GB T 21220-2007 软磁金属材料.pdf

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1、ICS 29030K 14 瘩雪中华人民共和国国家标准GBT 2 1 220-2007IEC 6040486：1 9992007-12-03发布软磁金属材料Soft magnetic metallic materials(IEC 6040486：1999，IDT)2008-05-20实施宰瞀鳃鬻瓣警麟瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅111GBT 21220-2007IEC 60404-8-6：1999目 次前言1 范围2规范性引用文件3定义4分类-5牌号6一般要求7技术要求8检验和测试9申1斥10订货单内容11证书参考文献表1表2表3表4表5表6表7表8按IEC 604041分类的合金的化学

2、成分在交流(50 Hz或60 Hz)测量时钢片和钢带最低磁导率(厚度005 mmO38 ram)棒、板、杆、片、带和线材的直流磁性能要求(厚度或直径大于005 mm的sR，LR或ES型试样)。钢片和钢带的最大磁导率增长系数(LR型试样，交流50 Hz或60 Hz测量)环形带绕磁心的尺寸要求(按IEC 60635)冷轧钢片和钢带的厚度公差。钢片和钢带宽度的公差冷拉棒、杆和线材的尺寸公差工1-123-3一4一45666118“1010刖 菁本标准等同采用IEC 6040486：1999软磁金属材料。本标准由中国电器工业协会提出。本标准由全国电工合金标准化技术委员会归口。本标准起草单位：桂林电器科学

3、研究所起草。本标准主要起草人：谢永忠、詹亚萍、陈京生。本标准为首次发布。GBT 21220-2007IEC 6040486：1999软磁金属材料GBT 21220-20071EC 60404-8-6：19991范围本标准规定了纯铁、铁硅、铁镍和铁钴的一般要求、磁性能、尺寸公差及其检验方法。材料可以以棒、板、片、带或线材的形式供货，这些材料与IEC 604041磁性材料类别中的A，c1，c2，E1至E4及F1至F3规定的合金材料相对应。主要应用于继电器的磁性材料纯铁和钢被IEC 604048一10涵盖，IEC 60404810在磁性能上对纯铁(A类)和铁硅(C21、C22类)的规定条款不如本标准

4、规定的细，但给出了更宽的尺寸公差。应用于工频下无取向和取向硅钢(C21及C22类)按比总损耗分类，被IEC 6040482、IEC6040484和IEC 60404-87涵盖。应用于中频下的无取向和取向薄磁性材料按比总损耗分类，它们被IEC 6040488涵盖。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 2900I 电工术语基本术语(neq IEC 60050)G

5、BT 290060电工术语电磁学(GBT 290060-2002，eqv IEC 60050121)GBT 3655-2000用爱泼斯坦方圈测量电工钢片(带)磁性能的方法(neq IEC 604042：1996)GBT 9637-2001电工术语磁性材料与元件(eqv IEC 60050221：1990)GBT 13012-1991钢材直流磁性能测量方法(neq IEC 60404-4)GBT 13888-1992开磁路中测量磁性材料矫顽力的方法(eqv IEC 604047)GBT 17505-1998钢及钢产品交货一般技术要求(eqv ISO 404：1992)IEC 60050131：1

6、978国际电工术语(IEV)第131章：电路和磁路IEC 604041：1979磁性材料分类IEC 604046：1986磁性材料第6部分：E1、E3和E4类各向同性铁镍软磁合金磁性能的测量方法IEC 6040482：1998磁性材料第8部分第2节 单项材料规范：以半工艺状态交货的冷轧合金电工钢片和钢带技术条件IEC 6040484：1998磁性材料第8部分第4节单项材料规范：以全工艺状态交货的冷轧无取向电工钢片和钢带技术条件1EC 6040487：1998磁性材料第8部分第7节单项材料规范：以全工艺状态交货的冷轧晶粒取向电工钢片和钢带技术条件IEC 6040488：1991磁性材料第8部分第

7、8节单项材料规范：在中频下应用的薄磁性钢带技术条件IEC 60404810：1994磁性材料第8部分第10节单项材料规范；继电器用磁性材料(铁和钢)技术条件IEC 604049：1987磁性材料第9部分：磁性钢片和钢带几何特性测定方法IEC 60635：1978软磁带绕圆环磁心GBT 21220-2007IEC 60404-8-6：19993定义本标准采用的与电路和磁路有关术语的定义除在GBT 29001、GBT 290060、GBT 96372001和IEC 60050131：1978给出外，还采用如下一些定义。31时效ageing由热处理引起的矫顽力的变化，用百分率来表示。32棒材bar以

8、直的一段段供货的横截面均匀的实体产品，该横截面可以是圆形、正方形、矩形或规则的多边形。扁平形：由四面轧制而成，其厚度通常为5 mm或更大、宽度不超过150 mm的矩形横截面的棒。圆形：其横截面直径大于或等于8 mm的棒。33坯billet横截面均匀的实体产品，横截面可以是正方形、圆形或矩形，其宽度小于厚度的2倍。34边缘曲度(镰刀弯)edge camter边缘曲度用钢片的边缘和这边上测量长度的两个末端连线之间的最大距离来表征(见IEC 60404-9)。35平直度(波浪系数)flatness(wave factor)钢片的平直度用波浪系数来表征，为波高与波长之比(见IEC 604049：198

9、7)。36一炉heat一炉熔化或浇注前混合的多次熔化的产品。37一批lot由同一炉、同一类型、同一时间生产的并一起退火、热处理或顺序地在一连续炉中退火、热处理的材料，38杆rod以直的一段段供货的均匀圆形或矩形横截面的冷拉产品，39片材和板材sheet and plate成卷或剪切成段供货的平轧产品，其宽度超过600 mm；厚度在5 mm以下的称为片，厚度5 mm以上的称为板。310长形产品的平直度straightness of long products平直度用棒与棒两端连线的最大距离来表征。311带材strip2GBT 21220-20071EC 60404-8-6：1999成卷或剪切成段

10、供货具有均匀截面的平轧产品，其宽度在600 mm以下，厚度在5 mm以下。312线材wire成卷供货的均匀圆形或矩形横截面的轧制或拉拔产品。313试样的缩写abbreviations for test specimensEs型：用于试验的细长样品，截面为圆形、矩形或多边形，根据GBT 13888-1992，其长径比至少为51。LR型：模压或蚀刻线圈的叠片铁心(对磁头线圈，应采用外径为10 mm，内径为6 mm的铁心)。sR型：由实体材料构成的实心线圈或方形框架，线圈的外径为30 mm50 mm，外径与内径之比为1214。注：LR型和SR型主要用于各向同性材料。sW型：如IEC 60635所规定

11、的带绕铁心，尺寸要求见表5，试验用磁心的外径为30 mm50mm。4分类本标准所涵盖的材料根据合金的主元素及其含量来分类，根据合金的不同用途进行细分类。41合金A类(纯铁)这类材料根据其矫顽力的最大值来分类。42合金c类(铁硅)合金c1类，si含量为o5，根据其矫顽力的最大值来分类。合金c2类，si含量为045，根据磁滞回线的形状和交流下的最低磁导率来分类。采用厚度为035 mm的材料制成的L R型样品测量，测量点为H16 Am。43合金E类(铁镍)这些合金根据磁滞回线的形状和交流下的最低磁导率来分类。采用厚度为010 mm的材料制成的sw型样品测量；测量点为H=o4 Am。E41类合金除外，

12、它的测量点为H16 Am。44合金F类(铁钴)这些合金根据其磁滞回线的形状和矫顽力的最大值来分类。5牌号材料的牌号由以下各项组成：a)合金类别的符号：A，c，E或F(见表1)。b)根据主元素的含量给出的数字(见表1)。c)对于合金c类、E类和F类，根据磁滞回线的形状给出数字1或2：数字1表示圆形(无取向)；数字2表示方形(经织构取向或热磁处理取向)。d)添加物。e)根据合金的类别，或者是矫顽力的最大值(Am)，或者是一给定磁场(H为04 Am或16 Am)下的最低磁导率峰值的11 000。f)试样的厚度。示例：E31一10类：含镍量4550的铁镍，圆形磁滞回线，并且由厚度为010 mm的带材制

13、成的带绕磁心，其最低磁导率为lO 000。3GBT 21220-2007IEC 60404-8-6：19996一般要求61化学成分和生产方法本标准所涵盖的材料类别的典型成分在表1给出。实际成分和生产方法由生产厂酌情而定，供需双方另有约定的，则按协议规定。62供货状态材料可以以经过热精整、冷加工或回火的状态交货，所要求的状态应在订货协议中规定。621供货形式卷材应有固定的宽度和绕法，边缘应整齐平直、绕制紧密，以便在自重下不致散塌。必要时，带材应有由于去除有缺陷部位而出现焊缝或接带的空白纸标记，这可在协议中注明。有焊缝或接带的卷，各部分钢带的性能应相同。焊接在一起的两部分钢带应对齐，边缘不应凸出太

14、多，以免影响材料的下一步加工。每卷钢带的质量应在订货时商定。622表面状态片材和带材的表面应均匀、洁净，无油污和锈斑。允许有在厚度公差范围内且不影响材料正常使用和性能的如划痕、砂眼等缺陷。表面状态取决于最终的热处理，对热轧材料，材料表面会有氧化皮。7技术要求71磁性能除非协议中另有要求，每批材料的磁性能，应从该批产品中抽取、并按照生产者推荐或用户规定的工艺进行热处理的样品测定。钢片和钢带的验收应按叠片环(LR型)或带绕磁心(Sw型)的交流试验方法测试，或者按实体环(sR型)、叠片环(LR型)或细长试样(ES型)的直流试验方法测试。磁性能应符合表2表4规定的要求以及定货时规定的磁性等级和厚度。厚

15、度小于或等于04 mm钢片和钢带，应按交流方法试验；厚度大于04 mm材料，应按直流方法试验。如果定货时要求时效值，应符合表3脚注的规定，材料应在100C土5下进行100 h的热处理。72几何特性_殛公差721扁平产品：片、板和带7211厚度钢片和钢带的厚度变化不应有大于表6所示的公差。7212宽度钢带的宽度变化不应有大于表7所示的公差。7213平直度以百分率表示的波浪系数，不应超过2，或由供需双方商定。7214边缘曲度a)热轧钢片和钢带对于公称长度不超过5 000 mm的钢片或2 m长的钢带，其边缘曲度不应超过其实际长度的05。b)热轧钢板边缘曲度不应超过其实际长度的02。c)冷轧产品经过修

16、边的带材，在任意2 m的长度其边缘曲度不应超过4 mm。轧制的带材在任意2 m的4GBT 21220-20071EC 60404-8-6：1999长度其边缘曲度不应超过6 mm。对于长度不超过2 m的材料，经修边的钢带边缘曲度不应超过其实际长度的02，轧制的带材不应超过其实际长度的0，3。宽度小于80 mm的产品，在任意2 m的长度其边缘曲度不应超过8 mm。722冷拉棒、杆和线材其直径、宽度和厚度的公差应符合表8的规定。72。3热糟整棒尺寸公差由供需双方商定。8检验和测试81总则本标准所涵盖的材料一般按GBT 17505-1998的规定检验，在签订定货协议时，买方应规定需检验的项目、试样的型

17、式以及相关文件(参见GBT 1 7505-1998)。对于免检项目，供需双方认为某一项性能(例如最大矫顽力)是得到保证的，则按GBT 175051998执行。相同等级和相同公称尺寸的验收批不应超过23 t，另有协议的则按供货协议。以卷供货的产品，每卷为一个验收批。当产品以纵切的窄卷供货时，应提供原始卷的测试结果。除非有专门协议，用相同的规则检测规定的特性。82试样的选择应尽可能地从每一验收批中截取一个试样。应选择合适的测试次序，以便在同一试样上完成多项性能的检测。821扁平产品钢卷的最内圈和最外围应视为包装皮，不能代表材料的性能，选择试样时，应避开作为包装皮的最内圈和最外圈。选择试样应避开焊接

18、区段和有标记的部位。材料为钢片或钢板时，应在捆的上层取样。822长形产品应在该捆产品中取样。823线材应在卷的末端取样。83磁性能831磁性试验(直流方法)应根据GBT 13012-1991和IEC 604046：1986测量磁通密度、磁导率和矫顽力。832磁性试验(交流方法)应根据GBT 3655-2000和IEC 60404-6：1986测量磁通密度和磁导率。应在50 Hz或60 Hz的频率下测量(除非另有规定)。833试样试样类型的缩写(313)在表2至表4中给出。84几何特性和公差841扁平产品的厚度宽度小于25 mm的产品，应在任意点测量，其余宽度的产品应在距边缘等于或大于10 mm

19、的任意点测量。厚度的测量应采用精确到1100 mm的千分尺。842扁平产品的宽度应垂直于钢带的轴线测量其宽度。5GBT 21220-2007IEC 60404-8-6：1999843平直度扁平产品的平直度(波浪系数)应按IEC 604049：1987测量。844边缘曲度边缘曲度按IEC 60404-9：1987测量。845长形产品的尺寸长形产品的尺寸应由任意两点读数的平均值来确定，读数精确至01 mm。846长形产品的正直度正平直度的测量精度应为01 mm。85复验如有测试结果不符合规定的要求，应从同一验收批中取双倍试样重新测试，如果重取的两个试样的所有测试结果都符合本标准的要求，则认为这批产

20、品符合本标准的要求；如果其中任何一个试样有不合格项，则这批产品不合格。重新处理后，供方拥有将这些产品再交验的权利。9申诉只有当材料的内部或外部缺陷明显地影响到材料的加工或材料正常使用时才成为申诉的理由。用户在提出申诉时，应呈交有争议的材料货样和公正的、令生产厂信服的证据。在各种情况下，应按GBT 17505-1998的条款和规则处理申诉。10订货单内容为使材料完全满足本标准的要求，买方在咨询函或订单中应包含如下信息：a)根据第5章，产品的类别与材料的牌号。b)质量要求，包括每卷质量的限制(见62)。c) 检验程序包括相关文件要求的检验类别(见81和第1 1章)。d)如必要，给出公差类型(见72

21、)。e) 买方在订货时应规定如下附加要求，在投有规定附加要求的情况下，厂家将认为在这一项上没有特殊要求：有焊缝或分界，做出标记(见62)；材料以全工艺状态供货(见第6章)；时效状态下的磁性能(见71)。11证书如果买方需要并在订货时指明，则生产厂应证明所生产和测试的材料与本标准的要求一致。证书应列出订货时所要求的所有试验结果。表1按IEC 604041分类的合金的化学成分典型成分1(质量分数)。合金类剐 组分Co Cr Cu Mo Ni Si VA 100 FeC1 O5 Si Z45C21 0 45 Si l45表1(续)GBT 21220-2007IEC 60404-8-6：1999典型成

22、分3(质量分数“)合金类别 组分Co Cr Cu Mo Ni Si VC22 3 Si 253523 46 7578E1 7283 Ni 46 345 7578356 7982E2 5468Ni 5365E3 4550 Ni 4549E4 3540 Nl 3640F1 4750 Co 47550，0 1721F2 35 Co 34536 0F3 2327 Co 2302803余量为铁。表2在交流(50 Hz或60 Hz)测量时钢片和钢带最低磁导率(厚度O05 mm038 ram)在下列厚度(单位为mm)时的最低振幅磁导率合金类别磁性能等级 测量点H(Am) 试样035 020A 由供需双方商定

23、C1 由供需双方商定C21 9 900 75016 L RC22 13 1 300在下列厚度(单位为ram)时的最低振幅磁导率合金类别9 磁性能等级 测量点H(Am) 试样030038 015020 010 00530 20 000 20 000 18 000 16 00060 40 000 40 000 35 000 30 000E11 04100 50 000 60 000 60 000 50 000200 100 000 120 000 120 000 100 0004 LR 4 000 4 000 4 000 4 000E31 6 04 6 000 6 000 6 000 6 0001

24、0 10 000 10 000 8 000 8 0002 2 Z00 Z 200 2 200 2 200E41 1，63 2 900 2 900 2 900 2 500一30 b 30 000 30 000 30 00060 b 60 000 60 000 60 000E1l O4100 b 80 000 lOO 000 100 000200 b 160 000 200 000 200 000一4 SW b 4 000 4 000 4 000E3l 一6 04 b 6 000 6 000 6 00010 b 10 000 10 000 10 0002 b 2 200 2 300 2 200E4

25、1 163 b 2 900 2 900 2 5007GBT 21220-20071EC 604048-6：1999表2(续)在下列厚度(单位为mm)时的最低振幅磁导率合金类别4 磁性能等级 测量点HI(Am) 试样030038 O15020 010 005E21由供需双方商定E32F1F2 由供需双方商定F38台金分类的第二位数字代表磁滞回线的形状：1代表圆形(无取向)；2代表矩形(取向)。b SW型不在此厚度范围。表3棒、板、杆、片、带和线材的直流磁性能要求(厚度或直径大于005mma的SR，LR或Es型试样)磁性能 最大矫顽力 在下列磁场(Am)下的最低磁极化强度T合金类别等级 Am 10

26、0 200 300 500 1 000 4 000一240 240 115 130 160120 120 115 130 145 16080 80 110 120 130 145 160A一60 60 115 125 135 145 16020 20 115 125 130 140 1_45 160一12 12 115 125 130 i40 145 16048 48 060 I10 1Z0 150C1 24 24 120 130 135 150一12 12 i20 130 135 150最低磁导率 最大矫顽力Am 在下列磁场(Am)下的磁性能合金类别6H 厚度mm 厚度inm 最低磁极化强度

27、T等级(Am) 0415 15 04I5 15 20 50 100 500 4 00030 30 000 l 500 4 4E11 60 0，4 60 000 30 000 2 4 050 065 070 073 075一100 100 000 50 000 1 24 4 000 3 000 12 12E31 一6 04 6 000 5 000 10 10 0，50 090 110 135 14S一10 10 000 7 000 6 6E41 3 16 2 500 2 500 24 24 020 045 070 100 1-18E21由供需双方商定E328表3(续)GBT 21220-2007

28、IEC 6040486：1999磁性能 最大矫顽力 在下列磁场(Am)下的最低磁极化强度T合金类别6 供货方式 尺寸mm等级 Am 300 800 1 600 4 000 8 000240 实体材料，热轧 6 240 140 170 190 206 215120 杆，线材 d6 120 170 200 210 220 225F11片，带 005t20 12060 片，带 005t2o 60 180 210 220 225 225F12 30 SW o05t15 30 供需双方商定300 实体材料 6 300 1_20 130F21片，带 005t2o 300 150 160 200 22030

29、0 实体材料 6 300 110 175F31片，带 005t20 300 185 2008仅适用于厚度为005mm2 mm的片材和带材的性能，对于小截面的棒、坯、杆和线材从半成品中选取SR型试样测定磁极化强度。b 合金类别的第二位数字表示磁滞回线的形状：1表示圆形(无取向)；2表示方形(织构取向或热磁处理取向)。注：如有协议要求，Ell，E31和E41类合金的时效值不应超过5(见31和71)，A，C1和F类合金不应超过10。表4钢片和钢带的最大磁导率增长系数(LR型试样，交流50 Hz或60 Hz测量)合金类别 磁性能等级 岛。(10 2 mA) 蕊6(102 mA)E41 2 498 31

30、C21 9 157C22 一13 1578 岛4一(P1 6一P oI)(Po 4-AH)一0833(Jl 6一P o)掣ot(Am)b 蕊一(肿一阳6)(pl 6AH)一0156(伸-t1s)卢l 6(Am)注：这个指标表示以安培每米(Am)为单位的场强。表5环形带绕磁心的尺寸要求(按IEC 60635)合金类别尺寸比E11E41 E32外径内径(d。d：) 16 125高度内径(hidz) 03或06 025或05内径钢带厚度(也t) 100 100注：外径为10 mm内径为6 mm的环形铁心可用于磁头。表6冷轧钢片和钢带的厚度公差公称宽度w(mma)下的公差mm厚度tram5060000

31、5t600050t075 士0030 土0045 土0045 士0050075t100 士0030 土0045 士0045 土00651oot125 土0040 士0045 0045 0065125tI50 士0040 士0045 土0045 0075150t175 土0040 土0050 土0065 土0075175t200 士0040 士0050 土0065 士0090200t225 士0050 土0055 士0065 士0i00225f250 士0050 士0055 土0065 土01208 005fo15时，公差以百分数给出。表7钢片和钢带宽度的公差公称宽度”(mm)下的公差mm公称厚

32、度tmm 125 12S叫250 250400400w1 20012轧制030t600 30 35 40 45切边后+03 +04 +06 +06010t04000 00 00 00+04 +06 +08 +08040t1500O 0O 00 00+06 +08 +10 +I0I50t25000 00 00 00+08 +I0 +1_2 +12250t60000 00 00 00表8冷拉棒、杆和线材的尺寸公差线材和杆 棒材直径dmm 公差mm 直径dmm4 公差mm+000020d035 土0015 05dI5006+000035d055 土0020 15d450，05+000055dO90 士0030 45dlO008+003090d140 0040 10d25005140d220 0060220d350 0080350d6oo 土01008圆形：直径；正六边形、正方形：两平行面之间的距离；矩形：宽度和厚度。10参考文献GBT 1800(所有部分)极限与配合基础GBT 21220-2007IEC 6040486：1999