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Info
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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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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING 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
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
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- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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.。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 。
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。
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。
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$−ける時効処理を行う。該時効処理は合金内でスピ
ノーダル分解を生起させてα相とα1相それぞれにおい
て、α→αl十α2およびα゛→α11・+α′2の反
応を進行させ、それぞれの保磁力を増大させると同時に
α相とα゛相またはαl十α2相とα″工十α7相との
保磁力差を拡大させる条件が必要である。したがって、
時効処理は高温度から低温度まで制御冷却する〃)、又
は階段的に行うのが望ましい。上記α相ないしα工+α
2相とα“相ないしα゛1+α“2aとの磁性を異方づ
ける付加的条件0には600℃〜680℃の高已度時効
処理を10000e以上の磁界中で行う磁界中時効処理
を実施する。上記反応の初期に磁界が作用することによ
り、α1相とα′1aが磁界方向に伸長工し6.0咽φ
の線材を得た。これを1000℃で1時間加熱後水冷の
溶体化処理を行い、次いで加工率約80チの冷間線引き
加工全行った後640℃で1時間時効処理し、引き続き
610℃から500℃まで5℃/時間の冷却速度で制御
冷却して時効処理全行った。この処理で得らnた複合磁
気特性値はBr = 11.3kG 。
に$−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。
、 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 。
、 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。
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。
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。
,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。
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。
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。
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)
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)
- (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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58017887A JPS59143024A (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58017887A JPS59143024A (ja) | 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 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59143024A true JPS59143024A (ja) | 1984-08-16 |
Family
ID=11956213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58017887A Pending JPS59143024A (ja) | 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 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59143024A (ja) |
-
1983
- 1983-02-05 JP JP58017887A patent/JPS59143024A/ja active Pending
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