JPS6376845A - 防振磁性材料およびその製造方法 - 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】 〔発明の概要〕 本発明は各種装置の騒音を低減するため、音源となる機
構部品にＳｉ　−Ｆｅ合金および黒鉛とから成る焼結防
振磁性材料を用いることにより磁場中でも高い磁気特性
と固有減衰能（Ｓ　Ｄ　Ｃ）を発揮せしめ装置全体の騒
音を有効に防止せんとするものである。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、軟磁性特性を有するＳｉ　−Ｆｅ合金と黒鉛
とから成る焼結防振磁性材料およびその製造方法に関す
る。

〔従来技術および発明が解決しようとする問題点〕近年
、種々の機械・装置の著るしい普及・高速化に伴いこれ
らの装置等のよる振動・騒音が問題化されている。この
対策として、音が漏れ広がらないようにするたの遮音対
策とか、更に積極的に騒音源で音の発生を未然に防ぐ防
振あるいは制振対策が行なわれている。この後者の目的
のため、防振合金に関する研究開発が進められつつある
。

ところで、防振・防音効果を奏する８１構（ｔＩｉ衰能
の機構）については以下の四種に大別され、これらの機
構に基づき実用化が図られつつある。

■　強磁性型であり、強磁歪効果を利用する（例：　Ｆ
ｅ　−１５Ｃｒ　−３Ａ１、サイレンタロイ）；■　双
晶型であり、熱弾性型マルテンサイトにおける変態双晶
境界、または母相とマルテンサイト相との境界の移動に
関連する静履歴（例：５０Ｍｎ−４７Ｃｕ　−３Ａ　Ｌ
インフラミ５−））ｉ■　転位型であり、転位が不純物
原子による固着点から離脱するために生じる静履歴（例
：ＭｇＯ，８Ｚｒ）Ｈ ■　複合型であり、母相と第二相との間の界面での粘性
流動（または塑性硫動）など（例：Ｆｅ−Ｃ−３ｉ、黒
鉛鋳鉄）； しかしながら、上記４種のものは全く磁性を有しないか
（上記■双晶型■転位型）、あるいは磁性を有してし″
でも磁場中では磁性を失うもの（０強磁性型）、あるい
は軟磁性が疑問視されるもの（■複合型）である。

しかるに、例えばワイヤドツトプリンタのアーマチャの
如き磁気回路内で磁性を有しかつ防振・防音効果を有す
る部品に応用できる材料は未だ存しない。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は上記の問題点を解決するための防振磁性材料を
提供するものであり、軟磁性特性を有するＳｉ　−Ｆｅ
合金８５〜９９％および黒鉛１〜１５％とから成るもの
である。すなわち、本発明は上記■の機構に基づき１〜
６．５％５ｉ−Ｆｃのマトリックス部において高い軟質
磁気特性を確保し、１〜１５％添加した黒鉛（グラファ
イト）をマトリックスの結晶粒界に析出させ、このグラ
ファイト相とマトリックスとの界面での粒弾性効果を利
用して防振性を得んとする。

本発明はまた、このような防振磁性材料の製造方法を提
供するものであり、このため８５〜９９％の軟磁性特性
を有するＳｔ　−Ｆｅ合金粉に１〜１５％の黒鉛粉を添
加し、混合し、圧縮成形し、ついで焼結することを含ん
でなるものである。

以下、本発明を実施例等に基づいて詳細に説明する。ま
ず、本発明の磁性材料の原料としては、軟磁性特性を有
するＳｉ　　Ｆｅ合金粉並びに黒鉛粉末を用いる。５ｉ
−Ｆｅ合金は１〜６．５％（％は、本明細書中、全て重
量％である）のＳｉを含む合金である。また、本発明に
おいて黒鉛の量が１〜１５％であるのは以下の理由によ
る。黒鉛１％未満の場合、グラファイトが５ｉ−Ｆｅ中
に固溶し、粒界にグラファイト相がほとんど存在しなく
なるため、グラファイト相とマトリックスとの界面での
粘弾性効果が期待できないからである。また黒鉛が１５
％を越えると後記のように防振効果は向上するが磁気特
性が落ちてしまい、飼料自体の機械的特性が劣化してし
まう。従って磁気特性を維持しつつ防振効果（減衰能で
表示）を得るために上記範囲を採用する。

本発明の焼結防振磁性材料は、粉末冶金法の原理に従っ
て製造できる。すなわち、１〜１５％の黒鉛粉末をＳｔ
　−Ｆｅ合金粉末に添加混合し、１０５０〜１１４０℃
の温度範囲で１〜２４時間焼結する。焼結の場合は、粉
末同じを均一に混合するのでグラファイトが均一分散し
た組織を得ることが可能であり、この点が焼結の場合の
有利な点となる。この場合、水素雰囲気下で焼結するの
が好ましい。尚、焼結温度ではＦｅ−３ｉ合金がγ相に
なるので、添加したゲラフィトはＦｅ−３ｉ中に固溶し
てしまう。また、焼結の際、徐熱、徐冷を行うが、その
速度は１００°Ｃ／ｈ以下で徐熱を行い、１００℃／ｈ
以下で徐冷を行う。このような徐冷はゲラフィトを均一
に粒界に析出させるためである。

以下、本発明を更に実施例により説明するが、本発明は
これに限定されるものではない。

〔実施例〕

一２００メツシュのＦｅ−３％Ｓｉ合金粉（不可避不純
物として、Ｃ，Ｍｎ　　、Ｐ、Ｓ、Ｃｕ　　、Ｎｉ　。

Ｃｒ、Ｍｏを含む。それらの合計は０．１８％である。

）に１〜１５％の１０μｍの大きさの黒鉛粉を添加し、
■型混合機を用いて４時間混合した。各種黒鉛含量粉末
（１％、３％、５％、７．５％、１０％。

１２．５％、１５％）を６トン／ｄの圧力でプレス成形
した。次いで１０２０“　、　１０６０°　、１１００
”　　、および１１４０℃でかつ１時間、３時間、５時
間および２４時間焼成した。焼成は、水素、窒素および
水素／窒素＝１の雰囲気下で行った。徐熱速度は１００
℃／ｈであり、徐冷速度は５０℃／ｈであった。このよ
うにして得られた各種試料について防振性を測定した。

防振性は、「インパルス応答関数を用いる減数係数の計
測方法」　（日本台℃！学会講演論文集（昭和６０年９
月発行）　Ｐ４８７頁）記載の方法にとにより測定した
。また、得られた試料について磁束密度を常法に従い測
定した。

第１図に黒鉛含量とＳＤＣおよび磁束密度との関係を示
す。第１図から明らかなように、黒鉛含量が増加すると
Ｓ　Ｉ）　Ｃは増加し、従って防音効果は大となる。し
かし、磁束密度は、黒鉛含量の増加と共に減少する。こ
のような結果から、磁場中で使用しても軟磁性特性を示
すつつ防振性を得るためには、最大黒鉛含量は１５％で
あることが分かる。

第２図に焼結温度１０６０℃および１１４０℃で得られ
た本発明の試料（ｃｅｌｌ〜５％）並びに公知の防振材
料（サイレンタロイおよび鋳鉄（Ｆｅ１２）　）の減衰
率を示す。第２図より本発明による磁性材料は公知の防
振材料よりはるかに秀れたＳＤＣを示すことが分かる。

第３図に本発明による防振磁性材料の磁気特性等と焼結
温度との関係を示す。この図から明らかなように本合金
系の融点直下である１１４０℃で焼結した場合に、磁気
特性は最も高い。

また黒鉛量５％までのいずれの試料についても１１４０
℃で焼結した場合磁束密度Ｂ、。＝１０〜ＩＩＫＧを示
し、磁性材料として十分有効である。

第４図に磁束密度等を焼結時間との関係を示す。

この図から焼結時間が長い程磁束密度は高くなる。

しかし、作業性等を考慮すると５時間程度で適当である
。第５図に、黒鉛含量１〜５％についての各種磁気的特
性を示す。

保磁力Ｈｃ、最大ｄ６ｆｆ率μｍとも１１４０°Ｃで焼
結した場合高くなり、５％Ｃまではほぼ一定の値となり
、十分に磁性材料として使用できる値を示す。

第６図に炉内雰囲気による相対密度、および磁束密度の
変化を示す。この図より、水素雰囲気で焼結するのが好
ましいことが分かる。

以上の説明から明らかなように本発明方法ではグラフア
イ１〜ｆｆｉや、焼成条件を変化させる′ことにより任
意の磁気密度１３ｓｏと固有減衰能（ＳＤＣ）を有する
合金の製造が可能となる。

また、３％の黒鉛を含む本発明の磁性材料をワイヤート
ッドプリンタ用ヘッドのアーマチャとして加工し器機に
適用して騒音を測定した。その結果、従来の防振材料（
サイレンタロイ）による場合は＋６５ｄＢであったもの
が＋５５ｄＢまで低下し、秀れた防振、防音効果が得ら
れた。またワイヤートッドプリンターのアーマチャとし
ての高速性能も維持されており、防振・磁性合金として
の極めて有用であることが判明した。更に磁気ディスク
のヘッドキャリッジに本発明の一磁性材料（黒鉛１５％
含有のもの）を適用したところ（これは磁性は必要でな
い）、従来以上に高精度の位置決めが可能（振動が少な
いため）となり、さらに高密度記録の可能性も生じた。

以上説明したように本発明は構成されているので、磁場
中でも高い磁気特性と減衰能を有する合金が得られ、騒
音・振動の発生源となる機構部材に適用すると秀れた防
振効果を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、黒鉛含量と減衰量および磁束密度との関係を
示すグラフであり、 第２図は、黒鉛含量と減衰能との関係並びに従来の防振
材料の減衰率を示すグラフであり、第３図は、磁束密度
、相対密度および縮化寸法変化率と焼結温度との関係を
示すグラフであり、第４図は、磁束密度、相対密度およ
び縮化寸法変化率と焼結時間との関係を示すグラフであ
り、第５図は、黒鉛含量と各種磁気的性質との関係を示
すグラフであり、 第６図は、各種炉内雰囲気による相対密度および磁束密
度の変化を示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軟磁性特性を有するＳｉ−Ｆｅ合金８５〜９９％お
   よび黒鉛１〜１５％とから成る焼結防振磁性材料。 ２、Ｓｉ−Ｆｅ合金が１〜６．５％のＳｉを含むもので
   ある、特許請求の範囲第１項記載の焼結防振磁性材料。 ３、８５〜９９％の軟磁性特性を有するＳｉ−Ｆｅ合金
   粉に１〜１５％の黒鉛粉を添加し、混合し、圧縮成形し
   、次いで焼結することを含んでなる、焼結防振磁性材料
   の製造方法。 ４、焼結を１０５０〜１１４０℃の温度でかつ水素雰囲
   気下で行う、特許請求の範囲第３項記載の磁性材料の製
   造方法。 ５、焼結の際、徐熱および徐冷を行う、特許請求の範囲
   第３項又は第４項記載の磁性材料の製造方法。