JPH07238352A - 高耐食性電磁ステンレス鋼焼結体 - Google Patents

高耐食性電磁ステンレス鋼焼結体

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JPH07238352A
JPH07238352A JP6029316A JP2931694A JPH07238352A JP H07238352 A JPH07238352 A JP H07238352A JP 6029316 A JP6029316 A JP 6029316A JP 2931694 A JP2931694 A JP 2931694A JP H07238352 A JPH07238352 A JP H07238352A
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JP
Japan
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stainless steel
corrosion resistance
sintered compact
binder
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JP6029316A
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English (en)
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Akihito Otsuka
昭仁 大塚
Masakazu Enboku
正和 遠北
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 保磁力が1.5Oe以下で、磁束密度10k
G以上の磁気特性を有し、耐食性の優れた高耐食性電磁
ステンレス鋼焼結体を提供すること。 【構成】 Cr 15〜25重量%、Si 0.5〜5
重量%、Mo 0.2〜3重量%、Ni 0.1〜3重
量%、Cu 0.2〜1重量%、C 0.01重量%以
下、N 0.01〜1重量%、残部がFe及び不可避不
純物からなり、保磁力が0.7〜1.6Oeで、磁束密
度が10〜11.5kGである高耐食性電磁ステンレス
鋼焼結体による。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電磁弁に好適な高耐食
性電磁ステンレス鋼焼結体に関する。
【0002】
【従来の技術】電磁バルブや電磁ポンプ等のリレー機構
部には軟磁性材料が使用される。前記軟磁性材料が晒さ
れる流体等の媒体が排水等のように腐食性を有する場合
には、純鉄や鉄−ケイ素鋼を鉄芯材にメッキを施して耐
食性を持たせていた。しかし、これは使用中にメッキが
剥離したり摩耗するとその効果が無くなる欠点があっ
た。また、18〜20重量%Cr−1〜3重量%Si−
1〜3重量%Mo系の耐食電磁ステンレス鋼も使用され
るが、塩素基や硫酸基を含む或いは孔食の発生する腐食
性の高い流体中で使用される場合は、やはり十分な耐食
性を有しなかった。これらの用途には保磁力(Hc)が
2エルステッド(Oe)以下で、磁束密度が10キロガ
ウス(kG)以上のものが使用される。それは、保磁力
が1.5エルステッドを越えると応答性が悪くなり、磁
束密度10kG未満であると鉄芯との脱着性が悪くなる
ためである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、保磁力が
1.5エルステッド以下で、磁束密度10kG以上の磁
気特性を有し、耐食性の優れた高耐食性電磁ステンレス
鋼焼結体を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題は、Cr 15
〜25重量%、Si 0.5〜5重量%、Mo 0.2
〜3重量%、Ni 0.1〜3重量%、Cu 0.2〜
1重量%、C 0.01重量%以下、N 0.01〜1
重量%、残部がFe及び不可避不純物からなり、保磁力
が0.7〜1.6Oeで、磁束密度が10〜11.5k
Gである高耐食性電磁ステンレス鋼焼結体により解決さ
れる。
【0005】
【作用】本発明は、Cr−Si−Mo系の耐食電磁ステ
ンレス鋼焼結体において、種々の構成元素及び添加元素
の含有量を最適化することにより、従来のCr−Si−
Mo系では得られなかった、耐食性及び磁気特性の優れ
た高耐食性電磁ステンレス鋼焼結体を見いだしたもので
ある。
【0006】まず本発明の高耐食性電磁ステンレス鋼焼
結体の化学組成の限定理由について述べる。Cr含有量
は15〜25重量%でなければならない。Crは耐食性
向上に寄与する元素で、15重量%未満では十分な耐食
性は得られず、含有量が25重量%を越えると磁気特性
が低下する。また、Cr含有量が18〜25重量%であ
ると硫酸に対する耐食性及び孔食電位はより高くなりよ
り好ましい。更にまた、Cr含有量が24〜25重量%
であると硫酸に対する耐食性及び孔食電位は極めて高く
なり更に好ましい。Si含有量は0.5〜5重量%でな
ければならない。Siは磁気特性を得るために必要な元
素であり、含有量が0.5重量%未満でも5重量%を越
えても十分な磁気特性が得られない。また、Si含有量
が5重量%を越えると加工性が低下し機械加工時等にク
ラックが生じ易い。
【0007】Mo含有量は0.2〜3重量%でなければ
ならない。Moは耐食性向上に寄与する元素で、含有量
が0.2重量%未満では十分な耐食性は得られず、3重
量%を越えると磁気特性が低下する。Ni含有量は0.
1〜3重量%でなければならない。Niは塩酸に対する
耐食性を改善する元素で、含有量が0.1重量%未満で
は耐食性改善の効果がなく、3重量%を越えると磁気特
性が低下する。Cu含有量は0.2〜1重量%でなけれ
ばならない。Cuは硫酸に対する耐食性と溶接性を改善
する元素で、含有量が0.2重量%未満では耐食性を改
善する効果がなく、1重量%を越えると磁気特性が低下
する。
【0008】Cは特に結晶粒界に炭化物を形成すると耐
食性が劣るため、含有量は0.01重量%以下でなけれ
ばならない。また、C含有量は0.002〜0.07重
量%が更に好ましい。Cはバインダが分解することによ
り焼結体に吸収される。N含有量は0.01〜1重量%
でなければならない。また、N含有量は0.02〜0.
8重量%が更に好ましい。Nは耐孔食性向上に有効な元
素であるが、含有量が0.01重量%未満であると耐孔
食性は十分向上せず、一方、1重量%を越えると結晶粒
界面に窒化クロムが形成されて耐食性が低下してしま
う。
【0009】なお、焼結体が耐食性を満足する上記の化
学組成範囲内で、焼結体は良好な応答性及び鉄芯との脱
着性を発揮する0.7〜1.6Oeの保磁力と10〜1
1.5kGの磁束密度を有する。
【0010】次に本発明の焼結体の製造方法について説
明する。Fe,Cr,Mo,Si,Ni及びCuの金属
粉或いはそれらの合金粉を適宜混合して混合粉とし、熱
可塑性有機バインダと合わせて混練し、射出成形法によ
り所望の形状の成形体を得る。有機物バインダとしては
パラフィン、樹脂、ステアリン酸等の分散剤からなるも
の等通常のものが使用できる。次に、前記成形体は必要
により脱バインダ処理後、真空中で加熱し焼結処理して
焼結体を得る。
【0011】なお、前記バインダの熱分解によりCが前
記焼結体に取り込まれるため、バインダ添加量、脱バイ
ンダや焼結条件を調整することにより前記焼結体のC含
有量が調節それる。なお、前記混合粉にあらかじめCを
任意量添加してもよい。また、Nは脱バインダや焼結時
に雰囲気に導入される窒素ガス或いは窒化性ガスから取
り込まれるため、前記の脱バインダや焼結の条件や雰囲
気を調節することにより、前記焼結体のN含有量が調節
できる。なお、前記混合粉にあらかじめ窒素を含有する
原料を任意量添加してもよい。また、前記の混合粉をプ
レス成形後、焼結する一般の粉末冶金法によっても前記
と同様な焼結体が得られるのは勿論の事である。
【0012】
【実施例】平均粒径12μmのFe−30重量%Cr合
金粉とそれぞれ平均粒径5μmのNi粉,Cu粉,Fe
粉及び平均粒径3μmのMo粉を種々の組成で配合し、
混合した。次に、外径20mm、内径10mmで高さ1
0mmのリング状金型を用い、成形圧力4トン/cm2
で前記混合粉をプレス成形して成形体を得た。前記成形
体を10×10-2Torrの真空中で温度1350℃で
焼結後、冷却速度300℃/hrで徐冷してしてリング
形状の焼結体を得た。前記焼結体の化学分析をおこなっ
た。分析結果を表1に示す。
【0013】
【表1】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 化 学 成 分 値 ( 重 量 % ) Cr Si Mo Ni Cu C N −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 15 0.6 1.03 0.9 0.8 0.008 0.5 実施例1 16.9 3.99 0.35 0.7 0.9 0.07 0.4 実施例2 19 2.49 1.99 2 0.5 0.004 0.05 実施例3 19.1 2.49 3 1 0.7 0.005 0.1 実施例4 19.2 2.48 1.02 1 0.3 0.006 0.02 実施例5 24.8 3.1 2.98 0.8 0.6 0.007 0.7 実施例6 24.9 1.03 1 0.9 0.9 0.002 0.8 実施例7 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 19 2.51 0.09 1 0.7 0.008 1.2 比較例1 19.1 2.5 3.5 1 1.5 0.03 0.4 比較例2 26 2.49 1.33 0.4 0.7 0.01 0.9 比較例3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0014】次に、前記焼結体の磁気特性及び耐食性試
験をおこなった。磁気特性はチオフィ直流自記磁束計に
より測定し、測定結果を表2に示す。なお、磁束密度は
磁場が10Oeの時の値である。また、耐食性は、硫酸
全浸漬試験及び塩酸全浸漬試験をおこない、他に、JI
S G 0577に準拠して孔食電位を測定することに
より評価した。硫酸全浸漬試験は温度25℃の5重量%
の硫酸水溶液中に前記焼結体を24時間浸漬した後の腐
食減量を測定して耐食性を評価した。塩酸全浸漬試験は
硫酸水溶液の替わりに5重量%の塩酸水溶液を使用した
以外は前記の硫酸全浸漬試験と同様にしておこなった。
結果を併せて表2に示す。
【0015】
【表2】 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 磁 気 特 性 耐 食 性 Hc B 5%硫酸 5%塩酸 孔食電位 (Oe) (kG) (mg/dm2/hr) (mV) −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 0.9 11.4 2.5 0.41 463 実施例1 0.8 10.8 3.2 0.4 450 実施例2 1.5 10.4 0 0.45 649 実施例3 1 10.3 0 0.5 632 実施例4 1 10.5 0 0.42 679 実施例5 0.9 10.3 0 0.63 987 実施例6 1.2 10.4 0 0.62 987 実施例7 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 4.4 10.1 8 0.9 234 比較例1 1.5 9.1 4.4 0.85 645 比較例2 5.2 8.7 5.6 0.88 212 比較例3 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
【0016】表2より、請求項1に示される成分範囲内
の実施例はいずれも耐食性が優れるのみならず、0.8
〜1.5Oeの保磁力及び10.3〜11.4の磁束密
度を有し、優れた特性を有していることが分かる。
【0017】
【発明の効果】以上詳細に述べたように、保磁力が0.
7〜1.6Oeで、磁束密度10〜11.5kGの磁気
特性を有し、耐食性の優れた高耐食性電磁ステンレス鋼
焼結体を提供することができた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cr 15〜25重量%、Si 0.5
    〜5重量%、Mo0.2〜3重量%、Ni 0.1〜3
    重量%、Cu 0.2〜1重量%、C 0.01重量%
    以下、N 0.01〜1重量%、残部がFe及び不可避
    不純物からなり、保磁力が0.7〜1.6Oeで、磁束
    密度が10〜11.5kGである高耐食性電磁ステンレ
    ス鋼焼結体。
JP6029316A 1994-02-28 1994-02-28 高耐食性電磁ステンレス鋼焼結体 Pending JPH07238352A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009019264A (ja) * 2007-06-11 2009-01-29 Nippon Piston Ring Co Ltd 軟磁性鉄基焼結部材
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