JPH0775205B2 - Ｆｅ―Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ―Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法Info
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- JPH0775205B2 JPH0775205B2 JP1187312A JP18731289A JPH0775205B2 JP H0775205 B2 JPH0775205 B2 JP H0775205B2 JP 1187312 A JP1187312 A JP 1187312A JP 18731289 A JP18731289 A JP 18731289A JP H0775205 B2 JPH0775205 B2 JP H0775205B2
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- C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軟磁気特性に優れている製品を得ることができ
るFe−Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法に関するもので
ある。
るFe−Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法に関するもので
ある。
Fe−Ｐ系合金は高透磁率を有する軟質磁性材料として、
たとえば、継電器、磁気スイッチなどの鉄磁心ドットプ
リンター用のヘッドヨーク材として広く用いられてい
る。
たとえば、継電器、磁気スイッチなどの鉄磁心ドットプ
リンター用のヘッドヨーク材として広く用いられてい
る。
一般にこれらの製品は複雑な形状を有しているため、そ
の製造方法としては塑性加工では不可能であり、また切
削加工では製造コストが高くなるなどの欠点があった。
の製造方法としては塑性加工では不可能であり、また切
削加工では製造コストが高くなるなどの欠点があった。
そこで、このような欠点を補うため、通常所定形状のセ
ラミック製の型を使用して型内にFe−Ｐの融液を注入
し、これを冷却した後、型から取出すという精密鋳造法
を用いて複雑形状品が製造されている。しかしながら、
この精密鋳造法では、金属を溶解し、所望の形状に鋳造
する方法であるために、凝固時に偏析が生じたり、大小
の気孔が内部に残留してしまう場合があり、軟磁気特性
の優れた製品を安定して製造することが困難である。
ラミック製の型を使用して型内にFe−Ｐの融液を注入
し、これを冷却した後、型から取出すという精密鋳造法
を用いて複雑形状品が製造されている。しかしながら、
この精密鋳造法では、金属を溶解し、所望の形状に鋳造
する方法であるために、凝固時に偏析が生じたり、大小
の気孔が内部に残留してしまう場合があり、軟磁気特性
の優れた製品を安定して製造することが困難である。
このような欠点を補うために、Fe−Ｐ合金製部品を粉末
冶金法によって製造する試みがなされている。しかしな
がら通常の粉末冶金法は圧縮成形を行うものであり、Ｐ
粉やFe−Ｐ合金粉が硬質であるために、圧縮成形時に大
きな圧力をかけても成形し難く、クラックが発生し易
い。またこの場合平均粒径が比較的大きなFe粉の中に、
平均粒径が細かい、Ｐ粉、Fe−Ｐ合金粉の両者の中の一
方又は両方を分散させようとする方法がある。
冶金法によって製造する試みがなされている。しかしな
がら通常の粉末冶金法は圧縮成形を行うものであり、Ｐ
粉やFe−Ｐ合金粉が硬質であるために、圧縮成形時に大
きな圧力をかけても成形し難く、クラックが発生し易
い。またこの場合平均粒径が比較的大きなFe粉の中に、
平均粒径が細かい、Ｐ粉、Fe−Ｐ合金粉の両者の中の一
方又は両方を分散させようとする方法がある。
しかしながら、この方法で得た成形体を焼結するとき
に、寸法精度を維持しようとすると、焼結後の最終相対
密度が、せいぜい92〜93％程度までしか上昇できず、粗
いFe粉を用いているために、ＰのFe粉への拡散が不十分
となり、Ｐの分布が不均一になる。このために、軟磁気
特性は、空隙率が高く、Ｐの分布が不均一なものほど劣
化するから、得られた焼結体は、従来から行われている
溶製法と比較して劣るという問題があった。
に、寸法精度を維持しようとすると、焼結後の最終相対
密度が、せいぜい92〜93％程度までしか上昇できず、粗
いFe粉を用いているために、ＰのFe粉への拡散が不十分
となり、Ｐの分布が不均一になる。このために、軟磁気
特性は、空隙率が高く、Ｐの分布が不均一なものほど劣
化するから、得られた焼結体は、従来から行われている
溶製法と比較して劣るという問題があった。
本発明は、前記問題を解決し、優れた軟磁気特性を有す
る高密度のFe−Ｐ合金焼結体を製造できる方法を提供す
ることを目的とするものである。
る高密度のFe−Ｐ合金焼結体を製造できる方法を提供す
ることを目的とするものである。
本発明者等は前記問題を解決し、前記目的を達成するた
めに鋭意研究の結果、特定の割合で配合した特定粒度の
粉末を射出成形し、得られた成形体を脱バインダー処理
し、更に、焼結処理を行った後、特定の冷却速度で徐冷
することによって目的を達成し得ることを見出して本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明は、Ｐが0.1
〜１重量％、残部が実質的にFeからなるように配合した
平均粒径45μｍ以下の粉末及びバインダーからなる組成
物を射出成形し、得られた成形体を脱バインダー処理
し、更に、焼結処理を行った後、50℃/min以下の冷却速
度で徐冷するFe−Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法であ
る。
めに鋭意研究の結果、特定の割合で配合した特定粒度の
粉末を射出成形し、得られた成形体を脱バインダー処理
し、更に、焼結処理を行った後、特定の冷却速度で徐冷
することによって目的を達成し得ることを見出して本発
明を完成するに至った。すなわち、本発明は、Ｐが0.1
〜１重量％、残部が実質的にFeからなるように配合した
平均粒径45μｍ以下の粉末及びバインダーからなる組成
物を射出成形し、得られた成形体を脱バインダー処理
し、更に、焼結処理を行った後、50℃/min以下の冷却速
度で徐冷するFe−Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法であ
る。
使用する粉末はＰ含有量が0.1〜１重量％になるように
配合することが必要である。Ｐ含有量が0.1重量％未満
では焼結密度はほとんど向上せず、その結果優れた軟磁
気特性が発揮されない。１重量％を超えると飽和磁束密
度が極端に低下するので実用性がなくなる。なお、Fe,P
以外の元素は含まれないことが望ましいが、焼結体の軟
磁気特性の外部磁場35Oeにおける磁束密度B35が14,000G
以下とならない範囲ならば含まれていても実質的にFeと
考えられる。
配合することが必要である。Ｐ含有量が0.1重量％未満
では焼結密度はほとんど向上せず、その結果優れた軟磁
気特性が発揮されない。１重量％を超えると飽和磁束密
度が極端に低下するので実用性がなくなる。なお、Fe,P
以外の元素は含まれないことが望ましいが、焼結体の軟
磁気特性の外部磁場35Oeにおける磁束密度B35が14,000G
以下とならない範囲ならば含まれていても実質的にFeと
考えられる。
また、この粉末の平均粒径は45μｍ以下であることが必
要である。平均粒径が45μｍを超える粉末では、この粉
末とバインダーからなる組成物の流動性が低下し、射出
成形がほとんど不可能となり、また射出成形ができたと
しても焼結が進行するのが遅い。そのため、焼結体の最
終密度が上昇せず、磁気特性は著しく低下する。
要である。平均粒径が45μｍを超える粉末では、この粉
末とバインダーからなる組成物の流動性が低下し、射出
成形がほとんど不可能となり、また射出成形ができたと
しても焼結が進行するのが遅い。そのため、焼結体の最
終密度が上昇せず、磁気特性は著しく低下する。
本発明におけるバインダーは射出成形粉末冶金法用とし
て公知のバインダー例えば、ポリエチレン、ワックスな
どを使用することができるが、バインダー除去のとき
に、残留カーボンが発生して、Fe−Ｐ合金中にカーボン
が侵入すると、磁気特性が低下するから、カーボンが残
留しにくいバインダー例えばワックスを主体としたバイ
ンダーを使用することが好ましい。
て公知のバインダー例えば、ポリエチレン、ワックスな
どを使用することができるが、バインダー除去のとき
に、残留カーボンが発生して、Fe−Ｐ合金中にカーボン
が侵入すると、磁気特性が低下するから、カーボンが残
留しにくいバインダー例えばワックスを主体としたバイ
ンダーを使用することが好ましい。
バインダーの除去方法としては、使用するバインダーの
種類によって、加熱脱脂、溶剤脱脂、その他公知の方法
が使用できるが、加熱脱脂装置は他の方法の装置と比較
して簡便であるために、量産時には窒素又は水素雰囲気
中あるいは真空中で行う加熱脱脂が好ましい。
種類によって、加熱脱脂、溶剤脱脂、その他公知の方法
が使用できるが、加熱脱脂装置は他の方法の装置と比較
して簡便であるために、量産時には窒素又は水素雰囲気
中あるいは真空中で行う加熱脱脂が好ましい。
脱バインダーされた成形体の焼結処理は1200〜1400℃で
水素雰囲気中あるいは真空中で30〜180分保持して行な
う。
水素雰囲気中あるいは真空中で30〜180分保持して行な
う。
このように焼結した後50℃/min以下の冷却速度で徐冷す
ることが必要である。50℃/minを超える冷却速度では冷
却時に格子歪を生じ、これがそのまま室温で残留するた
め軟磁気特性が低下する。
ることが必要である。50℃/minを超える冷却速度では冷
却時に格子歪を生じ、これがそのまま室温で残留するた
め軟磁気特性が低下する。
実施例１〜3,比較例１〜４ 原料粉として平均粒径５μｍ、50μｍのカーボニルFe粉
と平均粒径40μｍのFe−27重量％Ｐ母合金粉を混合し、
これにワックス系バインダーをバインダー含有率が40容
量％となるように加え、150℃で混練後ペレット状に造
粒した。このペレットを射出成形機を用いて射出圧力12
00kg/cm2の条件で金型に射出成形した。得られた成形体
を窒素中で300℃に保持してワックス系バインダーの除
去を行った。その後1350℃の温度で２時間焼結し、表１
に示した冷却速度で冷却して常温とした。このようにし
て得られた焼結体に励磁コイル及びサーチコイルを共に
50ターン巻き、直流自己磁束計によりBHヒステリシス曲
線を描いて、外部磁場35Oeにて磁束密度（B35）を求
め、さらに保磁力（Hc）、最大透磁率（μｍ）を求め
た。その結果を表１に示す。
と平均粒径40μｍのFe−27重量％Ｐ母合金粉を混合し、
これにワックス系バインダーをバインダー含有率が40容
量％となるように加え、150℃で混練後ペレット状に造
粒した。このペレットを射出成形機を用いて射出圧力12
00kg/cm2の条件で金型に射出成形した。得られた成形体
を窒素中で300℃に保持してワックス系バインダーの除
去を行った。その後1350℃の温度で２時間焼結し、表１
に示した冷却速度で冷却して常温とした。このようにし
て得られた焼結体に励磁コイル及びサーチコイルを共に
50ターン巻き、直流自己磁束計によりBHヒステリシス曲
線を描いて、外部磁場35Oeにて磁束密度（B35）を求
め、さらに保磁力（Hc）、最大透磁率（μｍ）を求め
た。その結果を表１に示す。
比較例５ 配合調整した粉末にバインダーを加えることなく、その
まま圧力5t/cm2で圧縮加工して圧縮成形体を得た。その
後の焼結からは実施例と同様にして試験及び測定を行っ
た。結果を表１に示す。
まま圧力5t/cm2で圧縮加工して圧縮成形体を得た。その
後の焼結からは実施例と同様にして試験及び測定を行っ
た。結果を表１に示す。
比較例６ 溶製法によって軟質磁性体を得た。焼結することなく、
そのまま実施例と同様にして測定を行なった。結果を表
１に示す。
そのまま実施例と同様にして測定を行なった。結果を表
１に示す。
以上の結果から、本発明による焼結体は、高透磁率、低
保磁力、高磁束密度であり、さらに溶製法、圧縮成形に
よる粉末冶金法に比較し優れた軟磁気特性を有している
ことが認められた。
保磁力、高磁束密度であり、さらに溶製法、圧縮成形に
よる粉末冶金法に比較し優れた軟磁気特性を有している
ことが認められた。
本発明は溶製法製品と比較しても優れた軟磁気特性を有
し、従来の粉末冶金法と比較して軟磁気特性を向上し
得、複雑な形状で高性能の軟磁気特性を有する軟磁性焼
結体を安定して供給し得るなど工業的に有用である顕著
な効果が認められる。
し、従来の粉末冶金法と比較して軟磁気特性を向上し
得、複雑な形状で高性能の軟磁気特性を有する軟磁性焼
結体を安定して供給し得るなど工業的に有用である顕著
な効果が認められる。
Claims (1)
- 【請求項１】Ｐが0.1〜１重量％、残部が実質的にFeか
らなるように配合された、平均粒径45μｍ以下の粉末及
びバインダーからなる組成物を射出成形し、得られた成
形体を脱バインダー処理し、更に、焼結処理を行った
後、50℃/min以下の冷却速度で徐冷することを特徴とす
るFe−Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187312A JPH0775205B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Ｆｅ―Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法 |
| US07/555,843 US5091022A (en) | 1989-07-21 | 1990-07-19 | Manufacturing process for sintered fe-p alloy product having soft magnetic characteristics |
| DE69015035T DE69015035T2 (de) | 1989-07-21 | 1990-07-20 | Verfahren zur Herstellung gesinterter Formkörper einer Fe-P-Legierung mit weichmagnetischen Eigenschaften. |
| EP90307961A EP0409647B1 (en) | 1989-07-21 | 1990-07-20 | Manufacturing process for sintered Fe-P alloy product having soft magnetic characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1187312A JPH0775205B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Ｆｅ―Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0353506A JPH0353506A (ja) | 1991-03-07 |
| JPH0775205B2 true JPH0775205B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=16203798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1187312A Expired - Lifetime JPH0775205B2 (ja) | 1989-07-21 | 1989-07-21 | Ｆｅ―Ｐ合金軟質磁性焼結体の製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5091022A (ja) |
| EP (1) | EP0409647B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0775205B2 (ja) |
| DE (1) | DE69015035T2 (ja) |
Families Citing this family (17)
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|---|---|---|---|---|
| JPH04127405A (ja) * | 1990-09-18 | 1992-04-28 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | 高耐蝕性永久磁石及びその製造方法並びに高耐蝕性ボンド磁石の製造方法 |
| AU660008B2 (en) * | 1991-03-21 | 1995-06-08 | Eaton Corporation | Molded magnetic contactors |
| JPH04329847A (ja) * | 1991-04-30 | 1992-11-18 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | Ｆｅ−Ｎｉ合金軟質磁性材料の製造方法 |
| JP3400027B2 (ja) * | 1993-07-13 | 2003-04-28 | ティーディーケイ株式会社 | 鉄系軟磁性焼結体の製造方法およびその方法により得られた鉄系軟磁性焼結体 |
| DE19706525A1 (de) * | 1997-02-19 | 1998-08-20 | Basf Ag | Phosphorhaltige Eisenpulver |
| US5993507A (en) * | 1997-12-29 | 1999-11-30 | Remington Arms Co., Inc. | Composition and process for metal injection molding |
| US6856051B2 (en) * | 2001-10-03 | 2005-02-15 | Delphi Technologies, Inc. | Manufacturing method and composite powder metal rotor assembly for circumferential type interior permanent magnet machine |
| US6675460B2 (en) | 2001-10-03 | 2004-01-13 | Delphi Technologies, Inc. | Method of making a powder metal rotor for a synchronous reluctance machine |
| US6655004B2 (en) | 2001-10-03 | 2003-12-02 | Delphi Technologies, Inc. | Method of making a powder metal rotor for a surface |
| US7503213B2 (en) * | 2006-04-27 | 2009-03-17 | American Axle & Manufacturing, Inc. | Bimetallic sensor mount for axles |
| KR101867843B1 (ko) | 2010-12-30 | 2018-06-18 | 회가내스 아베 (피유비엘) | 분말 사출 성형용 철계 분말 |
| JP7266963B2 (ja) * | 2017-08-09 | 2023-05-01 | 太陽誘電株式会社 | コイル部品 |
| KR102229460B1 (ko) * | 2018-04-10 | 2021-03-18 | 주식회사 엘지화학 | 인화철(FeP)의 제조방법 |
| WO2019198949A1 (ko) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | 주식회사 엘지화학 | 인화철의 제조방법, 인화철을 포함하는 리튬 이차전지용 양극 및 이를 구비한 리튬 이차전지 |
| JP7150011B2 (ja) | 2018-04-10 | 2022-10-07 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | リン化鉄の製造方法、リン化鉄を含むリチウム二次電池用正極及びこれを備えたリチウム二次電池 |
| KR20200131006A (ko) * | 2019-05-13 | 2020-11-23 | 한국전기연구원 | 탄소재 표면에 금속 인화물 코팅을 포함하는 음극 활물질, 그의 제조 방법 및 이러한 음극 활물질을 구비한 비수계 리튬이차전지 및 그의 제조 방법 |
| IT202100029414A1 (it) * | 2021-11-22 | 2023-05-22 | Bosch Gmbh Robert | Sistema di azionamento elettromagnetico di una valvola |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE372293B (ja) * | 1972-05-02 | 1974-12-16 | Hoeganaes Ab | |
| US4047983A (en) * | 1973-11-20 | 1977-09-13 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Process for producing soft magnetic material |
| US4115158A (en) * | 1977-10-03 | 1978-09-19 | Allegheny Ludlum Industries, Inc. | Process for producing soft magnetic material |
| US4236945A (en) * | 1978-11-27 | 1980-12-02 | Allegheny Ludlum Steel Corporation | Phosphorus-iron powder and method of producing soft magnetic material therefrom |
| JPS5884955A (ja) * | 1981-11-16 | 1983-05-21 | Tdk Corp | 永久磁石 |
| US4721599A (en) * | 1985-04-26 | 1988-01-26 | Hitachi Metals, Ltd. | Method for producing metal or alloy articles |
| JPH0686608B2 (ja) * | 1987-12-14 | 1994-11-02 | 川崎製鉄株式会社 | 金属粉末射出成形による鉄焼結体の製造方法 |
-
1989
- 1989-07-21 JP JP1187312A patent/JPH0775205B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-07-19 US US07/555,843 patent/US5091022A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-20 EP EP90307961A patent/EP0409647B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-20 DE DE69015035T patent/DE69015035T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0409647A3 (en) | 1991-06-12 |
| JPH0353506A (ja) | 1991-03-07 |
| DE69015035D1 (de) | 1995-01-26 |
| EP0409647B1 (en) | 1994-12-14 |
| US5091022A (en) | 1992-02-25 |
| EP0409647A2 (en) | 1991-01-23 |
| DE69015035T2 (de) | 1995-04-27 |
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