JP2000045050A - 精密鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ系磁性合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ロストワックス精密鋳造法に用いるＦｅ−Ｃ
ｏ系磁性合金であって、鋳造時の割れ発生が少ない合金
を提供する。 【解決手段】 重量比でＣｏ４５〜５５％、Ｖ１．７〜
３．０％を含有し、さらにＢ１５〜５０ｐｐｍ、Ｎ１０
０ｐｐｍ以下を含有し、残部実質的にＦｅおよび不可避
的元素からなることを特徴とする精密鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ
系合金である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は精密鋳造用Ｆｅ−Ｃ
ｏ系合金に関し、特に鋳造応力に抗するため靱性を改善
した鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ系合金に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｆｅ５０重量％、Ｃｏ５０重量％を基本
組成とする合金はパーメンジュールあるいはパーメンダ
ーと呼ばれ、実用合金のなかでも高飽和磁束密度（Ｂ
ｓ）得られる合金として知られている。しかしながら、
前記Ｆｅ−Ｃｏ系合金は規則格子を形成するため非常に
脆く、加工し難いため、第３の元素として、Ｖ，Ｃｒ，
ＮｉあるいはＮｂ等を添加し靱性を改良して実用化され
ている。代表的な材料としてＶを２％添加した４９Ｃｏ
−２Ｖ−Ｆｅ合金が知られている。

【０００３】また、圧延、打抜き、プレス等の冷間加工
を行う場合、７００〜７３０℃にある規則格子変態点以
上の温度に加熱した後、例えば水冷などによって、急冷
することによって規則格子の生成を妨げ、靱性を改善で
きることも知られている。

【０００４】さらに、本合金を鋳造用、特に精密鋳造に
供する合金として使用する場合としては、ドットプリン
ター用のヨーク材が代表的な用途である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来のＦｅ−Ｃｏ系合金において、Ｖ等を添加して靱性
を改善した材料であっても、特にプリンター用部品等の
精密な部品を精密鋳造で作製する場合、鋳造後の凝固冷
却する過程で鋳型と材料との熱膨張係数の差により応力
が発生し、材料の靱性不足から割れ（熱間割れと称す
る）が発生する場合があった。

【０００６】上述したような割れに対する防止策とし
て、特開平０４−２６１５１８号には鋳造後に特定の温
度から急冷する方法および装置が開示されている。ま
た、易崩壊性鋳型を利用する方法も多々開示されてい
る。しかしながら、これらの方法では製品の薄肉軽量化
が進む状況においては、割れが発生する製品が多々あ
る。

【０００７】本発明は上記問題に鑑み、Ｆｅ−Ｃｏ系合
金の合金組成の面から靱性を改善し、割れの発生率の低
い精密鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ系合金を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は重量比でＣｏ４
５〜５５％、Ｖ１．７〜３．０％、さらにＢ１５〜５０
ｐｐｍ、Ｎ１００ｐｐｍ以下を含有し、残部実質的にＦ
ｅおよび不可避的元素からなることを特徴とする鋳造時
点での割れの発生率の低い精密鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ系合金
である。

【０００９】本発明の最も特徴とするところは、靱性を
向上するために従来より知られている合金にＢを１５〜
５０ｐｐｍ添加し、Ｎを１００ｐｐｍに限定したことで
ある。この成分範囲でのＦｅ−Ｃｏ合金は磁気特性が低
下しない範囲で、結晶が微細化されるため、割れの発生
を防止することができる。

【００１０】以下に本発明の各構成元素の限定理由およ
び通常製造上もしくは不可避的に存在する元素について
述べる。 Ｃｏ４５〜５５％：Ｆｅ−Ｃｏ系合金の主要元素で、こ
の範囲で高い磁束密度が得られるからである。 Ｖ１．７〜３．０％：Ｖの添加はＦｅ−Ｃｏ系合金の靱
性を改善する元素である。また、保持力も増加させる。
しかし、この範囲以外での添加は飽和磁束密度を低下さ
せるため、１．７〜３．０％に限定する。 Ｂ１５〜５０ｐｐｍ：Ｂは結晶粒を微細化させ著しく靱
性を向上させる。１５ｐｐｍ以下であると実質的に効果
がなく、５０ｐｐｍを超えると、結晶粒界に析出物が多
くなり逆に靱性が低下するので、上記範囲に限定する。 Ｎ１００ｐｐｍ以下：通常不可避的存在する元素である
が過剰に存在すると結晶にＢＮ（ボロン窒化物）が析出
し、靱性が低下するので上限を１００ｐｐｍとする。 Ｓｉ０．０１〜１．００％：Ｓｉは鋳造性の改善に効果
がある元素である。また、保持力も増加させる。Ｓｉが
０．０１％以下では実質的に効果がなく、１．００％を
超えると飽和磁束密度が低下するため、上記範囲に限定
する。 Ｍｎ０．０１〜１．００％： Ｍｎは鋳造性を改善する
元素である。Ｍｎが０．０１％以下では実質的に効果が
なく、１．００％を超えると飽和磁束密度が低下するた
め、上記範囲に限定する。 Ｃ０．１％以下：Ｃが０．１％よりも高いと飽和磁束密
度が低下するため０．１％以下とする。

【００１１】

【実施例】高周波誘導溶解炉を用いて得られた表１に示
す組成の合金溶湯を、ロストワックス精密鋳造法によっ
て得られた鋳型に鋳造し、試験片鋳造体を得た。この試
験片鋳造体は、磁気特性を調べるために、φ３３ Ｘ
φ４５（ｍｍ）のリング状試験片とした。また、割れを
調べるために、φ４５ Ｘ １０ｈ（ピン数：２４）の
製品を使用した。磁気特性の試験片は、磁性焼鈍を実施
した後、試験に供した。また、製品は鋳造後に目視にて
割れを調査した。結果を表２に示す。

【００１２】

【表１】

【００１３】

【表２】

【００１４】Ｎｏ．１ないし Ｎｏ．５はＮ
の含有量が１００ｐｐｍ以下の場合にＢの含有量を０〜
１０５ｐｐｍまで変化させた時の例を示したものであ
る。Ｂの変化につれて割れの発生率が変化することがわ
かる。Ｂの含有量が１５〜５０ｐｐｍ程度の時、割れ発
生率が低いことがわかる。

【００１５】Ｎｏ．６およびＮｏ．７はＮの含有量が１
００ｐｐｍを超えた場合にＢの含有量を１６〜４７ｐｐ
ｍまで変化させた時の例を示したものである。Ｂの含有
量が１５〜５０ｐｐｍであっても、Ｎの含有量が１００
ｐｐｍを超えると高い割れ発生率を示すことがわかる。

【００１６】実施例の構成元素範囲においては、磁気特
性に変化は少ないことがわかる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、靱性が高く、しかも飽
和磁束密度が高く、保持力も低く、磁気特性のよい材料
が得られるため、ドットプリンターのヘッド用のコア材
等の微細な形状を有する精密鋳造品に有効な材料であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比でＣｏ４５〜５５％、Ｖ１．７〜
   ３．０％を含有し、さらにＢ１５〜５０ｐｐｍ、Ｎ１０
   ０ｐｐｍ以下を含有し、残部実質的にＦｅおよび不可避
   的元素からなることを特徴とする精密鋳造用Ｆｅ−Ｃｏ
   系合金。