JPS5810463B2

JPS5810463B2 - Ｆｅ↓−Ｃｒ↓−Ｃｏ系磁石合金

Info

Publication number: JPS5810463B2
Application number: JP53106059A
Authority: JP
Inventors: 雅夫岩田; 久夫吉沢; 茂穂谷川; 善司五十嵐
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1978-08-30
Filing date: 1978-08-30
Publication date: 1983-02-25
Also published as: JPS5534638A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金に関するもので
特に溶湯の流動性が良く、熱処理が容易で切削性が良好
であると共に磁気特性の優れた上記磁石合金の合金組成
に関するものである。

Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系合金は、圧延等の塑性加工および切
削加工が可能な硬質磁性材料として、近年益益有望視さ
れている材料である。

通常この合金は、所望の組成となるように各合金成分を
配合し、溶解・鋳造して所望形状の合金を得たのち、必
要に応じて熱間または冷間加工を施し、ついでα相単相
化のための溶体化処理と２相分離のための時効処理を行
なって製造される。

上記２相分離のための時効処理は、通常具なる温度での
多段時効又は特定温度域での連続時効又はこれらの組合
せ時効処理が行われる。

また、磁気特性向上のために、上記溶体化処理と時効処
理との間に冷間加工を施したり、磁場中時効を行なうこ
ともある。

さらにまた、特性向上の目的で溶体化処理後時効し、次
いで冷間加工した後に時効を施したり、あるいは溶体化
処理後磁場処理を施し、次いで冷間加工を行なった後時
効処理することもある。

しかしながら、公知のＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金は、（１）溶湯の流動性が必ずしも良好ではない。

（２）熱間加工、溶体化処理の温度が高い。

（３）溶体化処理温度から常温又は時効若しくは磁場処
理温度まで高速冷却する必要がある。

（４）切削加工が可能であるが、切削抵抗が大きく、ま
た切削面が滑らかにならない場合があるなど切削性は必
ずしもよくない。

（５）磁気特性が必ずしも満足し得るものでない。

などの欠点のいずれかを有している。

このため、任意の形状および大きさの合金を容易に得る
ことが出来、熱処理が容易で且つ磁気特性に優れたＦｅ
−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金の出現が望まれていた。

本発明は、かかる現状に鑑みなされたもので、上記従来
技術の欠点を解消した新規なＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合
金を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明は、重量比で（以下同
じ）、Ｃｒ１７〜４５％、００３〜３５％、残部Ｆｅを
主成分とし、副成分として８０．５％以下、Ｓｉ０．１
〜５％を含有することを特徴とするものである。

本発明において、上記ＳとＳｉは同時に添加含有せしめ
ることに意義があり、これらを単独添加含有するだけで
は得られない優れた効果を得ることができるものである
。

すなわち、Ｓｉの添加することにより冷却速度を緩和し
たもの（特公昭５１−１０５７０号公報）磁気特性を向
上したもの（特開昭４９−１２３１１３号公報）などは
公知であるが、Ｓｌを単独添加しただけでは切削加工を
行なった場合、切削性が必ずしも良好でないため、製造
および価格上問題があった。

本願発明者らは上記従来技術を基盤に種々検討した結果
、ＳとＳｉとを同時に添加含有した場合に極めて優れた
効果が得られることを見出し、これに基づいて本発明を
成したものである。

本発明において、Ｃｏが３％よりも少なくなると保磁力
の低下が著しく、磁石合金として実用できないため、Ｃ
ｏ量の下限は３％とすることが必要である。

またＣｏ量が３５％を越えると、加工性が悪くなるとと
もに永久磁石としての残留磁束密度が不足してくるため
、Ｃｏの上限は３５％とする。

またＣｏは、省資源化の目的からは、その含有量が少な
い方が望ましいが、一方高保磁力を得るためには含有量
がある程度多い方が望ましいため、工業上７〜２０％の
範囲とするのが好適である。

また、Ｃｒが１７％未摘では磁気特性発現に必要な二相
分離が生起しない。

一方、Ｃｒが４５％を越えると加工性に悪影響が生じる
。

このため、Ｃｒ量は１７〜４５％とする。

しかし、磁気特性の点からみると、Ｃｒは２３〜３５％
が最高の結果を生じる。

Ｓは、切削性を改善すると共に、Ｈｃを向上させるのに
必要であるが０．５％を越えると熱間加工性が劣化する
と共に磁気特性か悪くなる。

このためＳ量は０．５％以下とするのが好ましい。

Ｓｉは、溶湯の流動性を改善し、熱処理における冷却速
度を緩和する等の顕著な効果をもたらすがこの効果を得
るためには、少なくとも０．１％以上の添加含有が必要
である。

一方、５％を越えると冷間における加工性が阻害される
ので、Ｓｉ量は０．１〜５％とする。

また、磁気特性の点からは０．３〜３％の範囲とするの
が好ましい。

また本発明合金において、脱酸添加剤としてＭｎ、Ａ１
等を１％以下含むことは本発明合金の特性を損うことは
なく、またＣその他の不純物元素は０．１％以下の限度
で含有しても差支えない。

以下本発明合金の実施例について説明する。

実施例１高周波溶解により、合金組成が３０％Ｃｒ−１５％Ｃｏ
−０，０２％Ｓ−１，５％Ｓｉ−残部Ｆｅであるような
５ｋｇのインゴットを得た。

このインゴットには偏析および巣の発生が全く無く、本
合金溶湯の流動性は極めて良好であった。

上記インゴットを熱間圧延で５ｍｍ厚まで圧延した板か
ら、巾１ｃｒ、長さ３０ｍｔの短冊状試片を作成した。

これを９００℃で１時間加熱し溶体化処理をした後、６
３０℃で１時間、４００００ｅで磁界中処理し、次いで
６００℃から４８０℃まで１００℃／１６ｈｒで徐冷し
た。

その結果、残留磁束密度Ｂｒキ１２，３００Ｇ、保磁力
Ｈｃキロ５００ｅ、最大エネルギー積（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ
：５．７Ｘ１０６Ｇ・Ｏｅの磁石合金が得られた。

実施例２高周波溶解により、合金組成が２５％Ｃｒ−１３％Ｃｏ
−０，１％Ｓ−１，５％Ｓｉ−残部Ｆｅであるような５
ｋｇのインゴットを得た。

巣および偏析は全く見られなかった。

このインゴットから、実施例１と同様にして試片を作成
し、１０５０℃で１時間溶体化処理をした後、６４０℃
で１時間、４００００ｅで磁界中処理した。

また時効は５９０℃から４８０℃まで１００Ｃ／１６ｈ
ｒで徐冷した。

その結果、残留磁束密度Ｂｒ：１３，８００Ｇ、保磁力
Ｈｃキロ２００ｅ、最大エネルギー積（Ｂ−Ｈ）ｍａｘ
：６．４Ｘ１０６Ｇ・Ｏｅの磁石が得られた。

実施例３大気中で溶解し、合金組成が３５％Ｃｒ−８％Ｃｏ−０
，２％Ｓ−１，５％Ｓｉ−残部Ｆｅであるような種々の
形状の合金を、シェル鋳型によって得たところ、その鋳
造性は極めて良好であった。

得られた合金丸棒について、１０００℃で３０分溶体化
処理した後、６００℃で１時間、４００００ｅで磁界中
処理し、次いで５８０℃で１時間、５６５℃で２時間、
５５０，５４０，５３０，５２０゜５１０．５００℃で
各３時間時効処理を施した結果、残留磁束密度Ｂｒキ１
０，０００Ｇ、保磁力Ｈｃ中４５００ｅ、最大エネルギ
ー積（Ｂ−Ｈ）ｍａｘキ３．０Ｘ１０６Ｇ−Ｏｅの磁気
特性を得た。

実施例４大気中で溶解し、合金組成が３０％Ｃｒ−１０％Ｃｏ−
０，２％Ｓ−０，５％Ｓｉ−残部Ｆｅであるような種々
の形状の合金をシェル鋳型によって得たところ、その鋳
造性は極めて良好であった。

得られた合金丸棒について切削加工を試みたところ、き
わめて滑らかに切削することができた。

この丸棒を１０００℃で１時間溶体化処理した後、６２
０℃で１時間、４００００ｅで磁界中処理し、次いで６
００℃から５００℃まで１００Ｃ／１６ｈｒで時効処理
した結果、残留磁束密度Ｂｒ：１１，５００Ｇ保磁力Ｈ
ｃキロ１００ｅ、最大エネルギー積（Ｂ−Ｈ）ｍａｘキ
４．３Ｘ１０６Ｇ−Ｏｅの磁気特性を得た。

Claims

【特許請求の範囲】

１重量比で、Ｃｒ１７〜４５％、６０３〜３５％５Ｏ
９５％以下、Ｓｉ０．１〜５％、残部実質的にＦｅから
なるＦｅ−Ｃｒ−Ｃｏ系磁石合金。