JP2000319746A - 難加工性合金部材の製造方法 - Google Patents

難加工性合金部材の製造方法

Info

Publication number
JP2000319746A
JP2000319746A JP11123836A JP12383699A JP2000319746A JP 2000319746 A JP2000319746 A JP 2000319746A JP 11123836 A JP11123836 A JP 11123836A JP 12383699 A JP12383699 A JP 12383699A JP 2000319746 A JP2000319746 A JP 2000319746A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
powder
raw material
coating
difficult
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11123836A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Omori
森 浩 志 大
Tatsuya Tomioka
岡 達 也 冨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to JP11123836A priority Critical patent/JP2000319746A/ja
Publication of JP2000319746A publication Critical patent/JP2000319746A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冷間加工ができないため製造が困難である難
加工性合金部材を偏析の発生なしに製造できるようにす
る。 【解決手段】 難加工性となる成分組成を有する合金部
材を製造するに際し、原料粉末の表面に被覆を施して全
体として前記成分組成となる被覆粉末を得たあと、前記
被覆粉末を圧粉成形しそして拡散・焼鈍する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、難加工性のFe−
Si系,Fe−Si−Al系,Fe−Co系,Fe−C
o−V系等の難加工性合金部材(高透磁率部品や高透磁
率部品の素材等)を得るのに好適な難加工性合金部材の
製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高SiのFe−Si系やFe−Si−A
l系の軟磁性材料は、Fe−Ni系の軟磁性材料対比で
の飽和磁束密度が高く、また、電気抵抗が大きいため、
交流磁気特性に著しく優れたものである。このため、ト
ランスやモータのコアなどとして広く使用されている。
【0003】なかでも、Fe−6.5重量%Si合金
や、Fe−9.5重量%Si−5.5重量%Al合金
は、磁歪がほぼ0であり、磁気特性に優れているばかり
でなく、騒音対策にも効果のあることが知られている。
【0004】一方、Fe−50重量%Co合金や、Fe
−49重量%Co−2重量%V合金は、高飽和磁気材料
として知られており、電磁アクチュエータのコア材など
として非常に優れている。
【0005】FeにSiを添加すると、飽和磁気は減少
するが透磁率が著しく高くなり、電気抵抗も大きくなっ
て、交流磁界の下で使用される磁性材料として非常に優
れた特性をもつものとなる。
【0006】ところが、Fe中のSi含有量が多くなる
につれて、硬くかつ脆い材料となるため、冷間圧延など
の塑性加工が困難となり、Si含有量が4.5重量%以
上では延性が全くなくなるため、プレス加工可能な薄板
材として供給することができないという問題点があっ
た。
【0007】とくに、Fe−6.5重量%Siのケイ素
鉄やFe−9.5重量%Si−5.5重量%Alのセン
ダスト合金は磁性材料として極めて優れた特性を有して
いるにもかかわらず上記したような難加工性であって薄
板への成形が困難であるという制約により用途が限定さ
れているという問題点があった。
【0008】そこで、このような問題点を解決するた
め、高SiのFe−Si系合金においては、溶湯を鋳型
内に注湯して凝固させる鋳造法によって軟磁性材料を得
る方法や、焼結後に所定の成分組成(例えば、6.5重
量%Siのけい素鉄)となるようにFe粉末とFe−S
i系粉末とを混合し、Fe粉末の塑性変形能を活用して
加圧成形したのち焼結することによって、Si含有量の
多いFe−Si系軟磁性材料を得る方法なども開発され
ていた(例えば、特開平8−134605号公報)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鋳造法
によってSi含有量の多いFe−Si系軟磁性材料を得
ようとする場合には、複雑形状品の製造は可能であるも
のの、交流用のコア材として不可欠な薄板の積層形状と
することができないため、良好な鉄損特性を得ることが
できないことから、実用化が困難であった。
【0010】また、Fe粉末とFe−Si系粉末とを混
合し、Fe粉末の塑性変形能を活用して加圧成形したの
ち焼結してSi含有量の多い難加工性のFe−Si系軟
磁性部材を得る方法では、粉末の流動性があまり良くな
いため成形の際の型充填時に充填密度のばらつきを生じ
ることがあり、また、焼結時の収縮等のために薄板状の
部材を作るには適していないとともに、成分偏析を生じ
ることあるという問題点があった。
【0011】そして、これらの問題点は、同じく高性能
軟磁性部材であるFe−Co系合金や、Fe−Co−V
系合金や、Fe−Si−Al系合金などにおいても同様
に存在していた。
【0012】
【発明の目的】本発明は、このような従来の問題点にか
んがみてなされたものであって、冷間加工ができないた
め製造が困難である難加工性合金部材を容易に製造する
ことができ、成分偏析をも防止することが可能であって
特性のばらつきが小さい難加工性合金部材の製造方法を
提供することを目的としている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる難加工性
合金部材の製造方法は、請求項1に記載しているよう
に、難加工性となる成分組成を有する合金部材を製造す
るに際し、原料粉末の表面に被覆を施して全体として前
記成分組成となる被覆粉末を得たあと、前記被覆粉末を
圧粉成形しそして拡散・焼鈍するようにしたことを特徴
としている。
【0014】そして、本発明に係わる難加工性合金部材
の製造方法においては、請求項2に記載しているよう
に、圧粉成形に際して粉末圧延を行うようになすことが
できる。
【0015】同じく、本発明に係わる難加工性合金部材
の製造方法においては、請求項3に記載しているよう
に、難加工性となる成分組成を有する合金部材は、Fe
−約6.5重量%Si合金、Fe−約9.5重量%Si
−約5.5重量%Al合金、Fe−約50重量%Co合
金、Fe−約49重量%Co−約2重量%V合金のうち
から選ばれるものとすることができる。
【0016】同じく、本発明に係わる難加工性合金部材
の製造方法においては、請求項4に記載しているよう
に、原料粉末の平均粒径が5〜100μmであるものと
することができる。
【0017】同じく、本発明に係わる難加工性合金部材
の製造方法においては、請求項5に記載しているよう
に、原料粉末表面への被覆に際して、めっき,溶射,蒸
着,塗布,造粒のうちから選ばれる手法によるものとな
すことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】本発明に係わる難加工性合金部材
の製造方法では、難加工性となる成分組成を有する合金
部材を製造するに際し、原料粉末の表面に被覆を施して
全体として前記成分組成となる被覆粉末を得たあと、前
記被覆粉末を圧粉成形しそして拡散・焼鈍するようにし
ているが、この場合、図1の(A)に示す原料粉末の表
面に被覆を施すことによって、図1の(B)に示すよう
な全体として前記所定の成分組成となる被覆粉末を得
る。
【0019】したがって、このようにして得られた被覆
粉末を図1(C)に示すように圧粉成形しそして図1
(D)に示すように拡散・焼鈍する場合に、Fe,Si
相互の移動距離が従来のFe粉末とSi粉末との混合粉
末を用いた圧粉成形体を拡散・焼鈍する場合に比べて著
しく短かなものとなるので、拡散・焼鈍後にはマクロ的
な偏析を生じないものとすることが可能となる。
【0020】そして、圧粉成形に際して粉末圧延を行う
ようにすれば、難加工性の組成をもつ合金シートを製造
することが可能となる。
【0021】そして、具体的には、難加工性となる成分
組成を有する合金部材は、Fe−約6.5重量%Si合
金、Fe−約9.5重量%Si−約5.5重量%Al合
金、Fe−約50重量%Co合金、Fe−約49重量%
Co−約2重量%V合金のうちから選ばれるものである
ようになすことによって、軟磁性材料としての特性に優
れた合金部材ないしは合金シートを得ることが可能とな
る。
【0022】また、被覆が施される原料粉末の平均粒径
が5〜100μmであるものとすることがより望まし
く、使用する原料粉末が5μmよりも細かいと酸素濃度
が高いものとなって特性に悪影響を及ぼしたり価格の上
昇をもたらしたりする傾向となり、又、100μmより
も粗いと拡散に時間がかかることとなって効率が低下
し、価格の上昇をもたらす傾向となる。
【0023】また、原料粉末表面への被覆に際して、め
っき,溶射,蒸着,塗布,造粒のうちから選ばれる手法
を採用することによって、原料粉末表面への被覆が良好
になされることとなる。
【0024】そして、被覆手法として例えばめっきを採
用する場合には、合金組成および合金投入量に合わせて
めっき液濃度を決め、還元剤によりほぼ全量を合金原料
粉末に付着させることで、全体の組成を調節することが
できる。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこのような実施例のみに限定されないことはい
うまでもない。
【0026】この実施例では、難加工性となる成分組成
を有する合金部材として、Fe−6.5重量%合金シー
トを得ることとした。
【0027】そこでまず、原料粉末として、平均粒径が
30μmのFe−8重量%Siガスアトマイズ粉末を用
意した。
【0028】一方、5mol/lの硫酸Fe溶液をFe
めっき液として調製し、めっき温度60℃,時間30分
とし、還元剤としてヒドラジンを使用して、前記原料粉
末の表面に厚さ約3.5μmのFeめっきを行った。
【0029】なお、原料合金粉末組成や原料合金粉末投
入量に合わせてめっき液の濃度を定め、還元剤によりほ
ぼ全量を原料合金粉末の表面に付着させることで、全体
の成分組成を調節することが可能である。
【0030】次に、めっき後に水洗浄し、温度60℃で
1時間の乾燥を行うことによって、全体として所望の成
分組成となっている被覆粉末を得た。
【0031】次いで、これにより得た被覆粉末に対し粉
末圧延することによって、幅60mm,厚さ0.1mm
の帯板を得たのち、幅50mmにスリット加工し、さら
に、1200℃で0.5時間の拡散・焼鈍を行ったのち
幅45mmにスリット加工して本発明実施例による合金
部材(合金シート)を得た。
【0032】そして、ここで得た合金シートについて成
分組成,機械的性質(伸び)および磁気特性を調べたと
ころ、表1に示す結果であった。
【0033】また、比較のために、原料粉末として、平
均粒径が30μmのFe−11.5重量%Siガスアト
マイズ粉末0.565kgと、平均粒径が30μmのF
eガスアトマイズ粉末0.435kgとの混合粉末を粉
末圧延することによって、幅60mm,厚さ0.1mm
の帯板を得たのち、幅50mmにスリット加工し、さら
に、1200℃で0.5時間(比較例1)および120
0℃で1.5時間(比較例2)の拡散・焼鈍を行ったの
ち幅45mmにスリット加工して本発明比較例による合
金部材(合金シート)を得た。
【0034】そして、ここで得た合金シートについて成
分組成,機械的性質(伸び)および磁気特性を調べたと
ころ、同じく表1に示す結果であった。
【0035】
【表1】
【0036】表1に示すように、本発明実施例の場合に
は原料粉末に被覆を施した被覆粉末を用いて粉末圧延・
拡散・焼鈍したものとしているため、従来のごとく混合
粉末を用いて粉末圧延・拡散・焼鈍したものに比べて拡
散・焼鈍時における物質の移動距離が短かくなることか
ら、拡散・焼鈍温度が一定である場合に時間の短縮を図
ることが可能であると共に、マクロ偏析の防止を図るこ
とができるので、成分組成が安定していると共に、磁気
特性も良好なものとなっていることが認められた。
【0037】これに対して、比較例の場合にはマクロ的
偏析があるため成分組成が不安定なものとなっていると
共に、磁気特性があまり良くないものであることが認め
られた。
【0038】
【発明の効果】本発明による難加工性合金部材の製造方
法によれば、請求項1に記載しているように、難加工性
となる成分組成を有する合金部材を製造するに際し、原
料粉末の表面に被覆を施して全体として前記成分組成と
なる被覆粉末を得たあと、前記被覆粉末を圧粉成形しそ
して拡散・焼鈍するようにしたから、冷間加工ができな
いため製造が困難である難加工性合金部材を容易に製造
することができ、成分偏析をも防止することが可能であ
って特性のばらつきが小さい難加工性合金部材を製造す
ることが可能であるという著しく優れた効果がもたらさ
れる。
【0039】そして、請求項2に記載しているように、
圧粉成形に際して粉末圧延を行うようになすことによっ
て、冷間加工ができないため製造が困難である難加工性
シートを容易に製造することができ、成分偏析がなく特
性のばらつきが小さい難加工性合金シートを製造するこ
とが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【0040】そしてまた、請求項3に記載しているよう
に、難加工性となる成分組成を有する合金部材は、Fe
−約6.5重量%Si合金、Fe−約9.5重量%Si
−約5.5重量%Al合金、Fe−約50重量%Co合
金、Fe−約49重量%Co−約2重量%V合金のうち
から選ばれるものであるようになすことによって、磁気
特性に優れた軟磁性合金部材を製造することが可能であ
るという著しく優れた効果がもたらされる。
【0041】さらにまた、請求項4に記載しているよう
に、原料粉末の平均粒径が5〜100μmであるものと
することによって、酸素濃度の増大を防ぐことが可能で
あると共に拡散・焼鈍に際しての拡散時間を短いものに
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
【0042】さらにまた、請求項5に記載しているよう
に、原料粉末表面への被覆に際して、めっき,溶射,蒸
着,塗布,造粒のうちから選ばれる手法によるものとな
すことによって、原料粉末表面に良好な被覆を行うこと
が可能であるという著しく優れた効果がもたらされる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による難加工性合金部材の製造工程を例
示する説明図である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 難加工性となる成分組成を有する合金部
    材を製造するに際し、原料粉末の表面に被覆を施して全
    体として前記成分組成となる被覆粉末を得たあと、前記
    被覆粉末を圧粉成形しそして拡散・焼鈍することを特徴
    とする難加工性合金部材の製造方法。
  2. 【請求項2】 圧粉成形に際して粉末圧延を行う請求項
    1に記載の難加工性合金部材の製造方法。
  3. 【請求項3】 難加工性となる成分組成を有する合金部
    材は、Fe−約6.5重量%Si合金、Fe−約9.5
    重量%Si−約5.5重量%Al合金、Fe−約50重
    量%Co合金、Fe−約49重量%Co−約2重量%V
    合金のうちから選ばれる請求項1または2に記載の難加
    工性合金部材の製造方法。
  4. 【請求項4】 原料粉末の平均粒径が5〜100μmで
    ある請求項1ないし3のいずれかに記載の難加工性合金
    部材の製造方法。
  5. 【請求項5】 原料粉末表面への被覆に際して、めっ
    き,溶射,蒸着,塗布,造粒のうちから選ばれる手法に
    よる請求項1ないし4のいずれかに記載の難加工性合金
    部材の製造方法。
JP11123836A 1999-04-30 1999-04-30 難加工性合金部材の製造方法 Pending JP2000319746A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11123836A JP2000319746A (ja) 1999-04-30 1999-04-30 難加工性合金部材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11123836A JP2000319746A (ja) 1999-04-30 1999-04-30 難加工性合金部材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000319746A true JP2000319746A (ja) 2000-11-21

Family

ID=14870591

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11123836A Pending JP2000319746A (ja) 1999-04-30 1999-04-30 難加工性合金部材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000319746A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008214664A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Seiko Epson Corp 焼結体の製造方法および焼結体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008214664A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Seiko Epson Corp 焼結体の製造方法および焼結体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1808242B1 (en) METHOD FOR PRODUCING SOFT MAGNETIC METAL POWDER COATED WITH Mg-CONTAINING OXIDIZED FILM AND METHOD FOR PRODUCING COMPOSITE SOFT MAGNETIC MATERIAL USING SAID POWDER
JP5482097B2 (ja) 軟磁性材料、並びに、圧粉磁芯及びその製造方法
JP4971886B2 (ja) 軟磁性粉体、軟磁性成形体およびそれらの製造方法
JP2008028162A (ja) 軟磁性材料の製造方法、軟磁性材料、および圧粉磁心
JP2002343618A (ja) 軟質磁性材料およびその製造方法
JP2001011563A (ja) 複合磁性材料の製造方法
US20040161600A1 (en) Composite soft magnetic sintered material having high density and high magnetic permeability and method for preparation thereof
JPH02290002A (ja) Fe―Si系合金圧粉磁心およびその製造方法
US5963771A (en) Method for fabricating intricate parts with good soft magnetic properties
JP2003037018A (ja) 圧粉磁心の製造方法
JPH02164008A (ja) Fe―Si合金軟質磁性焼結体の製造方法
JP5435398B2 (ja) 軟磁性圧粉磁芯、及び、その製造方法
JP2003068514A (ja) 圧粉磁心とその製造方法
JP2000319746A (ja) 難加工性合金部材の製造方法
JP2002060915A (ja) Fe−Si−Al系合金薄帯およびその製造方法
JPH03278501A (ja) 軟質磁心材料およびその製造方法
US1669649A (en) Magnetic material
JP2006089791A (ja) 高密度、高強度、高比抵抗および高磁束密度を有する複合軟磁性焼結材の製造方法
JP2000119792A (ja) 軟磁性合金板の製造方法
JP2000319745A (ja) 難加工性合金部材の製造方法
JP2002275505A (ja) 軟磁性成形体の製造方法及び軟磁性成形体
JP2000109945A (ja) 複合合金板およびその製造方法ならびに軟磁性合金部材の製造方法
JP2004156102A (ja) 高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法
JP2000345211A (ja) 難加工性材料薄板材およびその製造方法
JP2002275601A (ja) 低損失珪素鋼板とその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20050131