铁磁材料的磁性随使用时间而变化的现象称为磁时效。电磁纯铁材料在不同的使用条件下,由磁化过程本身或热起伏影响引起材料内部磁结构或点阵结构发生变化,由此引起的磁性老化需要很长的时间才能稳定,这一现象称为电磁纯铁铁磁时效。通常对电磁纯铁进行人工时效处理后,测矫顽力的增加程度,以此来衡量材料磁时效的大小。国标规定电磁纯铁矫顽力磁时效增值低于标准规定的各牌号矫顽力值上限的10%。为了保证电磁纯铁材料的磁性在使用过程中的稳定性和可靠性,电磁纯铁产品出厂要检验磁时效。
电磁纯铁的磁时效是由常温下过饱和固溶的氮、碳元素以化合物氮化铁和碳化铁形式析出造成的。氮、碳都是间隙原子,在高温下钢水中氮、碳中较高的固溶度,随钢水的冷却其溶解度逐渐降低,高温钢水冷却较快时,来不及析出碳、氮,形成过饱和固溶体。电磁纯铁材料在长期工作时,特别是由于温升因素,多余的碳、氮原子就以细小弥散的碳化物和针状质点析出。
在软磁材料中,细小的碳、氮类的夹杂物为非磁性相,增加材料内应力,钉扎磁畴移动,对磁性极为有害,会导致材料的矫顽力升高,磁导率下降和磁感B降低。
由于碳的扩散系数比氮的扩散系数多2-4个数量级,同时室温下氮在Fe中固溶度比碳低得多,所以氮对磁时效影响更大。另外,钢水中的氧、硫起间接时效的作用。
