純鐵是很軟的金屬，既不能制刀槍，也不能鑄鐵鍋、犁鋤。但當(dāng)純鐵中含有一定量的碳后，就變成我們?cè)诟鞣矫媸褂玫匿撹F了。純鐵中含碳在0.02%以上就變成硬度較低的能拔鐵絲、軋制薄白鐵板等用的低碳鋼。鐵中含碳量0.25%至0.6%的范圍內(nèi)的鋼叫中碳鋼，其硬度中等，可軋成建筑鋼材，鋼板、鐵釘?shù)戎破?。鐵中含碳量0.6%至2.0%時(shí)就成為硬度很高的、可制刀槍、模具等的高碳鋼了。低、中、高碳鋼合在一起就叫“碳素鋼”。如果鐵中碳含量超過(guò)2.0%就變成又硬又脆的可鑄鐵鍋、暖氣片、犁等的生鐵了。一般生鐵含碳量為3.5%—5.5%。所以純鐵、鋼和生鐵的區(qū)別主要就在于鐵中的含碳量的不同。工業(yè)純鐵是鋼的一種，其化學(xué)成分主要是鐵，含量在99.50%－99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。因?yàn)樗鼘?shí)際上還不是真正的純鐵，所以稱這一種接近于純鐵的鋼為工業(yè)純勿。一般工業(yè)純鐵質(zhì)地特別軟，韌性特別大，電磁性能很好。常見(jiàn)的有兩種規(guī)格，一種是是作為深沖材料的，可以沖壓成極復(fù)雜的形狀；另一種是作為電磁材料的，有高的感磁性的低的抗磁性廣泛用于電子電工，電器元件，磁性材料，非晶體制品，繼電器，傳感器，汽車制動(dòng)器，紡機(jī)，電表電磁閥等等產(chǎn)品。

純鐵常見(jiàn)分類有電工純鐵，電磁純鐵，工業(yè)純鐵，原料純鐵，熔煉純鐵，爐料純鐵，鑄造純鐵，合金純鐵，釹鐵硼專用純鐵，精密鑄造純鐵等。
純鐵根據(jù)其用途主要分為電工純鐵、原料純鐵及軍工純鐵三大類。
其中電工純鐵（電磁純鐵）牌號(hào)舉例：DT3、DT4、DT4A、DT4E、DT4C，產(chǎn)品性能以DT4C牌號(hào)的為最好；原料純鐵（爐料純鐵）牌號(hào)舉例：YT1F、YT2F、YT3、YT4、YT0、YT00、YT01，產(chǎn)品純凈度及各項(xiàng)指標(biāo)以YT01為最好；軍工純鐵牌號(hào)舉例：DT8A，產(chǎn)品主要用在國(guó)防尖端科技的各種精密儀器、航天飛船及元件上，具有最佳的真空性和密閉性。

電磁鐵的鐵芯為什么應(yīng)選用軟鐵而不用鋼？這是因?yàn)殡姶盆F要求其磁性強(qiáng)弱隨著通入電流大小的變化而發(fā)生明顯變化。軟鐵屬軟磁體，被磁化后磁性很容易消失；而鋼是硬磁體，通電后會(huì)磁化成為永磁體，用鋼作鐵芯的電磁鐵，其磁性強(qiáng)弱隨電流大小的變化就不明顯了。

電工軟鐵的Ms（最大磁化強(qiáng)度）較大,Ms越大，則電磁鐵能產(chǎn)生的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度就越大，因此，軟鐵鐵芯電磁鐵產(chǎn)生的磁力大于一般材料如鋼、硅鋼、坡莫合金等做鐵芯的。

軟磁材料是指剩磁和矯頑力均很小的鐵磁材料，如硅鋼片、純鐵等。特點(diǎn)是易磁化、易去磁且磁滯回線較窄。軟磁材料常用來(lái)制作電機(jī)、變壓器、電磁鐵等電器的鐵心。

軟磁材料易于磁化，也易于退磁，廣泛用于電工設(shè)備和電子設(shè)備中。應(yīng)用最多的軟磁材料是鐵硅合金(硅鋼片)以及各種軟磁鐵氧體等。軟磁材料種類繁多，通常按成分分為：

①純鐵和低碳鋼。含碳量低于0.04％，包括電磁純鐵、電解鐵和羰基鐵。其特點(diǎn)是飽和磁化強(qiáng)度高，價(jià)格低廉，加工性能好；但其電阻率低、在交變磁場(chǎng)下渦流損耗大，只適于靜態(tài)下使用，如制造電磁鐵芯、極靴、繼電器和揚(yáng)聲器磁導(dǎo)體、磁屏蔽罩等。

②鐵硅系合金。含硅量0.5％ ～4.8％，一般制成薄板使用，俗稱硅鋼片。在純鐵中加入硅后，可消除磁性材料的磁性隨使用時(shí)間而變化的現(xiàn)象。隨著硅含量增加，熱導(dǎo)率降低，脆性增加，飽和磁化強(qiáng)度下降，但其電阻率和磁導(dǎo)率高，矯頑力和渦流損耗減小，從而可應(yīng)用到交流領(lǐng)域，制造電機(jī)、變壓器、繼電器、互感器等的鐵芯。

③鐵鋁系合金 。含鋁6％～16％，具有較好的軟磁性能，磁導(dǎo)率和電阻率高，硬度高、耐磨性好，但性脆，主要用于制造小型變壓器、磁放大器、繼電器等的鐵芯和磁頭、超聲換能器等。

④鐵硅鋁系合金。在二元鐵鋁合金中加入硅獲得。其硬度、飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁導(dǎo)率和電阻率都較高。缺點(diǎn)是磁性能對(duì)成分起伏敏感，脆性大，加工性能差。主要用于音頻和視頻磁頭。

⑤鎳鐵系合金。鎳含量30％～90％，又稱坡莫合金，通過(guò)合金化元素配比和適當(dāng)工藝，可控制磁性能，獲得高導(dǎo)磁、恒導(dǎo)磁、矩磁等軟磁材料。其塑性高，對(duì)應(yīng)力較敏感，可用作脈沖變壓器材料、電感鐵芯和功能磁性材料。

⑥鐵鈷系合金。鈷含量27％～50％。具有較高的飽和磁化強(qiáng)度，電阻率低。適于制造極靴、電機(jī)轉(zhuǎn)子和定子、小型變壓器鐵芯等。

⑦軟磁鐵氧體。非金屬亞鐵磁性軟磁材料。電阻率高（10-2～1010Ω·m），飽和磁化強(qiáng)度比金屬低，價(jià)格低廉，廣泛用作電感元件和變壓器元件（見(jiàn)鐵氧體）。

⑧非晶態(tài)軟磁合金。一種無(wú)長(zhǎng)程有序、無(wú)晶粒合金，又稱金屬玻璃，或稱非晶金屬。其磁導(dǎo)率和電阻率高，矯頑力小，對(duì)應(yīng)力不敏感，不存在由晶體結(jié)構(gòu)引起的磁晶各向異性，具有耐蝕和高強(qiáng)度等特點(diǎn)。此外，其居里點(diǎn)比晶態(tài)軟磁材料低得多，電能損耗大為降低，是一種正在開(kāi)發(fā)利用的新型軟磁材料。

⑨超微晶軟磁合金。20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn)的一種軟磁材料。由小于50納米左右的結(jié)晶相和非晶態(tài)的晶界相組成，具有比晶態(tài)和非晶態(tài)合金更好的綜合性能，不僅磁導(dǎo)率高、矯頑力低、鐵損耗小，且飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好?，F(xiàn)主要研究的是鐵基超微晶合金。

軟磁材料的常用磁性能參數(shù) 飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度Bs：其大小取決于材料的成分，它所對(duì)應(yīng)的物理狀態(tài)是材料內(nèi)部的磁化矢量整齊排列。

剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度Br：是磁滯回線上的特征參數(shù)，H回到0時(shí)的B值。

矩形比：Br∕Bs

矯頑力Hc：是表示材料磁化難易程度的量，取決于材料的成分及缺陷（雜質(zhì)、應(yīng)力等）。

磁導(dǎo)率μ：是磁滯回線上任何點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的B與H的比值，與器件工作狀態(tài)密切相關(guān)。

初始磁導(dǎo)率μi、最大磁導(dǎo)率μm、微分磁導(dǎo)率μd、振幅磁導(dǎo)率μa、有效磁導(dǎo)率μe、脈沖磁導(dǎo)率μp。

居里溫度Tc：鐵磁物質(zhì)的磁化強(qiáng)度隨溫度升高而下降，達(dá)到某一溫度時(shí)，自發(fā)磁化消失，轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判?，該臨界溫度為居里溫度。它確定了磁性器件工作的上限溫度。

損耗P：磁滯損耗Ph及渦流損耗Pe P = Ph + Pe = af + bf2+ c Pe∝f2 t2 /，ρ降低，

磁滯損耗Ph的方法是降低矯頑力Hc；降低渦流損耗Pe的方法是減薄磁性材料的厚度t及提高材料的電阻率ρ。在自由靜止空氣中磁芯的損耗與磁芯的溫升關(guān)系為：

總功率耗散（mW）/表面積（cm2）

軟磁材料的磁性參數(shù)與器件的電氣參數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

在設(shè)計(jì)軟磁器件時(shí)，首先要根據(jù)電路的要求確定器件的電壓～電流特性。器件的電壓～電流特性與磁芯的幾何形狀及磁化狀態(tài)密切相關(guān)。設(shè)計(jì)者必須熟悉材料的磁化過(guò)程并拿握材料的磁性參數(shù)與器件電氣參數(shù)的轉(zhuǎn)換關(guān)系。設(shè)計(jì)軟磁器件通常包括三個(gè)步驟：正確選用磁性材料；合理確定磁芯的幾何形狀及尺寸；根據(jù)磁性參數(shù)要求，模擬磁芯的工作狀態(tài)得到相應(yīng)的電氣參數(shù)。

磁性材料是一種重要的電子材料。早期的磁性材料主要采用金屬及合金系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，在電力工業(yè)、電訊工程及高頻無(wú)線電技術(shù)等方面，迫切要求提供一種具有很高電阻率的高效能磁性材料。在重新研究磁鐵礦及其他具有磁性的氧化物的基礎(chǔ)上，研制出了一種新型磁性材料——鐵氧體。鐵氧體屬于氧化物系統(tǒng)的磁性材料，是以氧化鐵和其他鐵族元素或稀土元素氧化物為主要成分的復(fù)合氧化物，可用于制造能量轉(zhuǎn)換、傳輸和信息存儲(chǔ)的各種功能器件。

鐵氧體磁性材料按其晶體結(jié)構(gòu)可分為：尖晶石型（MFe2O4）；石榴石型（R3Fe5O12）；磁鉛石型（MFe12O19）；鈣鈦礦型（MFeO3）。其中M指離子半徑與Fe2＋相近的二價(jià)金屬離子，R為稀土元素。按鐵氧體的用途不同，又可分為軟磁、硬磁、矩磁和壓磁等幾類。

軟磁材料是指在較弱的磁場(chǎng)下，易磁化也易退磁的一種鐵氧體材料。有實(shí)用價(jià)值的軟磁鐵氧體主要是錳鋅鐵氧體Mn－ZnFe2O4和鎳鋅鐵氧體Ni－ZnFeO4。軟磁鐵氧體的晶體結(jié)構(gòu)一般都是立方晶系尖晶石型，這是目前各種鐵氧體中用途較廣，數(shù)量較大，品種較多，產(chǎn)值較高的一種材料。主要用作各種電感元件，如濾波器、變壓器及天線的磁性和磁帶錄音、錄像的磁頭。