JPH03267326A - アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法 - Google Patents
アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法Info
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- JPH03267326A JPH03267326A JP6670790A JP6670790A JPH03267326A JP H03267326 A JPH03267326 A JP H03267326A JP 6670790 A JP6670790 A JP 6670790A JP 6670790 A JP6670790 A JP 6670790A JP H03267326 A JPH03267326 A JP H03267326A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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
この発明は、たとえば電動式パワーステアリング装置の
トルクセンサなどの磁気部品を製造するのに適したアモ
ルファス合金粉末製焼結体を製造する方法に関する。
トルクセンサなどの磁気部品を製造するのに適したアモ
ルファス合金粉末製焼結体を製造する方法に関する。
従来の技術と発明の課題
電動式パワーステアリング装置のトルクセンサとして、
アモルファス合金よりなるものが考えられている。そし
て、トルクセンサなどの磁気部品の性能を高めるために
は、焼結体の空孔率を低く、換言すれば密度を高める必
要があることが分かっている。焼結体の空孔率が高いと
、磁気特性の温度依存性が高くなり、磁気特性の安定性
を損なう。しかも、焼結体の密度が低いと、強度が不足
して機械加工ができないという問題がある。
アモルファス合金よりなるものが考えられている。そし
て、トルクセンサなどの磁気部品の性能を高めるために
は、焼結体の空孔率を低く、換言すれば密度を高める必
要があることが分かっている。焼結体の空孔率が高いと
、磁気特性の温度依存性が高くなり、磁気特性の安定性
を損なう。しかも、焼結体の密度が低いと、強度が不足
して機械加工ができないという問題がある。
従来、アモルファス合金粉末製焼結体は、液体急冷法に
よりつくられた急冷凝固アモルファス合金粉末を用いて
のホットプレス法、圧延法、熱間押出法、爆発成形法な
どにより製造されている。しかしながら、ホットプレス
法の場合には、製造される焼結体の密度比が９８．５％
程度であって高密度の焼結体を得ることができず、しか
も負荷応力が不均一のため形成された焼結体の密度にば
らつきがあるという問題がある。
よりつくられた急冷凝固アモルファス合金粉末を用いて
のホットプレス法、圧延法、熱間押出法、爆発成形法な
どにより製造されている。しかしながら、ホットプレス
法の場合には、製造される焼結体の密度比が９８．５％
程度であって高密度の焼結体を得ることができず、しか
も負荷応力が不均一のため形成された焼結体の密度にば
らつきがあるという問題がある。
圧延法および熱間押出法の場合には、高密度のものが得
られるが、厚さが５Ｉ［１ＩＩ１以上、あるいは直径が
１０ｍｍ以上の大型の焼結体をつくることができないと
いう問題がある。しかも、負荷応力が不均一のため形成
された焼結体の密度にばらつきがあるという問題がある
。爆発成形の場合には、大型の焼結体を形成すると、ク
ラックか発生するという問題がある。さらに、高密度の
焼結体を製造するのに適した粉末冶金法である熱間等方
圧プレス（ＨＩ Ｐ）によって焼結体を製造することも
考えられるが、急冷凝固アモルファス合金粉末の表面に
は、酸化皮膜が形成されているため、焼結体を製造する
ことができないという問題がある。その結果トルクセン
サのような磁気部品をつくるのに適するとともに、加工
を施すのに適した高密度の焼結体を得ることができない
という問題がある。
られるが、厚さが５Ｉ［１ＩＩ１以上、あるいは直径が
１０ｍｍ以上の大型の焼結体をつくることができないと
いう問題がある。しかも、負荷応力が不均一のため形成
された焼結体の密度にばらつきがあるという問題がある
。爆発成形の場合には、大型の焼結体を形成すると、ク
ラックか発生するという問題がある。さらに、高密度の
焼結体を製造するのに適した粉末冶金法である熱間等方
圧プレス（ＨＩ Ｐ）によって焼結体を製造することも
考えられるが、急冷凝固アモルファス合金粉末の表面に
は、酸化皮膜が形成されているため、焼結体を製造する
ことができないという問題がある。その結果トルクセン
サのような磁気部品をつくるのに適するとともに、加工
を施すのに適した高密度の焼結体を得ることができない
という問題がある。
この発明の目的は、上記問題を解決したアモルファス合
金粉末製焼結体の製造方法を提供することにある。
金粉末製焼結体の製造方法を提供することにある。
課題を解決するだめの手段
この発明によるアモルファス合金粉末製焼結体の製造方
法は、 メカニカルアロイング法やメカニカルグライディング法
により製造されたアモルファス合金粉末を、内部が真空
となされたカプセル中に封入し、結晶化温度よりも１０
０℃低い温度以上でかつ結晶化温度以下の温度に加熱し
、上記温度範囲において熱間等方圧プレスにより、アモ
ルファス合金が結晶化しない時間で圧縮成形することを
特徴とするものである。
法は、 メカニカルアロイング法やメカニカルグライディング法
により製造されたアモルファス合金粉末を、内部が真空
となされたカプセル中に封入し、結晶化温度よりも１０
０℃低い温度以上でかつ結晶化温度以下の温度に加熱し
、上記温度範囲において熱間等方圧プレスにより、アモ
ルファス合金が結晶化しない時間で圧縮成形することを
特徴とするものである。
上記において、メカニカルアロイング法またはメカニカ
ルグライディング法は、たとえばボールミルのような装
置を用いて行うものである。
ルグライディング法は、たとえばボールミルのような装
置を用いて行うものである。
すなわち、アモルファス合金を構成する金属の混合粉末
や合金粉末をミルの容器内に入れ、不活性ガス雰囲気中
または真空雰囲気中で、アジテータを所定時間回転させ
ることによりアモルファス合金粉末を得ることができる
。このメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法は、上述のように不活性ガス雰囲気中または真空
雰囲気中で行われるとともに、破壊と冷間圧接との繰返
により粉末表面が常に新表面となされるので、これらの
方法により製造されたアモルファス合金粉末の表面には
酸化皮膜が存在しない。
や合金粉末をミルの容器内に入れ、不活性ガス雰囲気中
または真空雰囲気中で、アジテータを所定時間回転させ
ることによりアモルファス合金粉末を得ることができる
。このメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法は、上述のように不活性ガス雰囲気中または真空
雰囲気中で行われるとともに、破壊と冷間圧接との繰返
により粉末表面が常に新表面となされるので、これらの
方法により製造されたアモルファス合金粉末の表面には
酸化皮膜が存在しない。
内部が真空となされたカプセル中に封入し、ＨＩＰを行
うのは、カプセル中が真空となされていないと、焼結が
困難となるからである。カプセル中の真空度は１０−３
Ｔｏｒｒ以下であるのかよい。
うのは、カプセル中が真空となされていないと、焼結が
困難となるからである。カプセル中の真空度は１０−３
Ｔｏｒｒ以下であるのかよい。
成形温度まで加熱するさいの昇温速度は５℃／分以上で
速ければ速いほど好ましい。
速ければ速いほど好ましい。
成形温度および時間は、予めアモルファス合金粉末を加
圧した場合の成形温度と結晶化時間との関係を求めてお
き、その結果から結晶化を起こさない条件を決定する。
圧した場合の成形温度と結晶化時間との関係を求めてお
き、その結果から結晶化を起こさない条件を決定する。
たとえば、Ｃｏ７９５Ｎ ｂ １５Ｚｒ ５．５の場合
、上記成形温度と結晶化時間との関係は、第１図に示す
グラフのようになる。第１図のグラフにおいて、実線（
Ａ）より下方の部分が、アモルファスの領域で、上方の
部分が結晶の領域である。また、成形温度の下限を結晶
化温度よりも１００℃低い温度としたのは、この温度以
上であれば粘性流動を起こすからである。この下限温度
を図面に破線（Ｂ）で示す。また、成形終了まで一定温
度に保持しておいてもよいし、あるいは上記温度範囲で
あれば、一定でなくてもよい。
、上記成形温度と結晶化時間との関係は、第１図に示す
グラフのようになる。第１図のグラフにおいて、実線（
Ａ）より下方の部分が、アモルファスの領域で、上方の
部分が結晶の領域である。また、成形温度の下限を結晶
化温度よりも１００℃低い温度としたのは、この温度以
上であれば粘性流動を起こすからである。この下限温度
を図面に破線（Ｂ）で示す。また、成形終了まで一定温
度に保持しておいてもよいし、あるいは上記温度範囲で
あれば、一定でなくてもよい。
また、この発明の方法は、Ｎｉ−Ｔｉ、ＴｉＡΩ、Ｎｂ
−３ｎＳＢｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕなどのアモルファス合
金にも適用できる。この中で、たとえばＮ ｉ ５ｏＴ
ｉ ５゜の場合、上記成形温度と結晶化時間との関係は
、第２図に示すグラフのようになる。第２図のグラフに
おいて、実線（Ａ１）より下方の部分が、アモルファス
の領域で、上方の部分が結晶の領域である。また、成形
温度の下限温度を図面に破線（Ｂｌ）で示す。
−３ｎＳＢｉ−３ｒ−Ｃａ−Ｃｕなどのアモルファス合
金にも適用できる。この中で、たとえばＮ ｉ ５ｏＴ
ｉ ５゜の場合、上記成形温度と結晶化時間との関係は
、第２図に示すグラフのようになる。第２図のグラフに
おいて、実線（Ａ１）より下方の部分が、アモルファス
の領域で、上方の部分が結晶の領域である。また、成形
温度の下限温度を図面に破線（Ｂｌ）で示す。
なお、上記のようにして製造された焼結体を、さらに結
晶化しない温度で圧縮成形してもよい。
晶化しない温度で圧縮成形してもよい。
この場合、アモルファス合金の結晶化を促進させること
なく、焼結体の密度を高めることができる。
なく、焼結体の密度を高めることができる。
発明の効果
この発明の方法によれば、メカニカルアロイング法やメ
カニカルグライディング法により製造されたアモルファ
ス合金粉末を使用するので、該アモルファス合金粉末の
表面には酸化皮膜が存在せず、しかもＨＩＰにより、上
記アモルファス合金粉末に、圧力を等方的に加えること
ができるので、高密度でかつ密度の均一な大型の焼結体
が得られる。また、この発明の方法によればアモルファ
ス合金の結晶化が防止される。
カニカルグライディング法により製造されたアモルファ
ス合金粉末を使用するので、該アモルファス合金粉末の
表面には酸化皮膜が存在せず、しかもＨＩＰにより、上
記アモルファス合金粉末に、圧力を等方的に加えること
ができるので、高密度でかつ密度の均一な大型の焼結体
が得られる。また、この発明の方法によればアモルファ
ス合金の結晶化が防止される。
したがって、この発明の方法で製造された焼結体は、従
来のものよりも高密度で、しかもアモルファス状態に保
たれることとなり、電動式パワーステアリング装置のト
ルクセンサのような磁気部品として高性能のものを製造
することが可能となる。さらに、得られた焼結体が高密
度であるから、その強度が大きくなり、機械加工を施す
ことが可能となる。
来のものよりも高密度で、しかもアモルファス状態に保
たれることとなり、電動式パワーステアリング装置のト
ルクセンサのような磁気部品として高性能のものを製造
することが可能となる。さらに、得られた焼結体が高密
度であるから、その強度が大きくなり、機械加工を施す
ことが可能となる。
実 施 例
以下、この発明の実施例を比較例とともに説明する。
実施例１
平均粒径５０μｍのＣｏ粉末と、平均粒径４５μｍのＮ
ｂ粉末と、平均粒径４０ｕｍのＺｒ粉末とを、Ｃｏ７ｅ
、Ｎｂ１５Ｚ ｒｓ、ｓの原子量割合となるように混合
し、得られた混合粉末を、メディア撹拌型ボールミルを
用いてメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法によりアモルファス化し、アモルファス合金粉末
をつくった。ついで、このアモルファス合金粉末を、Ａ
ｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径２９ｍｍのステ
ンレスバイブ内に、パイプ内容積の８０％程度充填し、
粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与えた
。その後、パイプ内部から真空脱気しながらパイプの他
端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部の真
空度は１０−６Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速度１
３℃／分で５６５℃まで加熱し、この温度に保持してＨ
ＩＰにより、時間３０分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／ ｍ
ｍ２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直径
２８ｍｍ、長さ２Ｏｎ＋ｍの焼結体を製造した。
ｂ粉末と、平均粒径４０ｕｍのＺｒ粉末とを、Ｃｏ７ｅ
、Ｎｂ１５Ｚ ｒｓ、ｓの原子量割合となるように混合
し、得られた混合粉末を、メディア撹拌型ボールミルを
用いてメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法によりアモルファス化し、アモルファス合金粉末
をつくった。ついで、このアモルファス合金粉末を、Ａ
ｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径２９ｍｍのステ
ンレスバイブ内に、パイプ内容積の８０％程度充填し、
粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与えた
。その後、パイプ内部から真空脱気しながらパイプの他
端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部の真
空度は１０−６Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速度１
３℃／分で５６５℃まで加熱し、この温度に保持してＨ
ＩＰにより、時間３０分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／ ｍ
ｍ２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直径
２８ｍｍ、長さ２Ｏｎ＋ｍの焼結体を製造した。
このようにして製造された焼結体の密度比を測定したと
ころ、９９．９％であった。また、この焼結体にデイフ
ラクトメータを用いてＸ線回折を施したところ、アモル
ファス状態が保たれていた。
ころ、９９．９％であった。また、この焼結体にデイフ
ラクトメータを用いてＸ線回折を施したところ、アモル
ファス状態が保たれていた。
実施例２
上記実施例１と同様にして得られたアモルファス合金粉
末を、Ａｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径１０＋
ｎｍのＣｕバイブ内に、パイプ内容積の８０％程度充填
し、粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与
えた。その後、パイプ内部から真空脱気しながらバイブ
の他端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部
の真空度は１０−５Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速
度１３℃／分で５８０℃まで加熱し、この温度に保持し
てＨＩＰにより、時間５分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／
■２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直径
９■、長さ１００■の焼結体を製造した。
末を、Ａｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径１０＋
ｎｍのＣｕバイブ内に、パイプ内容積の８０％程度充填
し、粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与
えた。その後、パイプ内部から真空脱気しながらバイブ
の他端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部
の真空度は１０−５Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速
度１３℃／分で５８０℃まで加熱し、この温度に保持し
てＨＩＰにより、時間５分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／
■２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直径
９■、長さ１００■の焼結体を製造した。
このようにして製造された焼結体にはワイヤ放電加工を
施してリング状に成形することが可能であった。また、
この焼結体にデイフラクトメータを用いてＸ線回折を施
したところ、アモルファス状態が保たれていた。
施してリング状に成形することが可能であった。また、
この焼結体にデイフラクトメータを用いてＸ線回折を施
したところ、アモルファス状態が保たれていた。
実施例３
平均粒径４５μｍのＮｂ粉末と、平均粒径４０μｍのＳ
ｎ粉末とを、Ｎｂ、Ｓｎの原子量割合となるように混合
し、得られた混合粉末を、メディア撹拌型ボールミルを
用いてメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法によりアモルファス化し、アモルファス合金粉末
をつくった。ついで、このアモルファス合金粉末を、Ａ
ｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径ＩＣ１ｍのステ
ンレスパイプ内に、パイプ内容積の８０％程度充填し、
粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与えた
。その後、パイプ内部から真空脱気しながらバイブの他
端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部の真
空度は１０−’Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速度１
３℃／分で１０００℃まで加熱し、この温度に保持して
ＨＩＰにより、時間１０分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／
ｍｍ２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直
径９ ｗｍｘ長さ１１０Ｃ１の焼結体を製造した。
ｎ粉末とを、Ｎｂ、Ｓｎの原子量割合となるように混合
し、得られた混合粉末を、メディア撹拌型ボールミルを
用いてメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法によりアモルファス化し、アモルファス合金粉末
をつくった。ついで、このアモルファス合金粉末を、Ａ
ｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径ＩＣ１ｍのステ
ンレスパイプ内に、パイプ内容積の８０％程度充填し、
粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動を与えた
。その後、パイプ内部から真空脱気しながらバイブの他
端開口を閉鎖してカプセル封入した。カプセル内部の真
空度は１０−’Ｔｏｒｒであった。そして、昇温速度１
３℃／分で１０００℃まで加熱し、この温度に保持して
ＨＩＰにより、時間１０分、Ａｒガス圧２０ ｋｇ／
ｍｍ２の条件でアモルファス合金粉末を圧縮成形し、直
径９ ｗｍｘ長さ１１０Ｃ１の焼結体を製造した。
このようにして製造された焼結体にはワイヤ放電加工を
施してリング状に成形することが可能であった。また、
この焼結体にデイフラクトメータを用いてＸ線回折を施
したところ、アモルファス状態が保たれていた。
施してリング状に成形することが可能であった。また、
この焼結体にデイフラクトメータを用いてＸ線回折を施
したところ、アモルファス状態が保たれていた。
第１図はＣＯ７９，５Ｎ ｂ ＋ｓＺ ｒ ｓ、ｓアモ
ルファス合金粉末をＨＩＰにより加圧するさいの成形温
度と結晶化時間との関係を示すグラフ、第２図はＮ ｉ
５ｏＴ ｊ ｓｏアモルファス合金粉末をＨＩＰによ
り加圧するさいの成形温度と結晶化時間との関係を示す
グラフである。
ルファス合金粉末をＨＩＰにより加圧するさいの成形温
度と結晶化時間との関係を示すグラフ、第２図はＮ ｉ
５ｏＴ ｊ ｓｏアモルファス合金粉末をＨＩＰによ
り加圧するさいの成形温度と結晶化時間との関係を示す
グラフである。
Claims (1)
- メカニカルアロイング法やメカニカルグライディング法
により製造されたアモルファス合金粉末を、内部が真空
となされたカプセル中に封入し、結晶化温度よりも１０
０℃低い温度以上でかつ結晶化温度以下の温度範囲に加
熱し、上記温度範囲において熱間等方圧プレスにより、
アモルファス合金が結晶化しない時間で圧縮成形するこ
とを特徴とするアモルファス合金粉末製焼結体の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6670790A JPH03267326A (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6670790A JPH03267326A (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03267326A true JPH03267326A (ja) | 1991-11-28 |
Family
ID=13323673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6670790A Pending JPH03267326A (ja) | 1990-03-15 | 1990-03-15 | アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03267326A (ja) |
-
1990
- 1990-03-15 JP JP6670790A patent/JPH03267326A/ja active Pending
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