mod-1 30 0.05 7 0.2 本发明 SV315-3 32.5 1.97 2 0.2 本发明 SV317-3 34.5 1.97 2 0.2 本发明 SV314-6 30.3 1.89 6 0.2 本发明 SV317-6 33.1 1.89 6 0.2 本发明 TD561-5 30 2 10 0.3 对比 SV302mod-1 30 0.05 0.15 0.2 对比 SV292-1 29.9 0.5 0.12 0.3 对比 TC768 30 2 3 0.3
进行了一系列测试以确定20℃下的饱和感应、居里点、20℃下的矫顽 磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表16中。
表16-测试结果
牌号 Bs20℃ (G) Tc (℃) Hc (mOe) ρe1 (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 TD521-4 8030 156 71 84.5 2.1 本发明 SV287-1 8420 152 41 83 4.5 本发明 SV302mod-2 7580 154 44 84 4.6 本发明 SV292-6 7530 154 70 87 3.9 本发明 SV298-6 7590 153 57 85.5 2.4 本发明 15 8150 159 42.5 81 2.5
本发明 SV304-1 8530 163 48 85 0.85 本发明 SV313-6 8320 161 33 86.5 1.2 本发明 SV326-6 8490 168 55 86.5 2.9 本发明 TD561-4 8490 178 75 80.5 0.9 本发明 SV302mod-1 9820 199 75 85 4.5 本发明 SV315-3 9520 174 39 87 1.3 本发明 SV317-3 11360 205 38.5 85 1.3 本发明 SV314-6 9190 183 34 86 1.2 本发明 SV317-6 11470 229 36 84.5 1.2 本发明 TD561-5 9370 178 70 81 0.9 对比 SV302mod-1 4300 86 23 81 4.5 对比 SV292-1 4490 90 36 81.5 4.4 对比 TC768 7380 118 41 88.6 1.3
可以看到，本发明的所有合金均具有在20℃下至少80μΩ×cm的电阻 率以及在20℃下小于75mOe并且通常小于41mOe矫顽磁场：这些性能与低 厚度以及良好的匝间隔离相结合，并且由于良好的热导性使得可以容易地 耗散该磁损耗，保证了更容易在无源磁组件的这些磁芯中得到低的磁损耗。
在对比例SV301mod-1、SV292-1和TC768中可以看到，应当正确地保 证Ni和Cu的百分含量的平衡，以便得到足够的饱和，即磁路的设计导致 相对于铁氧体的足够的有用体积。
实施例9-双金属片
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材冷轧到0.6mm的厚度，然后在800 和1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同的部件或垫 圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表17-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn 本发明 SV285mod-3 32 0.04 2 0.3 本发明 SV285mod-5 32 0.04 4 0.3
本发明 SV287-5 31 0.04 3.7 0.2 本发明 SV316-6 32 1.89 6 0.2 本发明 TD561-6 31 2 10 0.3 本发明 TD561-8 33 2 10 0.3 对比 Invar 36 0 0 0.2 对比 N42 42 0 0 0.2 对比 SV285mod-1 32 0.04 0.53 0.3 对比 SV285mod-7 32 0.04 0.01 0.3 对比 SV287-1 32 0.04 0.5 0.2 对比 TD521-1 28 0.03 0.12 0.2 对比 TD521-4 28 0.03 6 0.2
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、20℃ 下的电阻率、20至200℃和20至300℃的膨胀系数的值。
这些测试的结果汇总于表18中。
表18-测试结果
牌号 CBS UM Tc (℃) ρe1 (μΩ.cm) α20-100 (10-6/℃) α20-300 (10-6/℃) 本发明 SV285mod-3 - ++ 211 85 3.1 8.7 本发明 SV285mod-5 - ++ 229 85.8 2.7 6.9 本发明 SV287-5 - ++ 198 86.5 4.1 9.4 本发明 SV316-6 0 ++ 211 85 4.8 8.3 本发明 TD561-6 0 ++ 204 80.1 5.1 8.5 本发明 TD561-8 0 ++ 247 78.7 5.6 7.4 对比 Invar -- ++ 250 75 1.5 6 对比 N42 -- ++ 330 63 4 4.3 对比 SV285mod-1 - ++ 205 84 4.2 10.1 对比 SV285mod-7 - ++ 185 83.5 4.9 10.7 对比 SV287-1 - ++ 152 83 5.3 10.9 对比 TD521-1 - ++ -10 82 16.8 18.5 对比 TD521-4 - ++ 156 84.5 9.6 11.9
实施例10-高灵敏度电磁继电器和钟表马达的线圈芯
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表19-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV285-3 31.8 0.04 2 0.3 0.21 本发明 SV287-6 30.2 0.04 5.5 0.3 0.23 本发明 SV315-5 31.9 1.93 4 0.2 0.26 本发明 SV315-6 31.2 1.89 6 0.2 0.26 本发明 TD561-6 31 2 10 0.3 0.24 本发明 SV288-1 35.8 0.05 0.5 0.3 0.23 本发明 SV288-4 34.9 0.05 2.9 0.3 0.26 本发明 SV288-6 34 0.05 5.6 0.3 0.25 本发明 SV285mod-4 32.45 0.04 3 0.3 0.35 本发明 SV285mod-6 32.45 0.04 6 0.3 0.38 本发明 SV316-3 33.5 1.97 2 0.2 0.33 本发明 SV316-5 33.2 1.93 4 0.2 0.37 本发明 SV317-2 34.8 1.99 1 0.2 0.35 本发明 SV317-4 34.1 1.95 3 0.2 0.36 本发明 SV316-6 32.2 1.89 6 0.2 0.35 本发明 TD561-8 33 2 10 0.3 0.34 本发明 SV288-5 34.6 0.05 3.8 0.21 0.23 本发明 SV288-6 34 0.05 5.6 0.23 0.43 本发明 SV560-6 33 0.1 10 0.2 0.35 本发明 SV560-9 35.95 0.05 10 0.2 0.19 本发明 SV316-1 34 2 0.5 0.2 0.32 对比 TC661 33.8 5 2 0.15 0.22
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的电 阻率、居里点、20℃下的饱和感应、20℃下的矫顽磁场和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表20中。
可以看到，可以用仅仅30％的Ni获得在20℃下10000G的饱和，并且 用仅仅34％的Ni获得在20℃下13000G的饱和。
这些性能是非常有利的并且是创新性的，此外还有良好的抗腐蚀性和 氧化层的抗机械磨损性。
表20-测试结果
牌号 CBS UM relec (μΩ. cm) Tc (℃) Bs20℃ (G) Hc (mOe) Iox (mA) 本发明 SV285-3 - ++ 85 198 10050 53 4.4 本发明 SV287-6 - ++ 84.5 202 10010 72 3.95 本发明 SV315-5 0 ++ 88 189 10020 42 1.1 本发明 SV315-6 0 ++ 85.5 197 10050 43 1.2 本发明 TD561-6 0 ++ 80 204 10090 65 0.8 本发明 SV288-1 - ++ 65 NR 13230 88 4.1 本发明 SV288-4 - ++ 75 NR 13430 71 3.3 本发明 SV288-6 - ++ 79 NR 13430 67 3.7 本发明 SV285mod-4 - ++ 86.5 218 12030 74 4.03 本发明 SV285mod-6 - ++ 83 238 12410 91 3.9 本发明 SV316-3 - ++ 83 198 10460 37 1.3 本发明 SV316-5 0 ++ 88 201 10790 40 1.1 本发明 SV317-2 0 ++ 76 204 11140 35.5 1.5 本发明 SV317-4 0 ++ 84 205 11460 36.5 1.3 本发明 SV316-6 0 ++ 85 211 10810 38 1.2 本发明 TD561-8 0 ++ 78 247 11350 56 0.8 本发明 SV288-5 - ++ 72 NR 13420 72 3.2 本发明 SV288-6 - ++ 73 NR 13430 67 2.9 本发明 SV560-6 - ++ 70.5 NR 13100 59 3.3 本发明 SV560-9 - ++ 60.1 NR 14070 77 1.6 本发明 SV316-1 - ++ 83 191 10060 41 1.5 对比 TC661 0 ++ 88 174 9000 49 0.5
实施例11-无接触的过热检测以及温度测量设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈(参见以上使用的各种类型的表征)，然后在纯化的H2(露 点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表21-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 AA 26.33 4 0.12 0.2 0.17 本发明 AB 26.5 6 0.15 0.2 0.18 本发明 SV297-1 26.9 1.9 1 0.2 0.34 本发明 SV289-1 27.9 2 0.97 0.3 0.16 本发明 SV300-2 27.9 4 1 0.2 0.31 本发明 SV300-1 28 4 0.5 0.2 0.23 本发明 SV305-1 28 6 0.5 0.2 0.18 本发明 AC 28 0.03 0.12 0.2 0.21 本发明 SV306-3 28.7 3.9 2 0.2 0.16 本发明 AD 29 0.03 0.15 0.2 0.31 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 0.17 本发明 SV323-5 32 1.92 0.6 3.84 0.18 本发明 SV285mod-3 32.45 0.04 2 0.3 0.15 对比 AE 27 0.03 0.14 0.2 0.23
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、居里点、20℃下的矫顽磁场和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表22中。
表22-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Hc (mOe) Iox (mA) 本发明 AA - ++ 0 -50 NR 3.7 本发明 AB - ++ 0 -50 NR 3.1 本发明 SV297-1 - ++ 1530 24 21.3 26 本发明 SV289-1 - ++ 2540 43 NR NR 本发明 SV300-2 - ++ 1970 37 27.5 1.9 本发明 SV300-1 - ++ 1570 24 18.8 1.7 本发明 SV305-1 - ++ 1140 18 13.8 1.4 本发明 AC - ++ 0 -10 NR 4.7 本发明 SV306-3 - ++ 3840 70 NR NR 本发明 AD - ++ 1650 25 17.5 4.5
本发明 SV287-1 - ++ 8420 152 NR NR 本发明 SV323-5 - ++ 3620 56 NR NR 本发明 SV285mod-3 - ++ 11060 211 NR NR 对比 AE - ++ 3700 -50 350 4.9
应当注意对比例不满足等式1，这意味合金不完全是奥氏体。合金的非 奥氏体特征使得不能达到需要的矫顽磁场值。
实施例12-用于外延生长的超结构化基底
制备了多种合金，最终厚度为0.1mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到5mm的厚 度，然后进行化学清洗。然后将带材在没有中间退火的情况下冷轧到0.1mm 的厚度，然后用磨蚀抛光器进行机械抛光，直到微米量级的很细的抛光砂 粒。然后将金属在800至1100℃之间退火1小时，然后切割成用于测量X 射线极图的不同的部件，以评价获得的结构的强度和类型。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表23-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si ％S+ Se+Sb ％Ti+Al 本发明 TC659 33.5 4.9 0.15 0.13 0.025 5 13ppm 本发明 TD544-4 31 0.5 3 0.23 0.21 7 11ppm 对比 Fe-50％Ni 48 0.06 0.03 0.35 0.03 23 15ppm
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、抗 酸腐蚀性、20至300℃的膨胀率、双晶含量以及结构的平均取向误差的值。
这些测试的结果汇总于表24中。
表24-测试结果
牌号 冷变形(％) CBS UM Tc (℃) Iox max (mA) α20-300 (10-6/℃) 双晶含量 (％) ω(°) 本发明 TC659 98 0 ++ 149 1.5 16.5 5 8 本发明 TD544-4 92 0 ++ 175 3.6 9.8 8 9 对比 Fe-Ni 50 96 - ++ 450 4.2 9 3 7
可以看到，本发明的合金具有很强的形成立方结构{100}<001>的能力、 低的双晶含量(＜10％)和低的结构平均取向误差ω(＜10°)，在劣化的工作 气氛中或退火气氛中氧化层的强的抗机械磨损性(这是由于加入最少量的 Cr、Si和Cu)，以及在宽范围内可变的膨胀率，这使得能够满足用于外延 生长的基底涂布的大部分膨胀性要求。
在本发明范围内，使用如下缩写：
本发明：符合本发明的试验，
对比：对比试验，
NR：未进行试验，
CBS：对盐雾腐蚀的敏感性，
UM：合金的表面氧化层在氧化性工业气氛下的抗机械磨损性，
Bs20℃：饱和感应，在20℃下测量并以高斯为单位。
Bs60℃(G)：饱和感应，在60℃下测量并以高斯为单位。
Tc：材料的居里点，以℃为单位。
Hc：20℃下的矫顽磁场，以mOe为单位。
Iox：最大强制电势电流(courant maximal àpotential imposé)， 以mA为单位
Br/Bm：剩余感应Br与在接近饱和的区域测得的感应Bm之比
α20-100：材料的平均膨胀系数(也称为膨胀率)，在20和100℃之间测 得，单位为10-6/℃
α20-300：材料的平均膨胀系数，在20和300℃之间测得，单位为10-6/℃
α20-77K：材料的平均膨胀系数，在77K和20℃之间测得，单位为10-6/℃
ρe1或ρ-elec：20℃下的电阻率，单位为μΩ×cm
μmax cc：最大直流相对磁导率，通过与真空磁导率μ0(＝4π×10-7)相 比而得到，因此没有单位。
ω：结构的平均取向误差，单位为°(度)。
测试和测量
为了测试本发明的合金，通过真空感应熔融，以具有期望组成的50kg 铸锭的形式生产了多种合金组合物。然后将材料在1000和1200℃之间锻 造，在1150和800℃之间热轧，直到达到4.5mm的厚度，进行化学清洗， 在没有中间退火的情况下冷轧到0.6mm。所有的合金至少在该阶段进行表 征，然后切割成不同的样品，例如用于测量膨胀系数、Tc、Iox max、Js的样 品，以及直径25×36mm的垫圈。
然后进行不同的测试：
抗盐雾腐蚀性，CBS
为测量CBS，将合金板浸入盐雾环境室中24小时，其中具有湿度为95％、 用盐NaCl饱和的气氛。然后将板用乙醇冲洗，然后观察腐蚀斑。然后以3 个敏感度级别为腐蚀斑的密度和大小评级：
0：不敏感，
-：稍微敏感
--：敏感
---：对盐雾腐蚀很敏感。
表面氧化层的机械磨损，UM
为测量UM，首先将厚度为0.6mm的加工硬化的金属在1100℃的温度下 在露点为-30℃的水蒸气和纯氢气中(模拟工业退火)退火3小时。然后将 经过如此退火的两块板叠放在均匀分布的重量下，给予相当于10cm2上1kg 的压力。然后进行100次往复滑动，滑动到一个板到达另一个板长度的一 半，然后观察表面的磨损，在检查金属表面后将抗磨损性分为3级：
-0：抗磨损性低，
-+：抗机械磨损性中等，以及
-++：抗机械磨损性很好。
居里点，Tc
Tc通过用Chevenard热磁计测量磁力而得到：将样品以100℃/小时加 热，直到达到800℃，然后以同样的速度冷却到环境温度。采用的Tc值通 过使用温谱图得到，由磁力曲线f(Tre)的弯折点的切线在x轴上外推而得到 Tc值(偏差＝0)。
抗酸性水溶液腐蚀性I ox max
合金在腐蚀性气氛或酸性水溶液中的抗腐蚀性可以通过在如下情况下 测得的最大电流而进行评价：将合金样品板浸入0.01M的硫酸浴中，合金 通过导体与另一铂电极板相连，施加不同的电压值。然后对连接两个电极 的导体测量不同的电流值I，并确定I(U)的最大值Iox max。
通过用板之间的强制电势的该测量，导体中的电流变化、特别是其最 大值给出了对合金在其表面上形成稳定的氧化层的能力的正确评价：Iox max 越小，合金的抗腐蚀性越好。
膨胀系数(或膨胀率)
在20℃和温度T之间的平均热膨胀系数(表示为<α20→T>或方便地为α 20-T)通过在Chevenard膨胀计上与Pyros标准样品(具有精确组成和膨胀 性的Fe-Ni合金)对比而测得：纪录初始长度为“I0”的样品的伸长ΔI随 着温度T的变化：ΔI＝f(T)。在20℃和温度T1之间的平均伸长率由下式得 到：
单位为10-6/℃(百万分之一相对伸长每度)。
磁性能H c 、B r 、μ max cc
这些性能根据标准IEC 404-6通过磁通计方法用退火的垫圈测得：磁 滞回线作图可以确定Hc、Br、μmax cc的值。
实施例1-自动调节温度的磁设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表1-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV285mod-1 32.45 0.04 0.53 0.3 0.18 本发明 SV285mod-6 32.45 0.04 6 0.3 0.23 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 0.34 本发明 SV287-5 30.7 0.04 3.7 0.3 0.26 本发明 SV302mod-1 30 0.05 7 0.2 0.34 本发明 SV302mod-2 29.4 0.05 7 2 0.23 本发明 SV302mod-3 28.8 0.05 7 4 0.31 本发明 SV298-1 29.44 0.98 0.5 0.2 0.18 本发明 SV298-4 28.9 0.97 3 0.2 0.23 本发明 SV315-3 32.5 1.97 2 0.2 0.21 本发明 SV317-1 35 2 0.5 0.2 0.31 本发明 SV323-6 33 1.9 0.6 3.8 0.18 本发明 SV300-2 27.9 4 1 0.2 0.31 对比 A 28.9 0.03 0.15 0.2 0.31
对比 SV297-1 26.9 1.9 1 0.2 0.34 对比 SV300-1 28 4 0.5 0.2 0.23 对比 SV305-1 28 6 0.5 0.2 0.18 对比 Fe-30Ni 30 0 0 0 0 对比 B 27 0.03 0.14 0.2 0.23 对比 C 28 0.03 0.12 0.2 0.21 对比 D 26.5 6 0.15 0.2 0.18 对比 E 26.33 4 0.12 0.2 0.17
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、饱和感应、 居里点、抗酸腐蚀性以及20至100℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表2中。
可以看出，一部分本发明合金含有少于30％的Ni并且能够很接近 的居里点(Fe-36％Ni：Tc＝250℃)，例如SV302modl(Tc＝199℃)。 因而通过用铜代替一部分镍而显著降低了合金的成本；此外，通过联合加 入Cu、Si、Cr而明显改善了抗水溶液腐蚀性、抗盐雾腐蚀性和抗氧化性。
相比之下，如果不在30％镍的合金中加入铜，将得到低至40℃的居里 点以及很差的抗酸腐蚀性。
表2-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Iox (mA) α20-100 (10-6/℃) 本发明 SV285mod-1 - ++ 9560 205 4.5 4.2 本发明 SV285mod-6 - ++ 12410 238 3.9 3.05 本发明 SV287-1 - ++ 8420 152 4.5 5.3 本发明 SV287-5 - ++ 9780 198 4.04 4.1 本发明 SV302mod-1 - ++ 9820 199 4.5 4.8 本发明 SV302mod-2 - ++ 7580 154 4.6 6.3 本发明 SV302mod-3 - ++ 5210 104 4.6 7.8 本发明 SV298-1 - ++ 5030 104 2.9 11 本发明 SV298-4 - ++ 6810 137 2.8 8.3 本发明 SV315-3 - ++ 9520 174 1.3 4.5 本发明 SV317-1 - ++ 11100 204 1.5 2.4 本发明 SV323-6 - ++ 4400 78 1.6 4.5 本发明 SV300-2 - ++ 1970 37 1.9 NR 对比 A - ++ 1650 25 4.5 NR
对比 SV297-1 - ++ 1530 24 2.6 NR 对比 SV300-1 - ++ 1570 24 1.7 NR 对比 SV305-1 - ++ 1140 18 1.4 NR 对比 Fe-30Ni -- -- 120 40 7 NR 对比 B - ++ 0 -50 4.9 NR 对比 C - ++ 0 -10 4.7 NR 对比 D - ++ 0 -50 3.1 NR 对比 E - ++ 0 -50 3.7 NR
在实例SV298-1中还可以看出，通过以合适方式调整Ni、Cr和Cu的 含量并且使用不超过30％的Ni，可以得到在20和100℃之间高的膨胀率(在 该实例中为11×10-6/℃)。组分的选择同时也调整了居里点。
实施例2-磁通量自动调节设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表3-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 TD521-2 28 0.02 1 0.02 0.2 本发明 TD521-3 28 0.02 3 0.02 0.2 本发明 TD561-1 26 2 10 0.02 0.2 本发明 TD565-1 25 1 10 0.02 0.2 本发明 TD558-1 28 2 3 0.02 0.2 本发明 SV289-1 27.8 2 1 0.02 0.2 本发明 SV297-3 26.2 1.9 4 0.02 0.2 对比 SV302mod-4 28.2 0.1 6 6 0.3 对比 SV297-1 26.9 1.9 1 0 0.2 对比 NMHG-1 28 0 0 0 0.2 对比 NMHG-2 29 0 0 0 0.2
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、饱和感应、 居里点、抗酸腐蚀性以及20至100℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表4中。
可以看出，对于根据期望的抗腐蚀性和/或抗氧化性而仅含有25至28％ 的Ni的合金，本发明的大部分合金具有30℃至约100℃的居里点。对比例 SV302mod-4不适合，因为它含有大于2％的锰，尽管存在硅，氧化层的抗磨 损性还是降低了。
对比例SV297-1、NMHG-1和NMGH-2不是根据本发明的，因为它们不遵 守等式2。与本发明的实例相对的是，发现它们的居里点温度小于30℃。
表4-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Iox (mA) 本发明 TD521-2 - ++ 4610 75 3.2 本发明 TD521-3 - ++ 5420 98 2.3 本发明 TD561-1 - ++ 5070 100 1.1 本发明 TD565-1 - ++ 4000 81 1.6 本发明 TD558-1 - ++ 4900 95 1.3 本发明 SV289-1 - ++ 2540 43 1.7 本发明 SV297-3 - ++ 3170 53 1.8 对比 SV302mod-4 - + 3450 67 4.7 对比 SV297-1 - ++ 1530 24 2.5 对比 NMHG-1 NR NR NR -10 NR 对比 NMHG-2 NR NR NR 25 NR
实施例3-膨胀受控的设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。 膨胀率的测试在“Chevenard膨胀计”上在-196℃和800℃之间进行。 测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表5-测试牌号的组成
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、抗 酸腐蚀性以及20至100℃和20至300℃的膨胀率的值。
这些测试的结果汇总于表6中。
前两个测试对应于很低的膨胀性。接下来的九个具有与半导体如Si、 Ge、AsGa或SiC接近的膨胀率，接下来的七个具有与玻璃接近的膨胀性。 接下来的六个适合用作在天然气运输船的船舱中在77K下运输液化气的密 封容器。
表6-测试结果
在实例36中，与相比，可以看出用4％Cu和少量的Si和Cr代 替3.5％的Ni使得可以将20至100℃的膨胀率保持在低于3×10-6/℃，这对 于需要同时限制成本和环境温度附近的膨胀性(例如高清晰度阴极射线管 屏幕的阴罩，压电的汽车燃料注射器的致动器支承件，由碳纤维等制成的 航空部件的大块模具)以及需要使材料在很轻微的还原性气氛中甚至氧化 性气氛中进行工业退火时很少氧化并可以避免使用保护性气氛(因而简化 工业实施)的很多应用来说是足够的。
在实例SV318-6中，与N42相比，可以看出用6％的Cu和2％的Cr以及 少量Si代替8％的Ni使得可以保持在20至300℃下小于或等于6×10-6/℃ 的膨胀率，甚至在20至100℃下相当的膨胀率，这对于需要同时限制成本 和在环境温度以上的100至300℃的有限温度范围内与半导体材料接触下 的膨胀性的很多应用(例如集成电路支承件)来说是足够的。
在该表的实例SV304-4或TD561-3中，与N426(它利用其与Na-Pb型 玻璃的膨胀相容性)相比，可以看出用10％的Cu以及少量的Si和Cr代替 14％的镍使得可以保持在20至100℃下为约7×10-6/℃且在20至300℃下为 约11.5×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时限制成本和在环境温度以上的 100至300℃的有限温度范围内与某些玻璃、铝、氧化铍、某些半导体如AsGa 等接触下的膨胀性的很多应用来说是足够的。
在该表的实例TD521-4中，与N485相比，可以看出用6％的Cu和少于 2％的Cr以及少量的Si代替20％的镍使得可以保持在20至100℃下为约9.5 ×10-6/℃且在20至300℃下为约11.9×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时 限制成本和在环境温度以上的100至300℃的有限温度范围内与高膨胀性 的玻璃、ZrO2、镁橄榄石等接触下的膨胀性的很多应用来说是足够的。
在天然气运输船中，需要在-196℃(气体的液化温度)和环境温度之 间的很低的膨胀率，以便巨大的液化气容器能够耐受破坏性的膨胀力，特 别是在容器的三重焊接点处。在该表的最后几个实例中可以看出用3至10％ 的Cu和少量的Si和Cr代替3至6％的镍使得可以保持在-196℃至20℃下 为约3至3.5×10-6/℃的膨胀率，这对于需要同时限制成本和一面的-196℃ 的液化气与另一面的环境温度之间的上层结构的膨胀性的该应用来说是足 够的。
实施例4-电流传感器和测量变压器
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈(参 见以上使用的各种类型的表征)，然后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃) 中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表7-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 TC768/SP302+ 30 2 3 0.3 0.16 本发明 SV304-2 29.4 2 7 2 0.19 本发明 SV314-6 30.3 1.89 6 0.2 0.17 本发明 SV318-6 34.1 1.89 6 0.2 0.16 本发明 SV290-4 28.2 2 3 0.3 0.16 本发明 SV296-2 29.2 1.9 1 0.2 0.17 本发明 SV316-4 33.2 1.95 3 0.2 0.18 本发明 SV317-5 33.8 1.93 4 0.2 0.17 本发明 SV302mod-3 28.8 0.05 7 4 0.17 本发明 SV298-3 29.1 0.97 2 0.2 0.19 本发明 SV330-4 27.5 0.03 3 0.2 0.18 本发明 SV330-6 27.5 0.03 7 0.2 0.17 本发明 SV333-2 29 0.03 1 0.2 0.16 本发明 SV333-5 29 0.03 5 0.2 0.17 本发明 SV339-2 29 0.2 1 0.2 0.19 本发明 SV339-5 29 0.2 5 0.2 0.17 对比 SV330-8 27.5 0.03 13 0.2 0.18 对比 SV333-8 29 0.03 13 0.2 0.18 对比 SV339-8 29 0.2 13 0.2 0.15
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的磁滞回线的矩形性、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻 率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表8中。
表8-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Br/Bm Hc (mOe) ρ-elec (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 TC768/SP302 + - ++ 7380 NR 41 88.6 1.3 本发明 SV304-2 0 ++ 6310 0.32 32 85 0.9 本发明 SV314-6 0 ++ 9190 0.33 34 86 1.2
本发明 SV318-6 0 ++ 11960 0.34 31 82 1.2 本发明 SV290-4 0 ++ 5180 0.41 25 87 4.2 本发明 SV296-2 0 ++ 5560 0.47 30 87.5 4.1 本发明 SV316-4 0 ++ 10620 0.34 37 87 1.3 本发明 SV317-5 0 ++ 11540 0.35 34 86.5 1.1 本发明 SV302mod-3 0 ++ 5210 0.32 21 75 4.6 本发明 SV298-3 0 ++ 6170 0.43 32 87 2.8 本发明 SV330-4 - ++ 4430 NR 19 87 4.9 本发明 SV330-6 - ++ 6800 NR 33 88 4.7 本发明 SV333-2 - ++ 4250 NR 18 85 4.6 本发明 SV333-5 - ++ 8360 NR 43 90 4.4 本发明 SV339-2 - ++ 4300 NR 20 85 3.7 本发明 SV339-5 - ++ 8430 NR 40 90 3.4 对比 SV330-8 - ++ 8340 NR 270 76 4.4 对比 SV333-8 - ++ 9970 NR 330 78 4.2 对比 SV339-8 - ++ 10070 NR 364 78 3.1
观察到含有大于10％的Cu的合金具有200至400mOe的很高的矫顽磁 场，这与测量变压器类型的应用不相容。
合金SV330-4特别廉价，它具有28％的Ni和3％的Cu，具有19mOe的很 低的Hc，使得可以得到测量变压器的高精度。相反，它的低饱和(4430G) 将其限于在环境温度附近的应用。
在本发明的另一个实例中，合金SV330-6几乎一样的廉价，它含有28％ 的Ni和7％的Cu，由于Hc＝33mOe，它使得可以得到闭环电流传感器的良好 精度；另外，它的更高的饱和(6800G)显著地使其对温度更稳定，并且使 得测量变压器可以在最高达70℃的温度下运行。
在最后一个实例中，高饱和(11540G)、低矫顽磁场(34mOe)的合金 SV317-5使得可以以低成本(34％的Ni)制造高精度的开环电流传感器，同 时由于2％的Cr和4％的Cu与硅的联合使用而保证在多种介质中良好的抗腐 蚀性。
实施例5-磁谐波传感器
制备了多种合金，最终厚度为0.04mm，以便表征其使用性能。这些合 金由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将 铸锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm 的厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚 度，然后在800和1100℃之间退火1小时，然后轧制到40μm的最终厚度， 然后脱脂，切割成用于测量的不同的部件或卷绕的磁芯，然后在纯化的H2 (露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表9-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV292-3 29.9 0.5 0.5 0.3 0.22 本发明 SV323-6 33 1.9 0.6 3.8 0.23 本发明 SV289-3 27 1.99 3.85 0.3 0.25 本发明 SV290-3 28.4 2 2 0.3 0.23 本发明 SV296-1 29.3 1.9 0.5 0.2 0.24 本发明 SV306-4 28.3 3.9 3 0.2 0.25 本发明 SV289-4 26.5 1.98 5.6 0.3 0.24 本发明 SV304-3 28.8 2 7 4 0.24
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表10中。
表10-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Hc (mOe) relec (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 SV292-3 - ++ 4960 46 84 4.3 本发明 SV323-6 - ++ 4400 15 84.5 1.6 本发明 SV289-3 - ++ 4470 18 88.5 3.9 本发明 SV290-3 - ++ 4580 19 86 4.3 本发明 SV296-1 - ++ 4820 23 85 4.1 本发明 SV306-4 0 ++ 4480 18 88 3.6 本发明 SV289-4 - ++ 4720 31 87 1.1 本发明 SV304-3 - ++ 4380 21 86.5 0.93
本发明的实例SV323-6具有显著改善的在水性介质中的抗腐蚀性，并 且传感器的灵敏度出色(Hc＝15mOe)。
在实例SV306-4中，镍的含量降低到28％左右，而在热的和氧化性的气 氛中的抗腐蚀性、抗盐雾腐蚀性、抗氧化性均很出色，传感器的灵敏度也 同样出色(Hc＝18mOe)：这是由于Ni、Cr、Cu、Mn和Si的相对组成的优 化而得到的。在仅含有26.5％的Ni的实例SV289-4中还显著降低了传感器 的成本，这是由于铜的大量存在(5.6％)，它使得保持了良好的抗腐蚀性 和抗氧化性，以及传感器的很好的灵敏度(Hc＝31mOe)。
实施例6-电磁致动器和马达
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表11-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％ Cu ％Mn ％Si ％S (ppm) ％B (ppm) 本发明 TD560-1 28 0.04 10 0.2 0.23 23 4 本发明 TD560-3 30 0.04 10 0.2 0.26 32 0 本发明 TD560-5 32 0.04 10 0.2 0.28 29 0 本发明 TD560-7 34 0.04 10 0.2 0.23 27 0 本发明 TD560-8 35 0.04 10 0.2 0.23 24 5 本发明 TD561-3 28 2 10 0.2 0.26 28 0 本发明 TD561-5 30 2 10 0.2 0.26 29 0 本发明 TD561-7 32 2 10 0.2 0.23 31 7 本发明 TD565-6 34 2 10 0.2 0.22 33 8 对比 SV292-4mod 29 0.5 0.9 0.3 0.24 16 5 对比 SV304-2mod 29.4 2 7 4.5 0.24 18 0
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、20℃下的矫顽磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表12中。
可以看到，如果遵守Cr、Si和Cu的最小含量，则抗盐雾腐蚀敏感度 和表面氧化物的抗机械磨损性能总是良好的。
表12-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Hc (mOe) Br/Bm μmax cc 本发明 TD560-1 - ++ 7950 70 0.17 6000 本发明 TD560-3 - ++ 10300 62 0.17 8500 本发明 TD560-5 - ++ 12300 55 0.17 11000 本发明 TD560-7 - ++ 13300 51 0.19 15000 本发明 TD560-8 - ++ 13700 NR NR 16000 本发明 TD561-3 - ++ 7000 76 0.22 6000 本发明 TD561-5 0 ++ 9200 72 0.22 8500 本发明 TD561-7 0 ++ 10700 56 0.23 12500 本发明 TD565-6 0 ++ 11800 46 0.30 20500 对比 SV292-4mod - ++ 4800 55 NR NR 对比 SV304-2mod 0 ++ 4080 21 NR NR
含有28至34％的镍的各种组分的很多合金使得可以获得5000至12000G 的磁饱和以及80至90μΩ×cm的电阻率，同时保持低矫顽磁场和随着应 用的确切需要而变的抗腐蚀性。
作为对比例，合金SV292-4mod不满足等式2，这导致很低的饱和 (4800G)，这与相对于镍含量而言不足的Cu百分含量有关。在另一对比 例合金SV304-2mod不符合本发明，因为它的饱和太低(4080G，而不是最 低的5000G)，这是由于它太高的锰含量。
合金TD560-8具有35％的Ni和高饱和。沿着相对于轧制方向为0°、45° 和90°的方向测量了它的磁导率μmax。分别得到19000、17200和17600， 这表明合金是几乎完美的各向同性，这是由于连续的强制轧制(laminage poussé)以及最后的高温退火。由于该性能，磁通量以各向同性的方式流 通并且不会在板的某个方向上占优，这种占优往往会导致电机中的电磁转 矩的波动。因此本发明的合金通过冷轧和合适的退火还能够在需要时具有 磁性能的良好的各向同性。
还观察到本发明的合金具有很低的剩磁(磁滞回线的矩形性Br/Bm＜ 0.3)，这使得一旦激励被去除，可以在很大程度上自然地退磁(自然“去 磁”)，或者使得对干扰寄生场(重叠场，或者很高的瞬时过电流，它使 材料在很短的时间内饱和)不敏感。特别应当注意，有利的是降低镍和铬 的百分含量，以便将矩形性Br/Bm降低到很低的值，例如在含有最少量的 Cr、28至32％的Ni和10％的Cu的合金TD560-1、3和5中为0.17。
实施例7-钟表马达的定子
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表13-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Co ％Cu ％Mn ％Si ％S ％B ％O+N 本发明 TC767 31.7 8 0.01 2.97 0.32 0.2 19 0 59 本发明 TD521mod 28 0.03 0 5.5 0.2 0.22 24 0 59 本发明 SV302mod2 29.4 0.05 0 7 2 0.25 12 0 64 本发明 SV292-5 29.2 0.5 0 2.8 0.3 0.23 17 0 58 本发明 SV292-6 28.6 0.5 0 4.5 0.3 0.19 19 4 73 本发明 SV298-4 28.9 0.97 0 3 0.2 0.11 36 8 59 本发明 SV298-5 28.6 0.96 0 4 0.2 0.22 24 5 67 本发明 SV296-4 28.2 1.9 0 3 0.2 0.24 9 7 58 本发明 SV304-2 29.4 2 0 7 0.2 0.23 25 0 48 本发明 SV316-6 32.2 1.89 0 6 0.2 0.19 24 0 59 本发明 TD561-3 28 2 0 10 0.3 0.2 28 0 56 对比 SV306-6 27.4 3.8 0 6 0.28 0.2 25 8 84 对比 TC757 31.8 8.2 3.07 0.06 0.24 0.2 23 0 67 对比 SV298-1 29.4 1 0 0.5 0.43 0.2 27 5 61 对比 SV288-2 29.5 1 0 1 0.32 0.3 25 7 48 对比 SV299-6 28.2 4.7 0 2.95 0.35 0.3 23 0 70 对比 SV301-1 30 0 0 0.1 0.32 0.2 24 0 75 对比 22bis 30 0.1 0 0.2 3.5 0.17 15 5 58
居里点通过热磁计最高达800℃温度的往返来确定。
还进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的 饱和感应、居里点、20℃下的矫顽磁场、20℃下的饱和感应和60℃下的饱 和感应的值。
这些测试的结果汇总于表14中。
表14-测试结果
牌号 CBS UM ρe1 (μΩ.cm) Tc (℃) Hc (mOe) Bs20℃ (G) Bs60℃ (G) 本发明 TD521mod - ++ 85 156 48 7430 5500 本发明 SV302mod2 - ++ 83 154 44 7580 5700 本发明 SV292-5 - ++ 86.5 137 64 6700 4300 本发明 SV292-6 - ++ 86.5 154 70 7530 5600 本发明 SV298-4 - ++ 87.5 137 38 6810 4700 本发明 SV298-5 - ++ 87.5 144 46 7150 4900 本发明 SV296-4 - ++ 86.7 112 41 6310 4100 本发明 SV304-2 0 ++ 85 111 32 6310 4150 本发明 SV316-6 0 ++ 85 211 38 10810 9500 本发明 TD561-3 0 ++ 82 131 76 7450 5200 对比 SV306-6 - ++ NR 93 NR 5060 NR 对比 TC757 0 + NR 95 NR 5470 4630 对比 SV298-1 - ++ NR 92 NR 5030 NR 对比 SV288-2 - ++ NR 98 NR 5510 NR 对比 SV299-6 0 ++ NR 80 NR 4520 NR 对比 SV301-1 -- ++ NR 76 NR 4300 NR 对比 22bis - ++ 83 76 22 4300 2200
实施例8-用于电力电子学的变压器和电感器
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800和1100℃之间退火1小时，然后脱脂，冷轧到0.05mm的厚度， 剪切，涂布矿物隔离剂以避免退火过程中匝的粘合，然后卷绕成直径30× 20mm、高20mm的磁芯，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退 火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表15-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn 本发明 TD521-4 28 0.03 6 0.2 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 本发明 SV302mod-2 29.4 0.05 7 2 本发明 SV292-6 28.6 0.5 4.5 0.3 本发明 SV298-6 28.05 0.95 6 0.2 本发明 15 33.78 1.02 0.13 0.18 本发明 SV304-1 30 2 7 0.1 本发明 SV313-6 29.3 1.89 6 0.2 本发明 SV326-6 28.4 1.88 6 0.2 本发明 TD561-4 29 2 10 0.3 本发明 SV302mod-1 30 0.05 7 0.2 本发明 SV315-3 32.5 1.97 2 0.2 本发明 SV317-3 34.5 1.97 2 0.2 本发明 SV314-6 30.3 1.89 6 0.2 本发明 SV317-6 33.1 1.89 6 0.2 本发明 TD561-5 30 2 10 0.3 对比 SV302mod-1 30 0.05 0.15 0.2 对比 SV292-1 29.9 0.5 0.12 0.3 对比 TC768 30 2 3 0.3
进行了一系列测试以确定20℃下的饱和感应、居里点、20℃下的矫顽 磁场、20℃下的电阻率和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表16中。
表16-测试结果
牌号 Bs20℃ (G) Tc (℃) Hc (mOe) ρe1 (μΩ.cm) Iox (mA) 本发明 TD521-4 8030 156 71 84.5 2.1 本发明 SV287-1 8420 152 41 83 4.5 本发明 SV302mod-2 7580 154 44 84 4.6 本发明 SV292-6 7530 154 70 87 3.9 本发明 SV298-6 7590 153 57 85.5 2.4 本发明 15 8150 159 42.5 81 2.5
本发明 SV304-1 8530 163 48 85 0.85 本发明 SV313-6 8320 161 33 86.5 1.2 本发明 SV326-6 8490 168 55 86.5 2.9 本发明 TD561-4 8490 178 75 80.5 0.9 本发明 SV302mod-1 9820 199 75 85 4.5 本发明 SV315-3 9520 174 39 87 1.3 本发明 SV317-3 11360 205 38.5 85 1.3 本发明 SV314-6 9190 183 34 86 1.2 本发明 SV317-6 11470 229 36 84.5 1.2 本发明 TD561-5 9370 178 70 81 0.9 对比 SV302mod-1 4300 86 23 81 4.5 对比 SV292-1 4490 90 36 81.5 4.4 对比 TC768 7380 118 41 88.6 1.3
可以看到，本发明的所有合金均具有在20℃下至少80μΩ×cm的电阻 率以及在20℃下小于75mOe并且通常小于41mOe矫顽磁场：这些性能与低 厚度以及良好的匝间隔离相结合，并且由于良好的热导性使得可以容易地 耗散该磁损耗，保证了更容易在无源磁组件的这些磁芯中得到低的磁损耗。
在对比例SV301mod-1、SV292-1和TC768中可以看到，应当正确地保 证Ni和Cu的百分含量的平衡，以便得到足够的饱和，即磁路的设计导致 相对于铁氧体的足够的有用体积。
实施例9-双金属片
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材冷轧到0.6mm的厚度，然后在800 和1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同的部件或垫 圈，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表17-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn 本发明 SV285mod-3 32 0.04 2 0.3 本发明 SV285mod-5 32 0.04 4 0.3
本发明 SV287-5 31 0.04 3.7 0.2 本发明 SV316-6 32 1.89 6 0.2 本发明 TD561-6 31 2 10 0.3 本发明 TD561-8 33 2 10 0.3 对比 Invar 36 0 0 0.2 对比 N42 42 0 0 0.2 对比 SV285mod-1 32 0.04 0.53 0.3 对比 SV285mod-7 32 0.04 0.01 0.3 对比 SV287-1 32 0.04 0.5 0.2 对比 TD521-1 28 0.03 0.12 0.2 对比 TD521-4 28 0.03 6 0.2
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、20℃ 下的电阻率、20至200℃和20至300℃的膨胀系数的值。
这些测试的结果汇总于表18中。
表18-测试结果
牌号 CBS UM Tc (℃) ρe1 (μΩ.cm) α20-100 (10-6/℃) α20-300 (10-6/℃) 本发明 SV285mod-3 - ++ 211 85 3.1 8.7 本发明 SV285mod-5 - ++ 229 85.8 2.7 6.9 本发明 SV287-5 - ++ 198 86.5 4.1 9.4 本发明 SV316-6 0 ++ 211 85 4.8 8.3 本发明 TD561-6 0 ++ 204 80.1 5.1 8.5 本发明 TD561-8 0 ++ 247 78.7 5.6 7.4 对比 Invar -- ++ 250 75 1.5 6 对比 N42 -- ++ 330 63 4 4.3 对比 SV285mod-1 - ++ 205 84 4.2 10.1 对比 SV285mod-7 - ++ 185 83.5 4.9 10.7 对比 SV287-1 - ++ 152 83 5.3 10.9 对比 TD521-1 - ++ -10 82 16.8 18.5 对比 TD521-4 - ++ 156 84.5 9.6 11.9
实施例10-高灵敏度电磁继电器和钟表马达的线圈芯
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度在没有中间退火的情 况下冷轧到0.6mm的厚度，然后切割成用于测量的不同的部件或垫圈，然 后脱脂，然后在纯化的H2(露点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表19-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 SV285-3 31.8 0.04 2 0.3 0.21 本发明 SV287-6 30.2 0.04 5.5 0.3 0.23 本发明 SV315-5 31.9 1.93 4 0.2 0.26 本发明 SV315-6 31.2 1.89 6 0.2 0.26 本发明 TD561-6 31 2 10 0.3 0.24 本发明 SV288-1 35.8 0.05 0.5 0.3 0.23 本发明 SV288-4 34.9 0.05 2.9 0.3 0.26 本发明 SV288-6 34 0.05 5.6 0.3 0.25 本发明 SV285mod-4 32.45 0.04 3 0.3 0.35 本发明 SV285mod-6 32.45 0.04 6 0.3 0.38 本发明 SV316-3 33.5 1.97 2 0.2 0.33 本发明 SV316-5 33.2 1.93 4 0.2 0.37 本发明 SV317-2 34.8 1.99 1 0.2 0.35 本发明 SV317-4 34.1 1.95 3 0.2 0.36 本发明 SV316-6 32.2 1.89 6 0.2 0.35 本发明 TD561-8 33 2 10 0.3 0.34 本发明 SV288-5 34.6 0.05 3.8 0.21 0.23 本发明 SV288-6 34 0.05 5.6 0.23 0.43 本发明 SV560-6 33 0.1 10 0.2 0.35 本发明 SV560-9 35.95 0.05 10 0.2 0.19 本发明 SV316-1 34 2 0.5 0.2 0.32 对比 TC661 33.8 5 2 0.15 0.22
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的电 阻率、居里点、20℃下的饱和感应、20℃下的矫顽磁场和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表20中。
可以看到，可以用仅仅30％的Ni获得在20℃下10000G的饱和，并且 用仅仅34％的Ni获得在20℃下13000G的饱和。
这些性能是非常有利的并且是创新性的，此外还有良好的抗腐蚀性和 氧化层的抗机械磨损性。
表20-测试结果
牌号 CBS UM relec (μΩ. cm) Tc (℃) Bs20℃ (G) Hc (mOe) Iox (mA) 本发明 SV285-3 - ++ 85 198 10050 53 4.4 本发明 SV287-6 - ++ 84.5 202 10010 72 3.95 本发明 SV315-5 0 ++ 88 189 10020 42 1.1 本发明 SV315-6 0 ++ 85.5 197 10050 43 1.2 本发明 TD561-6 0 ++ 80 204 10090 65 0.8 本发明 SV288-1 - ++ 65 NR 13230 88 4.1 本发明 SV288-4 - ++ 75 NR 13430 71 3.3 本发明 SV288-6 - ++ 79 NR 13430 67 3.7 本发明 SV285mod-4 - ++ 86.5 218 12030 74 4.03 本发明 SV285mod-6 - ++ 83 238 12410 91 3.9 本发明 SV316-3 - ++ 83 198 10460 37 1.3 本发明 SV316-5 0 ++ 88 201 10790 40 1.1 本发明 SV317-2 0 ++ 76 204 11140 35.5 1.5 本发明 SV317-4 0 ++ 84 205 11460 36.5 1.3 本发明 SV316-6 0 ++ 85 211 10810 38 1.2 本发明 TD561-8 0 ++ 78 247 11350 56 0.8 本发明 SV288-5 - ++ 72 NR 13420 72 3.2 本发明 SV288-6 - ++ 73 NR 13430 67 2.9 本发明 SV560-6 - ++ 70.5 NR 13100 59 3.3 本发明 SV560-9 - ++ 60.1 NR 14070 77 1.6 本发明 SV316-1 - ++ 83 191 10060 41 1.5 对比 TC661 0 ++ 88 174 9000 49 0.5
实施例11-无接触的过热检测以及温度测量设备
制备了多种合金，最终厚度为0.6mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到2.5mm的 厚度，然后进行化学清洗。然后将带材从热轧的厚度冷轧到0.6mm的厚度， 然后在800至1100℃之间退火1小时，然后脱脂，切割成用于测量的不同 的部件或垫圈(参见以上使用的各种类型的表征)，然后在纯化的H2(露 点＜-70℃)中在1100℃下退火3小时。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表21-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si 本发明 AA 26.33 4 0.12 0.2 0.17 本发明 AB 26.5 6 0.15 0.2 0.18 本发明 SV297-1 26.9 1.9 1 0.2 0.34 本发明 SV289-1 27.9 2 0.97 0.3 0.16 本发明 SV300-2 27.9 4 1 0.2 0.31 本发明 SV300-1 28 4 0.5 0.2 0.23 本发明 SV305-1 28 6 0.5 0.2 0.18 本发明 AC 28 0.03 0.12 0.2 0.21 本发明 SV306-3 28.7 3.9 2 0.2 0.16 本发明 AD 29 0.03 0.15 0.2 0.31 本发明 SV287-1 31.8 0.04 0.5 0.3 0.17 本发明 SV323-5 32 1.92 0.6 3.84 0.18 本发明 SV285mod-3 32.45 0.04 2 0.3 0.15 对比 AE 27 0.03 0.14 0.2 0.23
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、20℃下的饱 和感应、居里点、20℃下的矫顽磁场和抗酸腐蚀性的值。
这些测试的结果汇总于表22中。
表22-测试结果
牌号 CBS UM Bs20℃ (G) Tc (℃) Hc (mOe) Iox (mA) 本发明 AA - ++ 0 -50 NR 3.7 本发明 AB - ++ 0 -50 NR 3.1 本发明 SV297-1 - ++ 1530 24 21.3 26 本发明 SV289-1 - ++ 2540 43 NR NR 本发明 SV300-2 - ++ 1970 37 27.5 1.9 本发明 SV300-1 - ++ 1570 24 18.8 1.7 本发明 SV305-1 - ++ 1140 18 13.8 1.4 本发明 AC - ++ 0 -10 NR 4.7 本发明 SV306-3 - ++ 3840 70 NR NR 本发明 AD - ++ 1650 25 17.5 4.5
本发明 SV287-1 - ++ 8420 152 NR NR 本发明 SV323-5 - ++ 3620 56 NR NR 本发明 SV285mod-3 - ++ 11060 211 NR NR 对比 AE - ++ 3700 -50 350 4.9
应当注意对比例不满足等式1，这意味合金不完全是奥氏体。合金的非 奥氏体特征使得不能达到需要的矫顽磁场值。
实施例12-用于外延生长的超结构化基底
制备了多种合金，最终厚度为0.1mm，以便表征其使用性能。这些合金 由纯度99.9％的材料制成，在真空感应炉中熔融并铸成50kg的铸锭。将铸 锭在1100和1300℃之间锻造，然后在1000和1200℃之间热轧到5mm的厚 度，然后进行化学清洗。然后将带材在没有中间退火的情况下冷轧到0.1mm 的厚度，然后用磨蚀抛光器进行机械抛光，直到微米量级的很细的抛光砂 粒。然后将金属在800至1100℃之间退火1小时，然后切割成用于测量X 射线极图的不同的部件，以评价获得的结构的强度和类型。
测试的牌号含有下表中提到的元素，余量为铁和不可避免的杂质。
表23-测试牌号的组成
牌号 ％Ni ％Cr ％Cu ％Mn ％Si ％S+ Se+Sb ％Ti+Al 本发明 TC659 33.5 4.9 0.15 0.13 0.025 5 13ppm 本发明 TD544-4 31 0.5 3 0.23 0.21 7 11ppm 对比 Fe-50％Ni 48 0.06 0.03 0.35 0.03 23 15ppm
进行了一系列测试以确定抗盐雾腐蚀性、抗机械磨损性、居里点、抗 酸腐蚀性、20至300℃的膨胀率、双晶含量以及结构的平均取向误差的值。
这些测试的结果汇总于表24中。
表24-测试结果
牌号 冷变形(％) CBS UM Tc (℃) Iox max (mA) α20-300 (10-6/℃) 双晶含量 (％) ω(°) 本发明 TC659 98 0 ++ 149 1.5 16.5 5 8 本发明 TD544-4 92 0 ++ 175 3.6 9.8 8 9 对比 Fe-Ni 50 96 - ++ 450 4.2 9 3 7
可以看到，本发明的合金具有很强的形成立方结构{100}<001>的能力、 低的双晶含量(＜10％)和低的结构平均取向误差ω(＜10°)，在劣化的工作 气氛中或退火气氛中氧化层的强的抗机械磨损性(这是由于加入最少量的 Cr、Si和Cu)，以及在宽范围内可变的膨胀率，这使得能够满足用于外延 生长的基底涂布的大部分膨胀性要求。
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