JPH0430452B2 - - Google Patents
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- JPH0430452B2 JPH0430452B2 JP28188585A JP28188585A JPH0430452B2 JP H0430452 B2 JPH0430452 B2 JP H0430452B2 JP 28188585 A JP28188585 A JP 28188585A JP 28188585 A JP28188585 A JP 28188585A JP H0430452 B2 JPH0430452 B2 JP H0430452B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の概要〕
鉄−コバルト合金粉とコバルト粉との混合粉を
使用することによつて圧粉成形性、焼結性を向上
させた鉄−コバルト焼結合金を得る。
使用することによつて圧粉成形性、焼結性を向上
させた鉄−コバルト焼結合金を得る。
本発明はFe−Co焼結合金に係り、特にFe−Co
合金粉とCo粉を使用するFe−Co焼結合金軟質磁
性材料に関するものである。
合金粉とCo粉を使用するFe−Co焼結合金軟質磁
性材料に関するものである。
一般に磁気的に軟らかい材料である軟質磁性材
料は透磁率および磁束密度が高い。この軟質磁性
材料は鉄、けい素鋼（Fe−Si）、パーマロイ（Fe
−Ni）、センダスト（Fe−Si−Al）、パーメンジ
ユール（Fe−Co）等の材料がある。
料は透磁率および磁束密度が高い。この軟質磁性
材料は鉄、けい素鋼（Fe−Si）、パーマロイ（Fe
−Ni）、センダスト（Fe−Si−Al）、パーメンジ
ユール（Fe−Co）等の材料がある。
本発明が対象とする鉄・コバルト（Fe−Co）
合金軟質磁性材料はコバルト50％、鉄50％の組成
（重量％）において最高の飽和磁束密度を有し且
つ最大透磁率を示すが冷間加工が困難である。
合金軟質磁性材料はコバルト50％、鉄50％の組成
（重量％）において最高の飽和磁束密度を有し且
つ最大透磁率を示すが冷間加工が困難である。
そこでバナジウム（Ｖ）を２％添加し、冷間加
工性をわずかに改善した2V−パーメンジユール
（スーパーメンダー）が使用されているが未だ十
分な冷間加工性を有するに至つておらず、なお冷
間加工性改善の要望が高まつている。
工性をわずかに改善した2V−パーメンジユール
（スーパーメンダー）が使用されているが未だ十
分な冷間加工性を有するに至つておらず、なお冷
間加工性改善の要望が高まつている。
粉末冶金法は上記のような難加工性材料の製造
方法として有力なものの一つであるが、粉末冶金
で製造したパーメンジユールと、溶製によつて得
られたパーメンジユールを比較すると、従来、前
者のパーメンジユールの磁気的性質、例えば飽和
磁束密度、最大透磁率等が後者のそれと比較して
低いものであつた。
方法として有力なものの一つであるが、粉末冶金
で製造したパーメンジユールと、溶製によつて得
られたパーメンジユールを比較すると、従来、前
者のパーメンジユールの磁気的性質、例えば飽和
磁束密度、最大透磁率等が後者のそれと比較して
低いものであつた。
このように粉末冶金法で製造したパーメンジユ
ールの方が溶製によつて得られた、パーメンジユ
ールより特性が低いのは鉄粉とコバルト粉と潤滑
剤とを混合し、成形し、焼結していたことに起因
するものと思われる。すなわち鉄のコバルト中へ
の拡散係数がコバルトの鉄中への拡散係数よりも
大きいために鉄にカーケンドールボイド
（Kirkendall void）が発生すること、および焼
結温度領域（1150〜1450℃）における鉄・コバル
ト合金の結晶構造（fcc相）に起因する拡散係数
の低さのために焼結工程において緻密化、および
合金としての均一化が不十分で良好な磁気的性質
が得られなかつた。
ールの方が溶製によつて得られた、パーメンジユ
ールより特性が低いのは鉄粉とコバルト粉と潤滑
剤とを混合し、成形し、焼結していたことに起因
するものと思われる。すなわち鉄のコバルト中へ
の拡散係数がコバルトの鉄中への拡散係数よりも
大きいために鉄にカーケンドールボイド
（Kirkendall void）が発生すること、および焼
結温度領域（1150〜1450℃）における鉄・コバル
ト合金の結晶構造（fcc相）に起因する拡散係数
の低さのために焼結工程において緻密化、および
合金としての均一化が不十分で良好な磁気的性質
が得られなかつた。
本発明の目的は粉末冶金法による鉄・コバルト
合金の磁気的性質を改善することであり、良好な
磁気的性質を有する鉄・コバルト系の焼結軟質磁
性材料を提供することにある。
合金の磁気的性質を改善することであり、良好な
磁気的性質を有する鉄・コバルト系の焼結軟質磁
性材料を提供することにある。
上記の目的は、本発明によれば、実質的にFe
およびCoから成るFe−Co合金粉末とCo粉末との
混合粉末を原料として焼結を行うFe−Co焼結合
金の製造方法であつて、前記Fe−Co合金粉末と
前記Co粉末の平均粒径の比が30：１〜10：３で
あることを特徴とするFe−Co焼結合金の製造方
法によつて達成される。
およびCoから成るFe−Co合金粉末とCo粉末との
混合粉末を原料として焼結を行うFe−Co焼結合
金の製造方法であつて、前記Fe−Co合金粉末と
前記Co粉末の平均粒径の比が30：１〜10：３で
あることを特徴とするFe−Co焼結合金の製造方
法によつて達成される。
すなわち本発明は磁気的性質の低下を引き起す
原因となる第３元素の添加によらず出発材料とし
て、平均粒径の比が30：１〜10：３であるFe−
Co合金粉末とCo粉末との混合粉末を用いること
により圧粉成形性を向上させFe−Co合金粉とCo
粉の相互拡散係数を調節し焼結体の緻密化、均一
化を向上させたものである。
原因となる第３元素の添加によらず出発材料とし
て、平均粒径の比が30：１〜10：３であるFe−
Co合金粉末とCo粉末との混合粉末を用いること
により圧粉成形性を向上させFe−Co合金粉とCo
粉の相互拡散係数を調節し焼結体の緻密化、均一
化を向上させたものである。
本発明において、混合粉末を構成するFe−Co
合金粉末とCo粉末との平均粒径の比を30：１〜
10：３としたのは、焼結時のカーケンドールボイ
ドの発生を防止して高い焼結密度が得られるよう
にFeおよびCoの相互拡散係数を適切に調整する
ためである。この観点から、Fe−Co合金粉末の
平均粒径を10〜30μｍとし、Co粉末の平均粒径を
１〜3μｍとすることが望ましい。
合金粉末とCo粉末との平均粒径の比を30：１〜
10：３としたのは、焼結時のカーケンドールボイ
ドの発生を防止して高い焼結密度が得られるよう
にFeおよびCoの相互拡散係数を適切に調整する
ためである。この観点から、Fe−Co合金粉末の
平均粒径を10〜30μｍとし、Co粉末の平均粒径を
１〜3μｍとすることが望ましい。
以下本発明の実施例を説明する。
原料粉としてアトマイズ法により得られた平均
粒径10〜30μｍのFe−ｘ重量％Co合金粉（ｘ＝
10，20，30，40）と還元法により得られた平均粒
径１〜3μｍのコバルト粉を用意し、Fe／Coの重
量比が１となるように調製し、さらに潤滑剤とし
て0.75重量％のステアリン酸亜鉛を加えて混合し
た。これらの混合粉を392MPa（4t／cm2）の成形
圧力で外径45mm、内径35mm、厚さ７mmのリング形
状に圧粉成形した。引き継いて400℃の温度で加
熱することにより前述の潤滑剤を圧粉体から蒸発
除去し、次に550〜850℃の温度、水素雰囲気中で
１時間仮焼結し、更に588MPa（6t／cm2）の圧力
で再圧縮成形を行つた。最後にこの仮焼結品をプ
ツシヤー型水素雰囲気炉で1300〜1400℃で１時間
焼結した。上記工程では出発材料をFe−Co合金
粉とCo粉との混合粉を使用した以外は通常の工
程である。得られたFe−Co焼結合金の組成はFe
が45〜55重量％であつた。またこの工程によつて
得られたFe−Co焼結合金の特性は以下に説明す
る比較例と共に説明する。
粒径10〜30μｍのFe−ｘ重量％Co合金粉（ｘ＝
10，20，30，40）と還元法により得られた平均粒
径１〜3μｍのコバルト粉を用意し、Fe／Coの重
量比が１となるように調製し、さらに潤滑剤とし
て0.75重量％のステアリン酸亜鉛を加えて混合し
た。これらの混合粉を392MPa（4t／cm2）の成形
圧力で外径45mm、内径35mm、厚さ７mmのリング形
状に圧粉成形した。引き継いて400℃の温度で加
熱することにより前述の潤滑剤を圧粉体から蒸発
除去し、次に550〜850℃の温度、水素雰囲気中で
１時間仮焼結し、更に588MPa（6t／cm2）の圧力
で再圧縮成形を行つた。最後にこの仮焼結品をプ
ツシヤー型水素雰囲気炉で1300〜1400℃で１時間
焼結した。上記工程では出発材料をFe−Co合金
粉とCo粉との混合粉を使用した以外は通常の工
程である。得られたFe−Co焼結合金の組成はFe
が45〜55重量％であつた。またこの工程によつて
得られたFe−Co焼結合金の特性は以下に説明す
る比較例と共に説明する。
実施例 ２
原料粉としてアトマイズ法により得られた平均
粒径10〜30μｍのFe−ｘ重量％Co合金粉（ｘ＝
10，20，30，40）と還元法により得られた平均粒
径１〜3μｍのコバルト粉を用意し、Fe／Coの重
量比が１となるように調製し、さらに潤滑剤とし
て0.75重量％のステアリン酸亜鉛を加えて混合し
た。これらの混合粉を392MPa（4t／cm2）の成形
圧力で外径45mm、内径35mm、厚さ７mmのリング形
状に圧粉成形した。引き継いて400℃の温度で加
熱することにより前述の潤滑剤を圧粉体から蒸発
除去し、プツシヤー型水素雰囲気炉で1300〜1400
℃で１時間焼結した。得られた材料の特性は実施
例１と同様である。上記工程では仮焼結工程、再
圧縮工程を省略している。このため、製品形状に
制限が少なくなる。さらに、２工程を省略できる
ので作業工程の大幅な短縮が可能となり、コスト
の低下につながる。
粒径10〜30μｍのFe−ｘ重量％Co合金粉（ｘ＝
10，20，30，40）と還元法により得られた平均粒
径１〜3μｍのコバルト粉を用意し、Fe／Coの重
量比が１となるように調製し、さらに潤滑剤とし
て0.75重量％のステアリン酸亜鉛を加えて混合し
た。これらの混合粉を392MPa（4t／cm2）の成形
圧力で外径45mm、内径35mm、厚さ７mmのリング形
状に圧粉成形した。引き継いて400℃の温度で加
熱することにより前述の潤滑剤を圧粉体から蒸発
除去し、プツシヤー型水素雰囲気炉で1300〜1400
℃で１時間焼結した。得られた材料の特性は実施
例１と同様である。上記工程では仮焼結工程、再
圧縮工程を省略している。このため、製品形状に
制限が少なくなる。さらに、２工程を省略できる
ので作業工程の大幅な短縮が可能となり、コスト
の低下につながる。
上記実施例において平均粒径を20〜30μｍのコ
バルト粉を用いた以外は本比較例の諸条件は同一
である。
バルト粉を用いた以外は本比較例の諸条件は同一
である。
第１図は実施例と比較例（従来例）におけるグ
リーン（圧粉体）密度および焼結密度を示す。グ
リーン密度とは圧粉成形を行つた段階での密度を
意味しており、寸法および重量を測定し、計算に
より密度を求めた。また、焼結密度はJISZ2505
に規定されている「金属焼結体の密度測定方法」
によつて求めた。このようにして求めたそれぞれ
の密度を溶製材のFe−50％Co合金（パーメンジ
ユール ）の密度8.18ｇ／c.c.（R.M.Bozorth：
Ferromagnetism，D.Van Nostrand Co.，Inc.，
P.190（1964））で除して相対密度とした。図−１
から明らかなように粒径の小さなCo粉を使用す
ることにより、グリーン密度および焼結密度とも
大きく向上していることがわかる。次に得られた
焼結合金に励磁コイルおよびサーチコイルを共に
42ターン巻き、最大印加磁場4KA／ｍ（50Oe）に
て直流自記磁束計を用いて、BHヒステリシス曲
線を描き磁束密度、保磁力、および透磁率を測定
した。
リーン（圧粉体）密度および焼結密度を示す。グ
リーン密度とは圧粉成形を行つた段階での密度を
意味しており、寸法および重量を測定し、計算に
より密度を求めた。また、焼結密度はJISZ2505
に規定されている「金属焼結体の密度測定方法」
によつて求めた。このようにして求めたそれぞれ
の密度を溶製材のFe−50％Co合金（パーメンジ
ユール ）の密度8.18ｇ／c.c.（R.M.Bozorth：
Ferromagnetism，D.Van Nostrand Co.，Inc.，
P.190（1964））で除して相対密度とした。図−１
から明らかなように粒径の小さなCo粉を使用す
ることにより、グリーン密度および焼結密度とも
大きく向上していることがわかる。次に得られた
焼結合金に励磁コイルおよびサーチコイルを共に
42ターン巻き、最大印加磁場4KA／ｍ（50Oe）に
て直流自記磁束計を用いて、BHヒステリシス曲
線を描き磁束密度、保磁力、および透磁率を測定
した。
第２図は上記実施例と比較例における磁気的性
質を示す。第２図から明らかなように粒径の小さ
なCo粉を用いることにより、軟質磁性材料とし
て好ましい磁気的性質（高磁束密度、低保磁力、
高透磁率）が向上する。
質を示す。第２図から明らかなように粒径の小さ
なCo粉を用いることにより、軟質磁性材料とし
て好ましい磁気的性質（高磁束密度、低保磁力、
高透磁率）が向上する。
以上説明したように本発明によれば、グリーン
密度および焼結密度を高め、その結果として良好
な磁気的性質を有するFe−Co焼結合金を得るこ
とができる。したがつて本発明による焼結軟質磁
性材料を電磁部品に応用すれば、切削加工が非常
に困難なパーメンジユール溶製材を用いるよりも
経済的に有利である。
密度および焼結密度を高め、その結果として良好
な磁気的性質を有するFe−Co焼結合金を得るこ
とができる。したがつて本発明による焼結軟質磁
性材料を電磁部品に応用すれば、切削加工が非常
に困難なパーメンジユール溶製材を用いるよりも
経済的に有利である。
第１図は実施例と比較例（従来例）におけるグ
リーン（圧粉体）密度および焼結密度を示し、第
２図は上記実施例と比較例における磁気的特性を
示す。
リーン（圧粉体）密度および焼結密度を示し、第
２図は上記実施例と比較例における磁気的特性を
示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 実質的にFeおよびCoから成るFe−Co合金粉
末とCo粉末との混合粉末を原料として焼結を行
うFe−Co焼結合金の製造方法であつて、前記Fe
−Co合金粉末と前記Co粉末の平均粒径の比が
30：１〜10：３であることを特徴とするFe−Co
焼結合金の製造方法。 ２ 前記Fe−Co合金粉末の平均粒径が10〜30μｍ
であり、前記Co粉末の平均粒径が１〜3μｍであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載
の方法。 ３ 前記Fe−Co合金粉末としてアトマイズ法に
より制造されたFe−Co合金粉末を用い、前記Co
粉末として還元法により製造されたCo粉末を用
いることを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項に記載の方法。 ４ 前記混合粉末のFe含有量とCo含有量の重量
比がほぼ１：１であることを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28188585A JPS62142750A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | Ｆｅ―Ｃｏ焼結合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28188585A JPS62142750A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | Ｆｅ―Ｃｏ焼結合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62142750A JPS62142750A (ja) | 1987-06-26 |
| JPH0430452B2 true JPH0430452B2 (ja) | 1992-05-21 |
Family
ID=17645323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28188585A Granted JPS62142750A (ja) | 1985-12-17 | 1985-12-17 | Ｆｅ―Ｃｏ焼結合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62142750A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022035559A (ja) | 2020-08-21 | 2022-03-04 | 株式会社村田製作所 | 複合磁性体 |
-
1985
- 1985-12-17 JP JP28188585A patent/JPS62142750A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62142750A (ja) | 1987-06-26 |
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