JP2003239035A - 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 - Google Patents
高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2003239035A JP2003239035A JP2002036719A JP2002036719A JP2003239035A JP 2003239035 A JP2003239035 A JP 2003239035A JP 2002036719 A JP2002036719 A JP 2002036719A JP 2002036719 A JP2002036719 A JP 2002036719A JP 2003239035 A JP2003239035 A JP 2003239035A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- soft magnetic
- hydride
- stainless steel
- composite soft
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁
性焼結材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】（１）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子
の間に、Ｙを含む希土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化
物、Ｔｉの水素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、
Ｔａの水素化物またはＰｄの水素化物（以下、これらを
金属水素化物という）が介在した燒結組織を有する高強
度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、
（２）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する
金属水素化物粉末を０．０５〜１．０質量％添加し混合
粉砕し、得られた混合粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲
気中、温度：９００〜１２００℃で焼結したのち、水素
雰囲気中、温度：１５０〜８００℃で加熱することによ
り水素化処理する複合軟磁性焼結材の製造方法。
性焼結材およびその製造方法を提供する。 【解決手段】（１）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子
の間に、Ｙを含む希土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化
物、Ｔｉの水素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、
Ｔａの水素化物またはＰｄの水素化物（以下、これらを
金属水素化物という）が介在した燒結組織を有する高強
度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材、
（２）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する
金属水素化物粉末を０．０５〜１．０質量％添加し混合
粉砕し、得られた混合粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲
気中、温度：９００〜１２００℃で焼結したのち、水素
雰囲気中、温度：１５０〜８００℃で加熱することによ
り水素化処理する複合軟磁性焼結材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高強度、高密度およ
び高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法
に関するものである。
び高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粉末を燒結して得られた軟磁性燒結材料は、電磁バル
ブ、自動車燃料噴射装置などの鉄心、ヨークなどに用い
られることは知られている。このＦｅ−Ｃｒ系電磁ステ
ンレス鋼粉末を燒結して得られた軟磁性燒結材料は耐食
性に優れているが、固有抵抗が低く、これを磁心として
用いると、渦電流損失が発生して実効透磁率が低下する
ために、高周波用としては使用できない。これを避ける
ために、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末の表面にシ
リカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、ス
ピネル構造を有するフェライトなどの固有抵抗の大きい
物質を被覆した複合軟磁性粉末を作製し、この複合軟磁
性粉末を燒結してＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の
間に固有抵抗の大きいシリカ、酸化チタン、アルミナ、
酸化ホウ素、鉄酸化物などの酸化物やフェライトなどを
介在させた組織を有する複合軟磁性焼結材がすでに提供
されており、この複合軟磁性焼結材はＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末の間に固有抵抗の大きな物質が介在し
ているために、抵抗値が大きくなり、渦電流損失の発生
は大幅に低下するところから高周波用として使用できる
ようになった。
粉末を燒結して得られた軟磁性燒結材料は、電磁バル
ブ、自動車燃料噴射装置などの鉄心、ヨークなどに用い
られることは知られている。このＦｅ−Ｃｒ系電磁ステ
ンレス鋼粉末を燒結して得られた軟磁性燒結材料は耐食
性に優れているが、固有抵抗が低く、これを磁心として
用いると、渦電流損失が発生して実効透磁率が低下する
ために、高周波用としては使用できない。これを避ける
ために、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末の表面にシ
リカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化物、ス
ピネル構造を有するフェライトなどの固有抵抗の大きい
物質を被覆した複合軟磁性粉末を作製し、この複合軟磁
性粉末を燒結してＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の
間に固有抵抗の大きいシリカ、酸化チタン、アルミナ、
酸化ホウ素、鉄酸化物などの酸化物やフェライトなどを
介在させた組織を有する複合軟磁性焼結材がすでに提供
されており、この複合軟磁性焼結材はＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末の間に固有抵抗の大きな物質が介在し
ているために、抵抗値が大きくなり、渦電流損失の発生
は大幅に低下するところから高周波用として使用できる
ようになった。
【０００３】このＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の
間に固有抵抗の大きい物質が介在している組織を有する
複合軟磁性焼結材は、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉
末にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化
物、フェライト等のコロイドを混合して複合軟磁性粉末
を作製し、この複合軟磁性粉末を焼結することにより作
られる。 これら複合軟磁性粉末を焼結することにより得られた金
属軟磁性焼結材料のうちでも、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステン
レス鋼粉末の表面にスピネル構造を有するフェライト層
を被覆してなる複合軟磁性粉末を焼結して得られたＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士をフェライト層によ
り隔離した組織を有する複合軟磁性焼結材が最も注目さ
れている。
間に固有抵抗の大きい物質が介在している組織を有する
複合軟磁性焼結材は、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉
末にシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素、鉄酸化
物、フェライト等のコロイドを混合して複合軟磁性粉末
を作製し、この複合軟磁性粉末を焼結することにより作
られる。 これら複合軟磁性粉末を焼結することにより得られた金
属軟磁性焼結材料のうちでも、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステン
レス鋼粉末の表面にスピネル構造を有するフェライト層
を被覆してなる複合軟磁性粉末を焼結して得られたＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士をフェライト層によ
り隔離した組織を有する複合軟磁性焼結材が最も注目さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このＦｅ−Ｃ
ｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士をフェライト層により隔
離した組織を有する前記複合軟磁性燒結材は、高温で燒
結して密度を上げようとすると、フェライト層は分解ま
たは破壊されるために十分な抵抗値が得られなくなり、
実際の燒結は９００℃未満で行なわなければならず、か
かる低温で燒結すると、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粉末の表面に形成されているフェライトの層は分解また
は破壊が極めて少なくなって高抵抗の複合軟磁性燒結材
がえられるが、反面、焼結温度が低いために得られた複
合軟磁性燒結材の密度が低下し、したがって機械的強
度、特に抗折力が低下するという欠点があった。一方、
シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱
性に優れ高抵抗物質からなる層をＦｅ−Ｃｒ系電磁ステ
ンレス鋼粒子の粒間に形成してＦｅ−Ｃｒ系電磁ステン
レス鋼粒子同士を隔離した組織を有する複合軟磁性燒結
材は、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの
高抵抗物質は熱に対して安定している所から高温で燒結
しても燒結時に高抵抗物質粉末は分解または破壊される
ことが無いが、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末とシ
リカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの高抵抗
物質粉末とは燒結時に拡散し固溶することが少なく、し
たがって、これら高抵抗物質粉末はＦｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼粒子同士の接合を妨げるために、十分な機械
的強度を有する複合軟磁性焼結材は得られないという欠
点がある。ところが、近年、これら複合軟磁性燒結材は、
電磁弁、プランジャーなどの振動または衝撃を受ける部
品にも使用されようとしており、前記従来の複合軟磁性
燒結材では機械的強度が不十分であって、かかる振動ま
たは衝撃を受ける部品に使用することのできる高強度で
磁気特性に優れた複合軟磁性燒結材が求められている。
ｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士をフェライト層により隔
離した組織を有する前記複合軟磁性燒結材は、高温で燒
結して密度を上げようとすると、フェライト層は分解ま
たは破壊されるために十分な抵抗値が得られなくなり、
実際の燒結は９００℃未満で行なわなければならず、か
かる低温で燒結すると、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粉末の表面に形成されているフェライトの層は分解また
は破壊が極めて少なくなって高抵抗の複合軟磁性燒結材
がえられるが、反面、焼結温度が低いために得られた複
合軟磁性燒結材の密度が低下し、したがって機械的強
度、特に抗折力が低下するという欠点があった。一方、
シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱
性に優れ高抵抗物質からなる層をＦｅ−Ｃｒ系電磁ステ
ンレス鋼粒子の粒間に形成してＦｅ−Ｃｒ系電磁ステン
レス鋼粒子同士を隔離した組織を有する複合軟磁性燒結
材は、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの
高抵抗物質は熱に対して安定している所から高温で燒結
しても燒結時に高抵抗物質粉末は分解または破壊される
ことが無いが、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末とシ
リカ、酸化チタン、アルミナ、酸化ホウ素などの高抵抗
物質粉末とは燒結時に拡散し固溶することが少なく、し
たがって、これら高抵抗物質粉末はＦｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼粒子同士の接合を妨げるために、十分な機械
的強度を有する複合軟磁性焼結材は得られないという欠
点がある。ところが、近年、これら複合軟磁性燒結材は、
電磁弁、プランジャーなどの振動または衝撃を受ける部
品にも使用されようとしており、前記従来の複合軟磁性
燒結材では機械的強度が不十分であって、かかる振動ま
たは衝撃を受ける部品に使用することのできる高強度で
磁気特性に優れた複合軟磁性燒結材が求められている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
高強度、高密度を有しかつ高抵抗を有する複合軟磁性焼
結材を得るべく研究を行った。その結果、 （イ）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、いずれも平均粒径：１〜１０μｍ
を有するＹを含む希土類元素（以下、Ｒで示す）の水素
化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、
Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化
物粉末またはＰｄの水素化物粉末などを添加し混合粉砕
して混合粉末を作製し、この混合粉末を燒結すると、燒
結時に金属水素化物粉末は脱水素されてＲ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄの一部はＦｅ−Ｃｒ系電
磁ステンレス鋼粒子の表面に拡散し固溶してＦｅ−Ｃｒ
系電磁ステンレス鋼粒子同士の結合を強め、燒結終了
後、水素雰囲気中で熱処理すると、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼粒子の粒間に存在するＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈ
ｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄは水素を吸収してＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子の表面にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、
Ｖ、ＴａまたはＰｄの水素化物を形成し、Ｆｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子がＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄなどの水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃ
ｒ系電磁ステンレス鋼粒子とＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粒子の間にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａまたは
Ｐｄなどの水素化物が介在した組織を有する複合軟磁性
焼結材が得られ、このＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ
またはＰｄなどの水素化物被膜は固有抵抗値が高いとこ
ろから、高抵抗を有する複合軟磁性焼結材が得られ、こ
の複合軟磁性焼結材は高温で燒結されるところから鉄酸
化物またはフェライト層を有する複合軟磁性焼結材と比
較して高密度および高強度を有し、またシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱性に優れ高抵抗
物質からなる層をＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の
粒界に形成した従来の複合軟磁性燒結材に比べて機械的
強度が向上する、（ロ）前記燒結終了後、水素雰囲気中
で熱処理する熱処理工程において、水素雰囲気に含まれ
る水素量を調節することによりＹを含む希土類元素、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化の程
度を調節することができ、それによって、Ｆｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子とＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粒子との間に介在するＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ
またはＰｄなどの水素化物の量を調節することができ、
それによって複合軟磁性焼結材の抵抗値を調節すること
ができるので低周波から高周波にわたる広範囲な周波数
帯域において使用可能な複合軟磁性燒結材が得られる、
などの研究結果が得られたのである。
高強度、高密度を有しかつ高抵抗を有する複合軟磁性焼
結材を得るべく研究を行った。その結果、 （イ）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、いずれも平均粒径：１〜１０μｍ
を有するＹを含む希土類元素（以下、Ｒで示す）の水素
化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、
Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化
物粉末またはＰｄの水素化物粉末などを添加し混合粉砕
して混合粉末を作製し、この混合粉末を燒結すると、燒
結時に金属水素化物粉末は脱水素されてＲ、Ｚｒ、Ｔ
ｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄの一部はＦｅ−Ｃｒ系電
磁ステンレス鋼粒子の表面に拡散し固溶してＦｅ−Ｃｒ
系電磁ステンレス鋼粒子同士の結合を強め、燒結終了
後、水素雰囲気中で熱処理すると、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼粒子の粒間に存在するＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈ
ｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄは水素を吸収してＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子の表面にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、
Ｖ、ＴａまたはＰｄの水素化物を形成し、Ｆｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子がＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔ
ａまたはＰｄなどの水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃ
ｒ系電磁ステンレス鋼粒子とＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粒子の間にＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａまたは
Ｐｄなどの水素化物が介在した組織を有する複合軟磁性
焼結材が得られ、このＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ
またはＰｄなどの水素化物被膜は固有抵抗値が高いとこ
ろから、高抵抗を有する複合軟磁性焼結材が得られ、こ
の複合軟磁性焼結材は高温で燒結されるところから鉄酸
化物またはフェライト層を有する複合軟磁性焼結材と比
較して高密度および高強度を有し、またシリカ、酸化チ
タン、アルミナ、酸化ホウ素などの耐熱性に優れ高抵抗
物質からなる層をＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の
粒界に形成した従来の複合軟磁性燒結材に比べて機械的
強度が向上する、（ロ）前記燒結終了後、水素雰囲気中
で熱処理する熱処理工程において、水素雰囲気に含まれ
る水素量を調節することによりＹを含む希土類元素、Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、ＴａまたはＰｄなどの水素化の程
度を調節することができ、それによって、Ｆｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粒子とＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粒子との間に介在するＲ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｔａ
またはＰｄなどの水素化物の量を調節することができ、
それによって複合軟磁性焼結材の抵抗値を調節すること
ができるので低周波から高周波にわたる広範囲な周波数
帯域において使用可能な複合軟磁性燒結材が得られる、
などの研究結果が得られたのである。
【０００６】この発明は、かかる研究結果に基づいてな
されたものであって、（１）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粒子の間に、Ｒの水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉ
の水素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水
素化物またはＰｄの水素化物(以下、これら水素化物を金
属水素化物と総称する)が介在している燒結組織を有す
る高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結
材、に特徴を有するものである。
されたものであって、（１）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粒子の間に、Ｒの水素化物、Ｚｒの水素化物、Ｔｉ
の水素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａの水
素化物またはＰｄの水素化物(以下、これら水素化物を金
属水素化物と総称する)が介在している燒結組織を有す
る高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結
材、に特徴を有するものである。
【０００７】Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子とＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間に介在する水素化物
は、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子が水素化物によ
り被覆されてＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士が
金属水素化物により完全に隔離されている燒結組織を有
することが一層の高抵抗をもたらし、渦電流損失の発生
を一層抑制することができる。従って、この発明は、
（２）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間に金属水
素化物が介在し、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子が
水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス
鋼粒子同士が金属水素化物により隔離されている燒結組
織を有する高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟
磁性焼結材、に特徴を有するものである。
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間に介在する水素化物
は、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子が水素化物によ
り被覆されてＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子同士が
金属水素化物により完全に隔離されている燒結組織を有
することが一層の高抵抗をもたらし、渦電流損失の発生
を一層抑制することができる。従って、この発明は、
（２）Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間に金属水
素化物が介在し、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子が
水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス
鋼粒子同士が金属水素化物により隔離されている燒結組
織を有する高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟
磁性焼結材、に特徴を有するものである。
【０００８】この発明の複合軟磁性焼結材を製造するに
は、まず、平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粉末を用意し、さらに、いずれも平均
粒径：１〜１０μｍを有するＲの水素化物粉末、Ｚｒの
水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉
末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末、Ｐｄの水
素化物粉末（以下、これら水素化物粉末を金属水素化物
粉末という）を用意し、前記Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粉末に対して前記金属水素化物粉末を０．０５〜
５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉末を作製し、得
られた混合粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温
度：９００〜１２００℃で焼結したのち、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理することにより得られる。この場合、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理する工程を、焼結後冷却する途中の工程において
雰囲気を水素雰囲気とすることにより代替することがで
きる。
は、まず、平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粉末を用意し、さらに、いずれも平均
粒径：１〜１０μｍを有するＲの水素化物粉末、Ｚｒの
水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素化物粉
末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末、Ｐｄの水
素化物粉末（以下、これら水素化物粉末を金属水素化物
粉末という）を用意し、前記Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレ
ス鋼粉末に対して前記金属水素化物粉末を０．０５〜
５．０質量％添加し混合粉砕して混合粉末を作製し、得
られた混合粉末を圧粉成形し、非酸化性雰囲気中、温
度：９００〜１２００℃で焼結したのち、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理することにより得られる。この場合、水素雰囲気
中、温度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素
化処理する工程を、焼結後冷却する途中の工程において
雰囲気を水素雰囲気とすることにより代替することがで
きる。
【０００９】したがって、この発明は、（３）平均粒
径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物
粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合
粉末を作製し、得られた混合粉末を圧密成形し、圧密成
形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１２００℃で
焼結したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜８００℃
で加熱することにより水素化処理する高強度、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、
（４）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する
金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合
粉砕して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を圧密成
形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜
１２００℃で焼結し、焼結後冷却途中の温度範囲：１５
０〜８００℃における雰囲気を水素雰囲気とする高強
度、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、に特徴を有するものである。
径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する金属水素化物
粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合粉砕して混合
粉末を作製し、得られた混合粉末を圧密成形し、圧密成
形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜１２００℃で
焼結したのち、水素雰囲気中、温度：１５０〜８００℃
で加熱することにより水素化処理する高強度、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、
（４）平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ系電磁
ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを有する
金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加し混合
粉砕して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を圧密成
形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９００〜
１２００℃で焼結し、焼結後冷却途中の温度範囲：１５
０〜８００℃における雰囲気を水素雰囲気とする高強
度、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、に特徴を有するものである。
【００１０】この発明において、前記Ｒは、Ｙ，Ｃｅ，
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌ
ｕの内の１種以上である。また、この発明の高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材を製造する
ためのＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末は、アトマイ
ズ法、電解法、還元法のいずれかの方法で作製したＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末を使用することができ
る。さらに、この発明の高強度、高密度および高抵抗を
有する複合軟磁性焼結材を製造する際に使用するＦｅ−
Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末は、質量％で、Ｃｒ：１０
〜２０％、Ｃ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼（例えば、１７％Ｃｒ−１％Ｃ−Ｆｅ）粉末
やＣｒ：１０〜２０％、Ｍｏ：０．１〜０．５％を含有
し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼（例えば、１７％Ｃｒ−１％
Ｍｏ−Ｆｅ）粉末が好ましいが、これに特に限定される
ものではなく、その他一般に知られているＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粉末を使用することができる。
Ｌａ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｓｍ，Ｇｄ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｙｂ，Ｌ
ｕの内の１種以上である。また、この発明の高強度、高
密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材を製造する
ためのＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末は、アトマイ
ズ法、電解法、還元法のいずれかの方法で作製したＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末を使用することができ
る。さらに、この発明の高強度、高密度および高抵抗を
有する複合軟磁性焼結材を製造する際に使用するＦｅ−
Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末は、質量％で、Ｃｒ：１０
〜２０％、Ｃ：０．１〜０．５％を含有し、残部がＦｅ
および不可避不純物からなる組成のＦｅ−Ｃｒ系電磁ス
テンレス鋼（例えば、１７％Ｃｒ−１％Ｃ−Ｆｅ）粉末
やＣｒ：１０〜２０％、Ｍｏ：０．１〜０．５％を含有
し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる組成のＦｅ
−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼（例えば、１７％Ｃｒ−１％
Ｍｏ−Ｆｅ）粉末が好ましいが、これに特に限定される
ものではなく、その他一般に知られているＦｅ−Ｃｒ系
電磁ステンレス鋼粉末を使用することができる。
【００１１】平均粒径：１〜１０μｍの金属水素化物粉
末の添加量を０．０５質量％以上にした理由は、平均粒
径：１〜１０μｍの金属水素化物粉末が０．０５質量％
未満含まれていても抵抗値に大きく影響を及ぼすことは
ないからであり、一方、５．０質量％を越えて含有する
と非磁性相の割合が多くなり、比透磁率の低下が著しく
なるので好ましくないことによるものである。金属水素
化物粉末はＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末に比べて
粉砕され易いため、ボールミル等により混合粉砕するこ
とにより金属水素化物粉末はさらに微細化されてＦｅ−
Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末の表面に金属水素化物粉末
が均一に付着し、金属水素化物粉末が均一に分散した混
合粉末が得られ、この混合粉末を圧密成形すると、金属
水素化物粉末が一層均一に分散した圧密成形体が得られ
る。
末の添加量を０．０５質量％以上にした理由は、平均粒
径：１〜１０μｍの金属水素化物粉末が０．０５質量％
未満含まれていても抵抗値に大きく影響を及ぼすことは
ないからであり、一方、５．０質量％を越えて含有する
と非磁性相の割合が多くなり、比透磁率の低下が著しく
なるので好ましくないことによるものである。金属水素
化物粉末はＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末に比べて
粉砕され易いため、ボールミル等により混合粉砕するこ
とにより金属水素化物粉末はさらに微細化されてＦｅ−
Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粉末の表面に金属水素化物粉末
が均一に付着し、金属水素化物粉末が均一に分散した混
合粉末が得られ、この混合粉末を圧密成形すると、金属
水素化物粉末が一層均一に分散した圧密成形体が得られ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】実施例
原料粉末として、平均粒径：５５μｍを有し、成分組成
がＣｒ：１３％、Ｓｉ：２％を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなるＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
のアトマイズ粉末を用意し、さらに、いずれも平均粒
径：３μｍを有するＹの水素化物粉末、Ｌａの水素化物
粉末、Ｃｅの水素化物粉末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍ
の水素化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物
粉末、Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの
水素化物粉末またはＰｄの水素化物粉末を用意した。前
記Ｙの水素化物粉末、Ｌａの水素化物粉末、Ｃｅの水素
化物粉末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、
Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素
化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末また
はＰｄの水素化物粉末を表１に示される配合組成となる
ように前記Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼アトマイズ粉
末に添加し、混合粉砕して混合粉末を作製し、この混合
粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2の成形圧をかけることにより
縦：４０ｍｍ、横：１０ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有
する圧密体を成形し、得られた圧密体を不活性ガス雰囲
気中、１１５０℃の温度で焼結し、焼結後の冷却工程に
おいて８００℃まで冷却した時点で雰囲気が水素雰囲気
となるように水素を供給し、この水素雰囲気は少なくと
も１５０℃に冷却するまで保持することにより水素化処
理して本発明複合軟磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁
性焼結材１〜２を作製した。
がＣｒ：１３％、Ｓｉ：２％を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなるＦｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
のアトマイズ粉末を用意し、さらに、いずれも平均粒
径：３μｍを有するＹの水素化物粉末、Ｌａの水素化物
粉末、Ｃｅの水素化物粉末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍ
の水素化物粉末、Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物
粉末、Ｈｆの水素化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの
水素化物粉末またはＰｄの水素化物粉末を用意した。前
記Ｙの水素化物粉末、Ｌａの水素化物粉末、Ｃｅの水素
化物粉末、Ｎｄの水素化物粉末、Ｓｍの水素化物粉末、
Ｚｒの水素化物粉末、Ｔｉの水素化物粉末、Ｈｆの水素
化物粉末、Ｖの水素化物粉末、Ｔａの水素化物粉末また
はＰｄの水素化物粉末を表１に示される配合組成となる
ように前記Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼アトマイズ粉
末に添加し、混合粉砕して混合粉末を作製し、この混合
粉末を６ｔｏｎ／ｃｍ2の成形圧をかけることにより
縦：４０ｍｍ、横：１０ｍｍ、厚さ：５ｍｍの寸法を有
する圧密体を成形し、得られた圧密体を不活性ガス雰囲
気中、１１５０℃の温度で焼結し、焼結後の冷却工程に
おいて８００℃まで冷却した時点で雰囲気が水素雰囲気
となるように水素を供給し、この水素雰囲気は少なくと
も１５０℃に冷却するまで保持することにより水素化処
理して本発明複合軟磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁
性焼結材１〜２を作製した。
【００１３】従来例
比較のために、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼アトマイ
ズ粉末の表面に（Ｍｎ 17Ｚｎ16Ｆｅ67）3Ｏ4を被覆した
複合粉末を用意し、この複合粉末を８００℃で燒結する
ことにより粒界にフェライト相を有する従来複合軟磁性
焼結材を作製した。
ズ粉末の表面に（Ｍｎ 17Ｚｎ16Ｆｅ67）3Ｏ4を被覆した
複合粉末を用意し、この複合粉末を８００℃で燒結する
ことにより粒界にフェライト相を有する従来複合軟磁性
焼結材を作製した。
【００１４】このようにして得られた本発明複合軟磁性
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２および従
来複合軟磁性焼結材の組織をＳＥＭで観察した結果、本
発明複合軟磁性焼結材１〜１１および比較複合軟磁性焼
結材１〜２にはいずれもＦｅ結晶粒の粒界に水素化金属
が介在している組織を有していた。さらに本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について相対密度および抗折力
を測定し、その結果を表１に示し、さらに、本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について、磁束密度、抵抗値お
よび周波数：１００ＫＨｚの高周波における比透磁率を
測定し、その結果を表１に示した。
焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２および従
来複合軟磁性焼結材の組織をＳＥＭで観察した結果、本
発明複合軟磁性焼結材１〜１１および比較複合軟磁性焼
結材１〜２にはいずれもＦｅ結晶粒の粒界に水素化金属
が介在している組織を有していた。さらに本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について相対密度および抗折力
を測定し、その結果を表１に示し、さらに、本発明複合軟
磁性焼結材１〜１１、比較複合軟磁性焼結材１〜２およ
び従来複合軟磁性焼結材について、磁束密度、抵抗値お
よび周波数：１００ＫＨｚの高周波における比透磁率を
測定し、その結果を表１に示した。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に示される結果から、本発明複合軟磁
性焼結材１〜１１は、粒界にフェライト相を有する従来
複合軟磁性焼結材に比べて磁気特性および抵抗値につい
ては遜色が無いが、本発明複合軟磁性焼結材１〜１１は
従来複合軟磁性焼結材に比べて一層高密度を有すると共
に一層機械的強度が高いことが分かる。しかし、比較複
合軟磁性焼結材１〜２は機械的特性または磁気特性の内
の少なくともいずれかが劣るので好ましくないことが分
かる。
性焼結材１〜１１は、粒界にフェライト相を有する従来
複合軟磁性焼結材に比べて磁気特性および抵抗値につい
ては遜色が無いが、本発明複合軟磁性焼結材１〜１１は
従来複合軟磁性焼結材に比べて一層高密度を有すると共
に一層機械的強度が高いことが分かる。しかし、比較複
合軟磁性焼結材１〜２は機械的特性または磁気特性の内
の少なくともいずれかが劣るので好ましくないことが分
かる。
【００１７】
【発明の効果】この発明は、高密度で機械的強度が優
れ、さらに高周波の比透磁率の高い複合軟磁性焼結材を
提供することができ、電気および電子産業において優れ
た効果をもたらすものである。
れ、さらに高周波の比透磁率の高い複合軟磁性焼結材を
提供することができ、電気および電子産業において優れ
た効果をもたらすものである。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4K018 AA33 AB10 AC01 BB04 BD01
DA14 DA33 FA14 KA43
5E041 AA11 BD01 CA01 HB03 HB17
NN01 NN18
Claims (4)
- 【請求項１】Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間
に、Ｙを含む希土類元素の水素化物、Ｚｒの水素化物、
Ｔｉの水素化物、Ｈｆの水素化物、Ｖの水素化物、Ｔａ
の水素化物またはＰｄの水素化物（以下、これらを金属
水素化物という）が介在した燒結組織を有することを特
徴とする高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁
性焼結材。 - 【請求項２】Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼粒子の間に
金属水素化物が介在し、Ｆｅ−Ｃｒ系電磁ステンレス鋼
粒子が水素化物により被覆されてＦｅ−Ｃｒ系電磁ステ
ンレス鋼粒子同士が金属水素化物により隔離されている
燒結組織を有することを特徴とする高強度、高密度およ
び高抵抗を有する複合軟磁性焼結材。 - 【請求項３】平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ
系電磁ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを
有する金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加
し混合粉砕して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を
圧密成形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９
００〜１２００℃で焼結したのち、水素雰囲気中、温
度：１５０〜８００℃で加熱することにより水素化処理
することを特徴とする高強度、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。 - 【請求項４】平均粒径：１０〜１００μｍのＦｅ−Ｃｒ
系電磁ステンレス鋼粉末に、平均粒径：１〜１０μｍを
有する金属水素化物粉末を０．０５〜５．０質量％添加
し混合粉砕して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を
圧密成形し、圧密成形体を非酸化性雰囲気中、温度：９
００〜１２００℃で焼結し、焼結後冷却途中の温度範
囲：１５０〜８００℃における雰囲気を水素雰囲気とす
ることを特徴とする高強度、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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036719A JP2003239035A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002036719A JP2003239035A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003239035A true JP2003239035A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27778528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002036719A Withdrawn JP2003239035A (ja) | 2002-02-14 | 2002-02-14 | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003239035A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111531173A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-14 | 中南大学 | 一种含钇粉末冶金高速钢及其制备方法 |
| JP2020158876A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-10-01 | 株式会社アテクト | 水素及び／又は水素化物を用いた耐熱性合金製の耐熱部材の製造方法 |
-
2002
- 2002-02-14 JP JP2002036719A patent/JP2003239035A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020158876A (ja) * | 2018-09-27 | 2020-10-01 | 株式会社アテクト | 水素及び／又は水素化物を用いた耐熱性合金製の耐熱部材の製造方法 |
| CN111531173A (zh) * | 2020-06-17 | 2020-08-14 | 中南大学 | 一种含钇粉末冶金高速钢及其制备方法 |
| CN111531173B (zh) * | 2020-06-17 | 2021-09-07 | 中南大学 | 一种含钇粉末冶金高速钢及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2947670B1 (en) | Method for manufacturing powder magnetic core, powder magnetic core, and coil component | |
| JP4924615B2 (ja) | Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系微細結晶高密度磁石およびその製造方法 | |
| EP3171368B1 (en) | Method for producing magnetic core, magnetic core, and coil component using same | |
| EP2108472A1 (en) | High-compressibility iron powder, iron powder comprising the same for dust core, and dust core | |
| EP3171369B1 (en) | Magnetic core, method for producing magnetic core, and coil component | |
| JP3405806B2 (ja) | 磁石およびその製造方法 | |
| JP2713363B2 (ja) | Ｆｅ基軟磁性合金圧粉体及びその製造方法 | |
| EP3354759A1 (en) | Soft magnetic alloy and magnetic device | |
| JP2014060183A (ja) | 軟磁性体及びその製造方法 | |
| EP3364425A1 (en) | Soft magnetic alloy and magnetic device | |
| WO2016086777A1 (zh) | 一种制备性能改善的稀土永磁材料的方法及稀土永磁材料 | |
| JP2007092162A (ja) | 高圧縮性鉄粉、およびそれを用いた圧粉磁芯用鉄粉と圧粉磁芯 | |
| JP2007251125A (ja) | 軟磁性合金圧密体及びその製造方法 | |
| EP3477664B1 (en) | Soft magnetic alloy and magnetic device | |
| JP2003239035A (ja) | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 | |
| JP4482861B2 (ja) | 磁気異方性および熱的安定性に優れた希土類磁石粉末およびその製造方法 | |
| CN109509628A (zh) | 一种烧结钕铁硼复合粉料的制备方法 | |
| JP2003226947A (ja) | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 | |
| JP2003347113A (ja) | 複合磁性材料及びその製造方法 | |
| JPH0246651B2 (ja) | ||
| JP2003239049A (ja) | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 | |
| JP2003226903A (ja) | 高強度、高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材およびその製造方法 | |
| JP2003147404A (ja) | 鉄−コバルト系合金粉末 | |
| JP2004327762A (ja) | 複合軟磁性材料 | |
| JP4218111B2 (ja) | Ｆｅ−Ｎｉ系合金粉末およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |