JPS59143024A - 複合磁気特性を有するFe−Cr−Co系磁性合金の製造方法 - Google Patents

複合磁気特性を有するFe−Cr−Co系磁性合金の製造方法

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JPS59143024A
JPS59143024A JP58017887A JP1788783A JPS59143024A JP S59143024 A JPS59143024 A JP S59143024A JP 58017887 A JP58017887 A JP 58017887A JP 1788783 A JP1788783 A JP 1788783A JP S59143024 A JPS59143024 A JP S59143024A
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JP
Japan
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alloy
phase
magnetic
composite magnetic
cold
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Pending
Application number
JP58017887A
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English (en)
Inventor
Kenichi Ono
小野 堅一
Koichi Hoshino
耕一 星野
Kazuhiro Kumasaka
熊坂 一裕
Shozo Kubota
窪田 昭三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気的自己保持形継電器およびスイッチなどの
鉄心として有用な複合磁気特性を有するF’e−Cr−
Co 合金ないしFe−Cr−Co  fr:主体とし
た合金(、以下Fe−=Cr−Co系合金とする)を効
率よく、かつ生産性よく製造する方法に関する。
従来の磁気的自己保持形継電器およびスイッチの鉄心に
使用される磁性材料は第1図に示すように単純な磁化曲
線を有するものであった。
この材料を使用した磁気的自己保持形継電器およびスイ
ッチは接点を閉成状態から開放状態にする場合駆動法が
複雑になるか、あるいは駆動起磁力の厳密な制御が必要
であり、磁性材料の磁気特性変動も一定にしなけれはな
らず、設計。
製造において非常に困難を伴なうという欠点があった。
このような欠点は第2図に示すような複合磁気特性を有
する磁性材料を鉄心として使用することにより解決され
ることが知られており、このため複合磁気特性を有する
磁性材料の製造法が種々提案されている。例えは磁気特
性の異なる2樵の磁性合金?機械的にクラッドする方法
(特開間第54−102597号)磁気特性の異なる2
種の磁性合金粉末Th 1?、合する方法(%開開第5
7−10828号)などが開示されている。し7か17
ながら、これらの複合手法で複合磁気特性を得る方法で
は合金赳成の異なる2種の合金または粉末について、同
一の熱処理及び加工条件で所望とするそれぞれの磁気特
性を得なければならず、このために熱処理及び加工等の
製造条件が厳しく、歩留ジが悪く、生産価格が高くなる
欠点がある。この欠点tm決する方法として一単一組J
戎のFe−Cr−Co 系合金で複合磁気特性を得る製
造方法が本願と同−出龜人の出願に係る特開間第55−
28327号などに開示されている■この方法はFe−
Cr−Co  を主成分とする磁性合金をα相とγ相と
が共存する温度で溶体化処理し、次いでその1ま又は冷
間力■工を行った後に一次時効処理を行い、さらに加工
″420チ以上の冷間加工を行い、次いで二次時効処理
4行う方法である。この方法では一次時効処理前の冷間
加工処理は必ずしも行う必要はなく、むしろ−次時効処
理後に行う冷間加工処理の方が複合磁気特性を得るのに
必要な処理である。しかしながら、−次時効処理後の冷
間加工は一次時効処理の結果生起するスピノーダル分解
反応によって硬化した状態について行わなければならず
、このため冷間加工が難しく、ダイスの摩耗が激しいな
どの問題があった@又、上記製造法では皿回の時効処理
の間に冷間加工工程が介在するため生産性の面で問題が
あった。
本発明は複合磁気特性を有するFe−Cr−Co 系磁
性合金と生産性よく製造する改良された製造方法を提供
するものであり、その構成は、上記Fe−Cr−Co 
系合金をα相とγ相とが共存する温度領域で溶体処理し
た後、加工率20%以上の冷間加工を行い、次いで時効
処理を行うことにより複合磁気特性を形成することを特
徴とする。
詳細に考玄した結果に基づいてなされたものである。即
ち本発明者らはFe−Cr−Co 系磁性合金の複合磁
気特性#i(へ組成、特にCrd度の異なるα相とγJ
t+とが共存する条件、(Bl非磁性γ相が強磁性α相
に変態しα相とα″相との混相になる条件、次いで(q
α相とα“イlとの保磁力の差が犬さくなる条件を順次
満足することにより出現するものであることを見出し、
さらに、0α相とC゛相の8性ヲ磁気的に異方づける条
件が付加されると複合磁気特性はより一層改善される知
見を得た。ここで上記条件(5)を満足するには次の溶
体化処理4行えシ1]よい0即ち、Fe−Cr−Co 
 合するものであって、副成分として5%以下のSl。
7%以下の”vV、 Mo、  10 %以下のCu、
12%以下のNi、 Mn、  3 %以下のAt、 
 V、 Hl)、 Ta、 Ti。
Zr、 Hfのうちの一種座たけ二科以上金添加含有せ
しめた合金ケ用い、該合金を700℃〜1200.。
℃の温度で10分以上刀口熱し水冷するO上mlの合金
成分範囲はα相とγ相とが共存する合金成分範囲である
が、詳しくは以下の理由により限定される。
Crは20%未満ではスピノーダル分解反応か十分に進
行しないためα相とα°相との保磁力差が小さく顕著な
複合磁気特性が得られない・またCrが35%を越える
と冷間及工が困難となる。
CoVilθ饅未満ではα相とγaとの共任状態を得る
溶体化処理が難づかしく、烙らにスピノーダル分解反応
が低縣就になジ、時効処理が長時間となるため実用的で
ない。またCoが30袋?越えると硬くて脆いディ1が
生成し易くなるため冷間刀りエラ5困4′4Fとなる。
Siはα相形成元累であり、f8湯の流H1す性を顕著
に同上させる効果を有するが、5φ?こえるとの相が析
出し合金を者しく lDj<化芒ぜる。又W。
1Vloともα相形成元紫であり、α相およびα°第1
4の保磁力を増大させるが、7%を赴■えると、Siと
同様、合金を者しく脆化させる。
CuはFeとの置換効果のある元素であり、10%を越
えると残留修束折度(Br)  を著しく低下さぜる。
 Ni 、 Pvlnはγ相形成元索であすCr及び他
のα相形元素との相互作用によってα相とr相の量比を
制御するのに重要な添加元素であり、加工性を向上させ
る効果をもつが、12%を越えると溶体化処理が難づか
しくなり、さらにスピノーダル分解反応が低温度になり
時効処理が長時間となるため実用的でないa At、 
V、 Nb、 Ta 。
Ti 、 Zr、 Hfはα相形成元素である。このう
ちAtはF相析出の抑制効果をもつが、3%?越えると
結晶粒を粗大化させるため冷間加工性を劣化させる。V
、 Nb、 ’l’a  はα相およびα1相の保磁力
を増大させ、Ti 、 Zr、 Hfは角形性を同上さ
せるが、いずれも3%を越えるとα相領域が拡大し、必
要なα相とγ相との共存を得るのが困難となる。
次に上記条件0のためには、上記条件(へ)で処理した
Fe−Cr−Co 系合金を加工率20%以上の冷間刃
ロエを行う0冷間加工としては例えば線引加工、圧延刃
ロエ、スェージング加工等を実施するとよい。尚加工率
とは加工前と加工仮における断面減少率である・該冷間
加工によりα相十r相の合金m識に2いて非磁性のγ相
が応力歪により強磁性のα”相に転移し、高保磁力を実
現するための組織状態が形成されるo70”7:)・る
Mi識影形成ためには最少限加工率20%i′、Ak冷
間加工が必要であり、好ましくは加工率30チ以上であ
ればよい。
次に上記条件0のためには400℃〜700℃の温度下
に$−ける時効処理を行う。該時効処理は合金内でスピ
ノーダル分解を生起させてα相とα1相それぞれにおい
て、α→αl十α2およびα゛→α11・+α′2の反
応を進行させ、それぞれの保磁力を増大させると同時に
α相とα゛相またはαl十α2相とα″工十α7相との
保磁力差を拡大させる条件が必要である。したがって、
時効処理は高温度から低温度まで制御冷却する〃)、又
は階段的に行うのが望ましい。上記α相ないしα工+α
2相とα“相ないしα゛1+α“2aとの磁性を異方づ
ける付加的条件0には600℃〜680℃の高已度時効
処理を10000e以上の磁界中で行う磁界中時効処理
を実施する。上記反応の初期に磁界が作用することによ
り、α1相とα′1aが磁界方向に伸長工し6.0咽φ
の線材を得た。これを1000℃で1時間加熱後水冷の
溶体化処理を行い、次いで加工率約80チの冷間線引き
加工全行った後640℃で1時間時効処理し、引き続き
610℃から500℃まで5℃/時間の冷却速度で制御
冷却して時効処理全行った。この処理で得らnた複合磁
気特性値はBr = 11.3kG 。
小Hc = 1350e 、大Hc = 4500e 
、 Bo= −05kG。
角形比(Br/Bs ) = 0.80であった。
実  施  例  3 重量係で23.64r Cr 、 15.0 % Co
 、 1.0%Cu 。
0、81Nb、  残Feよりなる組成の試料全実施例
1と同様な方法で冷間線引加工し6.0聴φの線材を得
た。これを950℃で1時間加熱後水冷の溶体化処理を
行い、次いでカロエ率約80チの冷間線引き加工を行っ
た後、約20000eの磁場中で6504℃、30分の
時効処理を行い、引き続き下記の順序で段階的な時効処
理を行い、 61、0℃   580℃   550℃   520
℃1時間   2時間   2時間   2時間Br 
= 12.7 k、(3、小HC=1260e、大Hc
=4100e、Bo = −1,81<G角形比(Br
/Bs)= 0.90の角形性の良い複合磁気特性値全
骨た。こ九に対し、磁場を印加しないで同様な時効処理
を行った試料の複合磁気特性値はBr= 11.7 k
G、1J−Hcl 210e 、大Hc−3930e。
Bo−1,7kG −角形比(Br/B、) ”= ’
 83であった。以上のことから本発明における、磁場
中時効処理は角形性改善の効果音もっことが判る。
実  施  例  4 重量係で262%Cr 、 17.0 % Co−、1
,9%Mo 、 1.11y Ni 、 0.5%Ta
 、残部Feよりなる組成の試料全実施例1と同様な方
法て冷間線引加工し6.0咽φの線材全骨た。こn’k
 1000℃で1時間加熱後水冷の溶体化処理全行い次
いで加工率約80%の冷間線引き加工を行つた後、約2
0000eの磁場中にて630℃、30分の時効処理を
行い、引き続き610℃から500℃寸で5℃/時間の
冷却速度で制御冷却して時効処理?行い、Br = 1
1.8k(3、小HCl410e、大Hc4780e 
、 Bo =−0,7kG。
角形比(”r/BS) = o、 s sの複合磁気特
性値を得た。
以上説明したように本発明においてはFe −Cr −
Co系磁性合金について複合磁気特性全出現させる条件
に充描する処理として溶体化処理→冷間加工→時効処理
の各工程金¥施することにより充分な複合磁気特性を得
ることができ、従来の処理工程に比べて工程数が大巾に
短縮している。又冷間加工は軟かい溶体化処理状態のみ
について行うため、加工容易である。したがって本発明
の製造方法によれば複合磁気特性を有する磁性合金を効
率よく、かつ低価格に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の磁性材狛の特性金示す磁化曲線o7パン
7゜ 第2図は複合磁気特性を示す磁化曲線め7・・う7、図
中Br 、 Bo 、小Hc 、大Hc[複合磁気特性
?l!−l個−る特性項目である。 特許出願人 日本電信電話公社 代   理   人 弁理士光石士部 (他1名)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  Fe−Cr−Co 合金ないしFe−Cr−
    Cot−主体とする合金をα相とr相とが共存する温度
    領域で溶体処理した後、〃ロエ率20%以上の冷間加工
    を行い、次いで時効処理を行うことにより複合磁気特性
    を形成することを特徴とする複合磁気特性を有するFe
    −0r−Co 系磁性合金の製造方法。 (2、特許請求の範囲第1項記載の製造方法において、
    時効処i1に磁界中で行うことを特徴とする複合磁気特
    性r有するFe−Cr−Co 系磁性合金の製造方法。
JP58017887A 1983-02-05 1983-02-05 複合磁気特性を有するFe−Cr−Co系磁性合金の製造方法 Pending JPS59143024A (ja)

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