KR20190091149A - Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same - Google Patents
Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190091149A KR20190091149A KR1020180010233A KR20180010233A KR20190091149A KR 20190091149 A KR20190091149 A KR 20190091149A KR 1020180010233 A KR1020180010233 A KR 1020180010233A KR 20180010233 A KR20180010233 A KR 20180010233A KR 20190091149 A KR20190091149 A KR 20190091149A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- alloy powder
- mass
- powder
- gas
- magnetic
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 53
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 31
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 22
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 10
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims description 4
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 abstract description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229910000808 amorphous metal alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 2
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017060 Fe Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- 238000000889 atomisation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009692 water atomization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B22F1/0003—
-
- B22F1/0085—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
- B22F1/14—Treatment of metallic powder
- B22F1/142—Thermal or thermo-mechanical treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
- B22F9/02—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes
- B22F9/06—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material
- B22F9/08—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying
- B22F9/082—Making metallic powder or suspensions thereof using physical processes starting from liquid material by casting, e.g. through sieves or in water, by atomising or spraying atomising using a fluid
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Description
최근 위조방지 및 보안용 소재는 각종 지폐, 수표, 여권, 상품권, 카드 및 고급 생활용품, 보안용지 등의 위조방지 및 보안성을 위해 각종 암호로 구조화된 미세문자로 인쇄되어 광가 변성, 전자파 감응, 색 변환 및 자성 등을 이용한 다양한 보안 물질이 적용되어 사용되고 있다. Recently, anti-counterfeiting and security materials are printed with fine characters structured with various codes for anti-counterfeiting and security of banknotes, checks, passports, gift certificates, cards and high-quality household goods, security paper, etc. Various security materials using color conversion and magnetism have been applied and used.
본 발명은 상기한 위조 방지 및 보안용 소재 물질 중 하나인 자성 문자인식기(MICR: Magnetic Ink Character Recognition)로 인식이 가능한 자성 잉크(magnetic ink)용으로 사용할 수 있는 자석 합금 분말 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a magnetic alloy powder that can be used for magnetic ink (magnetic ink) that can be recognized by Magnetic Ink Character Recognition (MICR), which is one of the anti-counterfeiting and security material materials, and a method of manufacturing the same. will be.
보통 순금속, 합금, 세라믹스 및 그 복합소재 등의 분말을 제조하는 방법 중의 하나로 잘 알려진 분무법(atomization process)은 냉각매체의 종류에 따라 가스 분무법, 수분사법 및 혼합 분무법으로 구분된다.The atomization process, which is well known as one of the methods of preparing powders of pure metals, alloys, ceramics, and composites thereof, is classified into a gas spray method, a water spray method, and a mixed spray method according to the type of cooling medium.
가스 분무법은 불활성 가스(N2, Ar, He)나 공기(air) 등을 사용하므로 분말 제조 시 산화 및 불순물 혼입문제가 적어 고품질의 분말제조가 가능하지만, 냉각효과가 낮기 때문에 합금 분말의 경우 미세편석이 발생하여 균질한 합금 분말을 얻을 수 없고, 사용 가스의 가격이 비교적 고가이기 때문에 생산 비용이 상승되는 문제점이 있다.The gas spraying method uses inert gas (N 2 , Ar, He) or air (air), so it is possible to produce high quality powder because of less oxidation and impurity mixing problems in powder manufacturing, but it is fine in alloy powder because of low cooling effect Segregation is not possible to obtain a homogeneous alloy powder, there is a problem that the production cost is increased because the price of the gas used is relatively high.
수 분사법(water atomization process)은 가스나 공기 대신에 비교적 저가인 물(H20)을 주요 냉매로 사용하여 냉각효과가 크기 때문에 미세편석이 적어 미세분말의 제조에 유리하며, 생산성 측면에서도 유리한 점이 있으나, 제조되는 분말의 형상 및 산화가 문제되는 경우에는 적용하기 어렵다.The water atomization process uses relatively inexpensive water (H 2 0) instead of gas or air as the main refrigerant, so it has a large cooling effect, which is advantageous for the production of fine powder due to the small amount of fine segregation. Although there is a point, it is difficult to apply when the shape and oxidation of the powder to be produced is a problem.
혼합 분무법은 냉각 매체로 가스(N2, Ar, He), 공기 및 물 등을 적절한 비율로 혼합하여 사용하는 제조방법으로 전술한 가스 분무법이나 수분사법의 장단점을 고려한 제조방법으로 적용되고 있다.The mixed spray method is a manufacturing method using a mixture of gas (N 2 , Ar, He), air, and water as an appropriate ratio as a cooling medium, and has been applied as a manufacturing method considering the advantages and disadvantages of the above-described gas spraying method or water spraying method.
그러나, 전술한 가스 분무법으로 비정질 합금 분말을 제조하기 위해 분사매체(N2, Ar, He, 공기 및 그 혼합물)를 30 kgf/cm2 (약 29.42 bar) 이상의 고압으로 분사하면 분무되어 분말이 생성되면서 1차적으로 냉각되지만, 그 후 대형 챔버 내에서 비산되면서 비교적 낮은 속도로 냉각되므로 합금성분의 미세편석의 방지가 어렵고 미세조직을 얻을 수 없을 뿐만 아니라, 비정질 합금 분말 제조는 더욱 어렵다.However, in order to produce the amorphous alloy powder by the above-described gas spraying method, the spraying medium (N 2 , Ar, He, air, and mixtures thereof) is sprayed at a high pressure of 30 kgf / cm 2 (about 29.42 bar) or higher to generate powder. While the first cooling, but then scattered in a large chamber is cooled at a relatively low rate, it is difficult to prevent the micro segregation of the alloying components and not obtain a microstructure, it is more difficult to produce amorphous alloy powder.
한편, 가스 분무법보다 냉각효과가 우수한 수분사법은 비교적 저렴한 물을 사용하므로 분말제품의 비용 절감이 가능하며, 큰 냉각효과로 미세편석을 줄일 수 있으나, Fe 원소의 합량이 85 at%를 초과하는 경우에는 비정질 형성능이 현격하게 저하되므로, 20 μm 이상의 비정질 합금 분말을 제조하는 것이 어려운 것으로 알려져 있다 (105 K/sec 이상의 냉각 속도가 요구됨).On the other hand, the water spraying method, which has better cooling effect than the gas spraying method, uses relatively inexpensive water, which can reduce the cost of powder products, and can reduce fine segregation due to the large cooling effect, but the total amount of Fe elements exceeds 85 at% It is known that it is difficult to produce amorphous alloy powder of 20 µm or more because the amorphous forming ability is drastically lowered (a cooling rate of 10 5 K / sec or more is required).
보통 위(변)조방지 및 보안용 소재로 검토되고 있는 MICR 용 자성 합금은, 기본적으로 포화자화(Ms)는 70~90 emu/g 범위, 잔류자화(Mr)는 20~39 emu/g 범위, 보자력(Hc)은 250~500 Oe 범위의 자기적 특성이 요구될 뿐만 아니라, 그 밖에 다양한 환경 변화(온도 및 습도)에 대한 안정성 유지가 중요하다. The magnetic alloy for MICR, which is usually considered as a forgery prevention and security material, basically has a saturation magnetization (Ms) range of 70 to 90 emu / g, and a residual magnetization (Mr) range of 20 to 39 emu / g. The coercive force (Hc) is not only required for magnetic properties in the range of 250 to 500 Oe, but also for maintaining stability against various environmental changes (temperature and humidity).
우선 이러한 MICR 용 자성분말로 사용할 수 있는 자기적 특성의 경우, 현재까지 개발된 연자성 재료(soft magnetic materials)와 경자성 재료(hard magnetic materials)의 중간적 반자성 재료(semi-hard magnetic materials)가 적합하다.First, in the case of the magnetic properties that can be used as the magnetic powder for MICR, the semi-hard magnetic materials of soft magnetic materials and hard magnetic materials developed to date are Suitable.
기존에 자성 입자 및 그 제조 방법(한국 특허출원 제10-2010-0138765호, 제10-2010-0139125호), 자성 안료(한국 출원번호 제10-2013-7017454호)에 대한 기존의 특허 출원이 있었으며, 본 발명은 위조 방지에 적합한 자기적 특성을 갖는 신규한 Fe-Cr-Co-X계 합금 분말을 제공하고자 하였다.Existing patent applications for the magnetic particles and the manufacturing method thereof (Korean Patent Application Nos. 10-2010-0138765, 10-2010-0139125) and Magnetic Pigments (Korean Application No. 10-2013-7017454) The present invention aims to provide a novel Fe-Cr-Co-X alloy powder having magnetic properties suitable for anti-counterfeiting.
본 발명은 전술한 종래의 사항을 감안하여 안출된 것으로서, 합금 분말 제조 시 냉각효과를 향상시켜 미세 편석이 적을 뿐만 아니라, 위성분말(satellites)이 적은 구형의 합금 분말을 제조하여 분말 제품의 성형 밀도(미소 밀도, green density)를 증가시킴으로써 제 특성을 향상시키는 합금 분말 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional matters, and improves the cooling effect during the production of alloy powder, and produces a small density of spherical alloy powder, as well as a small density of satellite powder (satellites) to produce a molding density of powder products It is an object of the present invention to provide an alloy powder and a method for producing the same, which improves properties by increasing (micro density, green density).
본 발명은 가스분무법 또는 가스 수분사 하이브리드법(Gas & water hybrid)에 의해 제조된 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말로서, 상기 합금 분말의 X는 Ni, Al, Cu, Mn, Si, B, C, W, Mo, Ti, Nb, V 중의 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 위조방지용 자석 합금 분말을 제공한다.The present invention is a Fe-Cr-Co-X-based alloy powder prepared by a gas spray method or a gas water spray hybrid method (Gas & water hybrid), wherein X of the alloy powder is Ni, Al, Cu, Mn, Si, B It provides a forgery-resistant magnetic alloy powder, characterized in that it comprises one or two or more elements of C, W, Mo, Ti, Nb, V.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 직경 1~30 ㎛의 구형 입자일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may be spherical particles having a diameter of 1 ~ 30 ㎛.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 애스펙트 비의 평균이 1~3인 것일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may be an average of the aspect ratio of 1 to 3.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 평균 산소 농도가 2000ppm 이하인 것일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may have an average oxygen concentration of 2000 ppm or less.
일 실시예에서, 상기 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말은 30 질량%≤Fe≤80 질량%, 5 질량%≤Cr≤25 질량%, 3 질량%≤Co≤30 질량%, 0 질량%≤X≤30 질량%인 것일 수 있다.In one embodiment, the Fe-Cr-Co-X-based alloy powder is 30 mass% ≤Fe≤80 mass%, 5 mass% ≤Cr≤25 mass%, 3 mass% ≤Co≤30 mass%, 0 mass% ≤ X ≤ 30 mass%.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 출발 원료로서 Fe 분말, Cr 분말, Co 분말 및 X 분말을 혼합 및 용해하여, 가스분무법 또는 가스 수 분산법에 의해 구형의 자석합금 분말로 제조하는 단계; 및 (ⅱ) 상기 구형의 합금 분말을 500~750℃ 범위의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 유지한 후, 2.5℃/분의 냉각 속도로 실온까지 시효 처리하는 단계를 포함하는, 위조 방지용 자석 합금 분말의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (i) mixing and dissolving Fe powder, Cr powder, Co powder and X powder as starting materials, to form a spherical magnet alloy powder by gas spraying or gas water dispersion method; And (ii) maintaining the spherical alloy powder at a temperature in the range of 500-750 ° C. for 30 minutes to 2 hours, and then aging the spherical alloy powder to room temperature at a cooling rate of 2.5 ° C./min. It provides a method for producing a powder.
본 발명은 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말로서, 상기 위조 방지용 합금 분말은 직경 1~30 ㎛의 구형 입자이고, 분말 입자의 애스펙트 비의 평균이 1~3이며, 평균 산소 농도가 2000ppm 이하인 입자 특성을 지니며, 환경 변화에 따른 자성 변화가 적은 특성을 가져 위조 방지용 자성 잉크로 사용될 수 있다.The present invention is a Fe-Cr-Co-X-based alloy powder, wherein the anti-counterfeiting alloy powder is spherical particles having a diameter of 1 to 30 ㎛, the average aspect ratio of the powder particles is 1 to 3, the average oxygen concentration is 2000ppm or less It has a particle characteristic and has a characteristic of little magnetic change due to environmental change, and thus can be used as a magnetic ink for preventing forgery.
또한, 본 발명의 합금 분말은 가스 및 수분사 하이브리드법, 열처리 및 노랭으로 제조되어, 미세편석과 위성 분말이 적고 성형 밀도가 증가되어 합금 분말의 특성을 향상시킬 수 있었다. In addition, the alloy powder of the present invention was prepared by the gas and water yarn hybrid method, heat treatment and furnace cooling, there is little microsegregation and satellite powder and the molding density was increased to improve the characteristics of the alloy powder.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말의 SEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말의 포화자화 값을 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Fe-Cr-Co-X계 합금 분말의 잔류자화 값을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Fe-Cr-Co-X계 합금 분말의 보자력 값을 나타낸 그래프이다.1 is a SEM photograph of the Fe-Cr-Co-X-based alloy powder according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing the saturation magnetization value of Fe-Cr-Co-X-based alloy powder according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the residual magnetization value of the Fe-Cr-Co-X-based alloy powder according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the coercive force value of the Fe-Cr-Co-X-based alloy powder according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 가스분무법 또는 가스 수분사 하이브리드법에 의해 제조된 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말로서, 상기 합금 분말의 X는 Ni, Al, Cu, Mn, Si, B, C, W, Mo, Ti, Nb, V 중의 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 위조방지용 구형의 자석 합금 분말을 제공한다.The present invention is a Fe-Cr-Co-X-based alloy powder prepared by a gas spray method or a gas water spray hybrid method, wherein X of the alloy powder is Ni, Al, Cu, Mn, Si, B, C, W, Mo It provides a spherical anti-counterfeiting magnetic alloy powder comprising one or two or more of Ti, Nb, and V elements.
보통 위(변)조방지 및 보안용 소재로 검토되고 있는 MICR 용 자성 합금은, 기본적으로 포화자화(Ms)는 70~90 emu/g 범위, 잔류자화(Mr)는 20~39 emu/g 범위, 보자력(Hc)은 250~500 Oe 범위의 자기적 특성이 요구될 뿐만 아니라, 다양한 환경 변화(온도 및 습도)에 대한 안정성 유지가 중요하다. The magnetic alloy for MICR, which is usually considered as a forgery prevention and security material, basically has a saturation magnetization (Ms) range of 70 to 90 emu / g, and a residual magnetization (Mr) range of 20 to 39 emu / g. The coercive force (Hc) is not only required for magnetic properties in the range of 250 to 500 Oe, but also for maintaining stability against various environmental changes (temperature and humidity).
우선 이러한 MICR 용 자성분말로 사용할 수 있는 자기적 특성의 경우, 현재까지 개발된 연자성 재료(soft magnetic materials)와 경자성 재료(hard magnetic materials)의 중간적 반자성 재료(semi-hard magnetic materials)가 적합하다.First, in the case of the magnetic properties that can be used as the magnetic powder for MICR, the semi-hard magnetic materials of soft magnetic materials and hard magnetic materials developed to date are Suitable.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 직경 1~30 ㎛의 구형 입자일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may be spherical particles having a diameter of 1 ~ 30 ㎛.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 애스펙트 비의 평균이 1~3인 것일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may be an average of the aspect ratio of 1 to 3.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 평균 산소 농도가 2000ppm 이하인 것일 수 있다.In one embodiment, the alloy powder may have an average oxygen concentration of 2000 ppm or less.
일 실시예에서, 상기 Fe-Cr-Co-X 계 합금 분말은 상기 조성식의 X가 Ni, Al, Cu, Mn, Si, B, C, W, Mo, Ti, Nb, V 중에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 포함하며, 30 질량%≤Fe≤80 질량%, 5 질량%≤Cr≤25 질량%, 3 질량%≤Co≤30 질량%, 0 질량%≤X≤30 질량%인 것일 수 있다.In one embodiment, the Fe-Cr-Co-X-based alloy powder is one kind wherein X in the composition formula is selected from Ni, Al, Cu, Mn, Si, B, C, W, Mo, Ti, Nb, V Or 2 or more kinds of elements, and 30 mass% ≤ Fe ≤ 80 mass%, 5 mass% ≤ Cr ≤ 25 mass%, 3 mass% ≤ Co ≤ 30 mass%, 0 mass% ≤ X ≤ 30 mass% Can be.
일 실시예에서, 상기 합금 분말은 Fe-Cr-Co-Si-Ti-Ni-Al-Cu 계 물질로 표현되며, 40 질량%≤Fe≤60 질량%, 5 질량%≤Cr≤10 질량%, 10 질량%≤Co≤30 질량%, 0 질량%≤Si≤0.40 질량%, 1 질량%≤Ti≤5.0 질량%, 5 질량%≤Ni≤20 질량%, 1 질량%≤Ai≤10 질량%, 1 질량%≤Cu≤3 질량%인 것일 수 있다. In one embodiment, the alloy powder is represented by Fe-Cr-Co-Si-Ti-Ni-Al-Cu-based material, 40 mass% ≤Fe≤60 mass%, 5 mass% ≤Cr≤10 mass%, 10 mass% ≤ Co ≤ 30 mass%, 0 mass% ≤ Si ≤ 0.40 mass%, 1 mass% ≤ Ti ≤ 5.0 mass%, 5 mass% ≤ Ni ≤ 20 mass%, 1 mass% ≤ Ai ≤ 10 mass%, It may be 1 mass% ≦ Cu ≦ 3 mass%.
또한, 본 발명은 (ⅰ) 출발 원료로서 Fe 분말, Cr 분말, Co 분말 및 X 분말을 혼합 및 용해하여, 가스분무법 또는 가스 수 분산법에 의해 구형의 자석합금 분말로 제조하는 단계; 및 (ⅱ) 상기 구형의 합금 분말을 500~750℃ 범위, 바람직하게는 700℃의 온도에서 30분 내지 2시간 동안, 바람직하게는 1시간 동안 유지한 후, 2.5℃/분의 냉각 속도로 실온까지 시효 처리하는 단계를 포함하는, 위조 방지용 자석 합금 분말의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (i) mixing and dissolving Fe powder, Cr powder, Co powder and X powder as starting materials, to form a spherical magnet alloy powder by gas spraying or gas water dispersion method; And (ii) the spherical alloy powder is held at a temperature in the range of 500 to 750 ° C., preferably at 700 ° C. for 30 minutes to 2 hours, preferably 1 hour, and then at room temperature at a cooling rate of 2.5 ° C./min. It provides a method of producing anti-counterfeiting magnetic alloy powder, including the step of aging treatment.
일 실시예에서, 단계 (ⅱ)에서 합금 분말은 열처리 후 노랭(furnace cooling)될 수 있다.In one embodiment, the alloy powder in step (ii) may be furnace cooled after heat treatment.
일 실시예에서, 상기 위조방지용 자석 합금 분말은 자성 잉크로 사용될 수 있다. 자성 잉크는 자기를 띤 잉크를 말하며, 이것으로 인자(印字)한 것을 판독기에 넣으면 자기를 감지하게 되어 정리가 자동적으로 이루어지는데 당좌 수표, 승차권 등에 이용되고 있다.In one embodiment, the anti-counterfeiting magnetic alloy powder may be used as a magnetic ink. Magnetic ink refers to magnetic ink, and when a printed item is placed in a reader, magnetic ink is sensed and arrangement is automatically performed. It is used for checking checks and tickets.
일 실시예에서, 상기 자성 잉크는 보조제로서 중합방지제, 산화방지제, 소포제, 계면활성제, 또는 접착증강제를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the magnetic ink may further include an polymerization inhibitor, an antioxidant, an antifoaming agent, a surfactant, or an adhesion enhancer as an adjuvant.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고, 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니고, 본 발명의 기술 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 식으로 이해되어야 하고, 여러 가지 다른 형태로 변형될수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.As the inventive concept allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to the specific embodiments, it should be understood that it includes all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention, and may be modified in various other forms. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.
<실시예><Examples>
본 발명의 합성 분말의 조성Composition of Synthetic Powder of the Invention
이하 표 1의 조성을 갖는 Fe, Cr, Co, Si, Ti, Ni, Al, Cu의 원소를 실시예 1 내지 9의 합성 분말의 원료로 하였다. 비교예로서 코발트를 첨가하지 않고 열처리를 하지 않은 분말도 함께 제조하여, 상기 실시예와 그 특성을 비교하였다.The elements of Fe, Cr, Co, Si, Ti, Ni, Al, and Cu having the compositions shown in Table 1 below were used as raw materials for the synthetic powders of Examples 1 to 9. As a comparative example, powders without addition of cobalt and without heat treatment were also prepared, and their properties were compared with those of the above examples.
표 1은 본 발명의 위조 방지용 합금 분말의 조성, 이의 열처리 조건 및 자기적 특성을 나타낸 것이다. 상기 합금 분말의 조성은 중량%로 나타내었다.Table 1 shows the composition of the anti-counterfeiting alloy powder of the present invention, its heat treatment conditions and magnetic properties. The composition of the alloy powder is expressed in weight percent.
구분
division
Fe
Fe
Cr
Cr
Co
Co
Si
Si
Ti
Ti
Ni
Ni
Al
Al
Cu
Cu
열처리 조건
Heat treatment condition
(emu/g)Ms
(emu / g)
(emu/g)Mr
(emu / g)
(Oe)Hc
(Oe)
실시예Example 1 내지 9의 합성 분말의 제조 Preparation of 1 to 9 Synthetic Powders
실시예 1 내지 9의 합성 분말은, (ⅰ) 상기 조성을 갖는 원소들을 출발 원료로 하여, 이들을 혼합 및 용해하여 가스 분무법 또는 가스 수분사 하이브리드법에 의해 구형의 자석합금 분말로 제조하는 단계; (ⅱ) 상기 구형의 합금 분말을 700℃ 범위의 온도에서 1시간 동안 유지한 후, 2.5℃/분의 냉각 속도로 실온까지 시효 처리하는 단계를 포함하는 제조 방법에 의해 제조하였다.Synthesis powder of Examples 1 to 9, (i) preparing the spherical magnet alloy powder by the gas spray method or the gas water spray hybrid method by mixing and dissolving the elements having the above composition as a starting material; (Ii) the spherical alloy powder was prepared by a manufacturing method comprising maintaining the spherical alloy powder at a temperature in the range of 700 ° C. for 1 hour and then aging to room temperature at a cooling rate of 2.5 ° C./min.
상기 단계 (ⅰ)의 가스 수분사 하이브리드 법에 의한 상기 위조방지용 자석 합금 분말의 제조장치는 이하의 구조를 갖는다: 내부에 상기 표 1의 조성을 갖는 비정질 합금원료를 장입하고, 상기 비정질 합금원료를 용탕으로 용해시키는 도가니; 상기 도가니의 하부에 설치되어 상기 용탕을 토출시키는 오리피스; 상기 오리피스의 하단에 구비되고, 토출되는 상기 용탕을 향해 냉매 가스를 분사하여 상기 용탕을 반액상의 합금 분말로 냉각시키는 가스분사 노즐; 상기 가스분사 노즐의 하부에 위치하여 상기 반액상의 합금 분말을 전달받아 분산 및 냉각시켜 비정질 합금 분말을 생성하는 챔버; 상기 챔버의 하단에 회전 가능하게 설치되고, 생성된 상기 비정질 합금 분말을 회수 용기로 가이드하는 임펠러; 및 상기 임펠러가 회전하도록 구동력을 인가하는 회전수단;를 포함하고, 상기 임펠러는 상기 회전수단로부터 인가된 구동력으로 회전하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for producing the anti-counterfeiting magnetic alloy powder by the gas water-spray hybrid method of step (iii) has the following structure: An amorphous alloy raw material having the composition shown in Table 1 is charged therein, and the amorphous alloy raw material is melted. Crucible dissolving with; An orifice installed below the crucible to discharge the molten metal; A gas injection nozzle provided at a lower end of the orifice and cooling the molten metal with a semi-liquid alloy powder by injecting a refrigerant gas toward the molten metal to be discharged; A chamber positioned below the gas injection nozzle to receive and disperse and cool the semi-liquid alloy powder to produce amorphous alloy powder; An impeller rotatably installed at a lower end of the chamber and guiding the produced amorphous alloy powder into a recovery container; And rotating means for applying a driving force to rotate the impeller, wherein the impeller rotates with a driving force applied from the rotating means.
상기 단계 (ⅱ)에서는 합성 분말이 열 처리 후 노랭으로 냉각되었다.In step (ii), the synthetic powder was cooled to the furnace after heat treatment.
본 발명의 합성 분말의 자기적 특성 분석Magnetic Characterization of Synthetic Powders of the Invention
보통 위(변)조방지 및 보안용 소재로 검토되고 있는 MICR 용 자성 합금은, 기본적으로 포화자화(Ms)는 70~90 emu/g 범위, 잔류자화(Mr)는 20~39 emu/g 범위, 보자력(Hc)은 250~500 Oe 범위의 자기적 특성이 요구될 뿐만 아니라, 다양한 환경 변화(온도 및 습도)에 대한 안정성 유지가 중요하다. The magnetic alloy for MICR, which is usually considered as a forgery prevention and security material, basically has a saturation magnetization (Ms) range of 70 to 90 emu / g, and a residual magnetization (Mr) range of 20 to 39 emu / g. The coercive force (Hc) is not only required for magnetic properties in the range of 250 to 500 Oe, but also for maintaining stability against various environmental changes (temperature and humidity).
표 1의 실시예 9의 경우, Ms는 90.25 emu/g이고 Mr은 21.16 emu/g이며 Hc는 409.9 Oe로 상기 자성 범위를 만족하여 가장 적합한 위조 방지용 합금 분말이라고 판단된다. 코발트 미첨가에 열처리를 하지 않은 비교예의 경우, 실시예보다 대체로 자기적 성질이 강하게 나타났다.In Example 9 of Table 1, Ms is 90.25 emu / g, Mr is 21.16 emu / g, and Hc is 409.9 Oe, which satisfies the magnetic range. In the comparative example without heat treatment without addition of cobalt, magnetic properties were generally stronger than those of the examples.
Claims (6)
30 질량%≤Fe≤80 질량%, 5 질량%≤Cr≤25 질량%, 3 질량%≤Co≤30 질량%, 0 질량%≤X≤30 질량%인 것을 특징으로 하는 위조방지용 자석 합금 분말.The method of claim 1,
An anti-counterfeiting magnetic alloy powder, characterized in that 30 mass% ≤ Fe ≤ 80 mass%, 5 mass% ≤ Cr ≤ 25 mass%, 3 mass% ≤ Co ≤ 30 mass%, 0 mass% ≤ X ≤ 30 mass%.
(ⅱ) 상기 구형의 합금 분말을 500~750℃ 범위의 온도에서 30분 내지 2시간 동안 유지한 후, 2.5℃/분의 냉각 속도로 실온까지 시효 처리하는 단계를 포함하는, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 위조 방지용 자석 합금 분말의 제조방법.
(Iii) mixing and dissolving Fe powder, Cr powder, Co powder and X powder as starting materials to produce spherical magnet alloy powder by gas spraying or gas water dispersion; And
(Ii) holding the spherical alloy powder at a temperature in the range of 500-750 ° C. for 30 minutes to 2 hours, and then aging to a room temperature at a cooling rate of 2.5 ° C./min. The manufacturing method of the anti-counterfeiting magnetic alloy powder in any one of Claim 5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180010233A KR102092169B1 (en) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180010233A KR102092169B1 (en) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190091149A true KR20190091149A (en) | 2019-08-05 |
KR102092169B1 KR102092169B1 (en) | 2020-03-23 |
Family
ID=67615988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180010233A KR102092169B1 (en) | 2018-01-26 | 2018-01-26 | Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102092169B1 (en) |
Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07166202A (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-27 | Kyodo Printing Co Ltd | Low aspect ratio flat soft magnetic metal powder and production thereof |
JPH1154310A (en) * | 1997-07-29 | 1999-02-26 | Hitachi Metals Ltd | Atomized powder for fecrco bonded magnet, and heat treatment and bonded magnet using them |
JP2003046321A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Mitsubishi Materials Corp | Magnetic core member and rfid use tag using the same |
JP2004156134A (en) * | 2002-09-11 | 2004-06-03 | Alps Electric Co Ltd | Amorphous soft magnetic alloy powder, and green compact core and radio wave absorber using the same |
KR101016922B1 (en) | 2010-12-07 | 2011-02-25 | 한국조폐공사 | Valuable card having security magnetic element and the evaluation method of valuable card using thereof |
KR101208909B1 (en) | 2010-02-26 | 2012-12-06 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101208918B1 (en) | 2010-02-26 | 2012-12-06 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101308953B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-09-24 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339080B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339070B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339099B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101341150B1 (en) | 2011-12-22 | 2013-12-11 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle Having High reflection protected layer and the Fabrication Method Thereof |
-
2018
- 2018-01-26 KR KR1020180010233A patent/KR102092169B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07166202A (en) * | 1993-12-16 | 1995-06-27 | Kyodo Printing Co Ltd | Low aspect ratio flat soft magnetic metal powder and production thereof |
JPH1154310A (en) * | 1997-07-29 | 1999-02-26 | Hitachi Metals Ltd | Atomized powder for fecrco bonded magnet, and heat treatment and bonded magnet using them |
JP2003046321A (en) * | 2001-08-01 | 2003-02-14 | Mitsubishi Materials Corp | Magnetic core member and rfid use tag using the same |
JP2004156134A (en) * | 2002-09-11 | 2004-06-03 | Alps Electric Co Ltd | Amorphous soft magnetic alloy powder, and green compact core and radio wave absorber using the same |
KR101208909B1 (en) | 2010-02-26 | 2012-12-06 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101208918B1 (en) | 2010-02-26 | 2012-12-06 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101016922B1 (en) | 2010-12-07 | 2011-02-25 | 한국조폐공사 | Valuable card having security magnetic element and the evaluation method of valuable card using thereof |
KR101308953B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-09-24 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339080B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339070B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101339099B1 (en) | 2010-12-30 | 2013-12-10 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle and the Fabrication Method Thereof |
KR101341150B1 (en) | 2011-12-22 | 2013-12-11 | 한국조폐공사 | Magnetic Particle Having High reflection protected layer and the Fabrication Method Thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102092169B1 (en) | 2020-03-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11482377B2 (en) | Rare earth permanent magnets and their preparation | |
US6302939B1 (en) | Rare earth permanent magnet and method for making same | |
EP1105889B1 (en) | High performance iron-rare earth-boron-refractory-cobalt magnetic materials | |
US7622012B2 (en) | Flat soft magnetic metal powder and composite magnetic material including the soft magnetic metal powder | |
KR101326930B1 (en) | Iron-based rare-earth-containing nanocomposite magnet and process for producing the same | |
EP3712910A1 (en) | Alnico-based magnetic particles for security ink | |
US11694827B2 (en) | Light-colored magnetic particles having improved durability and chemical resistance | |
TWI724852B (en) | Method of fabricating magnet | |
KR20200050948A (en) | Method for manufacturing soft magnetic powder, Fe powder or alloy powder containing Fe, soft magnetic material, and method for producing metal core | |
WO2003012802A1 (en) | Method for producing nanocomposite magnet using atomizing method | |
KR101912100B1 (en) | Producing Method of AlNiCo Based Magnetic Particle For Security Ink | |
KR102092169B1 (en) | Fe-Cr-Co-X system Alloy Powder for Counterfeit Prevention, and Method for Manufacturing The Same | |
US20210062310A1 (en) | Alloys, magnetic materials, bonded magnets and methods for producing the same | |
CN110444359A (en) | A kind of method and additive reducing sintered neodymium iron boron material oxygen content | |
KR102559246B1 (en) | Security ink composition for screen process comprising AlNiCo based magnetic particle | |
KR102559243B1 (en) | Security ink composition comprising AlNiCo based magnetic particle | |
US5865873A (en) | Method of preparing raw material powder for permanent magnets superior in moldability | |
KR101987017B1 (en) | Method for forgery prevention and security ink | |
JP4282002B2 (en) | Alloy powder for RTB-based sintered magnet, manufacturing method thereof, and manufacturing method of RTB-based sintered magnet | |
TWI744874B (en) | Soft magnetic alloy powder, powder magnetic core, magnetic parts and electronic equipment | |
JP2003092208A (en) | Rare-earth based bonded magnet | |
JPH04141502A (en) | Manufacture of alloy powder for rare earth metal bond magnet | |
US7195661B2 (en) | Magnetic material | |
CN118116716A (en) | Neodymium-iron-boron magnet and preparation method thereof | |
JPS62290807A (en) | Production of rare earth containing magnet alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |