JPH01136307A - 焼結用磁性合金粉末 - Google Patents
焼結用磁性合金粉末Info
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- JPH01136307A JPH01136307A JP62294142A JP29414287A JPH01136307A JP H01136307 A JPH01136307 A JP H01136307A JP 62294142 A JP62294142 A JP 62294142A JP 29414287 A JP29414287 A JP 29414287A JP H01136307 A JPH01136307 A JP H01136307A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、圧縮性に優れ、かつ焼結・固化時に液相焼結
を利用して合金成分を容易に均一拡散させ、磁気特性を
良好ならしめる焼結用磁性合金粉末に関する。
を利用して合金成分を容易に均一拡散させ、磁気特性を
良好ならしめる焼結用磁性合金粉末に関する。
従来の技術
粉末冶金法は、鋳造法、鍛造法等とならんで最終製品ま
たはそれに近い形状の部品を製造する手段として、近年
注目されている。特に、最近のエレクトロニックスの発
展に呼応して、磁石材料だけでなく、ケイ素鉄やパーマ
ロイ合金等の軟質磁性材料についても粉末冶金法により
製品化する傾向がみられ、良質の原料粉末の出現が要望
されている。
たはそれに近い形状の部品を製造する手段として、近年
注目されている。特に、最近のエレクトロニックスの発
展に呼応して、磁石材料だけでなく、ケイ素鉄やパーマ
ロイ合金等の軟質磁性材料についても粉末冶金法により
製品化する傾向がみられ、良質の原料粉末の出現が要望
されている。
一般に、純鉄をはじめとする軟質磁性材料は、磁気特性
が金属組織により影響を受けやすいため、軟質磁性材料
を構成する粉末焼結体は、ミクロ偏析がなく、かつ高密
度化して残留気孔を極力減らすことが不可欠になってく
る。この様な粉末焼結体を得る為に使用する原料粉末と
しては、溶湯噴霧法を利用して製造したもの、及び鉄粉
に所定量の合金成分となる元素粉末または合金粉末を添
加・混合する母合金混合法によって製造したものが知ら
れている。又、母合金混合法の改良法によるものとして
、磁性合金粉末ではないが、特公昭45−9649号、
特開昭59−215401号及び特開昭61−1304
01号公報は、焼結用合金鋼粉末を、鉄粉にモリブデン
、銅、ニッケル等の元素粉末を拡散付着させることによ
り製造したものが開示されている。
が金属組織により影響を受けやすいため、軟質磁性材料
を構成する粉末焼結体は、ミクロ偏析がなく、かつ高密
度化して残留気孔を極力減らすことが不可欠になってく
る。この様な粉末焼結体を得る為に使用する原料粉末と
しては、溶湯噴霧法を利用して製造したもの、及び鉄粉
に所定量の合金成分となる元素粉末または合金粉末を添
加・混合する母合金混合法によって製造したものが知ら
れている。又、母合金混合法の改良法によるものとして
、磁性合金粉末ではないが、特公昭45−9649号、
特開昭59−215401号及び特開昭61−1304
01号公報は、焼結用合金鋼粉末を、鉄粉にモリブデン
、銅、ニッケル等の元素粉末を拡散付着させることによ
り製造したものが開示されている。
発明が解決しようとする問題点
ところが、溶湯噴霧法を利用する方法によって得られる
焼結用磁性合金粉末は、鉄粉に添加元素が合金化し、固
溶硬化した形をとるため、鉄粉本来の圧縮性が損なわれ
て高密度の焼結体が鳴られず、結果的には磁気特性が低
下する。一方、母合金混合法によって得られる焼結用磁
性合金粉末は、鉄粉が混在するために圧縮性は比較的良
好であるものの、通常の焼結条件では、添加元素や合金
の拡散反応が不十分となり、得られた焼結体の組織は、
不均一になるため、かえって本来の磁気特性を損なうと
いう問題が残る。更に、母合金混合法の上記改良法によ
る場合は、添加元素がケイ素、アルミニウム等のように
活性な金属を用いた焼結用磁性合金粉末については適用
することが困難であって、Mo、Cu、NlなどFeよ
りも酸化物の標準生成自由エネルギーが大きく還元され
やすい元素に原られるという問題がある。
焼結用磁性合金粉末は、鉄粉に添加元素が合金化し、固
溶硬化した形をとるため、鉄粉本来の圧縮性が損なわれ
て高密度の焼結体が鳴られず、結果的には磁気特性が低
下する。一方、母合金混合法によって得られる焼結用磁
性合金粉末は、鉄粉が混在するために圧縮性は比較的良
好であるものの、通常の焼結条件では、添加元素や合金
の拡散反応が不十分となり、得られた焼結体の組織は、
不均一になるため、かえって本来の磁気特性を損なうと
いう問題が残る。更に、母合金混合法の上記改良法によ
る場合は、添加元素がケイ素、アルミニウム等のように
活性な金属を用いた焼結用磁性合金粉末については適用
することが困難であって、Mo、Cu、NlなどFeよ
りも酸化物の標準生成自由エネルギーが大きく還元され
やすい元素に原られるという問題がある。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもの
である。
である。
したがって、本発明の目的は、圧縮性に優れ、かつ焼結
・固化時に液相焼結を利用して合金成分を容易に均一拡
散させ、磁気特性を良好ならしめる焼結用磁性合金粉末
を提供することにある。
・固化時に液相焼結を利用して合金成分を容易に均一拡
散させ、磁気特性を良好ならしめる焼結用磁性合金粉末
を提供することにある。
問題点を解決するための手段及び作用
本発明者等は、上記母合金混合法の改良について検討し
た結果、鉄粉に添加する成分元素を、予め鉄合金微粉末
の形で混合・成形して、焼結時に容易に拡散・合金化す
本手法によれば、特に鉄合金がケイ素やアルミニウムな
どの活性金属を含有する場合でも、焼結時に酸化され難
いということを見出だし、本発明を完成するに至った。
た結果、鉄粉に添加する成分元素を、予め鉄合金微粉末
の形で混合・成形して、焼結時に容易に拡散・合金化す
本手法によれば、特に鉄合金がケイ素やアルミニウムな
どの活性金属を含有する場合でも、焼結時に酸化され難
いということを見出だし、本発明を完成するに至った。
本発明は、焼結用磁性合金粉末に関するものであって、
鉄を98重量%以上含有する鉄鋼粉末と、鉄を30重量
%以上及びケイ素を15〜25重量%含有し、かつ鉄鋼
粉末の平均粒径の5分の1以下の平均粒径を有する鉄合
金微粉末とよりなり、そして鉄合金微粉末が鉄鋼粉末に
対して10〜30”重量%含有されてなることを特徴と
する。
鉄を98重量%以上含有する鉄鋼粉末と、鉄を30重量
%以上及びケイ素を15〜25重量%含有し、かつ鉄鋼
粉末の平均粒径の5分の1以下の平均粒径を有する鉄合
金微粉末とよりなり、そして鉄合金微粉末が鉄鋼粉末に
対して10〜30”重量%含有されてなることを特徴と
する。
本発明の焼結用磁性合金粉末においては、鉄合金微粉末
が鉄鋼粉末の表面に付着した状態になっていているのが
好ましい。
が鉄鋼粉末の表面に付着した状態になっていているのが
好ましい。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の焼結用磁性合金粉末において、鉄鋼粉末として
は、鉄を98重量%以上含有するものならばどの様なも
のでも使用することができ、例えば、カーボン等が不純
物程度に含まれているものでも使用可能である。純鉄分
が98重量%以上であれば圧縮性は良好である。又、そ
の平均粒径は特に限定されるものではなく、通常の粉末
冶金用鉄粉が好適に使用される。
は、鉄を98重量%以上含有するものならばどの様なも
のでも使用することができ、例えば、カーボン等が不純
物程度に含まれているものでも使用可能である。純鉄分
が98重量%以上であれば圧縮性は良好である。又、そ
の平均粒径は特に限定されるものではなく、通常の粉末
冶金用鉄粉が好適に使用される。
一方、鉄合金微粉末は、鉄を30重量%以上含有する鉄
合金であって、ケイ素を15〜25重量%含有するもの
である。焼結時の融液発生の観点から、状態図的にはF
e−213i (数字は重量%、以下同じ)の組成付
近(共晶温度、 1200’C)が好ましく、したがっ
て、本発明においては、ケイ素の下限は15重量%に設
定する。逆に鉄合金微粉末中のケイ素の量が多すぎると
、粉末の焼鈍や焼結工程で酸化され易く、又焼結時の拡
散・合金化の面からも不利になるので、上限を25重量
%に設定する。
合金であって、ケイ素を15〜25重量%含有するもの
である。焼結時の融液発生の観点から、状態図的にはF
e−213i (数字は重量%、以下同じ)の組成付
近(共晶温度、 1200’C)が好ましく、したがっ
て、本発明においては、ケイ素の下限は15重量%に設
定する。逆に鉄合金微粉末中のケイ素の量が多すぎると
、粉末の焼鈍や焼結工程で酸化され易く、又焼結時の拡
散・合金化の面からも不利になるので、上限を25重量
%に設定する。
更に、この鉄合金微粉末の平均粒径は、鉄鋼粉末の平均
粒径の5分の1以下であることが必要である。鉄合金微
粉末の平均粒径が鉄鋼粉末の平均粒径の5分の1を越え
ると、鉄合金微粉末が軟らかい鉄鋼粉末の間隙中を埋め
る形で取り込まれず、鉄鋼粉末が本来もっている圧縮性
を損なう結果となる。
粒径の5分の1以下であることが必要である。鉄合金微
粉末の平均粒径が鉄鋼粉末の平均粒径の5分の1を越え
ると、鉄合金微粉末が軟らかい鉄鋼粉末の間隙中を埋め
る形で取り込まれず、鉄鋼粉末が本来もっている圧縮性
を損なう結果となる。
本発明において、鉄合金微粉末には、ケイ素の他、アル
ミニウム等、鉄以外の他の成分元素を含んでいてもよい
。
ミニウム等、鉄以外の他の成分元素を含んでいてもよい
。
この鉄合金微粉末は、どの様な製造法によって得られた
ものであってもよいが、例えば、高圧水噴霧法によって
製造されたものが使用される。
ものであってもよいが、例えば、高圧水噴霧法によって
製造されたものが使用される。
本発明の焼結用磁性合金粉末は、鉄鋼粉末に鉄合金微粉
末を添加し、混合することによって得られる。その場合
、鉄鋼粉末と鉄合金微粉末の配合割合は、鉄合金微粉末
が、鉄鋼粉末に対し10〜30重量%の範囲になるよう
に設定される。鉄合金微粉末の配合量が10重量%未満
の場合には、その分ケイ素の含有量が増大し、かつ、焼
結時の融液生成量も不十分なため、拡散・合金化が充分
でなくなる。逆に30重量%を越えると軟らかい鉄鋼粉
末が本来もつ圧縮性を損なう結果となる。
末を添加し、混合することによって得られる。その場合
、鉄鋼粉末と鉄合金微粉末の配合割合は、鉄合金微粉末
が、鉄鋼粉末に対し10〜30重量%の範囲になるよう
に設定される。鉄合金微粉末の配合量が10重量%未満
の場合には、その分ケイ素の含有量が増大し、かつ、焼
結時の融液生成量も不十分なため、拡散・合金化が充分
でなくなる。逆に30重量%を越えると軟らかい鉄鋼粉
末が本来もつ圧縮性を損なう結果となる。
軟質磁性材料としての組成の観点からは、ケイ素は、高
々センダスト(Fe−9,63i−5,4^1)の10
重量%辺りまでの量、又、アルミニウムは、アルフェノ
ールの16重量%辺りまでの量を含む焼結体が得られる
ように、両者を混合するのが効果的である。
々センダスト(Fe−9,63i−5,4^1)の10
重量%辺りまでの量、又、アルミニウムは、アルフェノ
ールの16重量%辺りまでの量を含む焼結体が得られる
ように、両者を混合するのが効果的である。
本発明の焼結用磁性合金粉末においては、鉄合金微粉末
が鉄鋼粉末の表面に固着した状態になっていているのが
好ましい、その様な状態のものを製造するには、鉄鋼粉
末に、鉄合金微粉末を所定量添加し混合した後、混合物
を、真空または非酸化性雰囲気中で焼鈍すればよく、そ
れによって鉄合金微粉末を鉄鋼粉末の表面に固着させる
ことができる。
が鉄鋼粉末の表面に固着した状態になっていているのが
好ましい、その様な状態のものを製造するには、鉄鋼粉
末に、鉄合金微粉末を所定量添加し混合した後、混合物
を、真空または非酸化性雰囲気中で焼鈍すればよく、そ
れによって鉄合金微粉末を鉄鋼粉末の表面に固着させる
ことができる。
その場合1.焼鈍温度が鉄合金微粉末の再結晶温度であ
る700℃よりも低い場合には、鉄鋼粉末の表面に鉄合
金微粉末が仮焼結した形で均一分散され難く、又、再結
晶によるいわゆる焼鈍効果も得られない、逆に焼鈍温度
が900℃よりも高くなると、鉄粉同士が焼結・固化し
たり、鉄鋼粉末に対し、鉄合金微粉末中のケイ素、アル
ミニウム等の合金成分元素の焼結・拡散が進み、固溶硬
化してしまう、したがって、焼鈍温度は700〜900
℃の範囲に設定するのが好ましい。
る700℃よりも低い場合には、鉄鋼粉末の表面に鉄合
金微粉末が仮焼結した形で均一分散され難く、又、再結
晶によるいわゆる焼鈍効果も得られない、逆に焼鈍温度
が900℃よりも高くなると、鉄粉同士が焼結・固化し
たり、鉄鋼粉末に対し、鉄合金微粉末中のケイ素、アル
ミニウム等の合金成分元素の焼結・拡散が進み、固溶硬
化してしまう、したがって、焼鈍温度は700〜900
℃の範囲に設定するのが好ましい。
実施例
以下、本発明を実施例によって説明する。
鉄鋼粉末として鉱石還元鉄粉(〜100メツシュ、平均
粒径76a)に、水噴霧法によって製造されたFe−9
Si、 Fe−21Si 、又はFe−27Si合金微
粉末(平均粒径は第1表に示す)を、Fe−33iの組
成を有する焼結体が得られるような割合で混合して均一
化し、600〜1000℃の範囲の特定の温度で1時間
水素雰凹気下焼鈍を施した。焼鈍温度が700℃未満の
場合には、鉄鋼粉末とFe−8i合金微粉末の仮焼結が
不十分であり、又900℃を越えると、鉄鋼粉末同士の
焼結が進み、凝集・固化が生じた。
粒径76a)に、水噴霧法によって製造されたFe−9
Si、 Fe−21Si 、又はFe−27Si合金微
粉末(平均粒径は第1表に示す)を、Fe−33iの組
成を有する焼結体が得られるような割合で混合して均一
化し、600〜1000℃の範囲の特定の温度で1時間
水素雰凹気下焼鈍を施した。焼鈍温度が700℃未満の
場合には、鉄鋼粉末とFe−8i合金微粉末の仮焼結が
不十分であり、又900℃を越えると、鉄鋼粉末同士の
焼結が進み、凝集・固化が生じた。
焼鈍温度800℃において得られた焼鈍粉末について、
45wφX 35nmφの金型を使用して、7トン/−
でプレス成形して、環状圧粉体紮製造した。
45wφX 35nmφの金型を使用して、7トン/−
でプレス成形して、環状圧粉体紮製造した。
得られた環状圧粉体を1350℃で1時間真空焼結し、
いずれもFe−33iの組成の焼結体を得た。これらに
ついて直流磁気特性を測定した。その結果を第1表に示
す。
いずれもFe−33iの組成の焼結体を得た。これらに
ついて直流磁気特性を測定した。その結果を第1表に示
す。
第1表からも明らかなように試料NQ1の焼結体は、鉄
鋼粉末にFe−93i合金微粉末を30重量%以上混合
するため、圧粉密度が低く、かつ焼結時の融液生成量も
数%(融点: 1350℃)で、高密度化しにくい、又
、試料Nα4の焼結体は、本発明の実施例である試料1
1Q2及び3の場合と同一組成のFe−2181合金微
粉末を用いているが、粗大粒径を有するものであるため
、鉄鋼粉末本来の圧縮性が損なわれ、相対的に焼結密度
も低く、他方、試料NQ5のFe−27Si合金微粉末
を用いる場合は、やはり融点: 1350℃であるため
、液相焼結による高密度化が起こらない。
鋼粉末にFe−93i合金微粉末を30重量%以上混合
するため、圧粉密度が低く、かつ焼結時の融液生成量も
数%(融点: 1350℃)で、高密度化しにくい、又
、試料Nα4の焼結体は、本発明の実施例である試料1
1Q2及び3の場合と同一組成のFe−2181合金微
粉末を用いているが、粗大粒径を有するものであるため
、鉄鋼粉末本来の圧縮性が損なわれ、相対的に焼結密度
も低く、他方、試料NQ5のFe−27Si合金微粉末
を用いる場合は、やはり融点: 1350℃であるため
、液相焼結による高密度化が起こらない。
上記の試料のいずれの場合においても、焼結体の密度に
ほぼ比例して直流磁気特性も向上することが分かる。
ほぼ比例して直流磁気特性も向上することが分かる。
発明の効果
本発明の焼結用磁性合金粉末は、銑を98重量%以上含
有する鉄鋼粉末と、鉄を30重量%以上及びケイ素を1
5〜25重量%含有し、かつ鉄鋼粉末の平均粒径の5分
の1以下の平均粒径を有する鉄合金微粉末とよりなり、
そして鉄合金微粉末が鉄鋼粉末に対して10〜30重量
%含有されてなるから、この焼結用磁性合金粉末を成形
して焼結すると、鉄鋼粉末中に鉄合金微粉末が均一に分
散され、かつ、圧縮性に優れた、又、直流磁気特性の優
れた磁性合金焼結体が得られる。
有する鉄鋼粉末と、鉄を30重量%以上及びケイ素を1
5〜25重量%含有し、かつ鉄鋼粉末の平均粒径の5分
の1以下の平均粒径を有する鉄合金微粉末とよりなり、
そして鉄合金微粉末が鉄鋼粉末に対して10〜30重量
%含有されてなるから、この焼結用磁性合金粉末を成形
して焼結すると、鉄鋼粉末中に鉄合金微粉末が均一に分
散され、かつ、圧縮性に優れた、又、直流磁気特性の優
れた磁性合金焼結体が得られる。
特許出願人 大同特種鋼株式会社 外1名代理人
弁理士 製部 剛
弁理士 製部 剛
Claims (2)
- (1)鉄を98重量%以上含有する鉄鋼粉末と、鉄を3
0重量%以上及びケイ素を15〜25重量%含有し、か
つ鉄鋼粉末の平均粒径の5分の1以下の平均粒径を有す
る鉄合金微粉末とよりなり、鉄合金微粉末が鉄鋼粉末に
対して10〜30重量%含有されてなることを特徴とす
る焼結用磁性合金粉末。 - (2)鉄合金微粉末が鉄鋼粉末の表面に固着してなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の焼結用磁
性合金粉末。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62294142A JP2639812B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 焼結用磁性合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62294142A JP2639812B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 焼結用磁性合金粉末 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01136307A true JPH01136307A (ja) | 1989-05-29 |
JP2639812B2 JP2639812B2 (ja) | 1997-08-13 |
Family
ID=17803852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62294142A Expired - Lifetime JP2639812B2 (ja) | 1987-11-24 | 1987-11-24 | 焼結用磁性合金粉末 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2639812B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60165302A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性焼結材料の製造法 |
JPS6227501A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Toshiba Corp | 焼結軟磁性部品の製造方法 |
JPS6227545A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Toshiba Corp | 焼結軟磁性部品の製造方法 |
JPS6314838A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Riken Corp | Fe−Si系焼結軟磁性材料の製造方法 |
-
1987
- 1987-11-24 JP JP62294142A patent/JP2639812B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60165302A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性焼結材料の製造法 |
JPS6227501A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Toshiba Corp | 焼結軟磁性部品の製造方法 |
JPS6227545A (ja) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Toshiba Corp | 焼結軟磁性部品の製造方法 |
JPS6314838A (ja) * | 1986-07-04 | 1988-01-22 | Riken Corp | Fe−Si系焼結軟磁性材料の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2639812B2 (ja) | 1997-08-13 |
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