JPS63166901A - Fe−Si−A1合金粉末 - Google Patents
Fe−Si−A1合金粉末Info
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- JPS63166901A JPS63166901A JP61313983A JP31398386A JPS63166901A JP S63166901 A JPS63166901 A JP S63166901A JP 61313983 A JP61313983 A JP 61313983A JP 31398386 A JP31398386 A JP 31398386A JP S63166901 A JPS63166901 A JP S63166901A
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- alloy powder
- alloy
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- alloyed
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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。
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〕
本発明は成形性の良好なるFe−Si−Al合金粉末に
関するものである。
関するものである。
Fe−Si−Al合金材料はセンダストの名でよく知ら
れており、高透磁率材料として代表的な材料の1つであ
る。Fe−Si−Al合金粉末の用途で粉末冶金用、電
磁材用等が要求されている。
れており、高透磁率材料として代表的な材料の1つであ
る。Fe−Si−Al合金粉末の用途で粉末冶金用、電
磁材用等が要求されている。
従来、粉砕法で粉末を製造する場合、溶湯をインゴット
ケースに鋳込んでインゴットを作製する。
ケースに鋳込んでインゴットを作製する。
インゴットの場合は熱処理を施して粗粉砕する。
粗粉砕したインゴットを再び粉砕機に入れて粉砕するこ
とによって金属粉末が得られる。しかしながら、前記工
程での金属粉末は硬くて脆い特徴を有しているので通常
のプレスでは成形体を製造するのは非常に難しい粉末で
ある。又、インゴットを作製する時に化学組成の偏析問
題がある。又、経済的に好ましい方法ではない。
とによって金属粉末が得られる。しかしながら、前記工
程での金属粉末は硬くて脆い特徴を有しているので通常
のプレスでは成形体を製造するのは非常に難しい粉末で
ある。又、インゴットを作製する時に化学組成の偏析問
題がある。又、経済的に好ましい方法ではない。
水アトマイズ法で製造する場合、金属溶滴を微細に粉砕
するのに噴霧圧力を高く、噴霧氷量を多くすることによ
って不規則状の金属粉末が得られる。しかしながら、水
を使用するために錆の発生の危険性が十分にあり、乾燥
において非常に難しい問題がある。又、前述と同様に成
形体を製造するのは難しい粉末である。
するのに噴霧圧力を高く、噴霧氷量を多くすることによ
って不規則状の金属粉末が得られる。しかしながら、水
を使用するために錆の発生の危険性が十分にあり、乾燥
において非常に難しい問題がある。又、前述と同様に成
形体を製造するのは難しい粉末である。
粉砕法及びアトマイズ法によって得られた粉末を熱間静
水圧法又は、冷間静水圧法によって成形することが可能
であるが経済的に好ましい方法ではない。
水圧法又は、冷間静水圧法によって成形することが可能
であるが経済的に好ましい方法ではない。
混合法で粉末を製造する場合、成形体を製造することが
可能であるが、各種金属粉末の比重が異なるので各種金
属粉末を混合した後、粉末移送の時、又、プレス作業の
振動により粉末の偏析を起こし、出来た成形体は不均一
な化学組成を有しており好ましい方法ではない。
可能であるが、各種金属粉末の比重が異なるので各種金
属粉末を混合した後、粉末移送の時、又、プレス作業の
振動により粉末の偏析を起こし、出来た成形体は不均一
な化学組成を有しており好ましい方法ではない。
従って、Fe−Si−Al合金粉末を通常のプレスで安
定した成形体を製造する方法が望まれている。
定した成形体を製造する方法が望まれている。
本発明は前記従来の技術の問題点に留意してなされたも
のであり、Fe−5t−Al合金の金属粉末を容易にか
つ節単に製造することを種々検討した結果、各粉末を機
械的に合金化して得られるFe−Si−41合金粉末は
成形体を容易に製造でき、経済的なメリットも十分に得
られるとの知見にもとすき本発明を完成したものである
。
のであり、Fe−5t−Al合金の金属粉末を容易にか
つ節単に製造することを種々検討した結果、各粉末を機
械的に合金化して得られるFe−Si−41合金粉末は
成形体を容易に製造でき、経済的なメリットも十分に得
られるとの知見にもとすき本発明を完成したものである
。
本発明は、Fe−Si合金粉末、Fe−Al合金粉末、
Fe−Si−41合金粉末、Fe粉末、Si粉末、Al
粉末を用いて1種又は2種以上選び組成が重量パーセン
トでSi 7〜11%、Al5〜7%、残部Feになる
ように配合して、非酸化性の雰囲気で機械的に合金化す
るとともに合金化した微細粒を多孔質状に造粒して得ら
れる、成形性の良好なFe−3i−Al合金粉末である
。
Fe−Si−41合金粉末、Fe粉末、Si粉末、Al
粉末を用いて1種又は2種以上選び組成が重量パーセン
トでSi 7〜11%、Al5〜7%、残部Feになる
ように配合して、非酸化性の雰囲気で機械的に合金化す
るとともに合金化した微細粒を多孔質状に造粒して得ら
れる、成形性の良好なFe−3i−Al合金粉末である
。
本発明において、従来のFe−3i−41合金粉末の製
造方法では通常のプレスを用いて成形体を製造すること
は非常に難しいもので、本発明においては、通常のプレ
スを用いて成形体を製造することを可能ならしめる合金
粉末を提供するものである。すなわち高エネルギー密度
を有する機械的攪拌式振動ミルのアトライター(商品名
)や電磁攪拌式振動ミルのリムマック(商品名)などを
使用して製造する方法である。従来からのボールミル、
ロットミルなどと区別している。
造方法では通常のプレスを用いて成形体を製造すること
は非常に難しいもので、本発明においては、通常のプレ
スを用いて成形体を製造することを可能ならしめる合金
粉末を提供するものである。すなわち高エネルギー密度
を有する機械的攪拌式振動ミルのアトライター(商品名
)や電磁攪拌式振動ミルのリムマック(商品名)などを
使用して製造する方法である。従来からのボールミル、
ロットミルなどと区別している。
本発明における合金とは、Cu−Pb合金、Fe−Pb
合金のような全(固溶しない合金は本発明においては合
金とは言わない。
合金のような全(固溶しない合金は本発明においては合
金とは言わない。
本発明において、機械的合金化の前に原料として使用す
るPe−8i合金、Fe−Al合金、Fe粉末、Si粉
末、Al粉末が極力酸化の少ない状態にすることが重要
である。
るPe−8i合金、Fe−Al合金、Fe粉末、Si粉
末、Al粉末が極力酸化の少ない状態にすることが重要
である。
各種金属粉末が酸化した原料を用いて機械的合金化法に
より出来たFe−5t−Al合金粉末は酸化物の影響が
生じて成形体強度を劣化させる。又、焼結工程における
焼結の進行を防げ良好な焼結体が得られない等の欠点が
ある。
より出来たFe−5t−Al合金粉末は酸化物の影響が
生じて成形体強度を劣化させる。又、焼結工程における
焼結の進行を防げ良好な焼結体が得られない等の欠点が
ある。
各種金属粉末を原料として使用するにおいて、粗粉末、
例えばIn+m以上の粉末を使用した場合、Fe−Si
合金粉末、Fe−Al合金粉末、Si粉末は短時間で細
粉化される。しかし、Al粉末、Fe粉末は材料の特性
として展延性を有しているので短時間での細粉化は難し
い。又、機械的合金化も難しい。
例えばIn+m以上の粉末を使用した場合、Fe−Si
合金粉末、Fe−Al合金粉末、Si粉末は短時間で細
粉化される。しかし、Al粉末、Fe粉末は材料の特性
として展延性を有しているので短時間での細粉化は難し
い。又、機械的合金化も難しい。
原料として使用する粉末は149μm以下の細粉を使用
することにより機械的合金化を促進させると同時に微粉
化を進行させて凝集力を増加する。付着凝集した合金粉
末は更に表面平滑化によって球状の多孔質状態に至る。
することにより機械的合金化を促進させると同時に微粉
化を進行させて凝集力を増加する。付着凝集した合金粉
末は更に表面平滑化によって球状の多孔質状態に至る。
又、偏析の少ない良好なFe−3i−41合金粉末が得
られる。時間的にも短縮されるので粉末の酸化も防止で
きる。
られる。時間的にも短縮されるので粉末の酸化も防止で
きる。
機械的合金法による製造方法において粉砕機の容器内に
不活性ガス、例えば窒素ガス、アルゴンガスを導入する
ことにより、各種金属粉末が合金化の過程で極力酸化し
ないようにしてFe−Si−41合金粉末の酸化を防止
することができる。
不活性ガス、例えば窒素ガス、アルゴンガスを導入する
ことにより、各種金属粉末が合金化の過程で極力酸化し
ないようにしてFe−Si−41合金粉末の酸化を防止
することができる。
容器内の温度を出来るだけ常温に近い状態で制御するこ
とにより金属粉末の発火、容器の強度の低下を防止する
ことができる。
とにより金属粉末の発火、容器の強度の低下を防止する
ことができる。
高エネルギー密度を有する粉砕機、アトライター装置の
容器に各種金属粉末と粉砕ボールを入れて粉砕、混合を
繰り返し行うことによって各種金属粉末は原子レベルに
近い複合化が進行すると同時に各元素は粒子内で均一な
状態で得られる。
容器に各種金属粉末と粉砕ボールを入れて粉砕、混合を
繰り返し行うことによって各種金属粉末は原子レベルに
近い複合化が進行すると同時に各元素は粒子内で均一な
状態で得られる。
低エネルギー密度を有する粉砕機、振動式ボールミルに
よって各種金属粉末の粉砕は進行するが複合化までには
至らず各種金属粉末が混合された状態で粒子を形成して
いるので組成的には不均一な状態である。
よって各種金属粉末の粉砕は進行するが複合化までには
至らず各種金属粉末が混合された状態で粒子を形成して
いるので組成的には不均一な状態である。
本発明の機械的合金化法によるFe−Si−Al粉末の
平均粒径は30μm以下で球状の多孔質状態に造粒され
た合金粉末が得られた。球状の多孔質状態に造粒された
合金粉末はプレスによる圧縮により、微細な粉末が多孔
質粉末の表面に食い込んで成形体を向上させていると考
えられる。
平均粒径は30μm以下で球状の多孔質状態に造粒され
た合金粉末が得られた。球状の多孔質状態に造粒された
合金粉末はプレスによる圧縮により、微細な粉末が多孔
質粉末の表面に食い込んで成形体を向上させていると考
えられる。
なお、この粉末は機械的合金化処理によって高い冷間ひ
ずみを有しているので場合によっては、水素中又は、真
空中で800〜1100℃の範囲でひずみ取りを行う。
ずみを有しているので場合によっては、水素中又は、真
空中で800〜1100℃の範囲でひずみ取りを行う。
前述の工程によって得られた球状の多孔質状態に造粒さ
れたFe−Si−Al合金粉末に潤滑剤を添加して通常
のプレスで5〜8 t/catで圧縮した結果、5t/
adの成形体はクラックが入り、ハンドリングが難しい
状態であった。6 t/calから8 t/cdの成形
体は良好な状態であった。
れたFe−Si−Al合金粉末に潤滑剤を添加して通常
のプレスで5〜8 t/catで圧縮した結果、5t/
adの成形体はクラックが入り、ハンドリングが難しい
状態であった。6 t/calから8 t/cdの成形
体は良好な状態であった。
水アトマイズ法で製造した場合、粉末が不規則形状なの
でプレスで圧縮した場合、粉末にクラックが入りやすく
、又室温付近の塑性変形は(001)面に沿ってへき開
破壊しやすいので、成形体を製造することは難しい。
でプレスで圧縮した場合、粉末にクラックが入りやすく
、又室温付近の塑性変形は(001)面に沿ってへき開
破壊しやすいので、成形体を製造することは難しい。
本発明によって得られた合金粉末は非金属介在物、酸化
物等が殆ど含まれていない成形性の良好な合金粉末であ
る。
物等が殆ど含まれていない成形性の良好な合金粉末であ
る。
以下、本発明の代表的な実施例を示す。
実施例(1)
74μm以下のFe(58X)−3i(42%)合金粉
末と63pm以下のFe (50χ) −Al (50
X)粉末、63 p m以下のFe粉末を混合して、組
成が重量パーセントでSi9%、Al6%、残部Feに
なるようにFe−3i合金粉末21.4%、Fe−Al
合金粉末12%、Fe粉末66.0%を配合した。次に
アトライター(容量5りに上記のように配合された粉末
を2kg投入した。アジテータの回転数300rpm
、スチールボール径9mm 。
末と63pm以下のFe (50χ) −Al (50
X)粉末、63 p m以下のFe粉末を混合して、組
成が重量パーセントでSi9%、Al6%、残部Feに
なるようにFe−3i合金粉末21.4%、Fe−Al
合金粉末12%、Fe粉末66.0%を配合した。次に
アトライター(容量5りに上記のように配合された粉末
を2kg投入した。アジテータの回転数300rpm
、スチールボール径9mm 。
スチールボール充填型115kg 、アルゴンガス11
/ll1inil!続導入、容器は冷却水を流して温度
上昇しないようにする。そして30時間処理した。得ら
れた球状の多孔質合金粉末の平均粒径22μmであった
。次に1000℃、2時間lXl0−3mm l1g以
下の真空雰囲気中で熱処理を行ってひずみ取り焼鈍をし
た。熱処理した合金粉末にステアリン酸亜鉛1%添加し
て混合した。次に直径12.3mmの金型に合金粉末を
3g投入して油圧式プレスで成形圧力6t/c+IIで
成形した。圧粉体密度が6.2g/aiの成形体が得ら
れた。成形体をlXl0−’m+n Hgの真空雰囲気
中で1250℃、2時間焼結した結果、焼結体密度6.
0g/c+dの焼結体が得られた。
/ll1inil!続導入、容器は冷却水を流して温度
上昇しないようにする。そして30時間処理した。得ら
れた球状の多孔質合金粉末の平均粒径22μmであった
。次に1000℃、2時間lXl0−3mm l1g以
下の真空雰囲気中で熱処理を行ってひずみ取り焼鈍をし
た。熱処理した合金粉末にステアリン酸亜鉛1%添加し
て混合した。次に直径12.3mmの金型に合金粉末を
3g投入して油圧式プレスで成形圧力6t/c+IIで
成形した。圧粉体密度が6.2g/aiの成形体が得ら
れた。成形体をlXl0−’m+n Hgの真空雰囲気
中で1250℃、2時間焼結した結果、焼結体密度6.
0g/c+dの焼結体が得られた。
実施例(2)
74μm以下のFe (97χ)−Si(3χ)合金粉
末と74μm以下のFe (98χ)−At(2χ)合
金粉末、63.crm以下のPe粉末、63μm以下の
Si粉末、63μm以下のAl粉末を混合して、組成が
重量パーセントでSi 9%、At6%、残部Feにな
るようにFe−Si合金粉末60%、Fe−Al合金粉
末20%、Fe粉末7.2%、Si粉末7.2%、■粉
末5.6%を配合した。次にリムマック(容ffi 4
Z)に上記のように配合した粉末を1kg投入した。ス
チールワイヤー径0.5mm 、長さ20mm。
末と74μm以下のFe (98χ)−At(2χ)合
金粉末、63.crm以下のPe粉末、63μm以下の
Si粉末、63μm以下のAl粉末を混合して、組成が
重量パーセントでSi 9%、At6%、残部Feにな
るようにFe−Si合金粉末60%、Fe−Al合金粉
末20%、Fe粉末7.2%、Si粉末7.2%、■粉
末5.6%を配合した。次にリムマック(容ffi 4
Z)に上記のように配合した粉末を1kg投入した。ス
チールワイヤー径0.5mm 、長さ20mm。
スチールワイヤ充填型it 2kg、スチールワイヤ回
転数6Orpm/sec 、アルゴンガスを容器内に充
填して密閉する。容器は冷却水を流して温度上昇しない
ようにする。そして30時間処理した。得られた球状の
多孔質合金粉末の平均粒径29μmであった。
転数6Orpm/sec 、アルゴンガスを容器内に充
填して密閉する。容器は冷却水を流して温度上昇しない
ようにする。そして30時間処理した。得られた球状の
多孔質合金粉末の平均粒径29μmであった。
次にステアリン酸亜鉛1%添加して混合した。次に直径
12.3mmの金型に合金粉末を3g投入して油圧式プ
レスで成形圧力8t/cJで成形した。圧粉体密度が6
.1g/cdの成形体が得られた。成形体を水素雰囲気
中で1250℃、2時間焼結した結果、焼結体密度5.
9g/adの焼結体が得られた。
12.3mmの金型に合金粉末を3g投入して油圧式プ
レスで成形圧力8t/cJで成形した。圧粉体密度が6
.1g/cdの成形体が得られた。成形体を水素雰囲気
中で1250℃、2時間焼結した結果、焼結体密度5.
9g/adの焼結体が得られた。
実施例(3)
74μs以下のFe(75X)−Si(10χ)−Al
(15χ)合金粉末と63μ量以下のFe粉末、63μ
m以下のSi粉末を混合して、組成が重量パーセントで
Si 7%、八16%、残部FeになるようにFe−S
i−Al合金粉末40%、Fe粉末57%、Si粉末3
%を配合した。次にアトライター(容量51)に上記の
ように配合した粉末を2kg投入した。アジテータ−の
回転数300rpm、スチールボール径9mm、スチー
ルボール充填重量15kg、アルゴンガスl 1 /m
in連続導入、容器は冷却水を流して温度上昇しないよ
うにして、30時間処理した。得られた球状の多孔質合
金粉末の平均粒径は25μmであった。次にステアリン
酸亜鉛1%添加して混合した。次に直径12.3mmの
金型に合金粉末を3g投入して油圧式プレスで成形圧カ
フt/clI!で成形した。圧粉体密度が6.3g/c
alの成形体が得られた。成形体をI X 10−’m
n+ Hgの真空雰囲気中で1250℃、2時間焼結し
た結果、焼結体密度6.1g/co!の焼結体が得られ
た。
(15χ)合金粉末と63μ量以下のFe粉末、63μ
m以下のSi粉末を混合して、組成が重量パーセントで
Si 7%、八16%、残部FeになるようにFe−S
i−Al合金粉末40%、Fe粉末57%、Si粉末3
%を配合した。次にアトライター(容量51)に上記の
ように配合した粉末を2kg投入した。アジテータ−の
回転数300rpm、スチールボール径9mm、スチー
ルボール充填重量15kg、アルゴンガスl 1 /m
in連続導入、容器は冷却水を流して温度上昇しないよ
うにして、30時間処理した。得られた球状の多孔質合
金粉末の平均粒径は25μmであった。次にステアリン
酸亜鉛1%添加して混合した。次に直径12.3mmの
金型に合金粉末を3g投入して油圧式プレスで成形圧カ
フt/clI!で成形した。圧粉体密度が6.3g/c
alの成形体が得られた。成形体をI X 10−’m
n+ Hgの真空雰囲気中で1250℃、2時間焼結し
た結果、焼結体密度6.1g/co!の焼結体が得られ
た。
実施例(4)
Fe(85χ)−Si(9%)−Al(6χ)合金粉末
を水アトマイズ法により、150μ−以下の合金粉末を
製造して、次にアトライター(容量51)に合金粉末2
Kg投入し、アジテータ−の回転数300rpai、ス
チールボール径9mm5スチールボール充填重量15k
g、アルゴンガスl l /min連続導入、容器は冷
却水を流して温度上昇しないようにして、30時間処理
した。
を水アトマイズ法により、150μ−以下の合金粉末を
製造して、次にアトライター(容量51)に合金粉末2
Kg投入し、アジテータ−の回転数300rpai、ス
チールボール径9mm5スチールボール充填重量15k
g、アルゴンガスl l /min連続導入、容器は冷
却水を流して温度上昇しないようにして、30時間処理
した。
得られた球状の多孔質合金粉末の平均粒径は25μmで
あった。次にステアリン酸亜鉛1%添加して混合した。
あった。次にステアリン酸亜鉛1%添加して混合した。
次に直径12.3mmmの金型に合金粉末を3g投入し
て、油圧式プレスで成形圧力8t/cdで成形した。圧
粉体密度が6.2g/antの成形体が得られた。成形
体をlXl0−’mm Ilgの真空雰囲気中で125
0℃、2時間焼結した結果、焼結体密度6.0g/cf
flの焼結体が得られた。
て、油圧式プレスで成形圧力8t/cdで成形した。圧
粉体密度が6.2g/antの成形体が得られた。成形
体をlXl0−’mm Ilgの真空雰囲気中で125
0℃、2時間焼結した結果、焼結体密度6.0g/cf
flの焼結体が得られた。
以上、説明したように本発明によれば、成形性の良好な
Fe−Si−S1合金粉末を容易に得ることができる。
Fe−Si−S1合金粉末を容易に得ることができる。
本発明のFe−5t−Al合金粉末は粉末冶金用、電磁
材用、塗料用等に好適である。
材用、塗料用等に好適である。
Claims (1)
- (1)Fe−Si合金粉末、Fe−Al合金粉末、Fe
−Si−Al合金粉末、Fe粉末、Si粉末、Al粉末
を用いて、1種又は2種以上選び組成が重量パーセント
でSi7〜11%、Al5〜7%、残部Feになるよう
に配合して、非酸化性の雰囲気で機械的に合金化すると
ともに合金化した微細粒を多孔質状に造粒して得られる
、成形性の良好なFe−Si−Al合金粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313983A JPS63166901A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Fe−Si−A1合金粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61313983A JPS63166901A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Fe−Si−A1合金粉末 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63166901A true JPS63166901A (ja) | 1988-07-11 |
Family
ID=18047821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61313983A Pending JPS63166901A (ja) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Fe−Si−A1合金粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63166901A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004043633A1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Humanelecs Co., Ltd. | Fe-Si ALLOY POWDER CORES AND FABRICATION PROCESS THEREOF |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5271312A (en) * | 1975-12-11 | 1977-06-14 | Nippon Musical Instruments Mfg | Moulding method for pig dust alloy |
-
1986
- 1986-12-26 JP JP61313983A patent/JPS63166901A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5271312A (en) * | 1975-12-11 | 1977-06-14 | Nippon Musical Instruments Mfg | Moulding method for pig dust alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004043633A1 (en) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Humanelecs Co., Ltd. | Fe-Si ALLOY POWDER CORES AND FABRICATION PROCESS THEREOF |
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