JP2002194475A - Ｆｅ−Ｃｏ系合金の薄板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｃｏ：２０〜６０％を含有するＦｅ−Ｃｏ合
金や、Ｃｏ：２０〜６０％およびＭ（Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，
Ｍｏ，ＷまたはＴｉ）：５％以下を含有するＦｅ−Ｃｏ
−Ｍ合金の薄板を、プレアロイ粉末を使用する粉末冶金
法により容易に製造できるようにする。 【解決手段】 下記の諸工程を実施する：Ａ）上記磁性
合金の溶湯を水噴霧法して、粒径２５０μｍ以下であっ
て見掛け密度が３．３ｇ／cm³以下の粉末を得る粉末製
造工程、Ｂ）粉末圧延法により厚さ０．０５〜０．８mm
の薄板に成形する粉末圧延工程、Ｃ）９５０℃以上１４
００℃未満の温度で焼結する一次焼結工程、Ｄ）冷間圧
延して板厚を所定の厚さにするとともに、焼結時に残存
したマイクロポアをつぶし、旧粉末粒界の酸化被膜を破
壊する冷間圧延工程、Ｅ）１１５０℃以上１４００℃未
満の温度で非酸化性雰囲気下に加熱して、緻密化を促進
する二次焼結工程、および、Ｆ）圧下率０．５〜１０％
のスキンパス圧延を行って、０．０５〜０．５mmの範囲
内で所定の板厚を有し、マイクロポアの面積率が１％以
下である薄板にする仕上圧延工程。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｆｅ−Ｃｏ系合金
の薄板の製造方法に関する。ここで「Ｆｅ−Ｃｏ系合
金」とは、Ｆｅ−Ｃｏ合金およびＦｅ−Ｃｏ−Ｍ（Ｍ
は、Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，ＷおよびＴｉの１種または
２種以上）合金を包含する語である。本発明により、従
来技術では製造が困難とされていた、Ｃｏ：２０〜６０
重量％という高いＣｏ含有量をもつＦｅ−Ｃｏ系合金の
薄板が容易に提供できる。

【０００２】

【従来の技術】高い飽和磁束密度と初透磁率をもつ電磁
気材料として、「パーメンデュール合金」（Ｆｅ−５０
％Ｃｏ）を代表とするＦｅ−Ｃｏ系合金が知られてい
る。Ｆｅ−Ｃｏ系合金は、磁気特性がすぐれているもの
の加工性の低いことが難点であって、あまり広く使用さ
れていない。２％程度のＶを加えるか、またはＴａ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，ＷあるいはＴｉを添加することにより、加工
性が若干改善されるので、通常はＦｅ−４９％Ｃｏ−２
％Ｖを代表とする合金組成が採用されるが、それでも薄
板として市場で入手可能なものは、最も薄いものでも、
厚さが０．４mm程度ある。これ以上薄いものを製造しよ
うとすれば、熱間圧延−急冷ののち、冷間圧延−焼鈍−
急冷を繰り返し行なわなければならない。この急冷は、
金属間化合物の析出を防ぐために必要な操作であって、
氷塩水に投入することにより実行している。いうまでも
なく、このような薄板の製造方法ではコストが非常に高
くなり、工業的な実施には耐えない。

【０００３】一方、最近の電子・電気機器の小型化・高
効率化の傾向から、飽和磁束密度が高く、しかも高周波
領域で鉄損の少ない材料が要求されるようになり、その
ような要求を満たす材料として、Ｆｅ−Ｃｏ系合金の薄
板が、再度検討の対象に上るようになってきた。

【０００４】加工性の改善策として、Ｖ，Ｔａ，Ｔｉ，
Ｎｂなどの元素を適量、たとえば上記したＶ２％を添加
することが行われ、この合金系がむしろ常識となってい
る。これらの成分が合金の電磁気的特性に対する影響と
しては、電気抵抗の増大が見られ、これは交流を対象と
する用途には好ましいことであるが、他方で、保磁力Ｈ
ｃの低下という不利益がある。飽和磁化Ｂｓには変わり
がない。総合的に見て、上記の加工性改善元素の添加
は、磁気的特性にとってはマイナスが多いが、加工性を
確保するためにやむを得ず行なっているのが現状であ
る。

【０００５】発明者らは、難加工性磁性合金の薄板を製
造する技術の確立を意図して粉末冶金法の改良に努力
し、Ｆｅ−Ｓｉ合金において、加工性が悪くて冷間圧延
が不可能である、Ｓｉ含有量４．５％を超える合金系、
たとえばＦｅ−６．５％Ｓｉ合金において、厚さ０．１
mm以下の薄板を製造する技術を確立し、すでに開示した
（特願平１１−３７２３５１）。その薄板製造技術は、
基本的には下記の諸工程からなる。 Ａ）Ｆｅの粉末とＦｅ−Ｓｉ合金の粉末とを混合する粉
末混合工程、 Ｂ）この混合物を粉末圧延法により薄板に成形する粉末
圧延工程、 Ｃ）粉末圧延によって得た薄板を焼結する焼結工程、 Ｄ）焼結した薄板を冷間圧延してカサ密度を高める冷間
圧延工程、 Ｅ）冷間圧延後の薄板を非酸化性雰囲気下に加熱する拡
散焼鈍工程、および Ｆ）拡散焼鈍をへた薄板にスキンパス圧延を行なう仕上
圧延工程。

【０００６】その後発明者らは、この薄板製造技術の他
の合金に対する拡張適用を試みて、研究を続けた。その
結果、Ｆｅ−Ｃｏ系磁性合金においても同様な工程で薄
板が製造できることを確かめ、これもすでに提案した。

【０００７】発明者らが提案したＦｅ−Ｃｏ系合金薄板
の製造方法には、基本的な態様とそれを簡略化した態様
とがある。基本的な態様は、 粉末製造−粉末圧延−一次焼結−冷間圧延−二次焼結−
仕上げ圧延 の諸工程からなり、簡略化した態様は、一次焼結から冷
間圧延を経て二次焼結に至る工程を１回の焼結にまとめ
た、 粉末製造−粉末圧延−焼結−仕上げ圧延 の諸工程からなる。どちらの態様も、確立した技術は、
粉末の製造を、Ｆｅの粉末とＣｏの粉末またはＦｅ−Ｃ
ｏ合金の粉末との混合により所定の合金組成を実現する
ものであって、「プレミックス法」と呼ばれる技術によ
る。

【０００８】さらに研究を進めた発明者らは、上記の薄
板製造法が、粉末の形状をコントロールすることによ
り、「プレアロイ法」と呼ばれる粉末冶金技術に対して
も適用可能であることを確認した。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
した発明者らのその後の知見を活用し、Ｆｅ−Ｃｏ系磁
性合金の薄板と、それを容易に製造する新しい方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のＦｅ−Ｃｏ系合
金薄板の製造方法には、さきに提案の方法と同様に、基
本的な態様とそれを簡略化した態様とがある。基本的な
態様は、図１にそのフローチャートを示すように、下記
の諸工程からなる： Ａ）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が実
質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０〜
６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗおよ
びＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計で）：
５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃ
ｏ−Ｍ合金の溶湯を水噴霧法により粉末化して、粒径２
５０μｍ以下であって、見掛け密度が３．３ｇ／cm³以
下の粉末を得る粉末製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｃ）粉末圧延によって得た薄板を、９５０℃以上１４０
０℃未満の温度で焼結する一次焼結工程、 Ｄ）一次焼結した薄板を冷間圧延して、板厚を所定の厚
さにするとともに、焼結時に残存したマイクロポアを圧
着してつぶし、かつ加工変形することにより旧粉末粒界
に存在していた酸化被膜を破壊する冷間圧延工程、 Ｅ）冷間圧延後の薄板を１１５０℃以上１４００℃未満
の温度で非酸化性雰囲気下に加熱して、緻密化を促進す
る二次焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。

【００１１】上記の粉末製造工程（Ａ）には、つぎのよ
うな、バインダーを用いた別の手法も可能である： Ａ’）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が
実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０
〜６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗお
よびＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計
で）：５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦ
ｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の粉末であって、粒径４４μｍ以下の
微粉末を３０％以上含む粉末を、焼鈍処理またはバイン
ダーを用いた造粒処理により、粒径２５０μｍ以下であ
って見掛け密度が３．３ｇ／cm³以下の粉末とする粉末
製造工程。

【００１２】本発明に従うＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製
造方法の簡略化した態様は、図２にそのフローチャート
を示すように、下記の諸工程からなる： Ａ）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が実
質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０〜
６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗおよ
びＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計で）：
５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃ
ｏ−Ｍ合金の溶湯を水噴霧法により粉末化して、粒径２
５０μｍ以下であって、見掛け密度が３．３ｇ／cm³以
下の粉末を得る粉末製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｅ’）粉末圧延によって得た薄板を、非酸化性雰囲気下
に、１１５０℃以上１４００℃未満の温度に加熱して焼
結する焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。

【００１３】この態様においても、粉末製造工程（Ａ）
を、上記したバインダーを使用する別の手法である、粉
末製造工程（Ａ’）に置き換えることは可能である

【００１４】

【発明の実施の形態】上記の基本的な態様および簡略化
された態様のどちらにおいても、またその出発点である
粉末製造工程として（Ａ）を採用した場合も、（Ａ’）
を採用した場合も、それぞれに、さまざまな変更態様が
可能である。

【００１５】そのひとつの例は、仕上圧延工程（Ｆ）に
続いて、下記の工程を行なうことである： Ｇ）薄板の磁気特性を改善するための磁気焼鈍工程、ま
たは Ｈ）薄板に対し、５５０℃以上の温度で、長手方向に張
力を加えて形状の修正を行なう平坦化処理。

【００１６】磁気焼鈍処理は、温度７５０〜１１００℃
に１０分間〜１０時間、代表的には８５０℃前後に４時
間程度加熱して行なうのが適切である。平坦化は、「テ
ンションアニ−リング」と呼ばれる工程である。これら
の工程は、とくに高い平坦性を製品薄板に求めない場合
は、磁気焼鈍工程（Ｇ）だけを実施すれば足りるが、多
くの場合、続いて平坦化処理（Ｈ）を行なうことが好ま
しい。

【００１７】基本的な態様に上記の磁気焼鈍工程（Ｇ）
および平坦化処理（Ｈ）の工程を付加した態様のフロー
チャートを図３に、簡略化された態様にこれらの工程を
付加した態様のフローチャートを図６に、それぞれ示
す。

【００１８】いまひとつの例は、とくに薄い板を高い板
厚精度で得ようとする場合、二次焼結（Ｅ）または焼結
（Ｅ’）に続いて、下記の工程のいずれかを、少なくと
も１回行なうことである： Ｉ）冷間圧延、それに後続する６００℃以上１１５０℃
未満の温度に加熱する中間焼鈍、および再度の冷間圧延
の組み合わせ、または Ｊ）６００℃以上９００℃以下の温度における温間圧
延。

【００１９】図１に示した基本的な態様に、上記の冷間
圧延−焼鈍−冷間圧延工程（Ｉ）を加えた場合のフロー
チャートを、図４に示す。温間圧延工程（Ｊ）を加えた
場合のフローチャートは、図５に示す。簡略化した態様
に対しても、これらの工程を付加することは、もちろん
好ましい。簡略化した態様に冷間圧延−焼鈍−冷間圧延
工程（Ｉ）を加えた場合のフローチャートを図７に、温
間圧延工程（Ｊ）を加えた場合のフローチャートを、図
８に示す。

【００２０】図４および図５に示した態様に、さらに磁
気焼鈍工程（Ｇ）および平坦化工程（Ｈ）の一方または
両方を付加して行なう変更態様も、もちろん可能である
し、図７および図８に示した態様に、さらにこれらの工
程（Ｇ）および（Ｈ）の一方または両方を付加して行な
う変更態様が可能であることも、もちろんである。

【００２１】前記した基本的な製造方法の各工程は、つ
ぎに説明するような意義を有する。まず、粉末の製造工
程（Ａ）は、前述のように、粉末の粒度を粒径２５０μ
ｍ以下（６０メッシュ通過）であって、見掛け密度が
３．３ｇ／cm³以下となるように水噴霧することによ
り、粉末圧延法により直接圧延することができる粉末を
得ることにある。この粉末は、粒径４４μｍ以下（３５
０メッシュ通過）の微細粉末を２０％以上含んでいるこ
とが好ましい。粉末の製造工程（Ａ’）は、バインダー
を用いて造粒した粉末を原料に使用する手法である。こ
の場合、粒径４４μｍ以下の微細粉末が３０％以上を占
めることにより、粉末圧延に適した粉末を造粒すること
ができる。バインダーとしては、合成樹脂系のＰＶＢ
（ポリビニルブチラール）などが好適である。

【００２２】粉末圧延によって成形した板を非酸化性の
雰囲気下に焼結することは、緻密な板を得ることを意味
する。非酸化性の雰囲気は、アルゴン、窒素、水素など
のガスの雰囲気、または真空を使用すればよい。得られ
た焼結体は、微細かつ均一に分布したマイクロポアと、
５０μｍ以下の微細結晶粒によって特徴付けられる。こ
のような焼結製品は、靭性があり、かつ、小さいながら
も変形能を有する。加工により変形を受けたとき、微小
なクラックが発生しても、残存するマイクロポアがクラ
ックの進展を止めるため、破壊に至ることがない。温度
範囲の下限９５０℃に達しない温度では焼結が実用的な
速度で進行しないためであり、上限の１４００℃は、こ
れ以上の温度では極端に溶損事故が発生するため設け
た。

【００２３】一次焼結後の冷間圧延は、前記のように、
板厚を所定の厚さにするとともに、焼結時に残存したマ
イクロポアを圧着してつぶし、かつ加工変形することに
より旧粉末粒界に存在していた酸化被膜を破壊する操作
である。この目的を達するためには、圧下率にして３％
以上の圧延を行なうことが望ましい。

【００２４】密度を高めた圧延材は、二次焼結によって
さらに緻密化を進め、意図した高飽和磁気特性を発現さ
せる。加熱温度範囲の下限１１５０℃は、これに達しな
い温度では目的とする電磁特性の向上が得られないため
である。上限の１４００℃は、一次焼結工程のそれと同
じく、これ以上の温度では溶損事故が発生するというの
が決定的な理由であるが、このような高温に加熱する
と、結晶粒が過度に粗大となって、薄板製品が脆くなる
ということもまた、限定の理由である。

【００２５】簡略化された態様は、基本的な態様の一次
焼結工程の温度よりも高い温度で焼結を行ない、緻密化
をはかり、一挙に高飽和磁気特性の実現を進行させる製
造方法である。

【００２６】焼結は、バッチ炉、連続炉のどちらでも実
施することができるが、焼結後の冷却の速度を高く（具
体的には１００℃／分以上に）とれる点で、連続炉が有
利である。このような高い速度で冷却することにより、
焼結体の限界曲げ半径が２mmという、すぐれた物性が得
られる。それゆえ、基本的態様における一次焼結はバッ
チ炉、連続炉のどちらでもかまわないが、二次焼結は連
続炉によることが望ましい。簡略化された態様における
焼結は、もちろん、連続炉によることが望ましい。な
お、バッチ炉の場合は、重なり合った材料の焼き付きを
防ぐため、アルミナのような焼き付き防止剤を塗布して
おく必要がある。

【００２７】冷間圧延後の焼鈍工程は、圧延による歪を
開放して、つぎの冷間圧延を容易にする作業であり、こ
の工程で製品の強度の向上を図ることはできない。６０
０℃に達しない温度では加工歪の緩和が進まないが、１
１５０℃以上の温度では焼結工程そのものとなる。冷間
圧延と焼鈍との組み合わせは、必要に応じて、２回また
はそれ以上実施することができる。

【００２８】上述した方法により、Ｃｏ含有量が２０〜
６０重量％で、厚さが０．０５〜０．５０mm 、実用的
な範囲は０．１０〜０．３５mmの、組成が均一で加工性
の高いＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板を製造することができ、
この製品も本発明の範囲に包含される。

【００２９】既知のＶ（Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，ＷおよびＴ
ｉも作用は同じであるから、以下Ｖで代表させる）添加
Ｆｅ−Ｃｏ合金は、上に述べたように、磁気特性を若干
犠牲にして加工性を高めたものであり、本発明に従って
粉末圧延を行なう場合はＶによる加工性改善が不可欠で
はないから、直流磁気特性を高く保ちたい場合はＶを添
加しない合金組成を選択することが得策である。ただ
し、Ｖの添加には電気抵抗を高めるという別の効果があ
り、この効果は、交流で使用する磁気材料としては好ま
しい特性変化であるから、高抵抗が望まれる場合は、む
しろ積極的にＶを添加した組成を選択することが有利に
なる。要するに、合金薄板に要求される電磁気的特性に
応じて、合金組成を選択すべきことになる。

【００３０】上記の諸態様のほか、本発明には、さまざ
まな変更態様が可能である。その一例を挙げれば、製造
条件の選択による交流磁気特性の改善がある。すなわ
ち、粉末を焼結して得た薄板は、表面に若干の凹凸を生
じることが避けられないが、発明者らは、共同研究者と
協力して、凹凸の深さおよび間隔をコントロールするこ
とにより磁区の細分化を良好にすることに成功し、交流
磁気特性を改善した高ケイ素鋼板を開発した。これは、
すでに開示した（特願２０００−３５４０２）。その技
術は、本発明のＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板に関しても、適
用することが可能である。

【００３１】薄板表面の凹凸の深さおよび間隔に影響す
る重要な因子は何かといえば、深さに関しては焼結ない
し焼鈍の温度と冷間圧延の圧下率であり、間隔に関して
は材料とする粉末の粒度である。より高い温度で焼結ま
たは焼鈍することにより、また、より高い圧下率で冷間
圧延することにより、薄板表面がより平坦になり、凹凸
は浅くなる結果、直流特性が改善される。一方では、凹
凸が浅くなる結果、磁区の細分化には不利になる。この
結果、直流・交流両特性の面から見て、最適な焼結温度
と圧下率の最適な組合わせが存在することになる。より
微細な合金粉末を使用することにより、焼結して得た薄
板表面の凹凸の間隔が小さくなり、これも磁区の細分化
をもたらす。

【００３２】

【実施例１】表１に示す合金組成のＦｅ−Ｃｏ−Ｍ合金
を高周波誘導炉で溶製し、水噴霧法により粉末化した。 表 １ （重量％、残部Ｆｅ） Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｏ Ｖ Ｎ Ｏ 0.005 0.5 0.08 0.003 0.002 48.9 0.99 0.001 0.04

【００３３】この粉末の一部に対し、バインダーとして
ＰＶＢを１重量％添加し、混練物をグラニュレーターに
かけ、粒径２５０μｍ以下の粉末に造粒した（「粉末
Ａ’」とする）。残りは分級し、同じく粒径２５０μｍ
以下の粉末を分け取り、圧延用粉末を取得した（「粉末
Ａ」とする）。これら２種の粉末を、下記の表２に記す
ような種々のバラエティをもつ製造方法で加工して、Ｆ
ｅ−Ｃｏ系合金の薄板を製造した。

【００３４】 表 ２製法 粉末 工 程 １ Ａ 粉末圧延−焼結１−冷間圧延−焼結２−仕上圧延 ２ Ａ’粉末圧延−焼結１−冷間圧延−焼結２−仕上圧延 ３ Ａ 粉末圧延−焼結１−冷間圧延−焼結２−仕上圧延−磁気焼鈍−平坦化 ４ Ａ 粉末圧延−焼結１−冷間圧延−焼鈍−冷間圧延−焼結２−仕上圧延 ５ Ａ 粉末圧延−焼結−仕上圧延 ６ Ａ’粉末圧延−焼結−仕上圧延 ７ Ａ 粉末圧延−焼結−仕上圧延−磁気焼鈍−平坦 ８ Ａ 粉末圧延−焼結−冷間圧延−焼鈍−仕上圧延

【００３５】粉末圧延は、直径２００mm、長さ２４０mm
のロールを２本もつ水平方向圧延ロールを使用し、これ
に振動板上から粉末を供給して、圧力７０トンの一定値
でキスロール方式で圧延することにより実施した。各製
造方法において、一次焼結工程（Ｃ）は、バッチ炉（製
法１，２）または連続炉（製法３〜８）を使用して行な
い、二次焼結工程（Ｅ）は、冷却速度が２３０℃／分の
連続炉を使用して行なった。仕上圧延（スキンパス圧
延）工程（Ｆ）における圧下率は、前記したとおり、
０．５〜１０％である。平坦化工程（Ｈ）の張力下焼鈍
は、７５０℃×２分間、張力３kg/mm²の条件で実施し
た。

【００３６】製法６の製品を除く各薄板製品について、
直流磁気特性および交流磁気特性を測定した。磁気焼鈍
を施さなかった実施例、すなわち製法３および７以外の
製品に対しては、いずれも８５０℃×４時間の磁気焼鈍
を行なった上で、直流磁気特性測定をした。その結果
を、表３に示す。

【００３７】 表 ３ 製法 Ｂ１ Ｂ２ Ｂ10 Ｂ10 Ｂ25 Ｈｃ(Oe) μｍ １ 4400 9750 14000 17400 20150 1.09 5070 ２ 4300 9600 13800 17250 20100 1.10 4750 ３ 2500 9250 15100 18100 20425 1.37 4380 ４ 6650 12500 15500 17875 20125 0.80 6750 ５ 1750 9500 16150 19900 21150 1.60 4700 ７ 1600 5000 9900 13500 18700 1.90 3900 ８ 2500 11500 16000 18500 21200 1.50 6500

【００３８】製品のうち、板厚０．１mmのものを対象
に、交流磁気特性を測定した。この場合も、製法３およ
び７以外の製品は、いずれも８５０℃×４時間の磁気焼
鈍を行なった上で測定に用いた。結果は、つぎの表４の
とおりである。

【００３９】 表 ４（Ｂｍ＝１Ｔ、単位ｗ／kg） 製法 50Ｈｚ 100Ｈｚ 400Ｈｚ １ＫＨｚ ３ＫＨｚ ５ＫＨｚ １ 4.90 9.7 39.5 101.8 335.8 603.4 ２ 4.40 8.8 35.8 93.5 310.1 561.6 ３ 4.86 9.8 39.8 103.2 341.8 618.5 ４ 4.16 8.4 34.4 90.3 307.1 566.2 ５ 5.20 10.6 43.3 111.2 356.6 638.5 ７ 6.53 13.0 51.1 128.9 407.5 719.6 ８ 4.40 8.8 36.5 93.6 315.4 570.4

【００４０】

【実施例２】表５に示す合金組成のＦｅ−Ｃｏ合金また
はＦｅ−Ｃｏ−Ｍ合金を高周波誘導炉で溶製し、水噴霧
法により粉末化した。これらの合金は、それぞれつぎの
成分系に属するものである： 合金１ Ｆｅ−５０Ｃｏ 合金２ Ｆｅ−４９．５Ｃｏ−１Ｖ 合金３ Ｆｅ−４９Ｃｏ−２Ｖ 合金４ Ｆｅ−４９．５Ｃｏ−１Ｖ−Ｔａ 合金５ Ｆｅ−４９．５Ｃｏ−１Ｖ−Ｎｂ 表 ５ （重量％、残部Ｆｅ）合金 Ｃ Ｓｉ Ｍｎ Ｐ Ｓ Ｃｏ Ｍ Ｎ Ｏ １ 0.009 0.05 0.01 0.005 0.002 49.51 - 0.001 0.01 ２ 0.009 0.05 0.01 0.005 0.002 49.51 V:0.99 0.001 0.01 ３ 0.009 0.05 0.01 0.005 0.002 49.51 V:2.00 0.001 0.01 ４ 0.009 0.05 0.01 0.005 0.002 49.51 V:1.96 Ta:0.37 0.001 0.01 ５ 0.009 0.05 0.01 0.005 0.002 49.51 V:2.0 Nb:0.28 0.001 0.01

【００４１】各粉末から粒径２５０μｍ以下の粉末を分
け取り、前記した製法４すなわち粉末圧延−焼結１−冷
間圧延−焼鈍−冷間圧延−焼結２−仕上圧延の工程に従
って、厚さ０．１mm の薄板製品にした。８５０℃×４
時間の磁気焼鈍を行なったのち測定した直流磁気特性の
値は、表６に示すとおりである。

【００４２】 表 ６ 合金 Ｂ１ Ｂ２ Ｂ10 Ｂ10 Ｂ25 Ｈｃ(Oe) μｍ １ 6500 11550 15150 17350 10900 0.99 6500 ２ 6650 12550 15500 17875 20125 0.80 6750 ３ 6400 12000 16550 18775 21175 1.25 6300 ４ 2500 9250 15100 18100 20425 1.37 4650 ５ 1800 2720 12280 15520 19300 1.75 3240

【００４３】

【実施例３】実施例１で製造した粉末Ａを、やはり実施
例１で使用した圧延ロールを用いて粉末圧延し、厚さ
０．１１mmの薄板を得た。この薄板を１３００℃に加熱
して焼結（拡散焼鈍）したのち、一部はそのままとし、
一部には圧下率５％または１２％の仕上げ圧延を施し
た。それらについて凹凸の状況を調べたところ、表７に
示すとおりであった。

【００４４】 表 ７ 試料 圧下率（％） 凹凸間隔（mm） 凹凸深さ（mm） Ａ ０ ０．０３ ０．０３ Ｂ ５ ０．０５ ０．０２２ Ｃ １２ ０．０９ ０．０１０

【００４５】各薄板に９５０℃×１時間の磁気焼鈍を施
してから、種々の周波数における鉄損を測定して、交流
磁気特性を評価した。結果を表８に示す。薄板表面の凹
凸のコントロールにより交流磁気特性が改善されること
が、表のデータからわかる。

【００４６】 表８ （Ｂｍ＝１Ｔ、単位ｗ／ｋｇ） 試料 50Ｈｚ 100Ｈｚ 400Ｈｚ １ｋＨｚ ３ｋＨｚ ５ｋＨｚ Ａ 7.29 21.30 73.9 165.3 467.0 780.2 Ｂ 6.60 13.37 48.1 118.5 369.6 674.5 Ｃ 4.16 8.40 34.4 90.3 307.1 566.2

【００４７】

【発明の効果】本発明により、Ｆｅ−Ｃｏ系合金の難点
である加工性の低さを、プレアロイ粉末の粒度と見掛け
密度とをコントロールして適切な値に選ぶことによって
カバーすることができ、従来製造が困難とされていた、
Ｆｅ−５０％Ｃｏ合金やＦｅ−４９％Ｃｏ−２％Ｖ合金
の薄板が、容易に製造できるようになった。粉末の粒度
と見掛け密度のコントロールは、水噴霧の条件を適切に
えらぶことにより可能である。薄板の板厚は、仕上工程
のスキンパス圧延により、０．０５〜０．５mmの範囲に
おいて高い精度が実現できる。テンションアニ−リング
を施した好適態様の製品は、高い平坦度を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に従うＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、基本的な態様の工程を示すフローチャート。

【図２】 本発明に従うＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、簡略化された態様の工程を示すフローチャー
ト。

【図３】 図１に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、ひとつの変更態様を示すフローチャート。

【図４】 図１に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、いまひとつの変更態様を示すフローチャート。

【図５】 図１に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、別の変更態様を示すフローチャート。

【図６】 図２に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、ひとつの変更態様を示すフローチャート。

【図７】 図２に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、いまひとつの変更態様を示すフローチャート。

【図８】 図２に示したＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造
方法の、別の変更態様を示すフローチャート。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｃ 19/07 Ｃ２２Ｃ 19/07 Ｍ 38/00 ３０３ 38/00 ３０３Ｓ 38/10 38/10

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の諸工程からなるＦｅ−Ｃｏ系合金
   の薄板の製造方法： Ａ）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が実
   質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０〜
   ６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗおよ
   びＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計で）：
   ５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃ
   ｏ−Ｍ合金の溶湯を水噴霧法により粉末化して、粒径２
   ５０μｍ以下であって、見掛け密度が３．３ｇ／cm³以
   下の粉末を得る粉末製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
   ０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｃ）粉末圧延によって得た薄板を、９５０℃以上１４０
   ０℃未満の温度で焼結する一次焼結工程、 Ｄ）一次焼結した薄板を冷間圧延して、板厚を所定の厚
   さにするとともに、焼結時に残存したマイクロポアを圧
   着してつぶし、かつ加工変形することにより旧粉末粒界
   に存在していた酸化被膜を破壊する冷間圧延工程、 Ｅ）冷間圧延後の薄板を１１５０℃以上１４００℃未満
   の温度で非酸化性雰囲気下に加熱して、緻密化を促進す
   る二次焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
   ５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
   〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
   の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。
2. 【請求項２】 下記の諸工程からなるＦｅ−Ｃｏ系合金
   の薄板の製造方法： Ａ’）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が
   実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０
   〜６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗお
   よびＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計
   で）：５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦ
   ｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の粉末であって、粒径４４μｍ以下の
   微粉末を３０％以上含む粉末を、焼鈍処理またはバイン
   ダーを用いた造粒処理により、粒径２５０μｍ以下であ
   って見掛け密度が３．３ｇ／cm³以下の粉末とする粉末
   製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
   ０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｃ）粉末圧延によって得た薄板を、９５０℃以上１４０
   ０℃未満の温度で焼結する一次焼結工程、 Ｄ）一次焼結した薄板を冷間圧延して、板厚を所定の厚
   さにするとともに、焼結時に残存したマイクロポアを圧
   着してつぶし、かつ加工変形することにより旧粉末粒界
   に存在していた酸化被膜を破壊する冷間圧延工程、 Ｅ）冷間圧延後の薄板を１１５０℃以上１４００℃未満
   の温度で非酸化性雰囲気下に加熱して、緻密化を促進す
   る二次焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
   ５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
   〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
   の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。
3. 【請求項３】 仕上圧延工程（Ｆ）に続いて、下記の工
   程を行なう請求項１または２に記載のＦｅ−Ｃｏ系合金
   の薄板の製造方法： Ｇ）薄板の磁気特性を改善するための磁気焼鈍工程、ま
   たは Ｈ）薄板に対し、５５０℃以上の温度で、長手方向に張
   力を加えて形状の修正を行なう平坦化処理。
4. 【請求項４】 一次焼結工程（Ｃ）に続いて下記の工程
   のいずれかを行ない、一次焼結工程で残存したマイクロ
   ポアの圧着と、旧粉末粒界に存在していた酸化被膜の加
   工による破壊を推し進める、請求項１ないし３のいずれ
   かに記載のＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造方法： Ｉ）冷間圧延後、６００℃以上１１５０℃未満の温度に
   加熱する焼鈍と、それに後続する冷間圧延との組み合わ
   せ、または Ｊ）６００以上９００℃以下の温度における温間圧延。
5. 【請求項５】 下記の諸工程からなるＦｅ−Ｃｏ系合金
   の薄板の製造方法： Ａ）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が実
   質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０〜
   ６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗおよ
   びＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計で）：
   ５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃ
   ｏ−Ｍ合金の溶湯を水噴霧法により粉末化して、粒径２
   ５０μｍ以下であって、見掛け密度が３．３ｇ／cm³以
   下の粉末を得る粉末製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
   ０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｅ’）粉末圧延によって得た薄板を、非酸化性雰囲気下
   に、１１５０℃以上１４００℃未満の温度に加熱して焼
   結する焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
   ５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
   〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
   の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。
6. 【請求項６】 下記の諸工程からなるＦｅ−Ｃｏ系合金
   の薄板の製造方法： Ａ’）重量％で、Ｃｏ：２０〜６０％を含有し、残部が
   実質上ＦｅからなるＦｅ−Ｃｏ合金、またはＣｏ：２０
   〜６０％ならびにＭ（ＭはＶ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｗお
   よびＴｉの１種または２種、２種以上の場合は合計
   で）：５％以下を含有し、残部が実質上ＦｅからなるＦ
   ｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の粉末であって、粒径４４μｍ以下の
   微粉末を３０％以上含む粉末を、焼鈍処理またはバイン
   ダーを用いた造粒処理により、粒径２５０μｍ以下であ
   って見掛け密度が３．３ｇ／cm³以下の粉末とする粉末
   製造工程、 Ｂ）粉末製造工程で得た粉末を、粉末圧延法により厚さ
   ０．０５〜０．８mmの薄板に成形する粉末圧延工程、 Ｅ’）粉末圧延によって得た薄板を、非酸化性雰囲気下
   に、１１５０℃以上１４００℃未満の温度に加熱して焼
   結する焼結工程、および Ｆ）二次焼結により緻密化を進めた薄板に、圧下率０．
   ５〜１０％のスキンパス圧延を行なって、板厚０．０５
   〜０．５mmの範囲内で所定の厚さを有し、マイクロポア
   の面積率が１％以下である薄板を得る仕上圧延工程。
7. 【請求項７】 仕上圧延工程（Ｆ）に続いて、下記の工
   程を行なう請求項５または６に記載のＦｅ−Ｃｏ系合金
   薄板の製造方法： Ｇ）薄板の磁気特性を改善するための磁気焼鈍工程、お
   よび Ｈ）薄板に対し、５５０℃以上の温度で、長手方向に張
   力を加えて形状の修正を行なう平坦化処理。
8. 【請求項８】 焼結工程（Ｅ’）に続いて、下記の工程
   のいずれかを行ない、焼結工程で残存したマイクロポア
   の圧着と、旧粉末粒界に存在していた酸化被膜の加工に
   よる破壊を推し進める、請求項５ないし７のいずれかに
   記載のＦｅ−Ｃｏ系合金の薄板の製造方法： Ｉ）冷間圧延後、６００℃以上１１５０℃未満の温度に
   加熱する焼鈍と、それに後続する冷間圧延との組み合わ
   せ、または Ｊ）６００以上９００℃以下の温度における温間圧延。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の方
   法により製造された、Ｃｏ：２０〜６０重量％を含有
   し、残部が実質上Ｆｅからなる合金組成を有する、厚さ
   が０．０５〜０．５mmのＦｅ−Ｃｏ合金の薄板。
10. 【請求項１０】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    方法により製造された、Ｃｏ：２０〜６０重量％および
    Ｍ（Ｍは、Ｖ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｍｏ，ＷおよびＴｉの１種
    または２種以上、２種以上の場合は合計で）：５％以下
    を含有し、残部が実質上Ｆｅからなる合金組成を有す
    る、厚さが０．０５〜０．５mmのＦｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の
    薄板。
11. 【請求項１１】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    方法により製造されたＦｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の薄板であっ
    て、製造条件の選択により表面の凹凸の深さおよび凹凸
    の間隔を制御して、磁区の細分化を行なうことにより交
    流磁気特性を改善し、高い飽和磁化をもったＦｅ−Ｃｏ
    −Ｍ合金の薄板。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし８のいずれかに記載の
    方法により製造され、表面に絶縁性の被膜を設けた、Ｆ
    ｅ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｃｏ−Ｍ合金の薄板。