為了提高汽車的安全性和舒適性并降低燃耗，車上多采用電子控制AT、電動轉(zhuǎn)向裝置、防振破壞系統(tǒng)等電子電磁控制部件。在采用電磁力的部件上，為了提高對控制信號的應(yīng)答性和能源利用效率，在產(chǎn)生磁場的線圈中裝入了鐵芯材。原來多使用含碳0.10%左右的低C鋼。然而近幾年由于電磁控制技術(shù)的進步，要求各部件進一步高性能化并減少電耗。作為可滿足這些要求的鋼材，以下介紹神戶制鋼所開發(fā)的純鐵系列軟磁材料。
一、特點
除了材料的磁矩大小之外，軟磁材料的磁特性也由其晶粒尺寸和析出物等金相組織因子所左右。特別是在多晶體的磁特性方面，因晶界和析出物變成了阻止磁疇壁移動的場所，成為降低磁特性的原因。
因此，決定從以下觀點提高ELCH2系列產(chǎn)品的磁特性：
·降低鋼中C含量，使之成為高純鐵素體單相組織而增大磁矩。
·減少鋼中Al、N含量以降低晶界面積，從而減小磁疇壁移動阻力。
·減低鋼中Si含量并實現(xiàn)Mn含量最佳化。提高鋼的冷鍛性、增大S含量以提高鋼的切削性能，從而改善鋼的加工性，以提高部件生產(chǎn)率并降低生產(chǎn)成本。
結(jié)果是ELCH2系列產(chǎn)品具有優(yōu)良磁特性，并兼具良好冷鍛性和易切削性。其代表成分如表1所示。
表1 純鐵系軟磁材料開發(fā)鋼的成分 %
性能 | 鋼種 | C | Si | Mn | P | S |
磁特性優(yōu)先組 | ELCH2 | 0.005 | 0.004 | 0.25 | 0.009 | 0.008 |
切削性改善型 | ELCH2S | 0.005 | 0.004 | 0.26 | 0.010 | 0.025 |
JIS SUY | 0.03以下 | 0.2以下 | 0.5以下 | 0.03以下 | 0.03以下 |
二、用途
ELCH2系列產(chǎn)品實現(xiàn)了電磁控制部件的高性能化和高功能化，是能降低生產(chǎn)成本的軟磁材料。至今為止，首先是將之用作油壓控制螺線管的鐵芯材料，也作為電磁離合器使用，為降低電耗并提高部件生產(chǎn)率作出了大的貢獻(xiàn)。
表2 ELCH2系列的機械性質(zhì)
鋼號 拉伸強度(MPa) 彈性模量(MPa) 延伸率(%) 斷面收縮(%) |
ELCH2 305 208 38.1 90.1 ELCH2S 306 209 36.7 92.8
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伴隨HEV和EV等新能源汽車的普及，新的電磁控制部件的開發(fā)和使用范圍將會進一步擴大，向市場提供省電并降低生產(chǎn)成本的該類產(chǎn)品可以為降低環(huán)境負(fù)荷作出貢獻(xiàn)。
