JPS6314838A - Ｆｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造方法Info
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- JPS6314838A JPS6314838A JP15598886A JP15598886A JPS6314838A JP S6314838 A JPS6314838 A JP S6314838A JP 15598886 A JP15598886 A JP 15598886A JP 15598886 A JP15598886 A JP 15598886A JP S6314838 A JPS6314838 A JP S6314838A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、焼結寸法精度に優れ磁気特性の良いＦｅ−Ｓ
ｉ系焼結軟磁性材料の製造方法に関する。
ｉ系焼結軟磁性材料の製造方法に関する。
（従来の技術と問題点）
電磁石の鉄心をはじめとする磁化の応答性の良いことを
要求される材料としては、安価なことがらＦｓ−５ｉ系
材料が一般に使われている。
要求される材料としては、安価なことがらＦｓ−５ｉ系
材料が一般に使われている。
近年、ＯＡ機器の発達に伴い、例えばプリンターのヘッ
ドなどの複雑な形状をしたものについてもこうした材料
が応用されるようになってきた。
ドなどの複雑な形状をしたものについてもこうした材料
が応用されるようになってきた。
ところが、Ｆｅ−５ｉ系材料は、硬く脆いため機械加工
が困難であった。そのため、複雑形状をしたものについ
ては、ロストワックスなどの精密鋳造によって製造され
ているが、鋳型の製造コストが高いこと、鋳造時の渦流
れがそれほど良くないこと、凝固時に偏析を起こし易く
均一な組織を得るためには熱処理工程が必要なこと、堰
折り時に製品にクラックが入り易いことなどから必ずし
も最良の方法ではない。
が困難であった。そのため、複雑形状をしたものについ
ては、ロストワックスなどの精密鋳造によって製造され
ているが、鋳型の製造コストが高いこと、鋳造時の渦流
れがそれほど良くないこと、凝固時に偏析を起こし易く
均一な組織を得るためには熱処理工程が必要なこと、堰
折り時に製品にクラックが入り易いことなどから必ずし
も最良の方法ではない。
一方、粉末冶金の分野では、歯車をはじめとする複雑形
状の部品の製造が行われており、こうした技術を応用し
、Ｆｅ−Ｓｉ系材料の製造を行うことが検討された。粉
末冶金法にてＦｅ−５ｉ系材料を製造する際の原料粉に
ついては、目的とする最終組成のＦｅ−Ｓｉ合金粉を使
用する場合Ｆｅ−Ｓｉ合金粉が硬く脆いため成形時にク
ラックや型くずれを起こし易く原料粉の粒度や製法を変
えたり、潤滑材の添加によっても改善できず製品を作る
ことが国元であった。
状の部品の製造が行われており、こうした技術を応用し
、Ｆｅ−Ｓｉ系材料の製造を行うことが検討された。粉
末冶金法にてＦｅ−５ｉ系材料を製造する際の原料粉に
ついては、目的とする最終組成のＦｅ−Ｓｉ合金粉を使
用する場合Ｆｅ−Ｓｉ合金粉が硬く脆いため成形時にク
ラックや型くずれを起こし易く原料粉の粒度や製法を変
えたり、潤滑材の添加によっても改善できず製品を作る
ことが国元であった。
本発明は、上記の問題点に鑑み焼結寸法精度に優れ、且
つ磁気特性に優れたＦｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造
方法を提供することを目的とする。
つ磁気特性に優れたＦｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造
方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、Ｓｉ３〜１０重量％、残部Ｆｅで、その他不
可避不純物よりなる焼結軟磁性材料の製造において、粒
度１００メツシュ以下の純鉄粉および粒度３５０メツシ
ュ以下の１０〜１００重量％Ｓｉを含むＦｅ合金粉末を
混合圧縮成形し真空雰囲気で焼結することを特徴とする
。
可避不純物よりなる焼結軟磁性材料の製造において、粒
度１００メツシュ以下の純鉄粉および粒度３５０メツシ
ュ以下の１０〜１００重量％Ｓｉを含むＦｅ合金粉末を
混合圧縮成形し真空雰囲気で焼結することを特徴とする
。
純鉄粉は、成形性を良くするものであり１通常の粉末冶
金で使われている粒度１００メツシュ以下、望ましくは
１５０メツシュ以下のもので良く、不純物元素である炭
素、窒素、酸素等は磁気特性に直接影響するので純度は
できるだけ高い方が望ましい。しかし、純度が高くなる
につれてコストも高くなるので通常使用されている純度
９８．０％以上のものであれば良い。
金で使われている粒度１００メツシュ以下、望ましくは
１５０メツシュ以下のもので良く、不純物元素である炭
素、窒素、酸素等は磁気特性に直接影響するので純度は
できるだけ高い方が望ましい。しかし、純度が高くなる
につれてコストも高くなるので通常使用されている純度
９８．０％以上のものであれば良い。
Ｓｉの添加源となるＦｅ−高Ｓｉ合金粉の純鉄粉との混
合比が１０重量％より低い場合、混合時に偏析を起こし
材料の不均一化が生じ易くなり、また焼結時にＦｅ−高
Ｓｉ合金粉の融点が純鉄粉に比べて著しく低いためＦｅ
−高Ｓｉ合金のみが溶融凝集し湯玉状になってＳｉ′ａ
度の高い部分ができ均一な組織の材料が得られない。
Ｆｅ−高Ｓｉ合金粉の純鉄粉どの混合比が３０重量％を
超える場合、プレス成形時にニュートラルゾーンからク
ラックを生じ完全な成形体が得られないなどの純鉄粉に
よる成形性の向上効果が期待できなくなる。
合比が１０重量％より低い場合、混合時に偏析を起こし
材料の不均一化が生じ易くなり、また焼結時にＦｅ−高
Ｓｉ合金粉の融点が純鉄粉に比べて著しく低いためＦｅ
−高Ｓｉ合金のみが溶融凝集し湯玉状になってＳｉ′ａ
度の高い部分ができ均一な組織の材料が得られない。
Ｆｅ−高Ｓｉ合金粉の純鉄粉どの混合比が３０重量％を
超える場合、プレス成形時にニュートラルゾーンからク
ラックを生じ完全な成形体が得られないなどの純鉄粉に
よる成形性の向上効果が期待できなくなる。
最終組成でＳｉ３重量％を得るために、Ｆｅ−高Ｓｉ合
金粉の添加量を１０〜３０重量％とするにはＦｅ−１０
〜３０重量％Ｓｉ合金粉を使用する必要がある。同様に
最終組成で５ｉｌＯ重量％を得るためにはＦｅ−３３〜
１００重量％Ｓｉ合金粉を使用する必要がある。従って
Ｆｅ−高Ｓｉ合金粉中のＳｉ重量％は１０〜１００重量
％であることが必要である。
金粉の添加量を１０〜３０重量％とするにはＦｅ−１０
〜３０重量％Ｓｉ合金粉を使用する必要がある。同様に
最終組成で５ｉｌＯ重量％を得るためにはＦｅ−３３〜
１００重量％Ｓｉ合金粉を使用する必要がある。従って
Ｆｅ−高Ｓｉ合金粉中のＳｉ重量％は１０〜１００重量
％であることが必要である。
合金粉の成形性への悪影響はＦｅ−高８１合金粉の粒度
が粒子を含む３２５メツシュ以上の場合に顕著に表われ
た。よって、成形時のクラック防止や焼結時の拡散を促
進するためにも細かいほど良く３２５メツシュ以下、好
ましくは３５０メツシュ以下が良い。また、純鉄粉と同
様に純度はできるだけ高い方が好ましいが純度９９．０
％以上であれば良い。成形体の焼結は、焼結後の密度を
できるだけ向上させた方が磁気特性が良いので焼結温度
は高い程良いが、温度が１３００℃を超えるようになる
と、焼結時の変形が大きくなり目的とする寸法精度が得
られない。温度が１２００℃以下であると焼結が充分に
進まず気孔が多く残留し磁気特性は劣ったものとなる。
が粒子を含む３２５メツシュ以上の場合に顕著に表われ
た。よって、成形時のクラック防止や焼結時の拡散を促
進するためにも細かいほど良く３２５メツシュ以下、好
ましくは３５０メツシュ以下が良い。また、純鉄粉と同
様に純度はできるだけ高い方が好ましいが純度９９．０
％以上であれば良い。成形体の焼結は、焼結後の密度を
できるだけ向上させた方が磁気特性が良いので焼結温度
は高い程良いが、温度が１３００℃を超えるようになる
と、焼結時の変形が大きくなり目的とする寸法精度が得
られない。温度が１２００℃以下であると焼結が充分に
進まず気孔が多く残留し磁気特性は劣ったものとなる。
また、焼結雰囲気も通常のＡＸ、ＲＸ分解ガス雰囲気で
は、材料中に磁気特性に有害な炭素が固溶するため好ま
しくなく、真空あるいは水素ガス雰囲気である必要があ
る。しかし、水素ガスを使う場合タンクの設置や安全面
での配慮等を行なわなければならずコスト高となる。従
って真空雰囲気が好ましい。
は、材料中に磁気特性に有害な炭素が固溶するため好ま
しくなく、真空あるいは水素ガス雰囲気である必要があ
る。しかし、水素ガスを使う場合タンクの設置や安全面
での配慮等を行なわなければならずコスト高となる。従
って真空雰囲気が好ましい。
（実施例）
原料粉として、表１、表２に示す組成、粒度分布の純鉄
粉とＦｅ−１７重量％Ｓｉ合金粉を用い、最終組成がＳ
ｉ３重量％およびＳｉ４重量％となるように配合した混
合粉に、潤滑材としてステアリン酸亜鉛を０．３重量％
加え４０分間混合した後、成形圧７ｔ／ｃｎ”で外径３
０ｎｎ、内径２０ｍｍ、高さ２．５画のリング状のテス
トピースを二種類成形した。成形体は６５０℃で１時間
真空雰囲気にて脱ワツクスした後、真空雰囲気で１３０
０℃で１時間焼結を行ない、さらに８００℃で１時間の
焼鈍を行ないテストピースを作製した。作製したテスト
ピースにコイルをまき交流磁気特性を調べたところ、第
１図、第２図、第３図、第４図に示すように現在主流の
Ｆｅ−３重量％Ｓｉ溶製材と比べて本発明によるＦｅ−
３重量％Ｓｉ材は同じレベルの磁気特性を示し、本発明
によるＦｅ−４重量Ｓｉ％材はさらに良い磁気特性を示
すことが判った。
粉とＦｅ−１７重量％Ｓｉ合金粉を用い、最終組成がＳ
ｉ３重量％およびＳｉ４重量％となるように配合した混
合粉に、潤滑材としてステアリン酸亜鉛を０．３重量％
加え４０分間混合した後、成形圧７ｔ／ｃｎ”で外径３
０ｎｎ、内径２０ｍｍ、高さ２．５画のリング状のテス
トピースを二種類成形した。成形体は６５０℃で１時間
真空雰囲気にて脱ワツクスした後、真空雰囲気で１３０
０℃で１時間焼結を行ない、さらに８００℃で１時間の
焼鈍を行ないテストピースを作製した。作製したテスト
ピースにコイルをまき交流磁気特性を調べたところ、第
１図、第２図、第３図、第４図に示すように現在主流の
Ｆｅ−３重量％Ｓｉ溶製材と比べて本発明によるＦｅ−
３重量％Ｓｉ材は同じレベルの磁気特性を示し、本発明
によるＦｅ−４重量Ｓｉ％材はさらに良い磁気特性を示
すことが判った。
表１
表２
（効果）
本発明の粒度分布の原料粉を混合成形後焼結するＦｅ−
Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造において。
Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造において。
成形時にクラックや型くずれを起すことなく、寸法精度
が優れ且つ磁気特性の良いＦｅ−５ｉ系焼結軟磁性材料
が得られた。
が優れ且つ磁気特性の良いＦｅ−５ｉ系焼結軟磁性材料
が得られた。
図１〜４は、本発明の実施例で示した条件で作製したテ
ストピースの磁気特性を従来の溶製法にて作製した材料
と比較して示した図である６第１図は各周波数における
磁化強さと磁束密度の関係を示すグラフ図である。第２
図は磁化強さＨ＝１００ｅにおける周波数と保磁力の関
係を示すグラフ図である。第３図は磁化強さＨ＝１００
ｅにおける周波数と最大透磁率を示すグラフ図である。 第４図は各周波数における磁束密度と鉄損の関係を示す
グラフ図である。
ストピースの磁気特性を従来の溶製法にて作製した材料
と比較して示した図である６第１図は各周波数における
磁化強さと磁束密度の関係を示すグラフ図である。第２
図は磁化強さＨ＝１００ｅにおける周波数と保磁力の関
係を示すグラフ図である。第３図は磁化強さＨ＝１００
ｅにおける周波数と最大透磁率を示すグラフ図である。 第４図は各周波数における磁束密度と鉄損の関係を示す
グラフ図である。
Claims (1)
- Ｓｉ３〜１０重量％、残部Ｆｅでその他不可避不純物
よりなるＦｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造において、
粒径１００メッシュ以下の純鉄粉に粒径３５０メッシュ
以下の１０〜１００重量％Ｓｉの鉄合金粉末を１０〜３
０重量％混合し、該混合粉末を圧縮成形後真空雰囲気で
焼結することを特徴とするＦｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15598886A JPS6314838A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Ｆｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15598886A JPS6314838A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Ｆｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6314838A true JPS6314838A (ja) | 1988-01-22 |
Family
ID=15617895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15598886A Pending JPS6314838A (ja) | 1986-07-04 | 1986-07-04 | Ｆｅ−Ｓｉ系焼結軟磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6314838A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5796497A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flash discharger |
| JPH01136308A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Daido Steel Co Ltd | 磁性合金焼結体の製造方法 |
| JPH01136307A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Daido Steel Co Ltd | 焼結用磁性合金粉末 |
| EP1734141A1 (en) * | 2004-03-29 | 2006-12-20 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Sintered soft magnetic member and method for manufacture thereof |
| JP2016171167A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 日立化成株式会社 | 圧粉成形体を用いた磁気シート材およびその製造方法 |
-
1986
- 1986-07-04 JP JP15598886A patent/JPS6314838A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5796497A (en) * | 1980-12-09 | 1982-06-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flash discharger |
| JPS6314838B2 (ja) * | 1980-12-09 | 1988-04-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | |
| JPH01136308A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-29 | Daido Steel Co Ltd | 磁性合金焼結体の製造方法 |
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| EP1734141A1 (en) * | 2004-03-29 | 2006-12-20 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Sintered soft magnetic member and method for manufacture thereof |
| EP1734141A4 (en) * | 2004-03-29 | 2007-10-10 | Hitachi Powdered Metals | SOFT FRITTE MAGNETIC ELEMENT AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME |
| US7470332B2 (en) | 2004-03-29 | 2008-12-30 | Hitachi Powdered Metals Co., Ltd. | Production method for soft magnetic sintered member |
| JP2016171167A (ja) * | 2015-03-12 | 2016-09-23 | 日立化成株式会社 | 圧粉成形体を用いた磁気シート材およびその製造方法 |
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