JP3343045B2 - Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法 - Google Patents
Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/0425—Copper-based alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
- B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
Description
ールなどに使用されているCu−Ni−Fe(キュニフ
ェ)合金磁石の線材又は薄板材の製造方法に関する。
%、Ni:20重量%、Fe:20重量%の組成で代表
される実用の磁石合金(例えば特公昭55−9814号
広報、特公昭55−4248号広報、特公平3−618
82号広報)で、高温でfcc単相(γ)領域があり、
600℃近傍で時効するとγ相はNi−Fe−rich
の強磁性相γ1 相とCu−richの非磁性相γ2 相の
2相に分離する。その際にスピノーダル分解によって反
応が進行する。そして冷間加工によりγ1 相を細長く延
ばし、保磁力および角形性を向上させるものである。こ
のCu−Ni−Fe磁石の実用材料としての主な用途の
1つは磁気スケール用線材および薄板材である。
作製し、溶体化処理した後、熱間押出により棒状試料を
作製し、その後冷間引抜きまたはスウェージングにより
直径数mmの線材に加工あるいは冷間圧延により厚さ数
mmの薄板に加工することにより形状異方化し、その後
時効処理し、所望の磁気特性を発現させている。また、
鋳造法によりインゴットを作製する方法をとらずに粉末
工法による製造方法もある。これは、水アトマイズ法に
て目的組成の合金粉末を作製し、還元処理を行った後金
属製容器に粉末を充填し、所定の温度に加熱し、熱間押
出により棒状材料を作製し、同様に冷間引抜きまたはス
ウェージングにより直径数mmの線材に加工あるいは冷
間圧延により厚さ数mmの薄板に加工することにより形
状異方化し、その後時効処理し、所望の磁気特性を発現
させる方法である。また、水アトマイズ法のかわりにガ
スアトマイズ法を用いることにより還元処理の工程を省
略し、粉末作製後金属製容器に粉末をそのまま充填し、
所定の温度に加熱し、熱間押出により棒状材料を作製
し、同様に冷間引抜きまたはスウェージングにより直径
数mmの線材に加工あるいは冷間圧延により厚さ数mm
の薄板に加工することにより形状異方化し、その後時効
処理し、所望の磁気特性を発現させる方法もある。
i−Fe合金の線材又は薄板材の製造工程では、熱間押
出した後に冷間加工するのが必須の工程となっている。
Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法におい
ては、圧延での熱間加工は不可能とされてきた。その理
由としては、例えば従来の鋳造法で作製したインゴット
を圧延する場合、組織が粗大であるため圧延時の加熱温
度設定をシビアに管理しても圧延割れなどの問題があ
り、圧延による加工は困難と考えられてきたからであ
る。そのため従来、熱間押出により直径数十mmまで固
化成形した後、冷間加工工程で直径数mmの線材または
厚さ数mmの薄板材に加工する方法がとられてきた。し
かしながら、熱間押出は設備上の理由で直径数十mmの
大きさまでにしかサイズダウンすることができないた
め、その後数mmまでサイズダウンするためには多数の
冷間引抜き工程が必要となっていた。また、熱間押出で
加工する際、設備上の理由で押出後の長さは数m以下に
規制されるため、材料を複数本に分断する必要がある。
このため、その後の冷間引抜き工程で冷間引き抜き用の
ダイスに複数回口付けする必要があり、また最終製品ま
での減面率が大きいと、加工硬化により断線するため、
中間焼鈍が必要であり、作業能率の点でも手間がかかる
という問題があった。
下でなされたものであって、その目的とすることは、従
来技術に見られる種々の問題点を解決したCu−Ni−
Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法を提供するこ
とにあり、特に、磁気特性に優れた健全な磁気スケール
用Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方
法を提供することにある。すなわちその発明の要旨とす
るところは、ガスアトマイズ法により合金粉末を作製
し、この合金粉末を金属製の容器に充填・封入し、これ
を熱間押出装置にて900℃以上、歪み速度10s-1以
上の大きな歪み速度で押出し、充填密度が実質95%以
上の高密度でかつ微細組織を有した粉末成形材を得た
後、金属製容器を除去し、次いで、該粉末成形材を90
0℃以上で熱間圧延しコイル状の圧延材を得た後、該圧
延材を冷間加工して直径5mm以下の線材あるいは厚さ
1mm以下の薄板材を製造することを特徴とするもので
ある。本発明は、特に直径3mm以下の線材あるいは厚
さ300μm以下の薄板材の製造に適用すれば、その効
果が顕著である。本発明の特徴は、ガスアトマイズ法に
よる合金粉末の作製工程と、これに続く熱間押出工程に
より、高密度でかつ微細組織を有した粉末成形材を得る
ことにより、熱間圧延の適用を実現し、コイル状圧延材
を得ることに成功した点にある。このような特徴を有す
るCu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方
法は、他には見られない新規なものである。
製に水アトマイズ法を用いることも検討・研究したが、
合金粉末の酸素含有量が多くなってしまい、固化成形し
ても、良好な磁気特性を有する線材または薄板材を得る
ことができなかった。目的達成のためには、合金粉末の
酸素量低減のための還元処理が必須となり、製造工程数
およびコストの増加が避けられないものであった。
により合金粉末を作製し、この合金粉末を金属製の容器
に充填・封入し、これを熱間押出装置にて押出すもので
ある。本発明においては、前半の工程にこの粉末工法を
用いればよい。この工法においては、その押出温度での
変形抵抗値が小さい場合には、押出時の歪み速度が小さ
いと押出ダイス内で十分に充填密度が上がる前に押出が
始まり、押出された材料の密度は低い状態となる。これ
に対して、歪み速度10s-1以上の大きな歪み速度で押
出すことにより、押出の際に、ダイス内で押出材料は実
質的に95%以上の高密度に充填される。
な結晶粒組織を持つ押出棒材を得、金属製の容器を除去
した後に熱間圧延を行い、直径数mmのコイル状圧延材
を得る。このコイル状圧延材に対して、これを直径5m
m以下の線材または厚さ1mm以下の薄板材とするため
に冷間加工を行うものである。
する。比較例1、2は、本発明実施例との比較を行うた
め、粉末成形材を得るまでの工程は本発明実施例と同様
の工程を採用した。
よび8%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉にて
溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径100μmの
合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容器
に充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50s
-1で直径210mmから直径70mmに押出し、金属製
の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材を
1050℃で熱間圧延し、直径9mmのコイル状圧延材
を作製した後、冷間引抜きにより直径2mmの線材を製
造した。その結果、5回の冷間引抜きにより良好な線材
を製造することができた。
よび15%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉に
て溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径120μm
の合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容
器に充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50
s-1で直径210mmから直径70mmに押出し、金属
製の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材
を1075℃で熱間圧延し、直径8mmのコイル状圧延
材を作製した後、冷間引抜きにより直径2mmの線材を
製造した。その結果、5回の冷間引抜きにより良好な線
材を製造することができた。
よび8%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉にて
溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径100μmの
合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容器
に充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50s
-1で直径210mmから直径70mmに押出し、金属製
の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材を
1050℃で熱間圧延し、直径10mmのコイル状圧延
材を作製した後、冷間圧延により厚さ180μmの薄板
材を製造した。その結果、8回の冷間圧延により厚さ1
80μmの薄板材を製造することができた。
よび15%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉に
て溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径120μm
の合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容
器に充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50
s-1で直径210mmから直径70mmに押出し、金属
製の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材
を1075℃で熱間圧延し、直径9mmのコイル状圧延
材を作製した後、冷間圧延により厚さ260μmの薄板
材を製造した。その結果、8回の冷間圧延により厚さ2
60μmの良好な薄板材を製造することができた。
よび8%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉にて
溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径100μmの
合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容器
に充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50s
-1で直径160mmから直径20mmに押出し、金属製
の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材か
ら冷間引抜きにより直径2mmの線材を製造した。その
結果、直径2mmの線材を得るまでに、20回の冷間引
抜きを必要とした。
よび15%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉に
て溶解後、ガスアトマイズを行い、平均粒径120μm
の合金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容
器に充填・脱気・封入後、温度1000℃、歪み速度5
0s-1で直径160mmから直径20mmに押出し、金
属製の容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形
材から冷間圧延により厚さ200μmの薄板を製造し
た。その結果、厚さ200μmの薄板材を得るまでに、
23回の冷間圧延を必要とした。
よび15%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉に
て溶解し、インゴットを作製した。作製したインゴット
を1050℃で熱間圧延を行ったが、圧延割れが発生
し、健全なコイル状圧延材を得ることができなかった。
よび8%になるように秤量配合し、真空誘導溶解炉にて
溶解後、水アトマイズを行い、平均粒径150μmの合
金粉末を作製した。作製した合金粉末を金属製の容器に
充填・脱気・封入後、温度980℃、歪み速度50s-1
で直径210mmから直径70mmに押出し、金属製の
容器を除去し、粉末成形材を得た。この粉末成形材を1
050℃で熱間圧延し、直径10mmのコイル状圧延材
を作製した後、冷間圧延により厚さ180μmの薄板材
を製造した。
性が得られず、また薄板材製造工程で破断が多発し、安
定して製造ができなかった。
ば、Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造
工程を大幅に省略することができ、その効果は極めて大
なるものである。また、生産スピードを向上でき、か
つ、低コストで磁気スケール材を製造できるようになっ
たことは工業上極めて有利である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ガスアトマイズ法によりNi:5〜25
重量%、Fe:5〜25%、残部Cuおよび不可避不純
物からなるCu−Ni−Fe合金粉末を作製し、該Cu
−Ni−Fe合金粉末を金属製の容器に充填・封入し、
これを熱間押出装置にて900℃以上、歪み速度10s
-1以上の大きな歪み速度で押出し、充填密度が実質95
%以上の高密度の粉末成形材を得た後、金属製容器を除
去し、次いで該粉末成形材を900℃以上で熱間圧延し
コイル状の圧延材を得た後、該圧延材を冷間加工して直
径5mm以下の線材を製造することを特徴とするCu−
Ni−Fe合金磁石の線材の製造方法。 - 【請求項2】 ガスアトマイズ法によりNi:5〜25
重量%、Fe:5〜25%、残部Cuおよび不可避不純
物からなるCu−Ni−Fe合金粉末を作製し、該Cu
−Ni−Fe合金粉末を金属製の容器に充填・封入し、
これを熱間押出装置にて900℃以上、歪み速度10s
-1以上の大きな歪み速度で押出し、充填密度が実質95
%以上の高密度の粉末成形材を得た後、金属製容器を除
去し、次いで該粉末成形材を900℃以上で熱間圧延し
コイル状の圧延材を得た後、該圧延材を冷間加工して厚
さ1mm以下の薄板材を製造することを特徴とするCu
−Ni−Fe合金の薄板材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02658397A JP3343045B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02658397A JP3343045B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10223465A JPH10223465A (ja) | 1998-08-21 |
JP3343045B2 true JP3343045B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=12197577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP02658397A Expired - Lifetime JP3343045B2 (ja) | 1997-02-10 | 1997-02-10 | Cu−Ni−Fe合金磁石の線材又は薄板材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3343045B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019108571A (ja) * | 2017-12-15 | 2019-07-04 | 三菱マテリアル株式会社 | CuNi合金スパッタリングターゲットおよびCuNi合金粉末 |
CN114807666B (zh) * | 2021-12-02 | 2022-12-09 | 东北大学 | 一种高导电高强铜铁合金制备方法 |
CN116060440B (zh) * | 2023-03-06 | 2023-06-20 | 太原科技大学 | 一种镍基合金线材及其制备方法 |
-
1997
- 1997-02-10 JP JP02658397A patent/JP3343045B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10223465A (ja) | 1998-08-21 |
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