JP2003239050A - 電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金 - Google Patents
電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金Info
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Abstract
いFe−Cr系軟磁性焼結合金に関するものであり、特
に高い周波数で励磁させた時に渦電流損失の少ないFe
−Cr系軟磁性焼結合金を提供する。 【解決手段】Cr:5〜20%、Sn:1〜8%を含有
し、さらに、必要に応じてSi,Al,Mn,Vおよび
Pのうちの種または2種以上を合計で0.1〜4%を含
有し、残部がFeおよび不可避不純物からなることを特
徴とする電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金。
Description
も比較的飽和磁束密度の高いFe−Cr系軟磁性焼結合
金に関するものであり、特に高い周波数で励磁させた時
に渦電流損失の少ないFe−Cr系軟磁性焼結合金に関
するものである。
および不可避不純物からなるFe−Cr二元合金は軟磁
性合金として知られており、このFe−Cr二元合金は
耐食性に優れ、しかも比較的高い飽和磁束密度を持つた
めに、燃料噴射ポンプのステーターやアーマチュア、ソ
レノイドバルブコアーなど交流で吸着・離脱を繰り返す
機器における電磁気部品のヨーク材料として使用されて
いる。しかし、前記Fe−Cr二元合金は、電気抵抗が
十分とはいえず、そのために、上記の用途で制御精度を
向上させるべく動作周波数を上げていくと、渦電流が増
大し、電力ロスが大きくなり、機器の発熱が著しくなる
か、あるいは機器の応答性が悪くなるという問題点があ
った。
増大させるために、(イ)Fe−Cr二元合金にSiを
2%添加したFe−13%Cr−2%Siからなる成分
組成を有するFe−Cr系軟磁性合金、(ロ)Fe−C
r二元合金にSiおよびAlをそれぞれ1%ずつ添加し
たFe−13%Cr−1%Si−1%Alからなる成分
組成を有するFe−Cr系軟磁性合金、などが提案され
ている。
などを含むFe−Cr系軟磁性合金で複雑な形状の部品
の製造には、前記Fe−Cr二元合金またはSi,Al
などを含むFe−Cr系軟磁性合金からなる合金粉末を
作製し、この合金粉末を焼結することにより製造する方
が機械加工よりも低コストで製造できるので、焼結合金
としての利用が進んでいる。
r二元合金を粉末にし焼結して得られたFe−Cr二元
焼結合金は電気抵抗が不十分であり、さらにSi,Al
などを含むFe−Cr系軟磁性合金を粉末にし焼結して
得られたFe−Cr系軟磁性焼結合金は電気抵抗が増大
するもののその増加量は十分なものではなかった。
飽和磁束密度を低下させることなく一層高い電気抵抗を
示すFe−Cr系軟磁性焼結合金を得るべく研究を行っ
た結果、 (i)Cr:5〜20%を含有し、さらにSn:1〜8
%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる組
成を有するFe−Cr系軟磁性焼結合金は、飽和磁束密
度の低下を最小限に抑えつつ電気抵抗を増大させること
ができる、(ii) Cr:5〜20%を含有し、さらにS
n:1〜8%を含有し、さらにSi,Al,Mn,Vお
よびPのうちの種または2種以上を合計で0.1〜4%
を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなる組成
を有するFe−Cr系軟磁性焼結合金は、電気抵抗をさ
らに一層増大させることができる、などの研究結果が得
られたのである。
されたものであって、(1)Cr:5〜20%、Sn:
1〜8%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物から
なる電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金、
(2)Cr:5〜20%、Sn:1〜8%を含有し、さ
らに、Si,Al,Mn,VおよびPのうちの種または
2種以上を合計で0.1〜4%を含有し、残部がFeお
よび不可避不純物からなる電気抵抗の高いFe−Cr系
軟磁性焼結合金、に特徴を有するものである。
−Cr系軟磁性焼結合金は、Fe−Cr二元合金結晶粒
の粒界に(Fe,Cr)3Sn2、(Fe,Cr)Snな
どの電気抵抗の高いSnリッチな金属間化合物が生成し
た組織が形成され、このためにFe−Cr二元合金粒子
のもつ高飽和磁束密度を維持しながら電気抵抗を著しく
増大させることができ、したがって、Si,Al,M
n,VおよびPのうちの種または2種以上を合計で0.
1〜4%を含有させた電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁
性合金結晶粒の粒界に(Fe,Cr)3Sn2、(Fe,
Cr)Snなどの電気抵抗の高いSnリッチな金属間化
合物を生成させると、電気抵抗がさらに一層増大するの
である。
r系軟磁性焼結合金に含まれるSn並びにSi,Al,
Mn,VおよびPを前述の如く限定した理由を説明す
る。 Cr:Crは、電気抵抗および耐食性を高めるために添
加するが、その含有量が5%未満では十分な電気抵抗お
よび耐食性が得られず、一方、20%を越えて含有する
と、飽和密度が低下するので好ましくない。したがっ
て、Crの含有量を5〜20%に定めた。Cr含有量の
一層好ましい範囲は8〜14%である。
二元合金粒子の結晶粒界に電気抵抗の高いSnリッチな
金属間化合物を形成して電気抵抗を著しく増大させる成
分であるが、その含有量が1%未満では所望の電気抵抗
増大効果が得られず、一方、8%を越えて含有すると、
飽和磁束密度が低下し、さらに焼結性も低下するので好
ましくない。したがって、Snの含有量を1〜8%に定
めた。Sn含有量の一層好ましい範囲は2〜6%であ
る。
分は、Cr:5〜20%を含有し、残部がFeおよび不
可避不純物からなる組成を有するFe−Cr系軟磁性合
金にさらにSi,Al,Mn,VおよびPのうちの種ま
たは2種以上を合計で0.1〜4%を含有させることに
よりFe−Cr系軟磁性合金結晶粒の電気抵抗を増大さ
せるので、必要に応じて添加するが、その含有量が0.
1%未満では所望の電気抵抗増大効果が得られず、一
方、4%を越えて含有すると、飽和磁束密度が低下する
ので好ましくない。したがって、これら成分の含有量を
0.1〜4%に定めた。これら成分の含有量の一層好ま
しい範囲は0.5〜3%である。
磁性焼結合金を製造するには、まず、Fe−Cr二元合
金粉末、またはCrを含有しさらにSi,Al,Mn,
VおよびPのうちの種または2種以上を含有し、残部が
Feおよび不可避不純物からなる組成を有するFe−C
r系軟磁性合金粉末を用意し、さらに、いずれも平均粒
径粒径:5〜50μmを有する市販の純Sn粉末、Fe
−Si合金粉末、純Al粉末、Fe−Mn合金粉末、F
e−V合金粉末、Fe−P合金粉末を用意し、これらF
e−Cr二元合金粉末またはFe−Cr系軟磁性合金粉
末に純Sn粉末、Fe−Si合金粉末、純Al粉末、F
e−Mn合金粉末、Fe−V合金粉末、Fe−P合金粉
末を、Cr:5〜20%、Sn:1〜8%を含有し、残
部がFeおよび不可避不純物からなる組成、またはC
r:5〜20%、Sn:1〜8%を含有し、さらにS
i,Al,Mn,VおよびPのうちの種もしくは2種以
上を合計で0.1〜4%を含有し、残部がFeおよび不
可避不純物からなる組成となるように添加し混合して混
合粉末を作製し、この混合粉末を成形して成形体を作製
し、得られた成形体を真空または不活性ガス雰囲気中、
温度:1100〜1300℃で焼結することにより製造
することができる。
トマイズして平均粒径:40μmを有し表1〜2に示さ
れる成分組成を有するFe−Cr二元合金粉末を作製
し、さらに平均粒径:15μmを有する市販の純Sn粉
末を用意した。これらFe−Cr二元合金粉末および純
Sn粉末を表1〜2に示される配合組成となるように配
合し混合して混合粉末を作製し、得られた混合粉末を成
形して成形体を作製し、得られた成形体を10-3〜10
-4Torrの真空雰囲気中、表1〜2に示される温度条
件で焼結することにより表1〜2に示される成分組成を
有する本発明Fe−Cr系軟磁性焼結合金(以下、本発
明焼結合金という)1〜10、比較Fe−Cr系軟磁性
焼結合金(以下、比較焼結合金という)1〜4および従
来Fe−Cr系軟磁性焼結合金(以下、従来焼結合金と
いう)1を作製した。
〜10、比較焼結合金1〜4および従来焼結合金1につ
いて飽和磁束密度および電気抵抗を測定し、その結果を
表1〜2に示した。
本発明焼結合金1〜10は、従来焼結合金1に比べて、
いずれも飽和磁束密度の低下を抑えつつ電気抵抗を高め
ていることが分かる。しかし、比較焼結合金1〜4は飽
和磁束密度および電気抵抗が共に劣ることが分かる。
−Si合金粉末、純Al粉末、Fe−Mn合金粉末、F
e−V合金粉末、Fe−P合金粉末を添加してSi,A
l,Mn,VおよびPのうちの種または2種以上を合計
で0.1〜4%の範囲内にあるように溶解して溶湯を作
製し、これら溶湯を水アトマイズして平均粒径:40μ
mを有しSi,Al,Mn,VおよびPのうちの種また
は2種以上を合計で0.1〜4%有するFe−Cr系軟
磁性合金粉末を作製した。このようにして作製したFe
−Cr系軟磁性合金粉末に実施例1で用意した純Sn粉
末を配合し混合して混合粉末を作製し、得られた混合粉
末を成形して成形体を作製し、得られた成形体を10-3
〜10-4Torrの真空雰囲気中、温度:1230℃で
焼結することにより表3〜4に示される成分組成を有す
る本発明焼結合金11〜20、比較焼結合金5〜11お
よび従来焼結合金2〜3を作製した。このようにして得
られた本発明焼結合金11〜20、比較焼結合金5〜1
1および従来焼結合金2〜3について飽和磁束密度およ
び電気抵抗を測定し、その結果を表3〜4に示した。
本発明焼結合金11〜20は、従来焼結合金2〜3に比
べて、いずれも飽和磁束密度および電気抵抗が高いこと
が分かる。しかし、比較焼結合金5〜11は少なくとも
飽和磁束密度および電気抵抗の内のいずれか一方が劣る
ことが分かる。
度および電気抵抗が共に高い値を示すので、燃料噴射ポ
ンプのステーターやアーマチュア、ソレノイドバルブコ
アーなど交流で吸着・離脱を繰り返す機器における電磁
気部品のヨーク材料として使用した場合に優れた効果を
奏するものであり、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。
Claims (2)
- 【請求項1】質量%で(以下、%は質量%を示す)、C
r:5〜20%、Sn:1〜8%を含有し、残部がFe
および不可避不純物からなることを特徴とする電気抵抗
の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金。 - 【請求項2】Cr:5〜20%、Sn:1〜8%を含有
し、さらに、Si,Al,Mn,VおよびPのうちの種
または2種以上を合計で0.1〜4%を含有し、残部が
Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする電気
抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002042508A JP2003239050A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002042508A JP2003239050A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003239050A true JP2003239050A (ja) | 2003-08-27 |
Family
ID=27782570
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002042508A Abandoned JP2003239050A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 電気抵抗の高いFe−Cr系軟磁性焼結合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003239050A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-02-20 JP JP2002042508A patent/JP2003239050A/ja not_active Abandoned
Cited By (8)
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