JP2002129294A - 高飽和磁束密度複合磁性部材及び該部材を用いて成るモータ - Google Patents
高飽和磁束密度複合磁性部材及び該部材を用いて成るモータInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 単一組成で強磁性と非磁性の両磁気特性を実
現できる複合磁性部材の強磁性部において、従来部材よ
りも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を有する部材を提
供する。 【解決手段】 質量%でC;0.05〜0.80%、S
i;0.10〜4.0%、Mn;0.10〜2.0%、
Ni;4.0%以下(0を含む。)、Cr;1.0〜1
2.0%未満、Al;0.01〜5.0%、N;0.0
1〜0.10%、残部が実質的にFeから成り、(フェ
ライト+炭化物)組織主体で、4000A/mでの磁束
密度B4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁
率850以上の強磁性部と、マルテンサイト組織または
オーステナイト組織の何れか若しくは両方の組織を主体
とする組織で最大比透磁率100以下の弱磁性部を有す
る高飽和磁束密度複合磁性部材。
現できる複合磁性部材の強磁性部において、従来部材よ
りも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を有する部材を提
供する。 【解決手段】 質量%でC;0.05〜0.80%、S
i;0.10〜4.0%、Mn;0.10〜2.0%、
Ni;4.0%以下(0を含む。)、Cr;1.0〜1
2.0%未満、Al;0.01〜5.0%、N;0.0
1〜0.10%、残部が実質的にFeから成り、(フェ
ライト+炭化物)組織主体で、4000A/mでの磁束
密度B4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁
率850以上の強磁性部と、マルテンサイト組織または
オーステナイト組織の何れか若しくは両方の組織を主体
とする組織で最大比透磁率100以下の弱磁性部を有す
る高飽和磁束密度複合磁性部材。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばモータ回転子
等の磁気回路部品として適用され得る、単一材料中に強
磁性部と弱磁性部を併せ持つ複合磁性部材の内、強磁性
部において高い飽和磁束密度を有する高飽和磁束密度複
合磁性部材及び該部材を用いて成るモータに関するもの
である。
等の磁気回路部品として適用され得る、単一材料中に強
磁性部と弱磁性部を併せ持つ複合磁性部材の内、強磁性
部において高い飽和磁束密度を有する高飽和磁束密度複
合磁性部材及び該部材を用いて成るモータに関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】従来、モータの回転子やアクチュエータ
等の磁気回路部品においては、強磁性体(一般には軟質
磁性材料)の一部に非磁性部を設けた構造が用いられて
いる。強磁性体の一部に非磁性部分を設ける方法として
は強磁性部品と非磁性部品をろう付けやレーザ溶接によ
って固着、あるいは接合するか、強磁性体の一部をプレ
スで打ち抜き、プレスで出来た空隙を非磁性部とする等
の手法が行われてきた。これらの異種材を接合する手法
やプレス打ち抜きによる手法に対し、本発明者は単一材
を使用して、この単一材に冷間加工または熱処理によっ
て強磁性部および非磁性部を設けた複合磁性部材を提案
している。このような単一材の複合磁性部材を利用する
と、気密性の確保、振動等による破損防止等、信頼性の
確保、機械的強度という点で、強磁性体と非磁性体を接
合した部品や強磁性体の一部をプレスで打ち抜いた部品
よりも優れたものとなる。
等の磁気回路部品においては、強磁性体(一般には軟質
磁性材料)の一部に非磁性部を設けた構造が用いられて
いる。強磁性体の一部に非磁性部分を設ける方法として
は強磁性部品と非磁性部品をろう付けやレーザ溶接によ
って固着、あるいは接合するか、強磁性体の一部をプレ
スで打ち抜き、プレスで出来た空隙を非磁性部とする等
の手法が行われてきた。これらの異種材を接合する手法
やプレス打ち抜きによる手法に対し、本発明者は単一材
を使用して、この単一材に冷間加工または熱処理によっ
て強磁性部および非磁性部を設けた複合磁性部材を提案
している。このような単一材の複合磁性部材を利用する
と、気密性の確保、振動等による破損防止等、信頼性の
確保、機械的強度という点で、強磁性体と非磁性体を接
合した部品や強磁性体の一部をプレスで打ち抜いた部品
よりも優れたものとなる。
【0003】このような単一材に異なる磁気特性領域を
形成可能な金属材料として、例えば本発明者は特開20
00−104142号において、Alを0.1〜5.0%
含有するFe−Cr−C系合金において、(フェライト
+炭化物)組織主体で最大透磁率400以上の強磁性部
と実質的にオーステナイト組織から成る比透磁率2以下
の非磁性部を有する複合磁性部材を提案している。
形成可能な金属材料として、例えば本発明者は特開20
00−104142号において、Alを0.1〜5.0%
含有するFe−Cr−C系合金において、(フェライト
+炭化物)組織主体で最大透磁率400以上の強磁性部
と実質的にオーステナイト組織から成る比透磁率2以下
の非磁性部を有する複合磁性部材を提案している。
【0004】この特開2000−104142号に示す
複合磁性部材は、鉄鋼材料の相変態を利用して単一材料
で(フェライト+炭化物)組織主体の強磁性特性とオー
ステナイト組織主体の非磁性特性を実現できるFe−C
r−C系合金にAlを適量添加することにより、強磁性
状態での炭化物形態、フェライト粒径、結晶方位等を所
定範囲に制御し、強磁性状態で最大比透磁率400以上
の優れた磁気特性を有する強磁性部を得るとともに、オ
ーステナイト形成元素であるNiを適量添加することに
より比透磁率2以下の安定した非磁性部が得られるもの
である。この提案は強磁性と非磁性という相反する特性
を両立し、更に強磁性部で最大比透磁率400以上、弱
磁性部で比透磁率2以下の磁気特性を満足する素材の最
適組織形態と最適組成範囲を見出した点で優れている。
複合磁性部材は、鉄鋼材料の相変態を利用して単一材料
で(フェライト+炭化物)組織主体の強磁性特性とオー
ステナイト組織主体の非磁性特性を実現できるFe−C
r−C系合金にAlを適量添加することにより、強磁性
状態での炭化物形態、フェライト粒径、結晶方位等を所
定範囲に制御し、強磁性状態で最大比透磁率400以上
の優れた磁気特性を有する強磁性部を得るとともに、オ
ーステナイト形成元素であるNiを適量添加することに
より比透磁率2以下の安定した非磁性部が得られるもの
である。この提案は強磁性と非磁性という相反する特性
を両立し、更に強磁性部で最大比透磁率400以上、弱
磁性部で比透磁率2以下の磁気特性を満足する素材の最
適組織形態と最適組成範囲を見出した点で優れている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は上述の特開
2000−104142号に記載された複合磁性部材に
ついて検討を行った結果、Cr含有量が12.0%以上
の高Cr組成とした場合、特に耐食性に関しては優れる
ものであるが、強磁性部の飽和磁束密度が低下するとい
う問題がある。またCrは強磁性部の軟磁気特性の改善
に効果がある元素ではないので、高Cr組成では強磁性
部の最大比透磁率を更に高める上で問題となるといった
新規な知見を得た。
2000−104142号に記載された複合磁性部材に
ついて検討を行った結果、Cr含有量が12.0%以上
の高Cr組成とした場合、特に耐食性に関しては優れる
ものであるが、強磁性部の飽和磁束密度が低下するとい
う問題がある。またCrは強磁性部の軟磁気特性の改善
に効果がある元素ではないので、高Cr組成では強磁性
部の最大比透磁率を更に高める上で問題となるといった
新規な知見を得た。
【0006】本発明者らの検討によれば、特に磁気回路
部品として用いられる複合磁性部材の中には、例えばモ
ータ回転子の様に該部材の耐食性を多少犠牲にしても強
磁性部の高い飽和磁束密度と高い最大比透磁率が必要と
される場合がある。これに対して、上述の特開2000
−104142号に開示する複合磁性部材では、強磁性
部で得られる飽和磁束密度と最大比透磁率に限界があっ
た。本発明の目的は、単一材で強磁性部と非磁性部を併
せ持つ複合磁性部材の内、強磁性部において従来部材よ
りも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を有する複合磁性
部材、及び該部材を用いて成るモータを提供することで
ある。
部品として用いられる複合磁性部材の中には、例えばモ
ータ回転子の様に該部材の耐食性を多少犠牲にしても強
磁性部の高い飽和磁束密度と高い最大比透磁率が必要と
される場合がある。これに対して、上述の特開2000
−104142号に開示する複合磁性部材では、強磁性
部で得られる飽和磁束密度と最大比透磁率に限界があっ
た。本発明の目的は、単一材で強磁性部と非磁性部を併
せ持つ複合磁性部材の内、強磁性部において従来部材よ
りも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を有する複合磁性
部材、及び該部材を用いて成るモータを提供することで
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】一般のFe基軟磁性材料
において飽和磁束密度を高めるためには、Co以外の合
金元素の添加量を減らして純鉄に近い組成とすれば良い
ことは公知の事実であるが、例えば特開2000−10
4142号に開示する様にCoを含まず、かつ強磁性と
弱磁性の相反する磁気特性を両立できる複合磁性部材に
おいて、強磁性部の飽和磁束密度を高めるための組成検
討を行った例はこれまで見られない。そこで本発明者
は、複合磁性部材の強磁性部の飽和磁束密度と最大比透
磁率を高める方法として、素材中に含むことができる種
々の合金元素について詳細に検討を行い、素材のCr組
成を従来の範囲よりも低減する試みを行った。そして複
合磁性部材を構成する素材の化学組成と強磁性部の飽和
磁束密度と最大比透磁率、弱磁性部の最大比透磁率の関
係を調査し、所定範囲の複合磁気特性を満足する化学組
成を鋭意検討した結果、本発明に到達した。
において飽和磁束密度を高めるためには、Co以外の合
金元素の添加量を減らして純鉄に近い組成とすれば良い
ことは公知の事実であるが、例えば特開2000−10
4142号に開示する様にCoを含まず、かつ強磁性と
弱磁性の相反する磁気特性を両立できる複合磁性部材に
おいて、強磁性部の飽和磁束密度を高めるための組成検
討を行った例はこれまで見られない。そこで本発明者
は、複合磁性部材の強磁性部の飽和磁束密度と最大比透
磁率を高める方法として、素材中に含むことができる種
々の合金元素について詳細に検討を行い、素材のCr組
成を従来の範囲よりも低減する試みを行った。そして複
合磁性部材を構成する素材の化学組成と強磁性部の飽和
磁束密度と最大比透磁率、弱磁性部の最大比透磁率の関
係を調査し、所定範囲の複合磁気特性を満足する化学組
成を鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【0008】即ち本発明は、質量%でC;0.05〜
0.80%、Si;0.10〜4.0%、Mn;0.10〜
2.0%、Ni;4.0%以下(0を含む。)、Cr;
1.0〜12.0%未満、Al;0.01〜5.0%、
N;0.01〜0.10%、残部が実質的にFeから成
り、(フェライト+炭化物)組織主体で、4000A/
mでの磁束密度B4000が1.3T(テスラ)以上、
最大比透磁率850以上の強磁性部と、マルテンサイト
組織またはオーステナイト組織の何れか若しくは両方の
組織を主体とする最大比透磁率100以下の弱磁性部を
有することを特徴とする高飽和磁束密度複合磁性部材で
ある。更には上述の高飽和磁束密度複合磁性部材を用い
て成るモータである。
0.80%、Si;0.10〜4.0%、Mn;0.10〜
2.0%、Ni;4.0%以下(0を含む。)、Cr;
1.0〜12.0%未満、Al;0.01〜5.0%、
N;0.01〜0.10%、残部が実質的にFeから成
り、(フェライト+炭化物)組織主体で、4000A/
mでの磁束密度B4000が1.3T(テスラ)以上、
最大比透磁率850以上の強磁性部と、マルテンサイト
組織またはオーステナイト組織の何れか若しくは両方の
組織を主体とする最大比透磁率100以下の弱磁性部を
有することを特徴とする高飽和磁束密度複合磁性部材で
ある。更には上述の高飽和磁束密度複合磁性部材を用い
て成るモータである。
【0009】ここで、複合磁性部材を構成する素材の化
学組成によっては、弱磁性部の比透磁率は空隙ほどには
小さくならない場合がある。しかし複合磁性部材を使用
する磁気回路の設計上は強磁性部と弱磁性部の比透磁率
の比が重要であって、この比が十分に大きければ良い場
合が多い。そこで本発明の複合磁性部材の弱磁性部に関
しては、非磁性という表現を敢えて使わず、強磁性部よ
りも軟磁気特性が弱いという意味で弱磁性と表現する。
勿論、本発明の複合磁性部材の弱磁性部が空隙と同レベ
ルの非磁性であっても差し支えない。
学組成によっては、弱磁性部の比透磁率は空隙ほどには
小さくならない場合がある。しかし複合磁性部材を使用
する磁気回路の設計上は強磁性部と弱磁性部の比透磁率
の比が重要であって、この比が十分に大きければ良い場
合が多い。そこで本発明の複合磁性部材の弱磁性部に関
しては、非磁性という表現を敢えて使わず、強磁性部よ
りも軟磁気特性が弱いという意味で弱磁性と表現する。
勿論、本発明の複合磁性部材の弱磁性部が空隙と同レベ
ルの非磁性であっても差し支えない。
【0010】
【発明の実施の形態】上述したように、本発明の重要な
特徴は複合磁性部材の強磁性部の飽和磁束密度と最大比
透磁率を高めるために、素材のCr量を低減した点にあ
る。以下、本発明の規定理由を述べる。まず複合磁性部
材の素材の化学組成を規定した理由を述べる。 C;0.05〜0.80% Cはマルテンサイトやオーステナイトを形成する元素と
して、弱磁性部の形成に必要な本発明の必須元素であ
る。また、C添加は部材の強度確保にも有効である。C
が0.05%未満では、マルテンサイトまたはオーステ
ナイト組織を得ることが困難である。一方、0.80%
を超えると、強磁性部の飽和磁束密度と最大比透磁率が
低下し、本発明の磁気特性の規定を満足し難くなる。ま
た、硬くなり過ぎて加工性も悪くなる。そのため本発明
においては、Cの範囲を0.05〜0.80%に規定し
た。Cのより望ましい範囲は0.30〜0.70%であ
る。
特徴は複合磁性部材の強磁性部の飽和磁束密度と最大比
透磁率を高めるために、素材のCr量を低減した点にあ
る。以下、本発明の規定理由を述べる。まず複合磁性部
材の素材の化学組成を規定した理由を述べる。 C;0.05〜0.80% Cはマルテンサイトやオーステナイトを形成する元素と
して、弱磁性部の形成に必要な本発明の必須元素であ
る。また、C添加は部材の強度確保にも有効である。C
が0.05%未満では、マルテンサイトまたはオーステ
ナイト組織を得ることが困難である。一方、0.80%
を超えると、強磁性部の飽和磁束密度と最大比透磁率が
低下し、本発明の磁気特性の規定を満足し難くなる。ま
た、硬くなり過ぎて加工性も悪くなる。そのため本発明
においては、Cの範囲を0.05〜0.80%に規定し
た。Cのより望ましい範囲は0.30〜0.70%であ
る。
【0011】Si;0.10〜4.0% Siは脱酸元素としての作用があるとともに、強磁性部
の軟磁気特性を高めるのに有効な元素である。但し、
0.10%未満では効果が小さく、逆に4.0%を超え
る範囲では最大比透磁率は更に高まるものの、飽和磁束
密度が低下し、また加工性が著しく悪くなるので、上述
の範囲に規定した。Siのより望ましい範囲は0.50
〜3.0%である。
の軟磁気特性を高めるのに有効な元素である。但し、
0.10%未満では効果が小さく、逆に4.0%を超え
る範囲では最大比透磁率は更に高まるものの、飽和磁束
密度が低下し、また加工性が著しく悪くなるので、上述
の範囲に規定した。Siのより望ましい範囲は0.50
〜3.0%である。
【0012】Mn;0.10〜2.0% Mnは脱酸元素としての作用があるとともに、オーステ
ナイト形成元素として弱磁性部の形成に有効な元素であ
る。但し0.10%未満では効果が小さく、逆に2.0
%を超える範囲では強磁性部の飽和磁束密度と最大比透
磁率を下げるので、上述の範囲に規定した。
ナイト形成元素として弱磁性部の形成に有効な元素であ
る。但し0.10%未満では効果が小さく、逆に2.0
%を超える範囲では強磁性部の飽和磁束密度と最大比透
磁率を下げるので、上述の範囲に規定した。
【0013】Ni;4.0%以下(0を含む。) Niはオーステナイト形成元素として、弱磁性部の形成
に有効な元素である。但し強磁性部の飽和磁束密度と最
大比透磁率を下げるので、弱磁性部の磁気特性との兼ね
合いで必要に応じて添加するとよく、必要でない場合は
無添加(0%)でも良い。Niの範囲を4.0%以下に
したのは、4.0%を超える範囲では強磁性部の飽和磁
束密度、最大比透磁率が低下するとともに加工性が著し
く悪くなるためである。
に有効な元素である。但し強磁性部の飽和磁束密度と最
大比透磁率を下げるので、弱磁性部の磁気特性との兼ね
合いで必要に応じて添加するとよく、必要でない場合は
無添加(0%)でも良い。Niの範囲を4.0%以下に
したのは、4.0%を超える範囲では強磁性部の飽和磁
束密度、最大比透磁率が低下するとともに加工性が著し
く悪くなるためである。
【0014】Cr;1.0〜12.0%未満 Crは強磁性部においては、一部は炭化物となり複合磁
性部材の機械的強度を確保する。また一部はマトリック
スに固溶して該部材の耐食性、耐錆性を確保する。更に
Crは素材の焼入れ性を高める効果があるので、弱磁性
部においてマルテンサイトまたはオーステナイトを形成
するのに有効である。Crの範囲を1.0〜12.0%
未満としたのは、1.0%未満では焼入れ効果が小さい
為に弱磁性部の最大比透磁率を100以下とすることが
難しく、逆に12.0%以上の範囲では、弱磁性部の耐
食性は向上するものの、強磁性部の飽和磁束密度と最大
比透磁率が低下するからである。Crのより望ましい範
囲は3.0〜10.0%である。
性部材の機械的強度を確保する。また一部はマトリック
スに固溶して該部材の耐食性、耐錆性を確保する。更に
Crは素材の焼入れ性を高める効果があるので、弱磁性
部においてマルテンサイトまたはオーステナイトを形成
するのに有効である。Crの範囲を1.0〜12.0%
未満としたのは、1.0%未満では焼入れ効果が小さい
為に弱磁性部の最大比透磁率を100以下とすることが
難しく、逆に12.0%以上の範囲では、弱磁性部の耐
食性は向上するものの、強磁性部の飽和磁束密度と最大
比透磁率が低下するからである。Crのより望ましい範
囲は3.0〜10.0%である。
【0015】Al;0.01〜5.0% AlはSi同様、脱酸元素としての作用があるととも
に、強磁性部の軟磁気特性改善(最大比透磁率の向上)
に効果がある。この軟磁気特性改善のメカニズムは、A
lを添加することにより強磁性部の炭化物、結晶粒径が
ともに大きくなって磁壁移動が容易となること、及びα
−Fe(フェライト組織)の容易磁化面である(20
0)面集積度が高くなることによるものである。但し、
0.01%未満では脱酸元素としての効果も小さく、逆
に5.0%を超える範囲では飽和磁束密度を下げるとと
もに加工性が著しく悪くなるので、上述の範囲に規定し
た。Alのより望ましい範囲は0.30〜3.5%であ
る。
に、強磁性部の軟磁気特性改善(最大比透磁率の向上)
に効果がある。この軟磁気特性改善のメカニズムは、A
lを添加することにより強磁性部の炭化物、結晶粒径が
ともに大きくなって磁壁移動が容易となること、及びα
−Fe(フェライト組織)の容易磁化面である(20
0)面集積度が高くなることによるものである。但し、
0.01%未満では脱酸元素としての効果も小さく、逆
に5.0%を超える範囲では飽和磁束密度を下げるとと
もに加工性が著しく悪くなるので、上述の範囲に規定し
た。Alのより望ましい範囲は0.30〜3.5%であ
る。
【0016】N;0.01〜0.10% Nはオーステナイト生成元素として弱磁性部の形成に有
効な元素である。但し、0.01%未満では効果が小さ
く、逆に0.10%を超える範囲では加工性が著しく悪
くなるので、上述の範囲に規定した。なお、本発明の複
合磁性部材の素材となる合金鋼は、不可避不純物として
P、S、Oを、特に磁気特性を劣化しない範囲として、
それぞれ0.1%以下含有してもよい。
効な元素である。但し、0.01%未満では効果が小さ
く、逆に0.10%を超える範囲では加工性が著しく悪
くなるので、上述の範囲に規定した。なお、本発明の複
合磁性部材の素材となる合金鋼は、不可避不純物として
P、S、Oを、特に磁気特性を劣化しない範囲として、
それぞれ0.1%以下含有してもよい。
【0017】次に強磁性部の磁気特性を規定した理由を
述べる。強磁性部の磁気特性を4000A/mでの磁束
密度B4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁
率850以上としたのは、この範囲の磁気特性を有する
部材が、モータ部品等の磁気回路部品として特に使い易
いためである。強磁性部の最大比透磁率が850以上で
あれば、後述する弱磁性部の比透磁率との比を十分に取
ることができる。強磁性部の磁気特性のより望ましい範
囲は、4000A/mでの磁束密度B4000が1.5
T(テスラ)以上、最大比透磁率1000以上である。
述べる。強磁性部の磁気特性を4000A/mでの磁束
密度B4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁
率850以上としたのは、この範囲の磁気特性を有する
部材が、モータ部品等の磁気回路部品として特に使い易
いためである。強磁性部の最大比透磁率が850以上で
あれば、後述する弱磁性部の比透磁率との比を十分に取
ることができる。強磁性部の磁気特性のより望ましい範
囲は、4000A/mでの磁束密度B4000が1.5
T(テスラ)以上、最大比透磁率1000以上である。
【0018】強磁性部の金属組織を規定した理由を述べ
る。強磁性部の組織を(フェライト+炭化物)主体の組
織としたのは、上述の範囲の磁気特性を得るために必要
な組織であるからである。特に強磁性部の最大比透磁率
を850以上とするためには、マトリックスは磁性を有
する組織であって、かつ歪の少ないフェライト相とする
必要がある。また最大比透磁率の向上の点からは、マト
リックスに固溶するC量は出来るだけ減らし、Cは炭化
物としてマトリックスの外に出しておくことが望ましい
ので、上述の組織に規定した。
る。強磁性部の組織を(フェライト+炭化物)主体の組
織としたのは、上述の範囲の磁気特性を得るために必要
な組織であるからである。特に強磁性部の最大比透磁率
を850以上とするためには、マトリックスは磁性を有
する組織であって、かつ歪の少ないフェライト相とする
必要がある。また最大比透磁率の向上の点からは、マト
リックスに固溶するC量は出来るだけ減らし、Cは炭化
物としてマトリックスの外に出しておくことが望ましい
ので、上述の組織に規定した。
【0019】また、ここで述べる(フェライト+炭化
物)主体の組織とは、該強磁性部をエックス線回折によ
り分析した際に検出されるすべてのピーク面積の内、8
0%以上をフェライトと炭化物が占めている組織を指
す。フェライトと炭化物のピーク面積が上述の範囲内で
あれば、強磁性部の磁気特性の範囲を外れることはな
く、問題はない。また(フェライト+炭化物)主体の組
織とは、組織中に若干量の非金属介在物や内部酸化物が
含まれていてもよいことを指す。
物)主体の組織とは、該強磁性部をエックス線回折によ
り分析した際に検出されるすべてのピーク面積の内、8
0%以上をフェライトと炭化物が占めている組織を指
す。フェライトと炭化物のピーク面積が上述の範囲内で
あれば、強磁性部の磁気特性の範囲を外れることはな
く、問題はない。また(フェライト+炭化物)主体の組
織とは、組織中に若干量の非金属介在物や内部酸化物が
含まれていてもよいことを指す。
【0020】次に弱磁性部の磁気特性を規定した理由を
述べる。先述した様に、磁気回路の設計上、弱磁性部は
必ずしも厳密な非磁性(比透磁率1.1以下)である必
要はなく、強磁性部の比透磁率に対して、十分に低い比
透磁率を有する弱磁性であればよい場合が多い。本発明
で弱磁性部の磁気特性を最大比透磁率100以下とした
のは、この範囲が磁気回路を設計する上で弱磁性部とし
て許容される特性範囲であるからである。弱磁性部の最
大比透磁率のより望ましい範囲は10以下、更に望まし
くは2以下である。
述べる。先述した様に、磁気回路の設計上、弱磁性部は
必ずしも厳密な非磁性(比透磁率1.1以下)である必
要はなく、強磁性部の比透磁率に対して、十分に低い比
透磁率を有する弱磁性であればよい場合が多い。本発明
で弱磁性部の磁気特性を最大比透磁率100以下とした
のは、この範囲が磁気回路を設計する上で弱磁性部とし
て許容される特性範囲であるからである。弱磁性部の最
大比透磁率のより望ましい範囲は10以下、更に望まし
くは2以下である。
【0021】次に弱磁性部の金属組織を規定した理由を
述べる。弱磁性部の金属組織をマルテンサイト組織また
はオーステナイト組織の何れか若しくは両方を主体とす
る組織としたのは、最大比透磁率100以下の磁気特性
を得るために必要な組織であるからである。マルテンサ
イトは磁性を有する組織であるが、強磁性部を構成する
フェライト組織と比較すると、組織内部の歪が多く、最
大比透磁率は十分に低下する。またオーステナイトは非
磁性の組織であるので、オーステナイト量が多い組織と
なれば弱磁性部の最大比透磁率を更に低減することがで
きる。
述べる。弱磁性部の金属組織をマルテンサイト組織また
はオーステナイト組織の何れか若しくは両方を主体とす
る組織としたのは、最大比透磁率100以下の磁気特性
を得るために必要な組織であるからである。マルテンサ
イトは磁性を有する組織であるが、強磁性部を構成する
フェライト組織と比較すると、組織内部の歪が多く、最
大比透磁率は十分に低下する。またオーステナイトは非
磁性の組織であるので、オーステナイト量が多い組織と
なれば弱磁性部の最大比透磁率を更に低減することがで
きる。
【0022】また、ここで述べるマルテンサイト組織ま
たはオーステナイト組織の何れか若しくは両方を主体と
する組織とは、該弱磁性部をエックス線回折により分析
した際に検出されるすべてのピーク面積の内、80%以
上をマルテンサイトとオーステナイトのピーク面積の総
和が占めている組織を指す。この範囲内であれば弱磁性
部の磁気特性の範囲を外れることはない。またマルテン
サイトまたはオーステナイトを主体とする組織とは、組
織中に若干量の未固溶炭化物や非金属介在物が含まれて
いてもよいことを指す。
たはオーステナイト組織の何れか若しくは両方を主体と
する組織とは、該弱磁性部をエックス線回折により分析
した際に検出されるすべてのピーク面積の内、80%以
上をマルテンサイトとオーステナイトのピーク面積の総
和が占めている組織を指す。この範囲内であれば弱磁性
部の磁気特性の範囲を外れることはない。またマルテン
サイトまたはオーステナイトを主体とする組織とは、組
織中に若干量の未固溶炭化物や非金属介在物が含まれて
いてもよいことを指す。
【0023】本発明部材の素材の製造方法としては、特
には規定していないが例えば1000〜1150℃の加
熱温度で鍛造、熱間圧延等の熱間加工を行い、目的の形
状とすればよい。更に必要に応じて焼鈍と冷間加工を繰
り返して形状を仕上げるとよい。強度の冷間加工を行う
ことは、素材の磁気特性を向上させる上で有効である。
素材が有する最高の磁気特性を発現させる為には、最終
の焼鈍は500〜750℃の範囲で行うことが望まし
い。
には規定していないが例えば1000〜1150℃の加
熱温度で鍛造、熱間圧延等の熱間加工を行い、目的の形
状とすればよい。更に必要に応じて焼鈍と冷間加工を繰
り返して形状を仕上げるとよい。強度の冷間加工を行う
ことは、素材の磁気特性を向上させる上で有効である。
素材が有する最高の磁気特性を発現させる為には、最終
の焼鈍は500〜750℃の範囲で行うことが望まし
い。
【0024】上述の工程により強磁性体となった合金素
材の一部に弱磁性部を設ける方法としては、部材の一部
を、例えば高周波加熱等の加熱源を用いてオーステナイ
ト化温度以上に加熱し溶体化処理した後、急冷するか、
またはCO2レーザ等で溶融化温度に加熱した後、急冷
する等の手法が良い。これら弱磁性化処理の際の加熱温
度は、冷却後にマルテンサイト組織またはオーステナイ
ト組織が得られる1000℃〜溶融化温度の範囲であ
る。強磁性素材に対し、上述した局部加熱の工程を施す
ことで、本発明の複合磁性部材を得ることができる。本
発明の複合磁性部材は、強磁性部において高い飽和磁束
密度と最大比透磁率を有するので、モータ用部品として
特に使い易い部材である。
材の一部に弱磁性部を設ける方法としては、部材の一部
を、例えば高周波加熱等の加熱源を用いてオーステナイ
ト化温度以上に加熱し溶体化処理した後、急冷するか、
またはCO2レーザ等で溶融化温度に加熱した後、急冷
する等の手法が良い。これら弱磁性化処理の際の加熱温
度は、冷却後にマルテンサイト組織またはオーステナイ
ト組織が得られる1000℃〜溶融化温度の範囲であ
る。強磁性素材に対し、上述した局部加熱の工程を施す
ことで、本発明の複合磁性部材を得ることができる。本
発明の複合磁性部材は、強磁性部において高い飽和磁束
密度と最大比透磁率を有するので、モータ用部品として
特に使い易い部材である。
【0025】
【実施例】本発明では複合磁性部材の素材の化学組成、
及び強磁性部、弱磁性部それぞれの磁気特性と金属組織
が重要である。化学組成と磁気特性、金属組織の関係を
明確にする為に、素材としてCr、Niの含有量を種々
に変えた10kg鋼塊を真空溶解により溶製した。素材
の化学組成を表1に示す。
及び強磁性部、弱磁性部それぞれの磁気特性と金属組織
が重要である。化学組成と磁気特性、金属組織の関係を
明確にする為に、素材としてCr、Niの含有量を種々
に変えた10kg鋼塊を真空溶解により溶製した。素材
の化学組成を表1に示す。
【0026】
【表1】
【0027】表1の各素材について説明する。No.1
〜7はC,Si,Mn,P,S,Ni,Al,N,Oの
各元素含有量をほぼ等しくし、Cr含有量のみを変動さ
せたものである。更にNo.8は、No.5のNi組成
を無添加にしたものである。No.1〜8は、いずれも
本発明の請求範囲内の化学組成である。No.9とN
o.10は本発明の比較例である。No.9において
は、Cr量が0.05%と実質的には無添加に近く、ま
たNo.10においては、Cr量が17.55%と高
く、本発明の請求範囲から外れている。No.10の化
学組成は特開2000−104142号に開示する組成
に相当する。
〜7はC,Si,Mn,P,S,Ni,Al,N,Oの
各元素含有量をほぼ等しくし、Cr含有量のみを変動さ
せたものである。更にNo.8は、No.5のNi組成
を無添加にしたものである。No.1〜8は、いずれも
本発明の請求範囲内の化学組成である。No.9とN
o.10は本発明の比較例である。No.9において
は、Cr量が0.05%と実質的には無添加に近く、ま
たNo.10においては、Cr量が17.55%と高
く、本発明の請求範囲から外れている。No.10の化
学組成は特開2000−104142号に開示する組成
に相当する。
【0028】これらの素材を1100℃に加熱して熱間
鍛造と熱間圧延を行い、厚さ5mm、幅80mmの板材
を得た。これを870℃で4時間焼鈍後、20℃/hの
冷却速度で冷却した。熱間鍛造、焼鈍時の酸化スケール
を除去した後、冷間圧延を行い、厚さ1mmの板材を得
た。この板材を真空中650℃で4時間焼鈍して強磁性
素材とした。この強磁性素材の一部を、高周波加熱装置
を用いて1200℃に加熱し10分間保持した後、水冷
した。この局部加熱によって、強磁性素材は局部的な弱
磁性部を有する複合磁性部材とした。
鍛造と熱間圧延を行い、厚さ5mm、幅80mmの板材
を得た。これを870℃で4時間焼鈍後、20℃/hの
冷却速度で冷却した。熱間鍛造、焼鈍時の酸化スケール
を除去した後、冷間圧延を行い、厚さ1mmの板材を得
た。この板材を真空中650℃で4時間焼鈍して強磁性
素材とした。この強磁性素材の一部を、高周波加熱装置
を用いて1200℃に加熱し10分間保持した後、水冷
した。この局部加熱によって、強磁性素材は局部的な弱
磁性部を有する複合磁性部材とした。
【0029】強磁性部の金属組織は、各部材の高周波加
熱の影響を受けていない部分より15mm角程度の平板
を採取して調査した。まずエックス線回折により2θ=
30°〜120°の範囲で走査して相同定を行い、すべ
ての部材で(フェライト+炭化物)主体の組織となって
いることを確認した。更にこのサンプルを樹脂に埋め込
み、鏡面研磨した後、王水で腐食してミクロ組織を観察
した。組織調査の一例として、部材No.3のエックス
線回折図形とミクロ組織を図1と図2にそれぞれ示す。
図1のエックス線回折図形から、強磁性部は(フェライ
ト+M7C3型炭化物)主体の組織となっていることが
分かる。図2で白い粒状に観察されるのが、M 7C3型
炭化物である。
熱の影響を受けていない部分より15mm角程度の平板
を採取して調査した。まずエックス線回折により2θ=
30°〜120°の範囲で走査して相同定を行い、すべ
ての部材で(フェライト+炭化物)主体の組織となって
いることを確認した。更にこのサンプルを樹脂に埋め込
み、鏡面研磨した後、王水で腐食してミクロ組織を観察
した。組織調査の一例として、部材No.3のエックス
線回折図形とミクロ組織を図1と図2にそれぞれ示す。
図1のエックス線回折図形から、強磁性部は(フェライ
ト+M7C3型炭化物)主体の組織となっていることが
分かる。図2で白い粒状に観察されるのが、M 7C3型
炭化物である。
【0030】一方、弱磁性部の金属組織は、各部材の高
周波加熱部より15mm角程度の平板を採取して調査し
た。まず、エックス線回折により2θ=40°〜130
°の範囲で走査して相同定を行い、すべての部材でマル
テンサイトまたはオーステナイト主体の組織となってい
ることを確認した。更にこのサンプルを樹脂に埋め込
み、鏡面研磨した後、王水で腐食してミクロ組織を観察
した。組織調査の一例として、部材No.3のエックス
線回折図形とミクロ組織を図3と図4にそれぞれ示す。
図3のエックス線回折図形から、弱磁性部は(マルテン
サイト+オーステナイト)主体の組織となっていること
が分かる。
周波加熱部より15mm角程度の平板を採取して調査し
た。まず、エックス線回折により2θ=40°〜130
°の範囲で走査して相同定を行い、すべての部材でマル
テンサイトまたはオーステナイト主体の組織となってい
ることを確認した。更にこのサンプルを樹脂に埋め込
み、鏡面研磨した後、王水で腐食してミクロ組織を観察
した。組織調査の一例として、部材No.3のエックス
線回折図形とミクロ組織を図3と図4にそれぞれ示す。
図3のエックス線回折図形から、弱磁性部は(マルテン
サイト+オーステナイト)主体の組織となっていること
が分かる。
【0031】強磁性部の磁気特性は、各部材の高周波加
熱の影響を受けていない部分より外径45mm、内径3
3mmのJISリングを採取し、1次巻線150回、2
次巻線30回を施した後、4000A/mの直流磁場を
掛けてB−H特性を測定し、磁束密度B4000、及び
最大比透磁率μmを求めた。また強磁性部の飽和磁束密
度は、強磁性部より2mm×4mm程度の試験片を採取
し、振動試料型磁力計で800kA/mの直流磁場を掛
けてJ−H特性を測定し、飽和自発磁化量Js(=J
800k)[T]を求めた。
熱の影響を受けていない部分より外径45mm、内径3
3mmのJISリングを採取し、1次巻線150回、2
次巻線30回を施した後、4000A/mの直流磁場を
掛けてB−H特性を測定し、磁束密度B4000、及び
最大比透磁率μmを求めた。また強磁性部の飽和磁束密
度は、強磁性部より2mm×4mm程度の試験片を採取
し、振動試料型磁力計で800kA/mの直流磁場を掛
けてJ−H特性を測定し、飽和自発磁化量Js(=J
800k)[T]を求めた。
【0032】一方、弱磁性部の磁気特性は、各部材の高
周波加熱部より外径45mm、内径33mmのJISリ
ングを採取し、1次巻線300回、2次巻線30回を施
した後、8000A/mの直流磁場を掛けてB−H特性
を測定し、最大比透磁率μmを測定した。但し、800
0A/mの直流磁場では最大比透磁率を測定できない
程、磁化量の小さい部材No.7とNo.10に関して
は、それぞれ下記の方法で磁性測定を行った。
周波加熱部より外径45mm、内径33mmのJISリ
ングを採取し、1次巻線300回、2次巻線30回を施
した後、8000A/mの直流磁場を掛けてB−H特性
を測定し、最大比透磁率μmを測定した。但し、800
0A/mの直流磁場では最大比透磁率を測定できない
程、磁化量の小さい部材No.7とNo.10に関して
は、それぞれ下記の方法で磁性測定を行った。
【0033】まず部材No.7に関しては、弱磁性部よ
り8mm×80mmの板サンプルを採取し、ヨーク法に
より40kA/mの直流磁場を掛けてB−H特性を測定
し、最大比透磁率μmを測定した。また部材No.10
に関しては、弱磁性部より2mm×4mm程度の試験片
を採取し、振動試料型磁力計で800kA/mの直流磁
場を掛けてJ−H特性を測定し、最大比透磁率μmを測
定した。各部材の強磁性部と弱磁性部の磁気特性を表2
に纏めて示す。
り8mm×80mmの板サンプルを採取し、ヨーク法に
より40kA/mの直流磁場を掛けてB−H特性を測定
し、最大比透磁率μmを測定した。また部材No.10
に関しては、弱磁性部より2mm×4mm程度の試験片
を採取し、振動試料型磁力計で800kA/mの直流磁
場を掛けてJ−H特性を測定し、最大比透磁率μmを測
定した。各部材の強磁性部と弱磁性部の磁気特性を表2
に纏めて示す。
【0034】
【表2】
【0035】表2から、本発明部材であるNo.1〜8
では、強磁性部において4000A/mでの磁束密度B
4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁率85
0以上の磁気特性と、弱磁性部において最大比透磁率1
00以下の磁気特性をともに満足していることが分か
る。一方、比較例の部材No.9では強磁性部の磁気特
性は本発明の請求範囲内であるものの、弱磁性部の最大
比透磁率が100を超えている。また比較例の部材N
o.10では逆に弱磁性部の最大比透磁率は100以下
であるものの、強磁性部の磁束密度B4000は1.3
T(テスラ)より小さく、最大比透磁率も850未満と
なっていることが分かる。
では、強磁性部において4000A/mでの磁束密度B
4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁率85
0以上の磁気特性と、弱磁性部において最大比透磁率1
00以下の磁気特性をともに満足していることが分か
る。一方、比較例の部材No.9では強磁性部の磁気特
性は本発明の請求範囲内であるものの、弱磁性部の最大
比透磁率が100を超えている。また比較例の部材N
o.10では逆に弱磁性部の最大比透磁率は100以下
であるものの、強磁性部の磁束密度B4000は1.3
T(テスラ)より小さく、最大比透磁率も850未満と
なっていることが分かる。
【0036】またNo.1〜7の結果から、素材のCr
量を低減することにより、強磁性部の磁束密度B
4000、最大比透磁率μm、飽和自発磁化量Js(=
J800k)は何れも上昇し、弱磁性部の最大比透磁率
も上昇して行くことが分かる。またNo.5とNo.8
の結果から、Niを添加すると強磁性部の飽和磁束密度
と最大比透磁率は低下するものの、弱磁性部の最大比透
磁率を低減する効果があることが分かる。
量を低減することにより、強磁性部の磁束密度B
4000、最大比透磁率μm、飽和自発磁化量Js(=
J800k)は何れも上昇し、弱磁性部の最大比透磁率
も上昇して行くことが分かる。またNo.5とNo.8
の結果から、Niを添加すると強磁性部の飽和磁束密度
と最大比透磁率は低下するものの、弱磁性部の最大比透
磁率を低減する効果があることが分かる。
【0037】本実施例より、単一の化学組成で成る複合
磁性部材において、強磁性部の磁束密度B4000が
1.3T(テスラ)以上、最大比透磁率850以上、弱
磁性部で最大比透磁率100以下の磁気特性を実現する
素材の化学組成の範囲を見出すことができた。本発明部
材は、従来の複合磁性部材よりも強磁性部において優れ
た磁気特性を有するので、例えばモータ部品として、特
に使い易い部材となる。
磁性部材において、強磁性部の磁束密度B4000が
1.3T(テスラ)以上、最大比透磁率850以上、弱
磁性部で最大比透磁率100以下の磁気特性を実現する
素材の化学組成の範囲を見出すことができた。本発明部
材は、従来の複合磁性部材よりも強磁性部において優れ
た磁気特性を有するので、例えばモータ部品として、特
に使い易い部材となる。
【0038】
【発明の効果】本発明によると、単一の化学組成で強磁
性部と弱磁性部を有する複合磁性部材の強磁性部におい
て、従来部材よりも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を
有する複合磁性部材を得ることができる。本発明は複合
磁性部材を例えばモータ部品として適用するに当たっ
て、欠くことのできない技術となる。
性部と弱磁性部を有する複合磁性部材の強磁性部におい
て、従来部材よりも高い飽和磁束密度と最大比透磁率を
有する複合磁性部材を得ることができる。本発明は複合
磁性部材を例えばモータ部品として適用するに当たっ
て、欠くことのできない技術となる。
【図1】本発明の複合磁性部材の強磁性部のエックス線
回折図形を示す模式図である。
回折図形を示す模式図である。
【図2】本発明の複合磁性部材の強磁性部の金属組織を
示す顕微鏡組織写真である。
示す顕微鏡組織写真である。
【図3】本発明の複合磁性部材の弱磁性部のエックス線
回折図形を示す模式図である。
回折図形を示す模式図である。
【図4】本発明の複合磁性部材の弱磁性部の金属組織を
示す顕微鏡組織写真である。
示す顕微鏡組織写真である。
Claims (2)
- 【請求項1】 質量%でC;0.05〜0.80%、S
i;0.10〜4.0%、Mn;0.10〜2.0%、N
i;4.0%以下(0を含む。)、Cr;1.0〜12.
0%未満、Al;0.01〜5.0%、N;0.01〜
0.10%、残部が実質的にFeから成り、(フェライ
ト+炭化物)組織主体で、4000A/mでの磁束密度
B4000が1.3T(テスラ)以上、最大比透磁率8
50以上の強磁性部と、マルテンサイト組織またはオー
ステナイト組織の何れか若しくは両方の組織を主体とす
る最大比透磁率100以下の弱磁性部を有することを特
徴とする高飽和磁束密度複合磁性部材。 - 【請求項2】 請求項1に記載の高飽和磁束密度複合磁
性部材を用いて成るモータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319306A JP2002129294A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 高飽和磁束密度複合磁性部材及び該部材を用いて成るモータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000319306A JP2002129294A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 高飽和磁束密度複合磁性部材及び該部材を用いて成るモータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002129294A true JP2002129294A (ja) | 2002-05-09 |
Family
ID=18797791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000319306A Pending JP2002129294A (ja) | 2000-10-19 | 2000-10-19 | 高飽和磁束密度複合磁性部材及び該部材を用いて成るモータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002129294A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010045970A (ja) * | 2009-11-17 | 2010-02-25 | Hitachi Metals Ltd | 複合磁性部材およびモータ |
| US8324140B2 (en) | 1999-07-06 | 2012-12-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Refrigerating machine oil composition for carbon dioxide refrigerant |
| CN107034423A (zh) * | 2015-12-21 | 2017-08-11 | Posco公司 | 具有优异耐腐蚀性的感应可加热不锈钢板及其制造方法 |
| CN113396235A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-09-14 | 株式会社日立制作所 | 软磁性材料及其制造方法和使用了软磁性材料的电动机 |
| WO2024171622A1 (ja) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 愛知製鋼株式会社 | 電磁鋼板とその製造方法およびロータコア |
| WO2024171623A1 (ja) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 愛知製鋼株式会社 | 電磁鋼板とその製造方法、コアシート、ロータコア、ロータおよび電動機 |
-
2000
- 2000-10-19 JP JP2000319306A patent/JP2002129294A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8324140B2 (en) | 1999-07-06 | 2012-12-04 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | Refrigerating machine oil composition for carbon dioxide refrigerant |
| JP2010045970A (ja) * | 2009-11-17 | 2010-02-25 | Hitachi Metals Ltd | 複合磁性部材およびモータ |
| CN107034423A (zh) * | 2015-12-21 | 2017-08-11 | Posco公司 | 具有优异耐腐蚀性的感应可加热不锈钢板及其制造方法 |
| CN113396235A (zh) * | 2019-02-13 | 2021-09-14 | 株式会社日立制作所 | 软磁性材料及其制造方法和使用了软磁性材料的电动机 |
| CN113396235B (zh) * | 2019-02-13 | 2022-07-01 | 株式会社日立制作所 | 软磁性材料及其制造方法和使用了软磁性材料的电动机 |
| WO2024171622A1 (ja) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 愛知製鋼株式会社 | 電磁鋼板とその製造方法およびロータコア |
| WO2024171623A1 (ja) * | 2023-02-17 | 2024-08-22 | 愛知製鋼株式会社 | 電磁鋼板とその製造方法、コアシート、ロータコア、ロータおよび電動機 |
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