JPS63100108A - 磁性合金粉末の製造方法 - Google Patents
磁性合金粉末の製造方法Info
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- JPS63100108A JPS63100108A JP24349586A JP24349586A JPS63100108A JP S63100108 A JPS63100108 A JP S63100108A JP 24349586 A JP24349586 A JP 24349586A JP 24349586 A JP24349586 A JP 24349586A JP S63100108 A JPS63100108 A JP S63100108A
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、耐食性・耐摩耗性・耐酸化性に優れた磁性粉
末の製造方法に関するものであり、磁性粉末を伝動部材
間の空隙内に装填し、この磁性粉末を磁化させることに
よって磁性粉末粒子同志および磁性粉末と伝動部材間に
生ずる磁気的吸引力を利用して伝動部材間（駆動部材と
被駆動部材）に回転力の伝達または制動力を付与するよ
うにしたパウダークラッチやブレーキ用磁性粉末の製造
方法として最適なものである。
末の製造方法に関するものであり、磁性粉末を伝動部材
間の空隙内に装填し、この磁性粉末を磁化させることに
よって磁性粉末粒子同志および磁性粉末と伝動部材間に
生ずる磁気的吸引力を利用して伝動部材間（駆動部材と
被駆動部材）に回転力の伝達または制動力を付与するよ
うにしたパウダークラッチやブレーキ用磁性粉末の製造
方法として最適なものである。
磁性粉末を機械的構造体の要素として使用する場合、装
置としての信頼性の点から長期間にわたって性能変化や
劣化が少ないことが必須である。
置としての信頼性の点から長期間にわたって性能変化や
劣化が少ないことが必須である。
特に粉末が駆動体に使用される場合は、粉末の特性劣化
が装置の性能に与える影響は大きい。粉末の磁気特性は
合金成分によって決定されるが、使用中に酸化、腐食、
摩耗により劣化する。粉末の磁気特性や粉末の特性の劣
化を極力少なくすることが装置を製造する上で最も重要
な問題である。。
が装置の性能に与える影響は大きい。粉末の磁気特性は
合金成分によって決定されるが、使用中に酸化、腐食、
摩耗により劣化する。粉末の磁気特性や粉末の特性の劣
化を極力少なくすることが装置を製造する上で最も重要
な問題である。。
例えば電磁クラッチにおいては、磁気特性上、センダス
トの使用が考えられるが、耐酸化性が磁性ステンレスよ
り劣るため使用されていない。使用条件の過酷化にとも
ない、さらに耐酸化性、耐摩耗性の優れた粉末が要求さ
れている。
トの使用が考えられるが、耐酸化性が磁性ステンレスよ
り劣るため使用されていない。使用条件の過酷化にとも
ない、さらに耐酸化性、耐摩耗性の優れた粉末が要求さ
れている。
従来より粉末の耐食性・耐摩耗性・耐酸化性を向上させ
るために、粉末の表面を保護被膜で覆うことが行なわれ
ている。すなわち、粉末表面をＭ ｏ Ｓ 、でコーテ
ィングする方法、あるいはＣ０１Ｎｉ等の無電解メツキ
を施す等の方法である。しかしながら、ＭｏＳ、では全
粉末粒子表面を均一に被覆することは回連であり、かつ
被膜が使用中に剥離し、被覆効果がなくなる。
るために、粉末の表面を保護被膜で覆うことが行なわれ
ている。すなわち、粉末表面をＭ ｏ Ｓ 、でコーテ
ィングする方法、あるいはＣ０１Ｎｉ等の無電解メツキ
を施す等の方法である。しかしながら、ＭｏＳ、では全
粉末粒子表面を均一に被覆することは回連であり、かつ
被膜が使用中に剥離し、被覆効果がなくなる。
また、無電解メツキ法ではメツキできる金属が限定され
、必ずしも耐食性・耐摩耗性・耐酸化性の向上にはなら
ない、さらにメツキ液は高価であること、および工程が
複雑化しコストが高くなる。
、必ずしも耐食性・耐摩耗性・耐酸化性の向上にはなら
ない、さらにメツキ液は高価であること、および工程が
複雑化しコストが高くなる。
耐摩耗性、耐食性のある被膜として、ＴｉＣやＴｉＮの
ような炭化物や窒化物の被膜を種々の金属材料にコーテ
ィングする手法がある。しかし。
ような炭化物や窒化物の被膜を種々の金属材料にコーテ
ィングする手法がある。しかし。
これらの手法はＰＶＤ（物理蒸着）やＣＶＤ（化学蒸着
）と呼ばれるものであるが、コスト的に粉末を処理する
には高価であり、工業的手法としては成立し憇い。
）と呼ばれるものであるが、コスト的に粉末を処理する
には高価であり、工業的手法としては成立し憇い。
本発明は以上のような問題点を解決し、安価で耐酸化性
、耐摩耗性、耐食性に優れたパウダークラッチやブレー
キ用に最適な磁性合金粉末の提供を目的とするものであ
る。
、耐摩耗性、耐食性に優れたパウダークラッチやブレー
キ用に最適な磁性合金粉末の提供を目的とするものであ
る。
本発明は、重量％でＣ００１％以下、Ｃｒ １２．０−
３０．０％を含有する鉄基磁性材料に窒化物形成元素と
して、Ｔｉ ０．５〜１５，０％、Ｚｒ ０．５〜１５
，０％、Ｈｆ０．５〜１５，０％、Ｎｂ ０．５〜１０
，０％、Ｖ ０．５〜１５，０％、Ｔａ００５〜１５．
０％、 Ａｌ ０．５〜１５．０％の１種または２種以
上を添加せしめて、これらの溶湯を得、該溶湯をＮ２ガ
スアトマイズすることにより粉末化と同時に粉末粒子表
面に、前記窒化物形成元素により構成される窒化物被膜
を形成させることを特徴とする磁性合金粉末の製造方法
である。
３０．０％を含有する鉄基磁性材料に窒化物形成元素と
して、Ｔｉ ０．５〜１５，０％、Ｚｒ ０．５〜１５
，０％、Ｈｆ０．５〜１５，０％、Ｎｂ ０．５〜１０
，０％、Ｖ ０．５〜１５，０％、Ｔａ００５〜１５．
０％、 Ａｌ ０．５〜１５．０％の１種または２種以
上を添加せしめて、これらの溶湯を得、該溶湯をＮ２ガ
スアトマイズすることにより粉末化と同時に粉末粒子表
面に、前記窒化物形成元素により構成される窒化物被膜
を形成させることを特徴とする磁性合金粉末の製造方法
である。
なお、本発明では窒化物被膜厚さを増加させるために、
前記ガスアトマイズ後の粉末を窒化処理してもよい。
前記ガスアトマイズ後の粉末を窒化処理してもよい。
本発明において用いる鉄基磁性合金としてＣを０．１％
以下に限定するのは、Ｃが０．１％を越えると磁気特性
が劣化してしまうためである。またＣｒは、γループを
狭くし、フェライトを安定化する元素である。しかし、
１２％未満ではその効果がなく。
以下に限定するのは、Ｃが０．１％を越えると磁気特性
が劣化してしまうためである。またＣｒは、γループを
狭くし、フェライトを安定化する元素である。しかし、
１２％未満ではその効果がなく。
３０．０％を越えて添加してもその効果が添加量に見合
わない、したがって、その範囲を１２．０〜３０．０％
とした。
わない、したがって、その範囲を１２．０〜３０．０％
とした。
次に窒化物形成元素であるＴｉ、 Ａｌ． Ｎｂ、 Ｔ
ａ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆについて説明する。
ａ、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆについて説明する。
窒化物を生成する元素は多く存在するが、Ｃｒ窒化物は
、約８５０℃以上でマトリックスと反応して分解される
。パウダークラッチやブレーキの使用時における温度は
約５００℃程度以上であるため、本条件下で耐酸化性、
耐食性、および耐摩耗性を保つためには、Ｃｒ窒化物よ
りも安定なものでなければならない、さらに、フェライ
ト形成元素であることが磁気特性上好ましい、これらの
点を考慮し、種々の元素について検討した結果、添加す
べき元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、
ＡＩが望ましいことを究明した１本発明磁性合金粉末は
、以上の組成を有する母合金、またはこの合金組成とな
るように配合した材料を溶解、Ｎ！ガスアトマイズによ
り製造されるものであるが、Ｔｉ、 Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆの添加の下限値は、アトマイズによっ
て形成される窒化物被膜厚さによって決めた。すなわち
、０，５％未満では、窒化物被膜厚みが５００〜６００
人とうすく、被膜効果が少ない、また、添加の上限値は
磁気特性の劣化によってそれぞれ決定された。すなわち
、Ｔｉ０．５〜１５，０％、Ｚｒ ０．５〜１５，０％
、 Ｈｆ ０．５〜１５，０％、Ｎｂ０．５〜１０，０
％、 Ｖ ０．５〜１５，０％、Ｔａ ０．５〜１５，
０％、 Ａｌ０．５〜１５．０％とした。
、約８５０℃以上でマトリックスと反応して分解される
。パウダークラッチやブレーキの使用時における温度は
約５００℃程度以上であるため、本条件下で耐酸化性、
耐食性、および耐摩耗性を保つためには、Ｃｒ窒化物よ
りも安定なものでなければならない、さらに、フェライ
ト形成元素であることが磁気特性上好ましい、これらの
点を考慮し、種々の元素について検討した結果、添加す
べき元素として、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｖ、Ｔａ、
ＡＩが望ましいことを究明した１本発明磁性合金粉末は
、以上の組成を有する母合金、またはこの合金組成とな
るように配合した材料を溶解、Ｎ！ガスアトマイズによ
り製造されるものであるが、Ｔｉ、 Ａｌ、Ｎｂ、Ｔａ
、Ｖ、Ｚｒ、Ｈｆの添加の下限値は、アトマイズによっ
て形成される窒化物被膜厚さによって決めた。すなわち
、０，５％未満では、窒化物被膜厚みが５００〜６００
人とうすく、被膜効果が少ない、また、添加の上限値は
磁気特性の劣化によってそれぞれ決定された。すなわち
、Ｔｉ０．５〜１５，０％、Ｚｒ ０．５〜１５，０％
、 Ｈｆ ０．５〜１５，０％、Ｎｂ０．５〜１０，０
％、 Ｖ ０．５〜１５，０％、Ｔａ ０．５〜１５，
０％、 Ａｌ０．５〜１５．０％とした。
上記組成を有する合金又はこの合金組成となるように配
合した材料を溶解する。溶解法としては、大気または真
空溶解を適宜使い分けることができる。所定の温度に到
達後、所定の窒素ガス圧力によってアトマイズを行なう
。さらにアトマイズされた粉末を窒素ガス中で窒化物被
膜厚さを増加させることができる。
合した材料を溶解する。溶解法としては、大気または真
空溶解を適宜使い分けることができる。所定の温度に到
達後、所定の窒素ガス圧力によってアトマイズを行なう
。さらにアトマイズされた粉末を窒素ガス中で窒化物被
膜厚さを増加させることができる。
本発明によれば、ＰＶＤ、ＣＶＤ等の高コストの手法を
用いることなく、粒子一つ一つの表面に窒化物被膜を安
価かつ大量に施すことができ、粉末の耐食性、耐摩耗性
、耐酸化性を向上させることができる。
用いることなく、粒子一つ一つの表面に窒化物被膜を安
価かつ大量に施すことができ、粉末の耐食性、耐摩耗性
、耐酸化性を向上させることができる。
以下本発明を実施例に基づき説明する。
実施例１
以下の第１表に示す３種の合金（■〜■）を用い、窒化
物形成元素としてＴｉを第２表に示す重量％を添加した
。
物形成元素としてＴｉを第２表に示す重量％を添加した
。
第 １ 表
これらを、高周波溶解炉で溶解、次いでＮ８ガス圧力８
０ｋｇｆ／ｃｄでアトマイズを行ない、粉末を製造した
。ＴｉＮ被膜厚みは、オージェ分析により測定した。粉
末特性と磁気特性を第２表にまとめる。
０ｋｇｆ／ｃｄでアトマイズを行ない、粉末を製造した
。ＴｉＮ被膜厚みは、オージェ分析により測定した。粉
末特性と磁気特性を第２表にまとめる。
第 ２ 表
次に本発明による粉末を窒化処理した０条件は、０．６
気圧のＮ、雰囲気で温度１１００℃でＩＨｒである。
気圧のＮ、雰囲気で温度１１００℃でＩＨｒである。
窒化処理後の粉末の磁気特性は、若干低下するが、被膜
の厚みは、４０００〜６０００人に厚くなり、窒化処理
によって被膜の厚みを増加させることができる。
の厚みは、４０００〜６０００人に厚くなり、窒化処理
によって被膜の厚みを増加させることができる。
これらの粉末を用いて応用の一例である電磁パウダーク
ラッチ用粉末として使用した結果を第３表にまとめる０
本用途の粉末特性としては、耐摩耗性、耐酸化性に優れ
ることが要求される。評価は、第１図に示す装置を用い
、モーターの回転数１５０Ｏｒｐｍ、トルク１０ ｋｇ
ｍで３０分間行なった。
ラッチ用粉末として使用した結果を第３表にまとめる０
本用途の粉末特性としては、耐摩耗性、耐酸化性に優れ
ることが要求される。評価は、第１図に示す装置を用い
、モーターの回転数１５０Ｏｒｐｍ、トルク１０ ｋｇ
ｍで３０分間行なった。
第 ３ 表
耐酸化性は（０〕量の増加で評価し、耐摩耗性は粉末の
平均粒径の変化として評価した。窒化処理したものにつ
いても同様な結果が得られた。
平均粒径の変化として評価した。窒化処理したものにつ
いても同様な結果が得られた。
実施例２
実施例１で用いた、■〜■のベースの合金系にＡｌ、Ｚ
ｒ、Ｈｆ、Ｖそれぞれを０．５％、７．０％、１５．０
％添加した組成をもつマスター合金を溶解し、Ｎ２ガス
圧力８０ｋｇｆ／ｃｄでアトマイズした。またＮｂ、Ｔ
ａについては、■〜■のベースの合金への添加量をそれ
ぞれ０．５％、５．０％、１０．０％とした。アトマイ
ズ条件は、Ｎ２ガス圧力８０ｋｇｆ／ｃｄとした０粒子
表面に生成したそれぞれの窒化物被膜厚みを第４表にま
とめる。Ｈｃは１．６〜５．０種度であった。
ｒ、Ｈｆ、Ｖそれぞれを０．５％、７．０％、１５．０
％添加した組成をもつマスター合金を溶解し、Ｎ２ガス
圧力８０ｋｇｆ／ｃｄでアトマイズした。またＮｂ、Ｔ
ａについては、■〜■のベースの合金への添加量をそれ
ぞれ０．５％、５．０％、１０．０％とした。アトマイ
ズ条件は、Ｎ２ガス圧力８０ｋｇｆ／ｃｄとした０粒子
表面に生成したそれぞれの窒化物被膜厚みを第４表にま
とめる。Ｈｃは１．６〜５．０種度であった。
第４表
窒化処理は実施例１と同一条件（１１００℃ＸＩＨｒ＋
Ｐｓ、＝０．６ａｔｍ）で行なった。被膜の厚みは、４
０００−８０００人程度になっていた。これらの窒化物
被膜は、ＴｉＮと同じ効果をもつことは窒化物の安定性
から明らかである。
Ｐｓ、＝０．６ａｔｍ）で行なった。被膜の厚みは、４
０００−８０００人程度になっていた。これらの窒化物
被膜は、ＴｉＮと同じ効果をもつことは窒化物の安定性
から明らかである。
以上説明のように、本発明によれば耐食性、耐摩耗性、
耐酸化性に優れた磁性合金粉末を大量にかつ安価に得る
ことが可能で工業上非常に有益である。
耐酸化性に優れた磁性合金粉末を大量にかつ安価に得る
ことが可能で工業上非常に有益である。
第１図は本発明磁性合金粉末の耐摩耗性、耐酸化性を評
価するための装置の概略を示す図である。
価するための装置の概略を示す図である。
Claims (1)
- 重量％でＣ０．１％以下、Ｃｒ１２．０〜３０．０％を
含有する鉄基磁性材料に窒化物形成元素として、Ｔｉ０
．５〜１５．０％、Ｚｒ０．５〜１５．０％、Ｈｆ０．
５〜１５．０％、Ｎｂ０．５〜１０．０％、Ｖ０．５〜
１５．０％、Ｔａ０．５〜１５．０％、Ａｌ０．５〜１
５．０％の１種または２種以上を添加せしめて、これら
の溶湯を得、該溶湯をＮ＿２ガスアトマイズすることに
より粉末化と同時に粉末粒子表面に、前記窒化物形成元
素により構成される窒化物被膜を形成させることを特徴
とする磁性合金粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24349586A JPS63100108A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 磁性合金粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24349586A JPS63100108A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 磁性合金粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63100108A true JPS63100108A (ja) | 1988-05-02 |
Family
ID=17104739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24349586A Pending JPS63100108A (ja) | 1986-10-14 | 1986-10-14 | 磁性合金粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63100108A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5032174A (en) * | 1985-09-12 | 1991-07-16 | Santrade Limited | Powder particles for fine-grained hard material alloys and a process for the preparation of powder particles for fine-grained hard material alloys |
| WO1992005902A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Environmentally stable reactive alloy powders and method of making same |
| WO1992006479A1 (en) * | 1990-10-09 | 1992-04-16 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of making permanent magnets |
| US5242508A (en) * | 1990-10-09 | 1993-09-07 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | Method of making permanent magnets |
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-
1986
- 1986-10-14 JP JP24349586A patent/JPS63100108A/ja active Pending
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