JPS6366888B2 - - Google Patents
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- JPS6366888B2 JPS6366888B2 JP55184500A JP18450080A JPS6366888B2 JP S6366888 B2 JPS6366888 B2 JP S6366888B2 JP 55184500 A JP55184500 A JP 55184500A JP 18450080 A JP18450080 A JP 18450080A JP S6366888 B2 JPS6366888 B2 JP S6366888B2
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は従来行われてきた粉末冶金法によつて
作られた粉末を実密化して所望の特性を有する単
体粉末の圧密化合金と異なり、２種の粉末を均一
に混合したのち圧密化することにより複合される
合金において、粉末境界においてのみミクロ複合
化組識を有するが、複合体としては２つの保持力
の異なる複合磁化曲線を示す複合磁性材料の製造
法に関するものである。 従来、この種の材料は異なつた保磁力を有する
２種以上の合金を外周材と芯材として同軸上に嵌
合したのち、圧延および線引等の塑性加工によつ
て一体化し、しかるのち熱処理、冷間加工および
時効処理等によつて製造されてきた。 この種の合金の磁化曲線は図１に示すごとくで
通常スイツチング作用として接点の開閉を行うの
は図中点線で示すヒステリシス曲線を利用する。
そてBGで示される量は接点開放時の電流変動の
許容値に関係するもので、機器設計上ある範囲内
で管理する必要がある。 そして通常保磁力の異なる異種合金は残留磁気
においても異なるものであり、このBG値もある
範囲内で制御するため複合線を製造する上での変
動要因たとえば熱間加工時表面に発生する疵等を
考慮して、目標の計算値よりも外周材を断面積上
大きめに設定し、最終工程に近い工程でピーリン
グもしくはシエイビングによつて外周材と芯材の
面積比を調整する必要があつた。また材料を嵌合
したものの製造中、外周材に発生する疵が大き
く、適正なBG値を確保できなかつたり、外周材
と芯材の界面が剥離して製品となりえないトラブ
ルが比較的多かつた。 例えば一部の電子交換機用スイツチには、芯材
として保磁力の大きい10Ni−6Cr−25Co−3Cu−
残Fe合金が、外周材として保磁力の小さい12Ni
−7Cr−20Co−3Cu−残Fe合金に嵌合された後、
面積比を一定にするように加工し実用化されてい
る。 本発明はこのような従来の複合磁性材料の欠点
を解消し２つの異なつた磁性粉末が境界において
のみ合金結合を有する以外はそれぞれ単体で圧延
化して製造した場合と同様な金属組識を製品にお
いて有する複合磁性材の製造方法を提供すること
を目的とする。 本発明は、重量％でC0.1％以下のFe基合金で
あり最終時効処理後の保磁力がそれぞれ異なる値
HCAおよびHCBを示す２種類の合金粉末を出発原
料とし、いずれの合金粉末の平均粒径も200μｍ
以上からなる合金粉末を混合し、圧密化して焼結
体を得る工程、該焼結体を熱間加工した後溶体化
処理する工程、および冷間加工で加工率60％以上
の塑性加工を与えたのち時効処理する工程からな
り、前記各々の合金粉末の境界においてのみ合金
結合を有する以外は、それぞれ単体粉末を圧密化
して製造した場合と同様の金属組識を製品におい
て残存することを特徴とする複合磁化曲線をもつ
複合磁性材料の製造方法である。本発明において
Ｃ含有量が0.1％を越えると合金粉末の加工性が
低下し、圧密化が十分に行なわれず、その後の冷
間加工性を著しく阻害するため上限を0.1％とす
る。Fe基合金は複数の元素から構成される合金
中Feの含有量が最大となるものを指し、れに不
足する場合は飽和磁化が小さくなるのでFe基合
金であることを必須とする。 本発明の製造方法によれば、異なる保磁力を示
す合金粉末の平均粒径がいずれも200μｍと大き
いため合金粉末結合部にできる中間層の生成を最
小限にとどめ、それぞれの単体の特性が損なわれ
ない状態で複合化し複合製品の特性を得ることが
できる。合金粉末の平均粒径を200μｍ以上に限
定した理由は平均粒径が200μｍ未満になると圧
密化時に異種粉末との接触面積が大きくなりす
ぎ、中間層の生成割合が高くなり、それぞれ単体
としての特性が損なわれるためである。計算値通
り配合混合された異種粉末が均一に分布している
ため、上記に述べたように従来品で適正BG値を
えるため外周材を厚く設定する必要もなく、製造
上表面に庇が発生したときそれを除去できるまで
シエイビングしても問題はない。即ち省資源的で
あると同時に製造工程の管理が容易であるという
利点を有する。このように本発明の製造方法は、
合金組成と粉末粒径とを調整した２種類の合金粉
末を混合し、圧密化して焼結体を得、これを熱間
加工した後、溶体化処理し、さらに60％以上の冷
間加工を施して、磁化曲線上Br点での角形性を
改善させた後、時効処理によつて保磁力の上昇お
よび歪の除去による角形性の安定化を図るのであ
る。 冷間加工で加工率を60％以上に限定した理由
は、後述する実施例において冷間加工率を変えて
実験したところ、加工率70％の場合は角形比
Br／Bs＝0.88、加工率60％の場合は、角形比
Br／Bs＝0.80、加工率50％の場合は角形比Br／
Bs＝0.75となり、加工率60％未満では磁化曲線上
Br点での角形性が劣るためである。 以下本発明の実施例について具体的にのべる。 実施例 高い保磁力を示す合金Ａおよび低い保磁力を示
す合金Ｂとして、それぞれMn−Mo−Ti−残Fe
合金およびMn−Ti−残Fe合金を大気中で溶解し
たのち、中性雰囲気中でガスアトマイズによつて
平均粒径300μの粉末を製造した。得られた粉末
の分析値を表に示す。
作られた粉末を実密化して所望の特性を有する単
体粉末の圧密化合金と異なり、２種の粉末を均一
に混合したのち圧密化することにより複合される
合金において、粉末境界においてのみミクロ複合
化組識を有するが、複合体としては２つの保持力
の異なる複合磁化曲線を示す複合磁性材料の製造
法に関するものである。 従来、この種の材料は異なつた保磁力を有する
２種以上の合金を外周材と芯材として同軸上に嵌
合したのち、圧延および線引等の塑性加工によつ
て一体化し、しかるのち熱処理、冷間加工および
時効処理等によつて製造されてきた。 この種の合金の磁化曲線は図１に示すごとくで
通常スイツチング作用として接点の開閉を行うの
は図中点線で示すヒステリシス曲線を利用する。
そてBGで示される量は接点開放時の電流変動の
許容値に関係するもので、機器設計上ある範囲内
で管理する必要がある。 そして通常保磁力の異なる異種合金は残留磁気
においても異なるものであり、このBG値もある
範囲内で制御するため複合線を製造する上での変
動要因たとえば熱間加工時表面に発生する疵等を
考慮して、目標の計算値よりも外周材を断面積上
大きめに設定し、最終工程に近い工程でピーリン
グもしくはシエイビングによつて外周材と芯材の
面積比を調整する必要があつた。また材料を嵌合
したものの製造中、外周材に発生する疵が大き
く、適正なBG値を確保できなかつたり、外周材
と芯材の界面が剥離して製品となりえないトラブ
ルが比較的多かつた。 例えば一部の電子交換機用スイツチには、芯材
として保磁力の大きい10Ni−6Cr−25Co−3Cu−
残Fe合金が、外周材として保磁力の小さい12Ni
−7Cr−20Co−3Cu−残Fe合金に嵌合された後、
面積比を一定にするように加工し実用化されてい
る。 本発明はこのような従来の複合磁性材料の欠点
を解消し２つの異なつた磁性粉末が境界において
のみ合金結合を有する以外はそれぞれ単体で圧延
化して製造した場合と同様な金属組識を製品にお
いて有する複合磁性材の製造方法を提供すること
を目的とする。 本発明は、重量％でC0.1％以下のFe基合金で
あり最終時効処理後の保磁力がそれぞれ異なる値
HCAおよびHCBを示す２種類の合金粉末を出発原
料とし、いずれの合金粉末の平均粒径も200μｍ
以上からなる合金粉末を混合し、圧密化して焼結
体を得る工程、該焼結体を熱間加工した後溶体化
処理する工程、および冷間加工で加工率60％以上
の塑性加工を与えたのち時効処理する工程からな
り、前記各々の合金粉末の境界においてのみ合金
結合を有する以外は、それぞれ単体粉末を圧密化
して製造した場合と同様の金属組識を製品におい
て残存することを特徴とする複合磁化曲線をもつ
複合磁性材料の製造方法である。本発明において
Ｃ含有量が0.1％を越えると合金粉末の加工性が
低下し、圧密化が十分に行なわれず、その後の冷
間加工性を著しく阻害するため上限を0.1％とす
る。Fe基合金は複数の元素から構成される合金
中Feの含有量が最大となるものを指し、れに不
足する場合は飽和磁化が小さくなるのでFe基合
金であることを必須とする。 本発明の製造方法によれば、異なる保磁力を示
す合金粉末の平均粒径がいずれも200μｍと大き
いため合金粉末結合部にできる中間層の生成を最
小限にとどめ、それぞれの単体の特性が損なわれ
ない状態で複合化し複合製品の特性を得ることが
できる。合金粉末の平均粒径を200μｍ以上に限
定した理由は平均粒径が200μｍ未満になると圧
密化時に異種粉末との接触面積が大きくなりす
ぎ、中間層の生成割合が高くなり、それぞれ単体
としての特性が損なわれるためである。計算値通
り配合混合された異種粉末が均一に分布している
ため、上記に述べたように従来品で適正BG値を
えるため外周材を厚く設定する必要もなく、製造
上表面に庇が発生したときそれを除去できるまで
シエイビングしても問題はない。即ち省資源的で
あると同時に製造工程の管理が容易であるという
利点を有する。このように本発明の製造方法は、
合金組成と粉末粒径とを調整した２種類の合金粉
末を混合し、圧密化して焼結体を得、これを熱間
加工した後、溶体化処理し、さらに60％以上の冷
間加工を施して、磁化曲線上Br点での角形性を
改善させた後、時効処理によつて保磁力の上昇お
よび歪の除去による角形性の安定化を図るのであ
る。 冷間加工で加工率を60％以上に限定した理由
は、後述する実施例において冷間加工率を変えて
実験したところ、加工率70％の場合は角形比
Br／Bs＝0.88、加工率60％の場合は、角形比
Br／Bs＝0.80、加工率50％の場合は角形比Br／
Bs＝0.75となり、加工率60％未満では磁化曲線上
Br点での角形性が劣るためである。 以下本発明の実施例について具体的にのべる。 実施例 高い保磁力を示す合金Ａおよび低い保磁力を示
す合金Ｂとして、それぞれMn−Mo−Ti−残Fe
合金およびMn−Ti−残Fe合金を大気中で溶解し
たのち、中性雰囲気中でガスアトマイズによつて
平均粒径300μの粉末を製造した。得られた粉末
の分析値を表に示す。
【表】
上表組成の合金粉末Ａ、Ｂをそれぞれ体積比で
60％、40％になるように均一に混合し、内径
120、長さ400mm、肉厚４mmの軟鋼製カプセルに
充填した。しかるのち容器内を10-3mmHgまで真
空にしたのち封じる熱間静水圧（以下HIPとい
う）装置を使用して、温度1050℃、圧力
1000bar、保持時間2Hrの条件で圧密化した。つ
づいてカプセルごと1050℃で熱間圧延を行い7φ
の線材に仕上げ溶体化処理を1000℃で行なつた。
そして表面の軟鋼をシエイビング加工で除去し
た。 その後冷間引抜→焼鈍→冷間引抜（加工率85
％）→時効（520℃×2Hr）により1.5の線材を
製造した。 上記工程で製造した線材の磁化曲線を第２図に
示す。 第２図中Br近傍における角張性において、理
想的な角形性を示す２種の曲線を複合した場合に
角形性のよい理想的な複合磁化曲線である第１図
よりも劣るが、充分実用に供し得る複合特性がえ
られることが確認された。 以上説明したように粉末のミクロ複合によると
従来の複合線製造に比し、外周材を中実棒から機
懐的に孔ぐりする複雑な工程、さらには資源の無
駄をすることなく、また断面中異種の合金粉が均
一に分布しているためシエイビングによる表面の
疵取が任意に行えることなど工業上極めて有益な
ものである。
60％、40％になるように均一に混合し、内径
120、長さ400mm、肉厚４mmの軟鋼製カプセルに
充填した。しかるのち容器内を10-3mmHgまで真
空にしたのち封じる熱間静水圧（以下HIPとい
う）装置を使用して、温度1050℃、圧力
1000bar、保持時間2Hrの条件で圧密化した。つ
づいてカプセルごと1050℃で熱間圧延を行い7φ
の線材に仕上げ溶体化処理を1000℃で行なつた。
そして表面の軟鋼をシエイビング加工で除去し
た。 その後冷間引抜→焼鈍→冷間引抜（加工率85
％）→時効（520℃×2Hr）により1.5の線材を
製造した。 上記工程で製造した線材の磁化曲線を第２図に
示す。 第２図中Br近傍における角張性において、理
想的な角形性を示す２種の曲線を複合した場合に
角形性のよい理想的な複合磁化曲線である第１図
よりも劣るが、充分実用に供し得る複合特性がえ
られることが確認された。 以上説明したように粉末のミクロ複合によると
従来の複合線製造に比し、外周材を中実棒から機
懐的に孔ぐりする複雑な工程、さらには資源の無
駄をすることなく、また断面中異種の合金粉が均
一に分布しているためシエイビングによる表面の
疵取が任意に行えることなど工業上極めて有益な
ものである。
第１図は角形性のよい理想的な複合磁化曲線を
示す。第２図は本発明実施例の磁化曲線を示す。
示す。第２図は本発明実施例の磁化曲線を示す。
Claims (1)
- １ 重量％でC0.1％以下のFe基合金であり、最
終時効処理後の保磁力がそれぞれ異なる値HCAお
よびHCBを示す２種類の合金粉末を出発原料と
し、いずれの合金粉末の平均粒径も200μｍ以上
からなる合金粉末を混合し、圧密化して焼結体を
得る工程、該焼結体を熱間加工した後溶体化処理
する工程、および冷間加工で加工率60％以上の塑
性加工を与えたのち時効処理する工程からなり、
前記各々の合金粉末の境界においてのみ合金結合
を有する以外は、それぞれ単体粉末を圧密化して
製造した場合と同様の金属組織を製品において残
存することを特徴とする複合磁化曲線をもつ複合
磁性材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55184500A JPS57108228A (en) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | Composite magnetic material having compound magnetization curve by powder metallurgy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55184500A JPS57108228A (en) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | Composite magnetic material having compound magnetization curve by powder metallurgy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57108228A JPS57108228A (en) | 1982-07-06 |
| JPS6366888B2 true JPS6366888B2 (ja) | 1988-12-22 |
Family
ID=16154267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55184500A Granted JPS57108228A (en) | 1980-12-25 | 1980-12-25 | Composite magnetic material having compound magnetization curve by powder metallurgy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57108228A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59166641A (ja) * | 1983-03-12 | 1984-09-20 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 形状記憶合金部材およびその製造方法 |
| US20200406360A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-31 | Exxonmobil Upstream Research Company | Powder metallurgical processing of high-manganese steels into parts |
-
1980
- 1980-12-25 JP JP55184500A patent/JPS57108228A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57108228A (en) | 1982-07-06 |
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