ICS77.040.99 CCS H 21 中华人民共和国国家标准 GB/T3656—2022 代替GB/T3656—2008 电磁纯铁及软磁合金矫顽力的 抛移测量方法 Methods of coercivity measurement of magnetic iron and magnetically softalloy bypulling outprocedure 2023-02-01实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T3656—2022 前言 起草。 本文件代替GB/T3656—2008《软磁材料矫顽力的抛移测量方法》，与GB/T3656一2008相比，除 结构调整和编辑性改动外，主要技术变化如下： a) 删除了矫顽力的术语，直接引用相关术语标准（见第3章，2008年版的第3章）； b) 删除了磁通积分器的相关描述（见2008年版的5.6）； 增加了磁通计的规定（见5.7）； (P 增加了测量原理（见第6章）； e) 增加了矫顽力测定的通则，增加了磁通计法（方法B）和多次测量拟合计算法（方法C）（见 第7章）； f) 更改了不同方法的测量结果再现性（见第8章，2008年版的第7章）； g）增加了测试报告中测量方法的选择（见第9章）。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本文件起草单位：宝山钢铁股份有限公司、长沙天恒测控技术有限公司、衡阳市金则利特种合金股 份有限公司、冶金工业信息标准研究院、湖南省计量检测研究院。 本文件主要起草人：沈杰、周新华、王玉婕、胡召军、唐灵、徐昱、刘宝石、李关仁、丁林、周星。 本文件于1983年首次发布，2008年第一次修订，本次为第二次修订。 1 GB/T3656—2022 电磁纯铁及软磁合金矫顽力的 抛移测量方法 1范围 本文件规定了采用抛移法测量矫顽力的试样、测量装置、测量原理、测定程序、测量结果再现性和测 试报告。 本文件适用于电磁纯铁及软磁合金材料的矫顽力测量。 2规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文 本文件。 GB/T2900.60 电工术语电磁学 GB/T9637电工术语磁性材料与元件 3术语和定义 GB/T2900.60和GB/T9637界定的术语和定义适用于本文件。 4试样 试样应为长条形，长宽（或直径）比不小于10。薄板试样推荐尺寸为：长200mm士0.3mm、宽 20mm士0.2mm、厚1mm~4mm；棒形试样推荐尺寸为：长200mm±0.2mm，直径10mm士0.2mm 薄试样应平直，截面积均匀，不应有明显的孔洞、毛刺和锈蚀等缺陷。 5 测量装置 5.1螺线管 产生最大磁化场不小于2.5×10A/m，在中心士150mm范围内磁场不均匀度不大于0.4%，螺线 管常数误差不大于0.2%，螺线管的长径比不小于10。 注：为提高测试精度，在上述螺线管内，同轴紧密绕制一螺线管，以产生一较小的同向叠加磁化场，并与上述螺线管 联用实现退磁场的精密控制。 应保证试样的轴线和几何中心与螺线管的轴线和几何中心重合，对应的轴线交角小于2°。试样、 螺线管和测量线圈的几何中心相互偏离不大于5mm。 5.2直流电源 应根据所需的最大磁化场选择励磁电源，稳定性不低于0.05%/min，最小量程的调节细度至少应 达到1A的直流稳压电源，波纹系数不高于1%。 1 GB/T3656—2022 5.3 3电流调节器 一般可用滑线电阻，应能连续调节电流，使磁化场在测量范围内平稳地改变。 5.4 4电流表 0.5级或者更好的直流电流（安培）表和0.2级或者更好的直流电流（毫安）表 5.5 测量线圈 测量线圈的匝数不小于1000，应均匀绕在非磁性绝缘骨架上。线圈骨架内径与试样表面距离不天 5.6 冲击检流计 5.7 7磁通计 用于方法B（见6.2）和方法C（见6.3）的磁通计，推荐测量范围为0.5mWb~20mWb。磁通计应具 有低漂移，零点漂移不大于0.05%/min或1μWb/min的最大值，积分精度优于0.3%。 6 测量原理 6.1方法A（冲击检流计法） 增大磁化电流使试样磁化至饱和状态，缓慢降低磁化电流至零，抛移试样或测量线圈，换向缓慢增 加退磁电流，观察检流计偏转，取检流计无偏转时的电流值为Iac。 测量电路原理图如图1所示。 2 GB/T3656—2022 0000000000000000000000000000000000 R K3 E 标引序号与标引符号说明： 螺线管： 1 K- 一电流（毫安）表分流开关： 2 试样； 电流换向开关： 3 测量线圈； 电流调节器； E 直流电源； R——检流计串联电阻； Ar 一电流（安培）表： A.电流（毫安）表； K,—检流计阻尼开关； G一一冲击检流计，箭头为试样或测量线圈抛移方向。 图1 1方法A（冲击检流计法）测量电路原理图 6.2方法B（磁通计法） 增大磁化电流使试样磁化至饱和状态，缓慢降低磁化电流至零，抛移试样或测量线圈，产生磁通量 变化值（△Φ）。缓慢增大退磁电流（持续时间不少于30s），使得测量线圈的磁通量变化值△Φ，=△Φ， 取此时磁化电流值为Iie。 测量电路原理图如图2所示。 3 GB/T36562022 H 标引序号与标引符号说明： 一螺线管： 直流电源： 试样； K 开关； 2- 3——测量线圈； 电压表； 4- 磁通计： 电流调节器 图2方法B（磁通计法）和方法C（多次测量拟合计算法）测量电路原理图 6.3方法C（多次测量拟合计算法） 增大磁化电流使试样磁化至饱和状态，缓慢降低磁化电流至零，再缓慢增大退磁电流（持续时间不 少于30s），抛移试样或测量线圈，产生磁通量变化△Φ，。重复前一过程，施加更大的退磁电流，产生磁 通量变化△Φ2.如此反复得到磁通量变化△、△Φ4、△@等。通过多次测量得到退磁磁场强度值和 磁通量变化值，拟合计算当磁通量变化值（△Φ）为零时的退磁磁场强度（H。）。 测量电路原理图如图2所示。 注：方法C对应的测量原理的细节见参考文献[1]。附录A给出了方法C测定矫顽力的案例。 7矫顽力的测定 7.1通则 软磁材料的矫顽力测量应于环境温度23℃土5℃进行。 为避免地磁场及周围外杂散磁场的影响，螺线管轴线应垂直于地磁场方向，且周围1m范围内不 应有铁磁物质。 可采用抛移测量线圈或抛移试样两种方式。无论哪种方式，均应保证操作时测量线圈与试样沿其 两者和螺线管的轴线迅速平稳地相对抛移到预定的终点位置，并保证在抛移过程中测量线圈和试样之 间不发生触碰。 7.2冲击检流计法（方法A)测定矫顽力 测量时先合上开关K、K2、K接通电源，调节R，使试样磁化至饱和。通常饱和磁化场取2X104A/m， 4 GB/T3656—2022 并在饱和磁场下对试样进行稳磁（一般需5次10次即可）：然后将电流从最大值缓慢、平稳地降至最 小值（其持续时间不小于30s），断开电流时的磁场不大于8A/m。打开K3，K换向，调节R，平稳地增 加电流，使试样退磁，随后打开K，抛移操作使测量线圈与试样从两者中心重合位置迅速抛移至测量线 圈处于试样端头外35mm士5mm位置，观察检流计偏转，取检流计无偏转时的电流值为I。并根据 式（1）计算矫顽力H。）。 He=KIae .(1) 式中： K—螺线管常数，单位为每米（m-1)； Iae检流计偏转为零时的电流，单位为安培（A）。 实际测试中，可使用内插法求取H。值，即在充分靠近H。处取两个电流值，满足I<I<I，其中 I和I对应的偏转示值为a.和a2（a和a2偏转示值在测量电路的最大灵敏度下不大于10mm），用 式（2)计算： H=K+(II) (2) ar+a2. 式中： I和I 磁化电流，单位为安培（A）； a1和a2 检流计的偏转示值，单位为毫米（mm） 为消除地磁场以及外杂散磁场的影响，用正反两个磁化方向测得的矫顽力值作为试样的平均矫 顽力。 测量过程中，试样不应受到震动和撞击，除稳定饱和时的电流换向外，只可单方向连续地改变电流， 否则应重新测试。抛移操作的全部时间不大于检流计固有周期的二十分之一。测量过程中磁极化强度 为零时的矫顽力值附近的检流计反冲格数可不计。 7.3磁通计法（方法B）测定矫顽力 磁通计通过对测量线圈中次级感应电压与时间的积分计算磁通量变化值，见式（3）。 .（3) 式中： 磁通量变化值，单位为韦伯（Wb）； 一测量线圈感应电压，单位为伏特（V）； E 积分器的时间常数，单位为秒（s）。 H=KIhe 式中： K——螺线管常数，单位为每米（m-1）； Ibe——△Φ2=△Φ时的反向磁化电流，单位为安培（A）。 为了消除地磁场以及外杂散磁场的影响，根据式（5）取正反两个方向的矫顽力（H。）的平均值。 "H++H He= .（5) 2 7.4多次测量拟合计算法（方法C）测定矫顽力 通过多次得到退磁电流值（Iet、Ie2、Ieea…）和磁通量变化值（△@、△Φ2、△@）对应的两组数据。 根据最小二乘法拟合计算得出△Φ与I的公式，当△为零时的反向磁化电流值I根据式（6）计算矫 5 GB/T3656—2022 顽力（H）。 H.=KIe 式中： K一螺线管常数，单位为每米（m-1）： Ie一当△为零时的反向磁化电流值，单位为安培（A）。 为保证测量精度，在△Φ为零附近至少测量5组数据。在有争议的情况下，宜采用方法C测定矫 顽力。 测量结果再现性 8 根据本文件的规定进行测定