JPS6156282B2 - - Google Patents
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- JPS6156282B2 JPS6156282B2 JP56081893A JP8189381A JPS6156282B2 JP S6156282 B2 JPS6156282 B2 JP S6156282B2 JP 56081893 A JP56081893 A JP 56081893A JP 8189381 A JP8189381 A JP 8189381A JP S6156282 B2 JPS6156282 B2 JP S6156282B2
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- iron
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
商用周波数のような低周波領域で使用され、特
に高性能を必要としない軟磁性材料には、0.5〜
５重量％のSiを含む鉄−珪素系合金が広く用いら
れている。この材料は通常薄板状で市販され、使
用者が所要の形状に打抜き加工し、所定の厚さに
積層して例えば鉄心を製造している。 この様な場合、所要の形状および厚さの部材を
量産できる点では粉末冶金法による製造が適して
いるが、ただ材質が鉄−珪素合金の場合は若干の
問題がある。その主なものは、原料粉中に硬質な
Si粉またはフエロシリコン粉を含むために成形用
金型の摩耗が促進されて金型寿命が短くなり、得
られる製品の寸法精度および原価に大きな影響を
与える点である。 そこで本発明の目的は、焼結材の磁気特性は低
下させずに成形時の金型摩耗を減少させる方法を
見出し、鉄−珪素系磁性合金の粉末冶金法による
経済的な製造を可能にすることにある。 ところで、金型の摩耗の原因は後述の実験結果
が示すように添加するSi粉やフエロシリコン粉の
粒度に依存し、添加量（重量）が等しい場合、微
粉ほど摩耗が著しい。 一方、焼結材の磁気特性は、Siが完全に拡散し
た場合に最良値が得られる。そして拡散現象の面
から見れば粒子が細かいほど拡散し易い。このこ
とは、一定の焼結条件下ではSiまたはフエロシリ
コンの粒度が微細なほど磁気特性は向上すること
になる。尤も粉末の成形性の面からは、微粉が多
くなると一般に成形性が低下して圧粉密度が低く
なる。従つて添加量が多い場合は圧粉密度に伴う
磁気特性の低下との相殺を生じる。 実験：先ずSiの供給源としてJIS規格の３号フエ
ロシリコン（JIS：FSi3）を搗砕して、第１表
に示す粒度分布のフエロシリコン粉（以下原粉
末と呼ぶ。）を用意した。 次にフエロシリコン粉の粒度が金型摩耗および
製品の軟磁特性に及ぼす影響を調べる目的で、原
粉末を篩分して145メツシユ篩上の粗粉部分と325
メツシユ篩下の微粉部分の２種に層別し、100メ
ツシユ以下のアトマイズ鉄粉にそれぞれ6.2％と
潤滑剤としてステアリン酸亜鉛0.5％を配合して
以下に述べる各試料を作製した。 即ち、金型の摩耗についてはこれと密接な関係
のある圧粉体の抜き出し力を比較することとし、
成形圧力７t/cm2で直径11.3mm、長さ10mmの円柱状
試料を成形し、この圧粉体を金型から抜き出すの
に要する力を測定した。 また、軟磁特性の比較試料は内径30mm、外径40
mm、厚さ５mmのリング状に成形圧力７t/cm2で成形
し、温度1200℃の真空炉中で20分間焼結したもの
で、その組成はSi含有量2.6％であつた。この試
料について軟磁特性の評価尺度として最大透磁率
（μｍ）を測定した結果を、抜き出し力の測定値
と併せて第２表に示す。 この表のデータは磁気特性の向上には微粉が、
一方金型摩耗の減少には粗粉が適していることを
示している。 本発明は上述の知見に基づきなされたもので、
その骨子は原料鉄粉に配合する金属Si粉またはフ
エロシリコン粉の粒度を200メツシユ以下の微粉
とし、且つこの微粉を40〜200メツシユの適宜の
大きさに造粒して配合することにある。 この方法によれば原料粉中の微粉の割合が減少
するため粉末の成形性が向上し、また硬質粉末の
見掛けの表面積が減少して金型との接触の機会も
減る結果、金型の摩耗が減少する。一方、焼結時
には微粉化によりSiの拡散が充分に行なわれ、所
期の磁気特性を保つことができる。 以下実施例について本発明の内容を説明する。 実施例 先ず325メツシユ篩下のフエロシリコン粉に
PVAの５％水溶液を９％添加し、通常の転動造
粒法で80〜150メツシユに造粒し乾燥した。 次に粒度100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉に
この造粒粉6.2％と潤滑剤としてステアリン酸亜
鉛0.5％を配合し、前記の実験と同一の条件で軟
磁特性および抜き出し力の試験試料を作製し、最
大透磁率および抜き出し力を測定した。 また比較のため、第１表のフエロシリコン粉を
造粒せずにそのまま配合した以外は上記と同一の
比較試料を作製し、最大透磁率および抜き出し力
を測定した。 第３表は以上の実験結果を示したもので、この
表から分るように、本発明法によれば磁気特性は
従来のレベルを維持したまま、抜き出し力を減少
させることができる。そして抜き出し力の減少率
から経験的な数値に基づいて推定すると、金型の
摩耗量は従来法の約1/4であつた。 なお、上記の実施例ではフエロシリコンとして
JIS規格の３号（Si含有量40〜45％）のものを用
いたが、Si含有量の異なる１号、２号および６号
の場合も同様の傾向を示す。 またフエロシリコンの粒度は、200メツシユよ
り粗くなると拡散が不充分となり、磁気特性の低
下が顕著になるので、上限を200メツシユとし
た。ただし200メツシユ以上の粗粉が残つていて
も、その量が20％以下ならば実用上大きな差は認
められない。 造粒粉の粒度は、粉末の成形性と金型の摩耗軽
減の両面から40〜200メツシユ、好ましくは80〜
150メツシユの範囲が適当である。 造粒に使用する結合剤は、造粒粉が成形までの
取り扱いに耐える強度を持ち、また焼結中にその
殆どが飛散して、製品の品質を低下させる物質が
残留しないものが好ましい。これらの点からは水
ガラスや粘土などのような無機物質よりも、ポリ
ビニールアルコール（PVA）、カルボキシメチル
セルローズ（CMC）、ヒドロキシエチルセルロー
ズ（HEC）などの有機結合剤が好ましい。
に高性能を必要としない軟磁性材料には、0.5〜
５重量％のSiを含む鉄−珪素系合金が広く用いら
れている。この材料は通常薄板状で市販され、使
用者が所要の形状に打抜き加工し、所定の厚さに
積層して例えば鉄心を製造している。 この様な場合、所要の形状および厚さの部材を
量産できる点では粉末冶金法による製造が適して
いるが、ただ材質が鉄−珪素合金の場合は若干の
問題がある。その主なものは、原料粉中に硬質な
Si粉またはフエロシリコン粉を含むために成形用
金型の摩耗が促進されて金型寿命が短くなり、得
られる製品の寸法精度および原価に大きな影響を
与える点である。 そこで本発明の目的は、焼結材の磁気特性は低
下させずに成形時の金型摩耗を減少させる方法を
見出し、鉄−珪素系磁性合金の粉末冶金法による
経済的な製造を可能にすることにある。 ところで、金型の摩耗の原因は後述の実験結果
が示すように添加するSi粉やフエロシリコン粉の
粒度に依存し、添加量（重量）が等しい場合、微
粉ほど摩耗が著しい。 一方、焼結材の磁気特性は、Siが完全に拡散し
た場合に最良値が得られる。そして拡散現象の面
から見れば粒子が細かいほど拡散し易い。このこ
とは、一定の焼結条件下ではSiまたはフエロシリ
コンの粒度が微細なほど磁気特性は向上すること
になる。尤も粉末の成形性の面からは、微粉が多
くなると一般に成形性が低下して圧粉密度が低く
なる。従つて添加量が多い場合は圧粉密度に伴う
磁気特性の低下との相殺を生じる。 実験：先ずSiの供給源としてJIS規格の３号フエ
ロシリコン（JIS：FSi3）を搗砕して、第１表
に示す粒度分布のフエロシリコン粉（以下原粉
末と呼ぶ。）を用意した。 次にフエロシリコン粉の粒度が金型摩耗および
製品の軟磁特性に及ぼす影響を調べる目的で、原
粉末を篩分して145メツシユ篩上の粗粉部分と325
メツシユ篩下の微粉部分の２種に層別し、100メ
ツシユ以下のアトマイズ鉄粉にそれぞれ6.2％と
潤滑剤としてステアリン酸亜鉛0.5％を配合して
以下に述べる各試料を作製した。 即ち、金型の摩耗についてはこれと密接な関係
のある圧粉体の抜き出し力を比較することとし、
成形圧力７t/cm2で直径11.3mm、長さ10mmの円柱状
試料を成形し、この圧粉体を金型から抜き出すの
に要する力を測定した。 また、軟磁特性の比較試料は内径30mm、外径40
mm、厚さ５mmのリング状に成形圧力７t/cm2で成形
し、温度1200℃の真空炉中で20分間焼結したもの
で、その組成はSi含有量2.6％であつた。この試
料について軟磁特性の評価尺度として最大透磁率
（μｍ）を測定した結果を、抜き出し力の測定値
と併せて第２表に示す。 この表のデータは磁気特性の向上には微粉が、
一方金型摩耗の減少には粗粉が適していることを
示している。 本発明は上述の知見に基づきなされたもので、
その骨子は原料鉄粉に配合する金属Si粉またはフ
エロシリコン粉の粒度を200メツシユ以下の微粉
とし、且つこの微粉を40〜200メツシユの適宜の
大きさに造粒して配合することにある。 この方法によれば原料粉中の微粉の割合が減少
するため粉末の成形性が向上し、また硬質粉末の
見掛けの表面積が減少して金型との接触の機会も
減る結果、金型の摩耗が減少する。一方、焼結時
には微粉化によりSiの拡散が充分に行なわれ、所
期の磁気特性を保つことができる。 以下実施例について本発明の内容を説明する。 実施例 先ず325メツシユ篩下のフエロシリコン粉に
PVAの５％水溶液を９％添加し、通常の転動造
粒法で80〜150メツシユに造粒し乾燥した。 次に粒度100メツシユ以下のアトマイズ鉄粉に
この造粒粉6.2％と潤滑剤としてステアリン酸亜
鉛0.5％を配合し、前記の実験と同一の条件で軟
磁特性および抜き出し力の試験試料を作製し、最
大透磁率および抜き出し力を測定した。 また比較のため、第１表のフエロシリコン粉を
造粒せずにそのまま配合した以外は上記と同一の
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表から分るように、本発明法によれば磁気特性は
従来のレベルを維持したまま、抜き出し力を減少
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摩耗量は従来法の約1/4であつた。 なお、上記の実施例ではフエロシリコンとして
JIS規格の３号（Si含有量40〜45％）のものを用
いたが、Si含有量の異なる１号、２号および６号
の場合も同様の傾向を示す。 またフエロシリコンの粒度は、200メツシユよ
り粗くなると拡散が不充分となり、磁気特性の低
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た。ただし200メツシユ以上の粗粉が残つていて
も、その量が20％以下ならば実用上大きな差は認
められない。 造粒粉の粒度は、粉末の成形性と金型の摩耗軽
減の両面から40〜200メツシユ、好ましくは80〜
150メツシユの範囲が適当である。 造粒に使用する結合剤は、造粒粉が成形までの
取り扱いに耐える強度を持ち、また焼結中にその
殆どが飛散して、製品の品質を低下させる物質が
残留しないものが好ましい。これらの点からは水
ガラスや粘土などのような無機物質よりも、ポリ
ビニールアルコール（PVA）、カルボキシメチル
セルローズ（CMC）、ヒドロキシエチルセルロー
ズ（HEC）などの有機結合剤が好ましい。
【表】
【表】
【表】
以上に詳述した通り、本発明によつて硬質粉末
を含む原料粉を成形する際の金型摩耗が減少し、
その結果、鉄−珪素系磁性材の粉末冶金法による
生産が経済的にも実用可能になつた。
を含む原料粉を成形する際の金型摩耗が減少し、
その結果、鉄−珪素系磁性材の粉末冶金法による
生産が経済的にも実用可能になつた。
Claims (1)
- １ 0.5〜５％のSiを含む鉄系焼結磁性材料の製
造において、Siの供給を粒度200メツシユ以下の
割合が80％以上のフエロシリコン粉または金属Si
粉により、且つこの粉末またはこれと鉄粉の混合
粉末を40〜200メツシユの大きさに造粒して用い
ることを特徴とする、粉末成形用金型の摩耗防止
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189381A JPS57198239A (en) | 1981-05-30 | 1981-05-30 | Manufacture of sintered magnetic iron-silicon material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189381A JPS57198239A (en) | 1981-05-30 | 1981-05-30 | Manufacture of sintered magnetic iron-silicon material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57198239A JPS57198239A (en) | 1982-12-04 |
| JPS6156282B2 true JPS6156282B2 (ja) | 1986-12-02 |
Family
ID=13759116
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189381A Granted JPS57198239A (en) | 1981-05-30 | 1981-05-30 | Manufacture of sintered magnetic iron-silicon material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57198239A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06510595A (ja) * | 1991-09-09 | 1994-11-24 | ロッキー・リサーチ | 二重温度熱ポンプ装置およびシステム |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60165302A (ja) * | 1984-02-09 | 1985-08-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 軟磁性焼結材料の製造法 |
| JPS61231136A (ja) * | 1985-04-03 | 1986-10-15 | Hitachi Metals Ltd | 鉄−珪素軟磁性焼結材料およびその製造法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358411A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-26 | Fujitsu Ltd | Preparation of iron alloy sintering material |
-
1981
- 1981-05-30 JP JP8189381A patent/JPS57198239A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5358411A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-26 | Fujitsu Ltd | Preparation of iron alloy sintering material |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06510595A (ja) * | 1991-09-09 | 1994-11-24 | ロッキー・リサーチ | 二重温度熱ポンプ装置およびシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57198239A (en) | 1982-12-04 |
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