關於軟磁材料開路樣品的矯頑力的測量

在完成此項目的研究過程中，我們發現軟磁開路樣品測(cè)量中對(duì)材料的矯頑力Hc測量並非那麽簡單，參考GB/T 3656-83《電工純(chún)鐵磁性能測(cè)量方法》，GB/T 13888-92《在開路樣品中測(cè)量磁性材料矯(jiǎo)頑力的方法》（基本參考IEC 404-7）和GB/T 3656-2008《軟磁材料矯(jiǎo)頑力的抛移測(cè)量方法》均存在較大的問題，即採(cǎi)用标準規範進行軟磁材料開路樣品的矯頑力測量，可能會存在較大的負偏離，並(bìng)随材料的長徑比增加偏差減小，随材料的矯頑力增大長徑比要求降低。

就*新GB/T 3656-2008《軟磁材料矯頑力的抛移測(cè)量方法》有以下兩點(diǎn)是值得推敲的：

1、試樣制備(bèi)：試樣應爲長條型，長寬（或直徑）比小於(yú)10mm，薄闆試樣推薦(jiàn)尺寸爲：長(zhǎng)（200±0.3）mm，寬（20±0.2）mm，厚1mm~4mm，棒形試樣推薦(jiàn)尺寸爲：試樣長(zhǎng)200±0.2mm，直徑10±0.2mm（即長徑比γ=20），試樣平直，截面積(jī)均勻，不得有明顯的孔洞、毛刺和腐蝕(shí)等缺陷。

2、結果表示：測(cè)量結果的有效位數應根據不確(què)定度的評估結果確(què)定。若測(cè)量符合本标準規定，矯頑力Hc的測(cè)量結果再現性以相對(duì)标準偏差表示爲3%。

我們選取兩個(gè)矯頑力差異比較大的鐵磁圓柱材料棒進行相關(guān)分析。

樣品一、Q235 鋼，直徑10mm

樣品二、德國4015IL（Cr鋼），直徑8mm

可以發現對於(yú)鐵磁材料圓柱棒狀樣品測試已經超過瞭(le)标準的要求，參考GB/T 13888-92（或IEC 404-7）測試準確度5%，4015IL材料也将超出。另外GB/T 13888-92附件提到：“具有高矯頑力的試樣，長(zhǎng)度比常常小於(yú)5：1。在這種情況下，採(cǎi)用在磁化時把若幹段同樣的材料靠在試樣兩端，使試樣加長，有利於(yú)磁化到飽和。”實際對矯頑力較低的樣品更應考慮採(cǎi)用這方法。

採用标準B類磁導計測(cè)試棒狀開路樣品，矯頑力爲正偏差，同時偏差與極靴材料的關聯，採(cǎi)用DT4純鐵和1J50會存在差異。通過對磁導計進行校正，可以滿足對開路樣品的準確(què)測量，這三種方法相輔相成，並(bìng)可相互驗證。

近年的對器件測試Hc的要求越來越多，主要涉及繼電(diàn)器行業、電(diàn)磁閥(fá)和燃油噴嘴等企業用戶。意大利LE公司的的Coercimeter-03和日本理研的K-HC1000爲世界範(fàn)圍内被大家認可的産(chǎn)品。 LE公司的Cr3參考IEC 404-07标準採(cǎi)用霍爾傳感器測試飽(bǎo)和充磁後，進行反向退磁，直到雜散磁場降到零，讀取此時的電流計算矯頑力；日本理研的K-HC1000通過對飽(bǎo)和充磁的樣品施加不同的退磁磁場，並(bìng)不斷抛移測試感應線圈（或樣品），測試磁通爲零時對應的電流計算矯頑力，兩種方法均可行，在霍爾傳感器分辨率滿足的條件下，前者測(cè)試連續性更好、數據更加準確(què)，因此我們的FE-2100HC也採(cǎi)用瞭(le)這樣的方法來制作。磁通計法我們採(cǎi)用FE-2100SD來完成，即採(cǎi)用模拟沖擊法測(cè)試開路樣品的磁滞回線，完全計算機自動控制，減少人爲或機械的操作誤差。國内同行可能對GB/T 13888-92（或IEC404-07）标準不太瞭(le)解，所以基本上都是採(cǎi)用GB/T 3656磁通法測(cè)量。所以我們有必要對這兩種方法測(cè)試進行一次比較（樣品長(zhǎng)度100mm，直徑8mm）：

說明：樣品是甯波精益軸業有限公司提供，不代表國(guó)産(chǎn)Cr17普遍性能這麽差，隻是購(gòu)買到的産(chǎn)品差，國内有好的；但與德國材料比較還是有差距，矯頑力滿足要求，硬度和耐磨性有差距，材料行業需要努力！

經過1年多的對(duì)三種測(cè)試方法的課題研究，階段性獲得結論爲：

1、採用FE-2100SD螺線管退磁修正法，可以滿(mǎn)足鐵(tiě)磁圓柱長樣品的準確測量，矯頑力Hc精度可以控制在-1.0%的範(fàn)圍内，同時可滿足磁化曲線和磁滞回線以及包括*大磁導(dǎo)率um、剩磁Br和飽和磁感應強度Bs的**測量。

2、採用FE-2100SD3配置B類磁導計，可以滿足長(zhǎng)度大於(yú)100mm，直徑小於30mm，矯頑力大於100A/m的鐵磁材料開路樣品測(cè)量，矯(jiǎo)頑力Hc精度可以控制在+3.0%範(fàn)圍内，同時可滿(mǎn)足磁滞回線以及包括剩磁Br和飽和磁感應強度Bs的**測量。

3、採用FE-2100HC可以滿足可以滿足鐵磁圓柱長樣品的準確測量，矯頑力Hc精度可以控制在-1.0%的範圍内，由於隻測試Hc值，無退磁修正。

4、對於異形器件的矯頑力Hc測(cè)量，基本上以上三種方法很難達(dá)到，除非材料的矯頑力已經超過數千A/m，如硬質合金材料，但這恰恰正是廣大企業所急需的設備(bèi)。如何解決是*關(guān)鍵的問題。

我們在與衆多的用戶溝通中，以及不斷的實驗過程中，加工瞭(le)一些非标的磁導計來對異形器件矯頑力進行測(cè)試，目前用戶有：蘇(sū)州聚昶精密五金機(jī)械有限公司、新會ABB、甯波萬寶電器有限公司、甯波天龍股份有限公司、施耐德電(diàn)氣(qì)（上海）有限公司、上海大學材料學院和常州中晶電器廠。獲得用戶的好評，基本上解決瞭用戶對加工器件的進廠合格檢驗，以及自己退火工藝的檢驗。
                                2019.1.9（用戶測試樣品按要求答疑總結）

貴公司樣品採用FE-2100HC和FE-2100SD配置螺線管測試結果如下：