JPS63109140A - Ｆｅ−Ｓｎ系軟磁性材料の製造方法 - Google Patents

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） この発明は、小型変圧器やチョーク、磁気ヘッドなどの
用途に用いられる磁性材料としてとりわけ優れた軟磁気
特性をそなえるＦｅ　−Ｓｎ素軟磁性材料の製造方法に
関するものである。

（従来の技術） 変圧器等の鉄心材料として汎用されているけい素鋼板を
例にとると、Ｓｉ量が少ない程飽和磁束密度を高めるこ
とができるが、軟磁気特性とくに保磁力は増大する傾向
にある。他方Ｓｉ量を増加すると、保磁力は改善される
ものの飽和磁束密度の低下は避けられない。さらにＳｉ
の増加は、鋼材の脆化を招き圧延や曲げ等の加工が事実
上不可能となる不利も加わる。

このように合金材料において、飽和磁束密度を高めると
同時に保磁力を改善することは極めて困難であった。

（発明が解決しようとする問題点） 以上述べたように従来は、高透磁率低保磁力材料におい
て高い飽和磁束密度と低保磁力とは二律背反の関係にあ
り、両特性を兼ね備えた材料は知られてなく、その開発
が望まれていた。

この発明は、上記の要請に有利に応じるもので、透磁率
や磁束密度を低下させることなしに保磁力や磁歪特性の
改善を図った軟磁性材料の有利な製造方法を提案するこ
とを目的とする。

（問題点を解決するための手段） さて発明者らは、上記の要請に応えるべく鋭意研究を重
ねたところ、上記の要請を満足し得る合金としてはＦｅ
　−Ｓｎ系合金が好適であることを試行錯誤の末に見出
した。なおこの種合金は脆いために製造上の難点があっ
たが、この点に関してもさらに研究を重ねた結果、Ｆｅ
　−Ｓｎ系合金粉末をプレス後焼結するいわゆる圧粉成
形−焼結法を採用することによって軟磁気特性をさほど
に劣化させることなしに所望の形状の製品を簡単に製造
し得ることも併せて突止めた。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、Ｆｅ　−Ｓｎ系合金からなる軟磁
性材料を製造するに際し、所定の成分組成に調整した合
金素材を、粉砕して粉末としたのち、加圧成形し、つい
で焼結することから成るＦｅ　−Ｓｎ系軟磁性材料の製
造方法である。

この発明において、Ｐｅ　−Ｓｎ系合金素材の好適成分
組成は、 （１）化学式：　ＦｅＩｏｏ−ｘ　ＳｎＸここでｘ：２
．０〜７．Ｏａｔχ （２）化学式：　Ｆｅ１ｏｏ−ｘ−ｙ　Ｓｎｘ　Ｍｙこ
こでＭ　：　Ｈｆ　＋　Ｔｉ　、　Ｖ　、　Ｎｂ　ｌＴ
ａ　＋　Ｚｒ　＋Ｃｒ　。

Ｂ　、　Ｍｏ　、％４　、　Ｍｎ　、　ＡｌおよびＳｉ
のうちから選んだ少なくとも一種 ｘ：２．０〜７．Ｏａｔχ ｙ　：　０．０５〜１０．０ａｔ％ である。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明においてＦｅ　−Ｓｎ系合金素材の好適成
分組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。

Ｓｎ　：　２．０〜１．ＯａＬχ（以下単に％で示す。

）Ｓｎ量が２．０％より少ないと製造過程においてＴ−
α変態を起し、磁気特性の劣化等の不利を招くので、少
なくとも２．０％を必要とするが、７．０％より多くな
ると、加圧成形が難しくなると共に焼成後の製品の脆化
が著しくなるので上限は７．０％に定めた。

上記のＦｅ　−Ｓｎ二元系合金でも所期の目的は達成さ
れるが、この発明ではさらに磁性改善および加工性改善
を目的として、Ｈｆ　、　Ｔｉ　、　Ｖ　、　Ｎｂ　、
　Ｔａ　。

Ｚｒ　、　Ｃｒ　、　Ｂ　＋　Ｍｏ　＋　’Ａ　＋　Ｍ
ｎ　＋　Ａｌ及びＳｔのうちから選んだ少なくとも一種
又は二種以上を０．０５〜１Ｏ１０％の範囲において添
加することができる。

上記元素のうち、Ｔｉ　、　Ｖ　、　Ｃｒ　＋　Ｍｏ　
、　Ｗ　、　Ｍｎ　。

Ａｌ及びＳｉはγループ型、またＨｆ　、　Ｎｂ　、　
Ｔａ及びＺｒはγ狭小型であっていずれもＳｎとの複合
使用によって軟磁性と加工性を改善する点で同効である
。

しかしながら、上記の各元素を単独で使用する場合およ
び併用いずれの場合においても、添加量が０．０５％に
満たないと十分な添加効果を期待できず、他方１０．０
％を超えると飽和磁束密度の低下を、招くおそれが大き
いので、添加量は０．０５〜１０．０％の範囲に限定し
た。

さて上記の如き好適成分組成に調整された合金素材は、
数龍角程度にチョップ化してからボールミル等によって
１００メツシュ以上程度に粉砕したのち、必要に応じて
焼なましを行なった後、水ガラス等の結合剤を用いて所
望の形状にある程度形を整えてから、１．５〜２．Ｏｔ
ｏｎ／ｃｍ”の圧力でプレス成形を行なう。

ついでこのプレスした材料に対して７００〜１２００℃
程度の温度で焼結し、さらに好ましくは圧縮ひずみの除
去を行なって製品とする。

（実施例） 実施例Ｉ Ｆｅｑｓ、　５Ｓｎ４．　ｓの成分組成になる合金のイ
ンゴットを作成し、ボールミルにより２００メソシユの
合金粉末とした。ついでこの合金粉末を、外径４２龍φ
、内径３３酊φのリング状金型に充填してから１．５ト
ンのプレスで加圧したのち、８５０℃で焼結した。

かくして得られた焼結体の磁気特性について調べた結果
を表１に示す。

なお同表には比較のため、同様にして製造した１３．０
％Ｓｉ　−Ｆｅの成分組成を有するリング状焼結試料に
ついての調査結果も併せて示した。

表１ 実施例２ 下表２に示す成分組成になる各合金のインゴットを作成
して粉砕し、１７０メツシユの粉末とした。

ついで、これらの合金粉末をそれぞれ外径４２鰭φ、内
径３３ｗφのリング状金型に充填してから１．５トンの
プレスで加圧したのち、１１００℃で焼結した。

かくして得られた各焼結体及び比較のため同様にして製
造したＦｅ　−Ｓｉ系焼結材の磁気特性について調べた
結果を表２に併せて示す。

実施例３ 下表３に示す成分組成になる各合金のインゴットを作成
して粉砕し、１７０メツシユ°の粉末とした。

ついで、これらの合金粉末をそれぞれ外径４２龍φ、内
径３３ｆｌφのリング状金型に充填してから１．０　ト
ンのプレスで加圧したのち、１０００℃で焼結した。

かくして得られた各焼結体の磁気特性について調べた結
果を表３に併せて示す。

（発明の効果） かくして、この発明によれば、粉末焼結法により、透磁
率や飽和磁束密度を低下させることな（、しかも優れた
保磁力ならびに磁歪特性をそなえるＦｅ　−Ｓｎ系軟磁
性材料を得ることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｆｅ−Ｓｎ系合金からなる軟磁性材料を製造するに
   際し、所定の成分組成に調整した合金素材を、粉砕して
   粉末としたのち、加圧成形し、ついで焼結することを特
   徴とするＦｅ−Ｓｎ系軟磁性材料の製造方法。 ２、合金素材の成分組成が、 化学式：Ｆｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘＳｎ＿ｘここでｘ：
   ２．０〜７．０ａｔ％ で示される組成になる特許請求の範囲第１項記載の方法 ３、合金素材の成分組成が、 化学式：Ｆｅ＿１＿０＿０＿−＿ｘ＿−＿ｙＳｎ＿ｘＭ
   ＿ｙここでＭ：Ｈｆ、Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｃ
   ｒ、Ｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ａｌお よびＳｉのうちから選んだ少なく とも一種 ｘ：２．０〜７．０ａｔ％ ｙ：０．０５〜１０．０ａｔ％ で示される組成になる特許請求の範囲第１項記載の方法
   。