JPS62103343A - 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法 - Google Patents

鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法

Info

Publication number
JPS62103343A
JPS62103343A JP60244759A JP24475985A JPS62103343A JP S62103343 A JPS62103343 A JP S62103343A JP 60244759 A JP60244759 A JP 60244759A JP 24475985 A JP24475985 A JP 24475985A JP S62103343 A JPS62103343 A JP S62103343A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sintered
iron
soft magnetic
powder
magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60244759A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideki Nakamura
秀樹 中村
Takekazu Fukaya
剛千 深谷
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.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
Priority to JP60244759A priority Critical patent/JPS62103343A/ja
Publication of JPS62103343A publication Critical patent/JPS62103343A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Powder Metallurgy (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気シールド部品やリレー用鉄心、磁気ヘッ
ドコアなどの磁性部品用の鉄−ニッケル系軟磁性焼結材
料およびその製造法に関する。
〔従来の技術〕
OA、コンピューター関連分野さらに機械産業分野のメ
カl−ロニクス化にともない、小型高性能な軟磁性複雑
形状部品のニーズが高まりつつある。
このような要求を満たすために、Fe−Ni系のような
磁気特性の優れた材料を使用し、粉末冶金法を応用して
、Near Net 5hape成形士焼結により製造
することが考えられる。しかし焼結材は、密度が上がり
にくく、磁性的にも溶製材に比へてかなり劣るのが実情
である。そのため、以下に示す文献・特許等に記載され
る磁気特性の向上を狙った検討が行なわれている。
a ) F e−30−85%Nl系材に磁性改善元素
のCr、Cu、Moなどを添加する方法(特開昭52−
32809号公報)・b)PBパーマロイ級の水アトマ
イズ粉末に適量の81を添加することにより、噴霧粉の
酸素含有量を下げ、焼結体の磁性を改善する方法(「焼
結F e−N i合金の磁気特性について」加藤ら、電
気製綱、48(1977)4、P257〜264)。
〔発明が解決しようとする問題点3 以上、各々有効な手法が開発されたが、十分な解決策と
は言えず、溶製材と比較して特性的に劣っているのが現
実である。
軟磁性焼結材の磁気特性と組織要因との関係では、焼結
体の密度が高い程、結晶粒度が粗い程、C,N、0など
の不純物含有量が低い程、磁気特性が優れるとされてい
るが、Fe−Ni系のようなオーステナイト単相材料の
焼結では、フェライト相にくらべ拡散係数が小さく、ま
た液相焼結も難しいため、密度が上がりにくい。また、
製造方法にもよるが、粉末材料は一般に冷却速度が速い
ため、結晶粒は微細であり、加えて酸素ガスや窒素ガス
により汚染されやすいなどの問題点がある。
さらに、上記組織要因が実際にどの程度磁気特性に影響
するか、定量的には明確ではないという問題点がある。
工業的観点からは努力・改善すべき目標値が不明確であ
った。
そこで本発明では、従来法が原料粉末自体、もしくはそ
の焼結体の持つ02が比較的高いことに着目し、鉄−ニ
ッケル系軟磁性焼結材料の組織要因と磁気特性の関係を
明らかにし、磁気特性の優れた鉄−ニッケル系軟磁性焼
結材料およびその製造法の提供を目的とするものである
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は重量比でNi30〜85%t%含有する鉄−ニ
ッケル系軟磁性焼結材料について、原料粉末粒径、焼結
温度等のプロセス条件や各種不純物含有量等の組織因子
と磁気特性との関係について種々究明した結果、得られ
た新たな知見に基づくものである。
すなわち、重量比でNi30〜85%を含有する鉄−ニ
ッケル系軟磁性焼結材料において、o2含有量が060
2%以下であることを特徴とする鉄−ニッケル系軟磁性
焼結材料により磁気特性の向上をなしえること、またか
かる鉄−ニッケル系軟磁性焼結材料の製造法として、重
量比でNi30〜85%、0□0.05%以下残部Fe
および不可避的不純物からなる平均粒径60〜200μ
mの合金アトマイズ粉末を圧縮成形し、その後真空焼結
すること、また真空焼結で得た焼結体をさらに圧縮成形
することが有効であることを見い出したのである。
〔作用〕
まず本発明者らが新たに得た知見の第1は、鉄−ニッケ
ル系軟磁性焼結材料の原料粉末粒度が粗い程、保磁力(
)(c )、最大透磁率(μ+nax)が向上すること
である。
本発明者らが新たに得た知見の第2は、鉄−ニッケル系
軟磁性焼結材料の0□含有量を0.02%以下に抑える
ことで優れた保磁力(He)および最大透磁率(μm、
qx)が得られることである。
以上の知見に基づき、鉄−ニッケル系軟磁性焼結材料に
ついて最適の粉末粒子の粒径および02含有量を規定し
、02含有量0.02%以下の優れた磁気特性を有する
鉄−ニッケル系軟磁性焼結材料を得るための条件をさら
に検討した。すなわち、平均粒径を60〜200μmの
範囲とし、かつ0□含有量を0.05%以下に抑えたN
i30〜85%を含有するガスアトマイズ球状粉末を原
料粉末として用い、その後のプロセス段階、特に焼結を
真空雰囲気下で行なうことにより極力酸化を防止する製
造法が02含有量0.02%以下とし保磁力(■Ic)
、最大透磁率(μmax)の向上に有効であること、ま
た焼結後に焼結体をさらに圧縮成形することにより磁束
密度(B)の向上に有効であることを見い出したのであ
る。
本発明を更に詳細に説明する。
合金アトマイズ粉末の粒径は平均粒径60μm以上の場
合保磁力(He)、最大透磁率(μmax)の向上に顕
著な効果がある。しかし、平均粒径が過大となると、圧
縮成形体の構造力が弱くなり、また該成形体の表面が粗
くなること、さらに焼結体密度(ρ)向上を阻害するこ
と等から平均粒径200μm以下に限定することが必要
である。
合金アトマイズ粉末の02含有斌は、鉄−ニッケル系軟
磁性焼結材料の02を0.02%以下とするために0.
05%以下に抑えることが必要である。かかる粉末を得
るためには、ガスアトマイズ法を用いることが必要であ
ろう。
圧縮成形においては、成形体の相対密度を80%以上に
高める必要がある。成形体の相対密度が802未満の場
合、原料粉末がガスアトマイズによる球状粉のため、成
形体の構造力が弱く、取り扱いが難しくなり、パラフィ
ンなどのバインダーを入れて成形しても脱バインダー後
の扱いが困難である。従って、成形体の相対密度を80
%以上にする必要がある。
圧縮成形体の焼結は、真空雰囲気(<1O−3Torr
)下で実施される。真空雰囲気の焼結により酸化が防止
され、さらに残留カーボンの高温下での還元反応により
o2低減を促進するのである。
以上の事項により保磁力(He)および最大透磁率(μ
max)の向上は達成されるが、前述のように本発明で
は磁束密度(B)の向上のため焼結体をさらに圧縮成形
することを許容している。
高い磁束密度(B)を得るためには焼結体の密度を上げ
ることが必要であるが、鉄−ニッケル系合金の通常の焼
結反応では密度が上がりにくく、特に本発明のように保
磁力(He)、最大透磁率(μmax)の優れた粗い粉
末では焼結体密度(ρ)の向上は望めない。そこで、焼
結体にさらに圧縮成形を施すことにより、焼結体密度(
ρ)を上げ。
保磁力(He)、最大透磁率(μwax)と共に磁束密
度(B)の向上を図るものである。磁束密度(B)の向
上のため圧縮力は5t/ad以上必要である。
次に本発明における成分限定理由について述べる。
Ni 30〜85%としたのは、この範囲内で磁歪定数
、結晶磁気異方性定数が小さく粉末冶金法を利用しても
高透磁率を実現できると考えられるためである。
なお本発明においては、Cr、 Mo、Cu等の磁性改
善元素を適宜添加してもよい。
〔実施例〕
以下本発明を実施例により説明する。
実施例1 直流磁性に対する原料粉末粒度および焼結温度の影響を
調べた。
F e−47% N i組成の低02アルゴンガスアト
マイズ粉末(02; 200ρpm)を、<44μ(平
均粒径28μ)、44〜77μ(平均粒径60μ)、7
7〜105μ(平均粒径91μ)150〜210μ(平
均粒径180μ)の4種類に分級し、各々にパラフィン
0,7%をトルエンに溶解して添加、1:4燥した。こ
の粉末を10t/cJでプレス成形、φ21×φ12x
t3なるリングを作った。次にこのリングを500°C
で2hr真空脱バインダーしたのち、真空雰囲気(10
−4Torr)中1200°C11300℃、1400
°Cの3温度で各1hr焼結した。その後、H2気流中
1100℃で3hr力゛C鈍し、直流磁気特性および密
度を測定した。
その結果を第1図に示す。
第1図より明らかなように、原料粉末の平均粒径が大き
くなる程、焼結体密度(ρ)および磁場200eでの磁
束密度(Bm)は減少するが、保磁力(Hc )、最大
透磁率(μmax)は向上する。また、1400°Cの
最大透磁率(μmax)を除いて、焼結温度が高い程各
特性は向上するが、原料粉末平均粒径の影響はど大きく
はない。
とくに平均粒径60μを境にしてそれ未満では特性値変
化が大であるが、それ以上では特性値変化小となってい
る。
実施例2 焼結後に再プレスを施した場合の効果を調べた。
実施例1と同じ原料粉末を分級した、<44μ、150
〜210μ、アトマイズまま(<210μ)の3種類の
粉末を用い、パラフィン0.7%を添加したのち、実施
例1と同様にプレス成形した。500℃で2hr真空脱
バインダーを施し、真空雰囲気1300℃でlhr焼結
した。次に一部を除いた残りの試料の内径をわずかに切
削加工し元の成形型に入る大きさにして、5.10.2
0(t/cJ)の圧力で再プレスを施した。これらの試
料を実施例1と同じ条件で焼鈍し、磁性測定した結果を
第2図に示す。
再プレス圧の上昇にともない、保磁力(He)、最大透
磁率(μmax)はわずかに向上するだけであるのに対
し、焼結体密度(ρ)およびBカは徐々に増加し、再プ
レス圧20(+、/cJ)では焼結体密度(ρ)=99
%、B zo =15.2(kg)に達する。すなわち
、保磁力(He)、最大透磁率(μmax)は優れてい
るが、磁束密度(B)の出ない粗粒粉でも、再プレスに
より、保磁力(I−I c )、最大透磁率(μwax
 )を劣化させずに磁束密度(B)を増加できることが
わかる。
第1表に、<44μ、150〜210μの粉末を用いた
場合の焼結ままおよびzo(t/a()再プレス後にお
ける、直流磁気特性値を示している(試料No、1−4
)。
また、従来法による実験として、本実施例と同組成のF
 e−47N i合金の水アトマイズ粉末還元粉(平均
粒径40μ、020.07%)を用い無バインダーで1
0(t/aJ)でプレス成形し、φ21×φ12xt3
なるリングを成形した。これを1300℃でlhr真空
焼結し。
H2中1100℃で3hr焼鈍したのちやはり直流磁気
特性を測定した。結果を第1表(No、5)に示す。
この表からも、本発明である粒径150〜210μの粉
末を用いている、焼結まま(N o 、 3 )、再プ
レス体(N o 、 4 )ともに従来法によるものに
比べて優れた特性値を示す。また、粒径〈44μ粉末を
用いたものは焼結後の02含有量も高く、保磁力(He
)、最大透磁率(μmax)が本発明に比べ劣っている
ことがわかる。
実施例3 実施例1の試料および一部に〈44μの粉末を大気中加
熱で酸化させた粉末を用い、実施例1と同様に焼結、焼
鈍し、02含有量と磁性との関係を調べた。その結果を
第3図に示す。焼結体02含有量0.02%以下で磁性
が急激に向上することが明らかである。
実施例4 F e−79N i−4、”vio組成のアルゴンガス
アトマイズ粉末(o、 ; 0.016讐t%)の分級
粉、<44μおよび150−210μを用い、実施例1
と同様にパラフィン添加、リング成形、脱バインダーを
行ない、1300℃で1hr真空焼結した。一部に20
 (t/ c! )再プレスを施し、実施例1と同条件
で焼鈍後、磁性を測定した。結果を第1表に示す。
また従来法による実験として本実施例と同組成のFeF
e−79Ni−4の水アトマイズ粉末還元粉(平均40
μ、0.0.07幻を無バインダーで10(t/、ff
1)でプレス成形し、φ21Xφ12 x t3なるリ
ングを成形した。これを1300℃でlhr真空焼結し
、H2中1100℃で3hr焼鈍したのちやはり直流磁
気特性を測定した。結果を第1表に合せて示す(No、
LO)。
本発明による焼結ままのもの(N o 、 8 )、再
プレス体(No、9)ともに従来法による焼結材料(N
o、10)に比べて優れた特性値を示すことがこの表か
ら判°る。粒径<44μの粉末を(No、6.7)は焼
結後の02含有量も高く、保磁力(He)、最大透磁率
(μmaX)が本発明に比べ劣っている。
以上の実施例では、Fe−47Ni軟磁性焼結材料にお
いて最大透磁率(μmax) 30(xlO3)以上、
保磁力(IIc) 0.2(Oe)以下、およびF e
−79N i−4M 。
軟磁性焼結材料において最大透磁率(μmax) 50
(XIO3)以上、保磁力(He) 0.05(Oe)
以下という優れた磁気特性を示したが、Ni30〜60
%を含有する鉄−ニッケル系軟磁性焼結材料、またN1
70〜85%を含有し更にMo5%以下含有する鉄−ニ
ッケル系軟磁性焼結材料においても本実施例と同様に磁
気特性向上を確認した。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によると鉄−ニッケル系軟磁
性焼結材料において、従来焼結材料に較べ、直流磁気特
性が著しく向上し、工業上極めて有意義である。
【図面の簡単な説明】
第1図は原料粉末および焼結温度と焼結体密度および直
流磁性との関係を示す図、第2図は再プレス圧と密度お
よび直流磁性との関係を示す図、第3図は保磁力(He
)、最大透磁率(μmax)に対する焼結体の02含有
量の影響を示す図である。 第1図 平均粒径 (μ) 第2図 再プノス圧力 (T/cm) 第3図 0□含有量(−wj%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 平均粒径60〜200μmのガスアトマイズ球状粉
    末を圧縮成形した後、真空焼結し、O_20.02%以
    下としたことを特徴とする鉄−ニッケル系軟磁性焼結材
    料。 2 アトマイズ合金粉末を圧縮成形する工程、成形体を
    焼結する工程、焼結体を焼鈍する工程とを有する重量比
    でNi30〜85%を含有する鉄−ニッケル系軟磁性焼
    結材料の製造法において、アトマイズ合金粉末として、
    O_20.05%以下で平均粒径60〜200μmのガ
    スアトマイズ球状粉末を用い、圧縮成形体の相対密度を
    80%以上として、その後真空焼結し、O_20.02
    %以下とすることを特徴とする鉄−ニッケル系軟磁性焼
    結材料の製造法。 3 真空焼結により得られた焼結体を5t/cm^2以
    上の圧力で再圧縮成形する特許請求の範囲第2項記載の
    鉄−ニッケル系軟磁性焼結材料の製造法。
JP60244759A 1985-10-31 1985-10-31 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法 Pending JPS62103343A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60244759A JPS62103343A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60244759A JPS62103343A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS62103343A true JPS62103343A (ja) 1987-05-13

Family

ID=17123474

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60244759A Pending JPS62103343A (ja) 1985-10-31 1985-10-31 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS62103343A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886192A (zh) * 2010-06-23 2010-11-17 北京科技大学 一种采用粉末冶金工艺制备高性能铁镍系软磁合金的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232809A (en) * 1975-09-09 1977-03-12 Daido Steel Co Ltd High permeability sintered iron-nickel base alloy

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5232809A (en) * 1975-09-09 1977-03-12 Daido Steel Co Ltd High permeability sintered iron-nickel base alloy

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101886192A (zh) * 2010-06-23 2010-11-17 北京科技大学 一种采用粉末冶金工艺制备高性能铁镍系软磁合金的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007019134A (ja) 複合磁性材料の製造方法
JP2587872B2 (ja) Fe―Si合金軟質磁性焼結体の製造方法
JP2003068514A (ja) 圧粉磁心とその製造方法
US4601876A (en) Sintered Fe-Cr-Co type magnetic alloy and method for producing article made thereof
CA1076397A (en) Wear-resistant shaped magnetic article and process for making the same
JPS62103343A (ja) 鉄−ニツケル系軟磁性焼結材料およびその製造法
RU2321913C2 (ru) Способ получения редкоземельных постоянных магнитов
JPS63178505A (ja) 異方性R−Fe−B−M系永久磁石
JPS5854185B2 (ja) 高透磁率焼結鉄−ニッケル系合金用粉末
JPH06204021A (ja) 複合磁性材料およびその製造方法
JP4218111B2 (ja) Fe−Ni系合金粉末およびその製造方法
JPS61208807A (ja) 永久磁石
JP2002226970A (ja) Co系ターゲットおよびその製造方法
JP2874392B2 (ja) 希土類コバルト1−5系永久磁石合金の製造方法
JP3492884B2 (ja) 軟磁性燒結金属の製造方法
JPS63109140A (ja) Fe−Sn系軟磁性材料の製造方法
JP2004156102A (ja) 高密度および高抵抗を有する複合軟磁性焼結材の製造方法
JPH0494502A (ja) 高透磁率材料とその製造方法並びに高透磁率合金粉末の製造方法
JPS61231136A (ja) 鉄−珪素軟磁性焼結材料およびその製造法
JPH0430452B2 (ja)
JPS62252910A (ja) 焼結軟磁性材料の製造方法
JPS5823462B2 (ja) 高密度を有するFe−Cr−Co系スピノ−ダル分解型焼結磁性材料
JP2000119792A (ja) 軟磁性合金板の製造方法
JPH10147832A (ja) パーマロイ焼結体の製造方法
JPS6254041A (ja) 鉄コバルト焼結合金の製法