JPH0394031A - アモルファス合金粉末製焼結体の製造方法 - 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、たとえば電動式パワーステアリング装置の
トルクセンサなどの磁気部品を製造するのに適したアモ
ルファス合金粉末製焼結体を製造する方法に関する。

従来の技術と発明の課題 電動式パワーステアリング装置のトルクセンサとして、
アモルファス合金よりなるものが考えられている。そし
て、トルクセンサなどの磁気部品の性能を高めるために
は、焼結体の空孔率を低く、換言すれば密度を高める必
要があることが分かっている。焼結体の空孔率が高いと
、磁気特性の温度依存性が高くなり、磁気特性の安定性
を損なう。

従来、アモルファス合金粉末製焼結体は、急冷凝固アモ
ルファス合金粉末を用いて行われている。しかしながら
、急冷凝固アモルファス合金粉末の表面には、酸化皮膜
が形成されているため、高密度の焼結体を製造するのに
適した粉末冶金法である熱間静水圧プレス（Ｈ　Ｉ　Ｐ
）によっても高密度の焼結体を得ることができないとい
う問題がある。しかも、ＨＩＰを、アモルファス合金が
結晶化しにくい温度で行っても、戊形時間が長くなるに
つれてアモルファス合金が結晶化するので、十分高密度
の焼結体を形成するのに必要な１１！ｆ間ＨＩＰするこ
とはできず、その結果トルクセンサのような磁気部品を
つくるのに適した高密度の焼結体を得ることができない
という問題がある。

この発明の１１的は、上記問題を解決したアモルファス
合金粉末製焼結体の製遣方法を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明によるアモルファス合金粉末製焼結体の製造方
法は、 メカニカルアロイング法やメカニカルグライディング法
により製遣されたアモルファス合金粉末を、熱間静水圧
プレスにより、アモルファス合金が結晶化しない温度お
よび時間で圧縮成形し、１次成形品を形成する第１圧縮
工程と、１次戊形品を結晶化しない温度で圧縮成形し、
１次成形品の密度を高める第２圧縮工程とよりなるもの
である。

上記において、メカニカルアロイング法またはメカニカ
ルグライディング法は、たとえばボールミルのような装
置を用いて行うものである。

すなわち、アモルファス合金を構成する金属の混合粉末
や合金粉末をミルの容器内に入れ、不活性ガス雰囲気中
または真空雰囲気中で、アジテー夕を所定時間回転させ
ることによりアモルファス合金粉末を得ることができる
。このメカニカルアロイング法やメカニカルグライディ
ング法は、上述のように不活性ガス雰囲気中または工“
１空雰凹気中で行われるとともに、破壊と冷間圧接との
繰返により粉末表面が常に新表面となされるので、これ
らの方法により製造されたアモルファス合金粉末の表面
には酸化皮膜が存在しない。

第１圧縮工程における成形温度および時間は、予めアモ
ルファス合金粉末を加圧した場合の成形温度と結晶化時
間との関係を求めておき、その結果から結晶化を起こさ
ずに粘性流動を起こす条件を決定する。たとえば、Ｃ　
ｏ　７ｇ．５Ｎ　ｂ　１５Ｚｒ５，５の場合、上記成形
温度と結晶化時間との関係は、第１図に示すグラフのよ
うになる。

第１図のグラフにおいて、直線（Ａ）より下方の部分が
、アモルファスの領域で、上方の部分が結晶の領域であ
る。また、Ｎｉ５。Ｔ　ｉ　５（，の場合、上記成形温
度と結晶化時間との関係は、第２図に示すグラフのよう
になる。第２図のグラフにおいて、直線（Ｉ３）より下
方の部分が、アモルファスの領域で、上方の部分が結晶
の領域である。

第２圧縮工程によれば、第１圧縮工程で加えられる応力
以上の応力が加えられ、１次成形体におけるアモルファ
ス合金の結晶化を促進させることなく、戊形体の密度を
高めることができる。

発明の効果 この発明の方法によれば、メカニヵルアロイング法やメ
カニカルグライディング法により製造されたアモルファ
ス合金粉末を使用するので、該アモルファス合金粉末の
表面には酸化皮膜が存在せず、しかも第１圧縮工程にお
いて、ＨＩＰにより、上記アモルファス合金粉末に、圧
力を等方的に加えることができるので、均一分布の微細
空孔を含む焼結体からなる１次成形品が得られる。さら
に、第１圧縮工程によればアモルファス合金の結晶化が
防止される。また、第２圧縮工程により、１次成形品を
結晶化しない温度で圧縮成形し、１次成形品の密度を高
めるので、アモルファス合金の結晶化を促進させること
なく、１次成形品の密度を高めることができる。したが
って、この発明の方法で製造された焼結体は、従来のも
のよりも高密度で、しかもアモルファス状態で保たれる
こととなり、電動式パワーステアリング装置のトルクセ
ンサのような磁気部品として高性能のものを製造するこ
とが可能となる。

実施例 以下、この発明の実施例を比較例とともに説明する。

実施例 平均粒径５０μｍのＣｏ粉末と、平均粒径４５μｍのＮ
ｂ粉末と、平均粒径４０μｍのＺｒ粉末とをＳＣ　Ｏ　
７９．５Ｎ　ｂ　ｒｓＺ　ｒ　ｓ．ｓの原子量割合とな
るように混合し、得られた混合粉末を、メディア撹拌型
ボールミルを用いてメカニカルアロイング法やメカニカ
ルグライディング法によりアモルファス化し、アモルフ
ァス合金粉末をつくった。ついで、このアモルファス合
金粉末を、Ａｒガス雰囲気中で一端が閉鎖された内径１
０＋ｎｍのＣｕバイプ内に、パイプ内容積の８０％程度
充填し、粉末の充填密度を高めるために１５０℃で振動
を与えた。その後、バイブ内部から真空脱気しながらパ
イプの他端開口を閉鎖してカプセル封入した。そして、
ＨＩＰにより、昇温速度１３°Ｃ／分、温度５８０℃、
時間５分、Ａｒガス圧２　０　ｋｇ／　ｍｍ２の条件で
アモルファス合金粉末を圧縮成形し、１次成形品をつく
った（第１圧縮工程）。さらに、１次成形品をカプセル
から取り出し、大気中でかつ室温において圧縮応力が３
　５　ｋｇｆ　／　ｍｍ２となるように圧縮戊形し（第
２圧縮工程）、焼結体を製造した。

このようにして製造された焼結体の密度を測定したとこ
ろ、７．５ｇ／ｃＩＩ１３であった。また、この焼結体
にディフラク１・メータを用いてＸ線回折を施したとこ
ろ、回折図形は第３図に示すようになり、２θ−６９度
付近にＣｏ結晶らしき小さなピークが見られるが、ほぼ
アモルファス状態が保たれていることがわかる。

比較例１ 上記実施例における第１圧縮工程と同様にして焼結体を
製造した。そして、この焼結体の密度を測定したところ
、７．３７ｇ／ｃｍ３であった。

比較例２ 上記実施例と同様にして得られたアモルファス合金粉末
を、上記実施例と同様にしてカプセル封入した。そして
、ＨＩＰにより、温度５８０℃、時間３０分、Ａｒガス
圧２　０　ｋｇ／　ｍｎ＋２の条件でアモルファス合金
粉末を圧縮成形し、焼結体をつくった。

このようにして製造された焼結体の密度を測定したとこ
ろ、７．５ｇ／ｃ＋ｎ３であった。また、上記焼結体に
ディフラクトメータを用いてＸ線回折を施したところ、
回折図形は第４図に示すようになり、２θ−６９度付近
にＣｏ結晶らしき大きなピークが見られ、結晶化されて
いることがわかる。

上記実施例と比較例１とを比べると、製造された焼結体
の密度の差は小さいようではあるが、トルクセンサに用
いた場合には、顕著な性能差としてあらわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣ　ｏ　，ｇ，，Ｎ　ｂ　，５Ｚ　ｒ　，，５
アモル７７ス合金粉末をＨＩＰにより加圧するさいの成
形温度と結晶化時間との関係を示すグラフ、第２図はＮ
　ｉ　ｓｏＴ　ｉ　５０アモルファス合金粉末をＨＩＰ
により加圧するさいの成形温度と結晶化時間との関係を
示すグラフ、第３図は実施例で製造された焼結体のＸ線
回折図形、第４図は比較例２で製造された焼結体のＸ線
回折図形である。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. メカニカルアロイング法やメカニカルグライディング法
   により製造されたアモルファス合金粉末を、熱間静水圧
   プレスにより、アモルファス合金が結晶化しない温度お
   よび時間で圧縮成形し、１次成形品を形成する第１圧縮
   工程と、１次成形品を結晶化しない温度で圧縮成形し、
   １次成形品の密度を高める第２圧縮工程とよりなるアモ
   ルファス合金粉末製焼結体の製造方法。