JPH0454739B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、特にすぐれた靭性（耐欠損性）を
有し、さらに磁気特性および鋳造性にすぐれ、か
つ高い電気抵抗を有し、したがつて軟磁性部材を
鋳造にて製造するのに用いられる軟磁性Fe−Si
系鋳造合金に関するものである。 一般に、例えばワードプロセツサなどのドツト
プリンタのヘツドコアは形状が複雑であることか
ら、その製造には例えばロストワツクス精密鋳造
法などが適用され、さらに上記のドツトプリンタ
のヘツドコアにおいては、特に実用時にコアに誘
導される渦電流による熱発生をきらい、通常、材
料の熱発生を伴う渦電流損失Ｐは、 Ｐ＝ＫB²・f²／〓 （ただし、Ｋ：形状係数、Ｂ：磁束密度、ｆ：周
波数、〓：電気抵抗） で表されるように周波数の２乗に比例し、電気抵
抗に逆比例するものであることから、比較的高い
電気抵抗を有し、かつ比較的良好な鋳造性を有
し、さらに高い磁束密度を有すると共に磁気損失
の少ないFe−Si鋳造合金、すなわち、 Si：２〜3.5％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）を有す
る軟磁性Fe−Si鋳造合金が用いられている。 一方、近年、例えばワードプロセツサにおいて
は、より一層の高速化並びに印字の鮮明化がさけ
ばれ、これに伴つてドツトプリンタのヘツドコア
も大型化および形状複雑化するようになることか
ら、磁気特性にすぐれることは勿論のこと、より
高い電気抵抗を有し、かつより鋳造性のすぐれた
材料の開発が強く望まれている。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、すぐれた磁気特性を具備するほか、高い電気
抵抗を有し、かつ鋳造性のすぐれた材料を開発す
べく研究を行なつた結果、上記の従来軟磁性Fe
−Si鋳造合金におけるSi含有量を上げて４〜6.5
％にすると、すぐれた磁気特性が損なわれること
なく、鋳造性が向上するようになると共に、電気
抵抗が一段と高くなり、この場合、Si含有量を４
〜6.5％にすると、反面靭性（耐欠損性）が低下、
鋳物の型ばらしや湯口・湯道・押湯などの切断
時、さらに仕上げ加工時に、鋳物に割れや欠損な
どが発生し易くなるが、これにMn、Ｗ、Mo、
Cr、Tc、およびReのうちの１種または２種以上
を含有させると、同じく磁気特性が損なわれるこ
となく、靭性（耐欠損性）が著しく向上するよう
になつて前記の問題発生が皆無となり、さらに
Alを含有させると一段と電気抵抗が高くなると
いう知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、 Si：４〜6.5％、 Mn、Ｗ、Mo、Cr、Tc、およびReのうちの１
種または２種以上：0.3〜1.5％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Al：0.1〜２％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
成を有し、特に高い靭性および電気抵抗を有し、
さらに鋳造性にすぐれ、かつ磁気特性にもすぐ
れ、ドツトプリンタのヘツドコアなどの高周波特
性が必要な軟磁性部材を鋳造にて製造する際に用
いるのに適したFe−Si系鋳造合金に特徴を有す
るものである。 つぎに、この発明の鋳造合金において成分組成
を上記の通りに限定した理由を説明する。 (a) Si Si成分には、必要な磁気特性を確保し、さら
に電気抵抗および鋳造性を著しく高める作用が
あるが、その含有量が４％未満では所望の高い
電気抵抗および鋳造性を確保することができ
ず、一方6.5％を越えて含有すると脆化傾向が
現われるようになることから、その含有量を４
〜6.5％と定めた。 (b) Mn、Ｗ、Mo、Cr、Tc、およびRe これらの成分には、素地に固溶して、合金の
靭性（耐欠損性）を著しく向上させる作用があ
るが、その含有量が0.3％未満では所望の靭性
向上効果が得られず、一方1.5％を越えて含有
させても所望の靭性向上効果が得られないばか
りでなく、磁気特性が低下するようになること
から、その含有量を0.3〜1.5％と定めた。 (c) Al Al成分には、さらに一段と電気抵抗を向上
させる作用があるので、特に高い電気抵抗が要
求される場合に必要に応じて含有されるが、そ
の含有量が0.1％未満では所望の向上効果が得
られず、一方２％を越えて含有させると脆化傾
向が現われるようになることから、その含有量
を0.1〜２％と定めた。なお、この場合、Siと
Alの合計量が6.5％を越えても脆化するように
なることから、Si＋Al：6.5％以下としなけれ
ばならない。 また、この発明の鋳造合金は、大気中で溶解・
鋳造すると、Mn、Ｗ、Mo、Cr、Tc、およびRe
などの合金元素が酸化し、合金中に酸化物の形で
存在するようになつて所望の靭性向上効果が得ら
れないので、真空中またはAr雰囲気中での溶
解・鋳造が望ましい。 つぎに、この発明の鋳造合金を実施例により具
体的に説明する。 実施例 通常の高周波溶解炉を用い、Ar雰囲気中でそ
れぞれ第１表に示される成分組成をもつた本発明
鋳造合金１〜20および従来鋳造合金を溶製し、遠
心金型鋳造にて直径：33mmφ×厚さ：６mmの寸法
をもつたチツプに鋳造した。ついで、このチツプ
より外径：32mmφ×内径：22mmφ×厚さ：５mmの
寸法をもつた磁気特性測定用リング状試片と、直
径：10mmφ×厚さ：３mmの寸法をもつた割れ発生
測定用円形試片を切出した。 これらの試片を用いて磁気特性、電気抵抗、お
よび割れ発生の有無を測定した。 磁気特性は、試片に１次コイル：60巻、２次コ
イル：20巻を施し、通常のバリステイク法にてヒ
ステリシスループを作成し、これより保磁力

【表】

【表】 （Hc）、最大透磁率（μｍ）、および最大磁束密
度（Bm）を求めた。なお、この場合の磁場の最
大を10エルステツドとした。 また、電気抵抗は、上記のリング状試片と円形
試片を用い、４探針法にて測定した。この場合、
両試片間に測定値の違いはほとんどなかつたが、
平均値を求めた。 さらに、割れ発生の有無は、ブリネル硬さ測定
試験機を用い、試片の中心を荷重：750Kgで押し
た後の状況を観察することにより判定した。これ
らの結果を第１表に示した。 第１表に示されるように、本発明鋳造合金１〜
20は、いずれも従来鋳造合金と同等の高周波用軟
磁性部材に要求される磁気特性、並びに高靭性を
有し、かつ従来鋳造合金に比して一段と高い電気
抵抗を有することが明らかである。 また、本発明鋳造合金２，14を用い、ロストワ
ツクス精密鋳造法によりドツトプリンタのヘツド
コアを製造したが、その鋳造性はきわめて良好で
あり、かつその後の切断加工でも割れの発生は全
く見られず、健全な鋳物が得られた。 上述のように、この発明の鋳造合金は、すぐれ
た磁気特性を有すると共に、著しく高い電気抵抗
を有し、かつ靭性および鋳造性にすぐれることか
ら、大型にして、形状複雑な例えばドツトプリン
タのヘツドコアなどの軟磁性部材を鋳造にて、割
れや欠損などの発生なく製造するのに用いるのに
適し、しかもこれによつて製造された軟磁性部材
は高速使用にも熱発生がきわめて少なく、また、
この発明の鋳造合金は、上記の特性をもつので、
ドツトプリンタのヘツドコアのほか、ドツトプリ
ンタのプランジヤヨーク材や、ステツピングモー
タのステータおよびロータなどの製造にも用いる
ことができるなど工業上有用な特性を有するので
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Si：４〜6.5％、 Mn、Ｗ、Mo、Cr、Tc、およびReのうちの１
   種または２種以上：0.3〜1.5％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有することを特徴とする靭
   性、磁気特性、および鋳造性にすぐれ、かつ高い
   電気抵抗を有する軟磁性Fe−Si系鋳造合金。 ２ Si：４〜6.5％、 Mn、Ｗ、Mo、Cr、Tc、およびReのうちの１
   種または２種以上：0.3〜1.5％、 を含有し、さらに Al：0.1〜２％、 を含有し、残りがFeと不可避不純物からなる組
   成（以上重量％）を有することを特徴とする靭
   性、磁気特性、および鋳造性にすぐれ、かつ高い
   電気抵抗を有する軟磁性Fe−Si系鋳造合金。