1J13(FeAl13)铁铝系软磁合金 锻制棒材 φ20-200mm 车光磨光

一、材料概述与化学成分

1J13（亦称Fe-13Al、Alfenol-13，旧称FeAl13）属于铁铝系精密软磁合金中的磁致伸缩型材料，执行标准通常为GB/T 14986.5或GB/T 15004，名义成分为Fe-13%Al（即铁铝合金，不含镍），是铁铝软磁合金系列中介于1J12与1J16之间的牌号，以高饱和磁致伸缩系数为突出特征。典型化学成分（质量分数）为：Al 12.8%～14.0%，C ≤0.04%，Si ≤0.15%，Mn ≤0.10%（部分标准≤0.010%），P ≤0.015%，S ≤0.015%，Fe为余量。该合金经900～950℃退火并控制缓冷后，具有饱和磁感应强度Bs≈0.9～1.1 T（部分文献标称0.8～1.0 T），初始磁导率μi较低（约数百至一千余H/m量级），最大磁导率μm可达数千至万余，矫顽力Hc≤8～16 A/m，最显著的特征是饱和磁致伸缩系数λs≈(35～40)×10⁻⁶（居铁铝合金峰值区之一），远高于纯铁和普通软磁合金。物理参数方面密度约6.5～6.7 g/cm³，居里温度约500～550℃，电阻率约0.90～1.30 μΩ·m（淬火态更高），因含铝量较高而具备良好的耐大气及弱酸碱腐蚀能力，且密度低于铁镍坡莫合金，适合轻量化换能器设计。

二、主要性能特点与加工性

1J13合金因铝含量进入长程有序B2相稳定区，室温塑性明显低于低碳钢和低铝铁铝合金，冷加工性能较差，工业上多采用温轧工艺（约300～500℃）生产0.05～1.0 mm带材，或热锻/热轧制成棒材与板材，大冷变形量需中间退火以防脆裂。其磁致伸缩效应显著——在交变磁场激励下产生与磁场频率同步的机械振动，是该材料区别于1J06、1J12等常规软磁合金的核心价值所在。相比高镍坡莫合金，1J13成本极低、无贵金属、耐氧化腐蚀好、硬度高、耐磨性强，但磁导率低、塑性差、不宜深冲复杂形状，主要用于超声波和水声换能器振子、超声清洗/焊接/探伤探头驱动片、磁致伸缩位移传感器及部分特殊声学换能器元件。由于存在有序—无序转变脆性倾向，成品一般不作剧烈弯曲，冲裁需用锋利模具并控制搭边。常见供应形态包括温轧带材（厚度0.05～1.0 mm，宽可定分条）、热锻/热轧棒材（直径φ8～200 mm）、板材及少量冷拉丝材，表面多为酸洗或光亮退火态。

三、力学性能与典型应用

作为磁致伸缩功能材料，1J13标准通常只给出磁性能要求，拉伸指标依供需协议或参考行业数据。因其在换能器中承受循环拉压交变应力，实际选用需关注疲劳与脆性。典型退火态室温力学性能参考范围：抗拉强度σb约400～550 MPa，屈服强度σ0.2约250～350 MPa（软态偏低，冷变形或淬火态偏高），断后延伸率δ5约2%～8%（软态典型3％～6％，硬态<2％，塑性与热处理制度强相关，过快冷却易致脆化），维氏硬度HV约180～240（软态偏低，温轧/冷变形态偏高）。抗压强度标准未规定，工程估算可取接近抗拉强度的数值（约450～550 MPa）。典型用途为水声换能器磁致伸缩振子、超声波清洗/焊接/研磨用驱动片与堆叠式换能器元件、磁致伸缩位移传感器（MDS）传感头、部分特殊微位移执行器及声呐发射单元。

1J13（Fe-13Al）是一种铁铝系精密软磁磁致伸缩合金，以较高的饱和磁致伸缩系数（λs≈35～40×10⁻⁶）、中等饱和磁感应强度、低矫顽力和良好的耐蚀性为特点，成本远低于铁钴钒（1J22）等磁致伸缩材料，主要用于超声与水声换能器振子。退火态典型力学性能约为抗拉强度400～550 MPa、屈服强度250～350 MPa、断后延伸率2%～8%（软态3％～6％），抗压强度无标准规定（工程估算≈抗拉强度）。以温轧带材和棒材形式供货，应用于超声清洗、水声换能、位移传感器等磁—机转换场合。

UNS N06600、Inconel600、Alloy600、UNS N06601、Inconel601、Alloy601、UNS N06625、Inconel625、Alloy625、Inconel690、Inconel718、InconelX-750

二、英科：

UNS NO8800、Incoloy800、Alloy800UNS NO8810、Incoloy800H、Alloy800H/800HT、UNS NO8825、Incoloy825、Alloy825

三、Carpenter20合金：

Alloy20cb-3、UNS NO8020

四、蒙乃尔：

Monel400NO4400Alloy400MonelK500NO5500

五、哈氏合金：

Hastelloy C-276、C-22、C-4、Hastelloy B、B-2、B-3、Hastelloy X、G、G2、G3、Hastelloy G30

六、固溶强化性铁镍基合金：

NS111、NS112、NS113、NS131、NS141、NS142、NS143

七、固溶强化型镍基合金：

NS311、NS312、NS313、NS314、NS315、NS321、NS322、NS331、NS332、NS333、NS334、

NS335、NS336、NS341

八、时效强化型镍基合金：

NS411

九、固溶强化型铁基合金：

GH1015、GH1035、GH1040、GH1131、GH1140

十、时效硬化性铁基合金：

GH2018、GH2036、GH2038、GH2130、GH2132/SUH660、GH2135、GH2136、GH2302

十一、固溶强化型镍基合金：

GH3030、GH3039、GH3044、GH3028

十二、时效硬化型镍基合金：

GH4033、GH4037、GH4043、GH4049、GH4133、GH4133B、GH4169

十三、奥氏体不锈钢:

904L（UNS N08904）、Nitronic60(S21800）、nitronic50(XM-19)/S20910、304L、316Ti、316N、316LN、316Mod、317L、317LN、309S、310S、304N

十四、复合式不锈钢：

SAF2205（F51）、SAF2507（F53）、S32760、254SMo（F44、DIN1.4529）、329J1（0Cr26Ni5Mo2）、SAF2506、0Cr17Mn13Mo2N(A4钢)

十五、沉淀硬化不锈钢

17－4PH(SUS630、S17400、0Cr17NiCu4Nb)、17-7PH（SUS631、0Cr17Ni7Al)、15-7Mo（SUS632、0Cr15Ni7Mo2Al）、15-5PH VAR(S15500、0Cr15Ni5Cu3Nb)

十六、其它：

可伐合金4J29 Kovar，Invar合金4J36 Invar合金、4J34，4J46，4J32，4J42