KR20130054238A - 자성 분말 야금 재료 - Google Patents

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칼라투르 에스. 나라시만
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회가나에스 코오포레이션
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Abstract

본 발명은 분말 야금 방법을 사용하여 제조된 전기 전도성 압축된 금속 부품에 관한 것이다. 본 발명의 철계 분말은 자성 또는 예비-자성 재료로 피복되어 있다.

Description

자성 분말 야금 재료 {MAGNETIC POWDER METALLURGY MATERIALS}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2010년 4월 1일자로 출원된 미국 가출원 제61/319,987호에 대한 권리를 주장하며, 상기 출원의 전문이 본 명세서에 인용된다.
기술분야
본 발명은 자성 또는 예비-자성(pre-magnetic) 피복물로 피복된 야금 분말 조성물 및 이들 분말을 사용하여 제조된 압축된 금속 부품에 관한 것이다.
교류 전류(AC)는 대부분의 가정 및 사업체에 공급되는 전기의 파형인 사인 파형을 나타낸다. AC에서 작동하는 디바이스들은 거의 대부분, 전기 에너지를 역학적 에너지로 전환시키는 데 필요한 자속(magnetic flux)을 전달하기 위해, "라미네이트된 스틸 스트립들"로 제조된 코어를 함유한다. 이들 "라미네이트"는, 얇은, 즉 두께가 통상적으로 약 0.045인치 내지 약 0.010인치(약 1.1㎜ 내지 약 0.25㎜)인 금속(통상적으로 연강(wrought steel)) 시트(이는 규소와 같은 합금 원소들과 함께 또는 상기 합금 원소들 없이 제조된다)로부터 목적하는 형상을 스탬핑함으로써 제조된다. 상기 라미네이트들은, 상기 스틸 스트립의 표면을 따르는 와상 전류(eddy current)의 발생을 피하기 위해, 얇아야 한다. 와상 전류는 변동하는 자기장에 도체가 노출되었을 때 야기되는 전기 현상으로서, 상기 도체 위에 전자들의 순환 유동, 즉 전류가 야기된다. 이러한 전류의 순환 와동(circulating eddy)은 원래의 자기장의 변동에 상반되는 유도 자기장을 일으켜서, 상기 도체와 상기 자성체 사이에서의 반발력 또는 항력을 야기시킨다. 와상 전류는 자속에 저항하고 열을 발생시키는데, 이는 상기 디바이스의 효율성을 떨어뜨린다. 와상 전류의 세기는 상기 금속의 두께에 직접적으로 비례한다. 와상 전류에 기인하는 손실은 다음의 수학식에 따라 산출될 수 있다:
와상 전류 손실 = K*(freq^2*Ind^2*두께^2) / 저항
상기 수학식에서, K는 상수이고, Freq는 교류 전류의 주파수이고, Ind는 유도의 작동 수준(operating level of induction)이고, 두께는 상기 시트 또는 분말 야금 부품의 두께이다.
대부분의 디바이스에 대해, 단일 라미네이트 스트립은 자속을 목적하는 양으로 공급하기에는 불충분하다. 따라서, 일반적으로는 복수 개의 라미네이트 스트립들을 서로 적층시켜서 필요한 크기의 부품을 제조한다. 상기 스트립들의 적층은 더 크고 "더 두꺼운" 부품을 생성하지만, 상기 적층된 스트립들 사이의 자기 저항성 산화물(이는, 상기 라미네이트들의 생성 과정에서 상기 라미네이트들의 표면 위에 자연적으로 형성된다)의 존재에 의해, 와상 전류의 형성에 따른 효과가 최소화된다. 상기 라미네이트들 사이의 자기적 및 전기적 저항성 산화물들은, 수득된 적층체의 두께를 통해 유해한 와상 전류가 형성되는 것을 막아준다.
라미네이트된 스틸 스트립은 매우 대중적이고 100년 이상 동안 사용되어 오고 있지만, 단점들을 갖는다. 예를 들면, 상기 스트립은 시트로부터 스탬핑되기 때문에, 상기 금속 시트 전체로부터 스트립들을 스탬핑할 수 없어, 불가피한 재료 손실이 생긴다. 또한, 상기 스트립은 롤링(rolling)에 의해 형성되기 때문에, 자속은 상기 감긴 방향으로 이동한다. 따라서, 2개 이상의 방향에서 자속을 요구하는 디바이스는 라미네이트된 스틸 스트립을 사용해서는 제조될 수 없다.
분말 야금(PM: powder metallurgy)은, 금속 분말을 금형 또는 다이에서 매우 높은 압력으로 압축시켜, 압축된 부품을 생산하는 제조 기술이다. 그런 다음, 상기 압축된 부품을 어닐링하고/하거나 소결시켜서 최종 금속 부품의 강도를 증가시킬 수 있다. 분말 야금(PM) 방법을 사용하여 제조된 부품들은 라미네이트된 스틸 스트립에 대한 대체물로서 간주되고 있으며; 분말 야금은 스틸 스트립을 제조할 때에 겪게 되는 재료 손실을 갖지 않으며, 즉, 압축된 부품의 제조에서는 분말이 낭비되지 않는다. 그러나, 기존의 PM 방법들로는 필요한 박화(thinness)가 수득될 수 없기 때문에, PM은 스틸 스트립을 형성하는 데에는 적합하지 않다.
일반적으로 PM은 얇은 스틸 스트립을 형성하는 데에는 유리하지 않지만, 다른 타입의 금속 부품들의 제조에는 매우 효과적이다. PM은 독특하고 강력한 조형 능력을 제공하며, 효율을 위해 최적화된 3차원 형상을 제조할 수 있다. 또한, 개별 입자들이 서로 절연될 수 있다면, 압축 및 소결된 부품에서, 와상 전류가 최소화될 수 있다. 분말 입자들을 절연시키고자 하는 선행 시도들은, 철 분말의 표면 위에 중합체 또는 기타 재료들을 침착시키는 데 의존해 왔다. 이 목적에는 인산철이 특히 바람직하다. 그러나, 이들 재료는 절연체이며, 이들의 존재는 상기 금속 부품을 통한 자기 유동(magnetic flow)을 방해한다. 그 결과, 감소된 자기 유동을 보상하기 위해 더 많은 전기 에너지가 요구되는데, 이는 바람직하지 않다. 또한, 이들 재료를 사용한 피복물은 얇고 승온에서 파괴되어, "응력 제거(stress relieved)"될 수 없는 분말, 즉, 압축 과정에서 유도되는 변형의 감소를 초래한다.
또한, 인산철 및 중합체는 상기 압축된 부품에서의 금속 분말의 독립 입자(discrete particle) 성질을 유지하는 데 도움을 주지만, 이들은 감소된 온도 안정성을 갖는다. 예를 들면, 인산철 시스템은 약 425℃까지만 가열될 수 있다. 대부분의 중합체계 시스템들은 약 250℃까지만 가열될 수 있다. 그 결과, 상기 압축된 부품의 자기 반응은, 650℃ 초과의 온도에서 일반적으로 일어나는 어닐링 또는 소결에 의해 개선될 수가 없다.
페라이트는 산화철(III)(Fe2O3)을 주성분으로 갖는 세라믹이지만, 이들은 종종 산화니켈, 산화아연 및/또는 산화망간을 포함한다. 다수의 타입의 페라이트들은 자성이며, 영구 자석, 변압기용 페라이트 코어 등을 제조하는 데 사용된다. 연성 페라이트로도 공지되어 있는 이들 페라이트의 높은 저항은 와상 전류를 막아주는 한편, 상기 페라이트는 낮은 보자력(coericivity)을 가지며, 이는, 상기 재료의 자화(magnetization)가, 많은 에너지를 소멸시키지 않으면서도 방향을 쉽게 역전시킬 수 있음을 의미한다.
미국 특허 제6,689,183호에는 미분된 페라이트 입자들과 철 분말과의 물리적 혼합물의 PM 용도에 대해 약술되어 있다. 상기 혼합물은 철 분말과 페라이트의 독립 입자들을 함유하는 이종 혼합물이다. 이러한 혼합물을 압축시키고 소결 또는 어닐링하면 경사 기능 구조(functionally gradient structure)가 만들어지지 않는데, 이는, 표면 피복물을 갖는 철 분말 입자를 사용하였다면 수득되었을, 최종 부품에서의 독립 입자 성질이 수득되지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이러한 이종 혼합물을 사용하여 제조된 압축된 부품을 통한 자기 유동은 균일하지 않을 것이다. 또한, 이러한 시스템에서는 입자 대 입자 접촉을 피할 수 없기 때문에, 와상 전류 손실이 증가된다.
본 출원인은, 페라이트로 피복된 철 분말 입자들을 사용하는 것을 고려해 왔다. 이는, 상기 분말의 독립 입자 성질을 유지하는 것을 도우면서, 자기적으로 도전된 페라이트의 균일한 분포를 유도하여 와상 전류의 효과를 감소시킬 것이다. 그러나, 페라이트는, 대부분의 산화물들과 마찬가지로, 철 분말에 비해 불량한 압축성을 갖는다. 따라서, 페라이트-피복된 분말을 사용하면 분말 압축성이 감소되어, 덜 조밀하고 더 약한 압축된 부품이 생성될 것이다. 또한, 페라이트는 잘 부서지고 압축 과정에서 균열될 수 있어서, 개개의 철 입자들 위의 페라이트 피복물에 잠재적 장애가 초래된다.
따라서, 자성 재료의 주변 상(phase)에 의해 압축 및 소결된 부품 내에서 철 분말의 독립 미립자 성질이 유지되고 분리되는, 압축된 금속 부품을 제조하는 데 사용될 수 있는 분말 야금 재료 및 방법이 요구된다. 바람직하게는, 이들 재료는, 상기 압축된 부품의 자기 용량을 증가시키기 위해 상기 압축된 부품이 적어도 650℃의 온도에서 어닐링되도록 허용할 것이다. 상기 압축된 부품은 또한, 높은 효율의 전기 디바이스에 필수적인, 높은 자기 인덕턴스와 결합된 높은 자기 투과율(magnetic permeability)을 가져야 한다.
본 발명은 철계 야금 분말을 포함하는 야금 분말 조성물에 관한 것으로서, 상기 철계 분말의 입자들은 적어도 하나의 자성 또는 예비-자성 재료로 피복되어 있다. 또한, 이들 분말의 제조 방법 및 이들 분말을 사용하여 압축된 자성 부품을 형성하는 방법도 기술된다.
도 1은 에어 갭 내에 삽입된 하나의 조각의 페라이트(예를 들면, 망간 아연 페라이트)를 갖는 자성 토로이드(magnetic toroid)를 도시한 것이다.
본 발명은 적어도 하나의 자성 또는 예비-자성 재료로 피복된 야금 분말에 관한 것이다. 바람직하게는, 이들 조성물은 철계 야금 분말을 포함하고, 상기 철계 분말의 입자들은 적어도 하나의 자성 또는 예비-자성 재료로 피복되어 있다. 상기 입자들은 실질적으로, 부분적으로, 또는 전체적으로 적어도 하나의 자성 또는 예비-자성 재료로 피복될 수 있다. 이들 야금 분말은, 압축되고 어닐링될 때, 종래에 분말 야금 분야에서 수득되지 않던 자성 특성들을 갖는 압축된 부품들을 생성한다.
본 발명의 철계 야금 분말은 통상적으로, 상기 철계 야금 분말의 적어도 90중량%(철)의 철 분말을 포함할 것이다. 상기 철계 야금 분말의 적어도 95중량% 및 99중량%(철)의 철 분말도 본 발명의 범위 내에 있다.
본 발명에서 사용되는 실질적으로 순수한 철 분말은 통상의 불순물들을 약 1.0중량% 이하, 바람직하게는 약 0.5중량% 이하로 함유하는 철 분말이다. 이러한 고 압축성의 야금 등급 철 분말의 예는, 미국 뉴저지주 리버톤 소재의 회가나에스 코오포레이션(Hoeganaes Corporation)으로부터 구입 가능한 ANCORSTEEL 1000 시리즈, 예를 들면, 1000, 1000B 및 1000C의 순수한 철 분말들이다. 예를 들면, ANCORSTEEL 1000 철 분말은, 325호 체(U.S. 시리즈) 이하의 입자들 약 22중량% 및 100호 체보다 큰 입자들 약 10중량%, 이들 2개의 사이즈 사이의 입자들 잔여량(60호 체 초과의 입자들 미량)의 통상적 스크린 프로파일을 갖는다. 상기 ANCORSTEEL 1000 분말은 약 2.85 내지 3.00g/㎤, 통상적으로는 2.94g/㎤의 겉보기 밀도를 갖는다. 본 발명에 사용되는 기타 철 분말들은 통상의 스폰지 철 분말들, 예를 들면, 회가나에스의 ANCOR MH-100 분말 및 ANCORSTEEL AMH(이는 겉보기 밀도가 낮은 분무된(atomized) 철 분말이다)이다.
상기 철 입자들은 약 5㎛와 같이 작은, 또는 약 850 내지 1,000㎛ 이하의 평균 입자 직경을 가질 수 있지만, 일반적으로 상기 입자들은 약 10 내지 500㎛, 또는 약 5 내지 약 400㎛, 또는 약 5 내지 약 200㎛ 범위의 평균 직경을 가질 것이다. 상기 평균 입자 직경의 측정은 당해 기술 분야에 공지된 레이저 회절 기술을 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 몇몇 양태에서, 상기 철 분말 입자들은 자성 재료로 피복된다. 바람직하게는, 상기 자성 재료는 금속 산화물이다. 본 명세서에서 사용된 "금속 산화물"은 전이 금속의 산화물이다. 바람직한 금속 산화물에는 산화니켈, 산화망간, 산화철, 또는 이들의 배합물이 포함된다.
다른 양태에서, 상기 철 분말 입자들은 페라이트 재료로 피복된다. 연질 자성 페라이트는 제2철 산화물 및 하나 이상의 기타 금속들, 예를 들면, 마그네슘, 알루미늄, 망간, 구리, 아연, 니켈, 코발트 및 철로 구성된 세라믹형 산화물이다. 상기 조성에 따라, 페라이트는 일반적으로 2개의 카테고리, 즉, 망간-아연 페라이트와 니켈-아연 페라이트 중의 하나에 들어갈 것이다.
또 다른 양태에서, 상기 철 분말 입자들은 예비-자성 재료로 피복된다. 본 명세서에서 사용된 "예비-자성 재료"는 자성은 아니지만 열 처리된 후에 자성이 되는 재료이다. 예비-자성 재료의 바람직한 예로는 예비-페라이트 재료가 포함된다. 본 명세서에서 사용된 "예비-페라이트 재료"는, 열 처리, 예를 들면, 어닐링 또는 소결에 의한 열 처리 후에 페라이트 재료로 전환되는, 페라이트가 아닌 재료이다. 예비-페라이트 재료의 예로는 금속 탄산염 및 금속 할로겐화물이 포함된다. 이들 재료는, 철 분말 입자를 피복하는 데 사용되는 경우, 열에 노출될 때, 바람직하게는 어닐링될 때 페라이트로 변형될 것이다.
"금속 탄산염"은 전이 금속의 탄산염이다. 바람직한 금속 탄산염에는 탄산철, 탄산아연, 탄산망간, 탄산니켈, 또는 이들의 혼합물이 포함된다. "금속 할로겐화물"은 전이 금속의 할로겐화물이다. 바람직하게는, 상기 할로겐화물은 불화물, 염화물, 브롬화물 또는 요오드화물이다. 바람직한 금속 할로겐화물에는 염화아연 및 브롬화아연이 포함된다. 바람직하게는, 상기 혼합물은 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물을 약 1중량% 내지 약 2중량%로 포함할 것이다.
바람직한 양태에서, 상기 자성 또는 예비-자성 피복물은 두께가 약 5 내지 약 40㎛일 것이다.
본 발명에 사용하기 위한 자성 분말 조성물은, 철계 분말을 자성 재료(예를 들면, 산화니켈, 산화망간, 산화철, 또는 이들의 배합물과 같은 금속 산화물 또는 페라이트의 용액)와 혼합함으로써 제조될 수 있다. 몇몇 양태에서, 상기 자성 재료는 물 또는 용매, 예를 들면, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 또는 이들의 혼합물과 같은 알코올성 용매에 용해 또는 현탁된다. 기타 용매에는 아세톤, 에테르, 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸렌 클로라이드, 헥산, 크실렌, 톨루엔 등이 포함된다. 물의 존재 또는 부재하의, 상기 용매들 중의 임의의 용매들의 혼합물도 예상된다. 바람직하게는, 상기 용액은 상기 자성 재료로 포화된다. 상기 철계 분말을 상기 자성 재료 용액과 함께 교반한 후, 상기 용액으로부터 상기 고체 분말을 제거하고 남은 용매를 제거한다. 예를 들면, 상기 용매를 열에 의해 제거하면, 상기 철계 분말의 개별 입자들이 상기 자성 재료로 피복되어 있는 야금 분말 조성물이 생성된다.
본 발명에서 사용하기 위한 예비-페라이트 조성물과 같은 예비-자성 야금 분말 조성물은, 예비-페라이트 재료, 예를 들면, 적어도 하나의 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물의 용액과 철계 분말을 혼합함으로써 제조될 수 있다. 몇몇 양태에서, 예비-자성 재료는 물 또는 용매, 예를 들면, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 또는 이들의 혼합물과 같은 알코올성 용매에 용해 또는 현탁된다. 기타 용매에는 아세톤, 에테르, 에틸 아세테이트, 메틸 에틸 케톤, 메틸렌 클로라이드, 헥산, 크실렌, 톨루엔 등이 포함된다. 바람직하게는, 상기 용액은 상기 예비-자성 재료로 포화된다. 상기 철계 분말을 상기 예비-자성 재료 용액과 함께 교반한 후, 상기 용액으로부터 상기 고체 분말을 제거하고 남은 용매를 제거한다. 예를 들면, 상기 용매를 열에 의해 제거하면, 상기 철계 분말의 개별 입자들이 상기 예비-자성 재료로 피복되어 있는 예비-자성 야금 분말 조성물이 생성된다.
상기 자성 또는 예비-자성 야금 분말 조성물을 건조시킨 후, 상기 조성물을 통상의 야금 기술에 따라 다이에서 압축시켜, 압축된 금속 부품을 형성할 수 있다. 상기 다이, 및 이에 따르는 상기 부품은, 예를 들면, 자동차 부품 또는 변압기 코어로서 사용하기 위해 성형될 수 있다. 상기 압축된 금속 부품의 밀도는, 가열된 다이를 사용함으로써 및/또는 예비-페라이트 야금 분말을 가열함으로써 추가로 최대화될 수 있다. 압축된 금속 부품은, 본 발명의 야금 분말 조성물을 상기 다이에서 적어도 약 5tsi의 압력으로 압축시켜서 미가공 부품(green part)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 상기 압축 압력은 일반적으로 약 5 내지 100톤/in2(69 내지 1379MPa), 바람직하게는 약 20 내지 100tsi(276 내지 1379MPa), 더욱 바람직하게는 약 25 내지 70tsi(345 내지 966MPa)이다.
상기 다이 벽을 예비-윤활화하고/하거나 상기 야금 분말에 윤활제를 혼합시키면, 다이로부터의 압축된 부품의 방출이 용이해지고, 또한, 상기 분말의 입자들의 윤활화에 의해 재-충진(re-packing) 공정에 도움이 된다. PM에서 사용하기에 적합한 윤활제는 당해 기술 분야의 숙련가들에게 익히 공지되어 있으며, 예를 들면, 스테아레이트가 포함된다.
상기 압축된 미가공 부품은 이후에 통상의 야금 기술들에 따라 어닐링된다. 바람직하게는, 상기 로(furnance) 온도는 1110℉ 초과일 것이다. 통상적으로, 상기 로 온도는 약 1100 내지 약 2370℉일 것이다.
상기 로 분위기는 일반적으로 "보호 분위기(protective atmosphere)"를 포함할 것이다. 본 명세서에서 사용된 "보호 분위기"란, 주로 불활성 기체로 이루어진 분위기를 나타낸다. 바람직한 분위기는 약간의 산소와 함께 주로 질소를 포함할 것이다. 통상적으로, 상기 분위기는 적어도 0.1%의 산소와 함께 질소를 포함할 것이다. 바람직하게는, 상기 분위기는 약 0.1% 내지 약 5%의 산소를 포함할 것이다.
어닐링될 때, 상기 예비-자성 재료, 예를 들면, 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물과 같은 예비-페라이트 재료는 자성 재료, 예를 들면, 페라이트로 전환될 것이다. 자성 재료 형성의 확인은 소결된 부품의 자성 시험에 의해 측정된다. 바람직하게는, 본 발명의 어닐링/소결된 부품들은 약 1000μ의 자기 투과율을 가질 것이지만; 또 다른 자기 투과율들도 본 발명의 범위 내에 있다. "자기 투과율"은 자화 곡선의 순간 기울기로서 정의된다. 최대 투과율은 수득된 투과율들 중의 최대값이다.
본 발명의 어닐링된 부품들은 또한, 약 3 Oersted 미만, 바람직하게는 약 2 내지 약 3 Oersted(약 159At/m 내지 약 239At/m)의 보자력을 가질 것이다. "보자력"은, 자기 유도를 소멸시키기 위해, 대칭적, 주기적 자화 방식으로 자성 재료에 인가해야 하는 자기장이다.
당해 기술 분야의 숙련가들은, 본 발명의 바람직한 양태들에 대해 다수의 변화 및 개선이 실현될 수 있으며, 이러한 변화 및 개선은 본 발명의 요지로부터 벗어나지 않으면서 실현될 수 있음을 이해할 것이다. 하기 실시예는 본 발명을 추가로 기술하며, 본 발명을 제한하고자 하는 의도는 없다.
실시예
본 발명의 개념의 입증은 하기 실험에 의해 설명된다.
Ancorsteel 1000B(0.15% Mn, 0.02% Ni, 0.05% Cr, 잔여량의 철)를 스트립으로 되도록 감았다. 상기 스트립은 두께가 0.05인치(1.25㎜)이고 너비가 대략 8인치(200㎜)였다. 감은 후, 상기 스트립은 필수적으로 세공을 갖지 않았다(100% 조밀). 상기 스트립을 자성 토로이드로 되도록 처리한 다음, 1500℉(815℃)에서 1시간 동안 어닐링하여 냉간 가공의 유해한 효과들을 제거하고, 이어서, 상기 자기 경로에 다양한 너비의 에어 갭을 도입시키기 위해 기계가공하였다. 상기 스트립의 자기 특성들을 평가하기 위해 상기 스트립에 대해 자기 시험을 수행하였다. 상기 시험 결과가 표 1에 기재되어 있다.
망간 아연 페라이트 1조각을 수득하고, 0.048인치(1.25㎜) 두께로 정밀 슬라이싱(slicing)하고, 상기 에어 갭 내에 고정시키고, 상기 수득된 스트립에 대해 자기 시험을 다시 수행하였다. 상기 시험 결과가 표 1에 기재되어 있다. 자성 페라이트의 웨지(wedge)를 도입하면, 유도의 현저한 개선과 함께, 자기 투과율의 100% 개선이 수득되었다. 상기 투과율은 ~1300의 값을 초과하도록 상승되었다(1000의 값은 자기 디바이스에서 요구되는 임계 설계 파라미터를 나타낸다).
상기 갭 자기 토로이드에서 사용되는 철의 용적은 전체 용적의 ~98.8%였고 상기 페라이트의 용적은 1.2%였다. 각각의 재료의 밀도를 고려하고 철이 7.85g/㎤의 비중을 갖고 상기 망간 페라이트가 5.3g/㎤의 밀도를 갖는다고 가정할 때, 철의 중량 백분율은 99.2%였고 페라이트의 중량 백분율은 ~0.8%였다.
Figure pct00001
표 1에 제시된 결과는, 자성 재료의 에어 갭 내에 고저항의 페라이트를 혼입시킨 것의 잠재력을 입증한다. AC 분말 야금 재료에서의 현행 기술 수준은 표 1에 제시된 에어 갭핑(air gapping)된 연강 데이타에 의해 가장 잘 나타난다.

Claims (31)

  1. 철계 야금 분말을 포함하는 야금 분말 조성물로서, 상기 철계 분말의 입자들이 적어도 하나의 자성 또는 예비-자성(pre-magnetic) 재료로 피복된, 야금 분말 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 철계 분말의 입자들이 적어도 하나의 자성 재료로 피복된, 야금 분말 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자성 재료가 금속 산화물인, 야금 분말 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속 산화물이 산화니켈, 산화망간, 산화철, 또는 이들의 배합물인, 야금 분말 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 철계 분말의 입자들이 적어도 하나의 예비-자성 재료로 피복된, 야금 분말 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 예비-자성 재료가 예비-페라이트(pre-ferrite) 재료인, 야금 분말 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 예비-페라이트 재료가 적어도 하나의 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물을 포함하는, 야금 분말 조성물.
  8. 제7항에 있어서, 상기 금속 탄산염이 탄산철, 탄산아연, 탄산망간, 탄산니켈, 또는 이들의 배합물인, 야금 분말 조성물.
  9. 제7항에 있어서, 상기 금속 할로겐화물이 염화아연 또는 브롬화아연인, 야금 분말 조성물.
  10. 제7항에 있어서, 상기 금속 탄산염을 상기 예비-페라이트 재료의 약 1중량% 내지 2중량%로 포함하는, 야금 분말 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 철계 야금 분말이 상기 철계 야금 분말의 적어도 약 90중량%의 철을 포함하는, 야금 분말 조성물.
  12. 제1항에 있어서, 상기 철계 야금 분말 입자들이, 레이저 회절을 사용하여 측정되었을 때, 약 5㎛ 내지 약 1000㎛의 평균 직경을 갖는, 야금 분말 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 상기 철계 야금 분말 입자들이 약 5㎛ 내지 약 200㎛의 직경을 갖는, 야금 분말 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 상기 자성 또는 예비-자성 피복물이 약 5㎛ 내지 40㎛ 두께인, 야금 분말 조성물.
  15. 철계 야금 분말을 포함하는 분말 야금 조성물을 제공하고(여기서, 상기 철계 분말의 입자들은 적어도 하나의 예비-자성 재료로 피복되어 있다);
    상기 분말 야금 조성물을 다이에서 압축시켜, 압축된 금속 부품을 형성하고;
    상기 압축된 금속 부품을 어닐링하여 자성의 압축된 부품(magnetic compacted part)을 형성함을 포함하는,
    자성의 압축된 부품을 제조하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 예비-자성 재료가 예비-페라이트 재료인, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 예비-페라이트 재료가 적어도 하나의 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물을 포함하는, 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 1110℉가 넘는 온도를 사용하는, 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 약 1110℉ 내지 약 2370℉의 온도를 사용하는, 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 보호 분위기(protective atmosphere)를 사용하는, 방법.
  21. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 질소와 산소의 분위기를 사용하는, 방법.
  22. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 적어도 0.1%의 산소를 함유하는 분위기를 사용하는, 방법.
  23. 제15항에 있어서, 상기 어닐링 단계가 질소와 약 0.1% 내지 약 5% 산소의 분위기를 사용하는, 방법.
  24. 제15항의 방법에 따라 제조된, 압축 및 어닐링된 분말 야금 부품.
  25. 제24항에 있어서, 약 1000μ의 자기 투과율(magnetic permeability)을 갖는, 압축 및 어닐링된 분말 야금 부품.
  26. 제24항에 있어서, 약 3 Oersted 미만의 보자력(coercive force)을 갖는, 압축 및 어닐링된 분말 야금 부품.
  27. 제24항에 있어서, 약 2 내지 약 3 Oersted의 보자력을 갖는, 압축 및 어닐링된 분말 야금 부품.
  28. 철계 분말을 적어도 하나의 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물의 용액과 혼합시킴을 포함하는, 예비-자성 야금 분말 조성물의 제조 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 용액이 적어도 하나의 금속 탄산염 및/또는 금속 할로겐화물로 포화된, 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 용매가 물 또는 알코올 용매인, 방법.
  31. 제28항에 있어서, 상기 철계 분말이 상기 철계 분말의 적어도 약 90중량%의 철을 포함하는, 방법.
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