JPH0142342B2 - - Google Patents
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- JPH0142342B2 JPH0142342B2 JP59253725A JP25372584A JPH0142342B2 JP H0142342 B2 JPH0142342 B2 JP H0142342B2 JP 59253725 A JP59253725 A JP 59253725A JP 25372584 A JP25372584 A JP 25372584A JP H0142342 B2 JPH0142342 B2 JP H0142342B2
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- sintering
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Description
産業上の利用分野
この発明は、工業的量産に適した低廉なFe−
Cr−Co系焼結磁石合金に係り、特に、高密度で
（BH）max5.5MGOe以上の高磁石特性を有する
Fe−Cr−Co系焼結磁石合金に関する。 従来の技術 Fe−Cr−Co系磁石合金は、アルニコ５磁石合
金に匹敵するすぐれた磁石特性を有し、かつ熱間
並びに冷間における加工が可能な材料として開発
され、多方面に利用されている。 この磁性材料を工業的に製造する方法として
は、圧延法、鋳造法、焼結法が考えられる。 まず、圧延法は、アルニコ系やフエライト系磁
石合金では不可能な方法であり、Fe−Cr−Co系
の特有の性質を利用した方法として、多種の製造
方法並びに添加成分の提案がなされてきた。 通常圧延法では、鍛造、圧延、焼鈍等の複雑な
工程を経て製造するため、量産性に欠けコスト高
となりやすく、一般に板状、線状等の特殊な形状
目的に主として適用されている。 さらに、製造工程中の溶解時におけるCrの酸
化、窒化を防止するために各種の添加成分を必要
とする。 この圧延法として次の技術が知られている。特
公昭53−35536号公報、特開昭50−101217号公報、
特公昭54−20934号公報、特開昭51−38221号公
報。 次に鍛造法は、一般にアルニコ系のように材質
の硬く脆いものに対して適用されており、Fe−
Cr−Co系の場合には、の高い加工性のため湯道
から鋳物をはずすのが困難な問題があり、鋳造欠
陥も避けがたい問題となつている。 また、作業性、能率の点さらには溶解時におけ
るCrの酸化、窒化を防止するための各種添加成
分の選定等により経済性にも問題がある。 例えば、特開昭52−49925号公報に提案される
ように、添加成分の選定によりすぐれた磁石特性
を示す場合でも上記の問題点を含んでいる。 一方、焼結法は上述の圧延法、鋳造法の問題点
はなく、工業的に大量のFe−Cr−Co系磁石を製
造するには適している。 しかし、焼結密度と磁石特性に問題があること
が知られている。例えば、特開昭54−33205号公
報、特開昭53−43006号公報に見られるように、
Ｂ、Si、Ｃ等を添加することにより密度は向上さ
せることができるが、磁石特性は（BH）
Max5.0MGOe以下の値を得るのみである。 また、従来の焼結法において、Co含有量は押
並べて20％以上で、価格も高くついていた。 発明の目的 この発明は、工業的量産に適した低廉なFe−
Cr−Co系焼結磁石合金を提供することを目的と
し、焼結磁石であつても高密度な焼結体を有し、
かつ（BH）Max5.5MGOe以上の磁石特性をも
つFe−Cr−Co系焼結磁石合金を提案することを
目的とする。 この発明は、 Cr22〜30％、Co8〜12％、残部Feおよび不可
避的不純物からなり、理論密度比97％以上、
（BH）Max5.5MGOe以上の磁石特性を有するFe
−Cr−Co系焼結磁石合金 である。 成分の限定理由 合金成分において、Cr22〜30％としたのは、
22％未満、30％を超える場合のいずれも磁石合金
として要求される磁束密度と保磁力を得ることが
できないためである。 また、Co8〜12％としたのは、８％未満では磁
石合金として必要な磁束密度と保磁力が得られな
いためであり、12％を超えると必要とする磁石特
性を得るための熱処理条件、例えば、溶体化処理
等が困難となり、さらには価格も勢い高価となり
実用的でないからである。 残部はFeであり、この発明合金は理論密度比
97％以上、（BH）Max5.5MGOe以上を得るのに
は何んらの添加成分を必要としない。 発明の好ましい実施態様 次に、この発明合金を製造する場合の原料粉末
について説明する。 焼結法によつてFe−Cr−Co系合金を得る場合
に、その原料粉として、アトマイズ法で作製した
Fe−Cr−Co系合金粉末があるが、200メツシユ
以下の微粉を得ることが困難である上、粉末が酸
化する。 さらには、目的とする高密度の焼結体を得るに
は、Ｃ、Ｂ等の添加元素を必要とするために原料
粉として好ましくない。 原料粉として機械的に粉砕したFe−Cr−Co系
合金粉末を用いることができるが、微粉末化する
ために多大のコストを要し実用的な方法ではな
い。 また、機械的に粉砕したフエロクロム粉（約60
％がCr−Fe）をコバルト粉末、鉄粉と混合して
用いる場合がある。しかしこの場合も上述した原
料粉と同様の問題点も含んでいる。 次に、機械的に粉砕したシグマ粉を用いる場合
は、シグマ粉はFe−Cr系あるいはFe−Cr−Co系
合金で、45％Crを中心に幅広いCrの含有量で生
成する脆いσ相を主体とする合金で、例えば45％
Cr−Fe、45％Cr−Co−Feであるため、容易に機
械的な微粉砕ができ、上記他の原料粉に比べて酸
化が少なく、高密度の焼結体を得るのに添加元素
を全く必要としない。 さらにシグマ粉に鉄粉、必要に応じてコバルト
粉を混合した混合粉を原料粉とすると、その成形
性、圧縮性、流動性のいずれもがすぐれており、
実用上高能率でプレス成形することができる。 ここで混合する鉄粉には、アトマイズ鉄粉、還
元鉄粉、電解鉄粉、カーボニル鉄粉が考えられる
が、このうちカーボニル鉄粉が最みよく、容易に
高密度の焼結体を得ることができ、しかも原料粉
のうち半量をカーボニル鉄粉とする場合も高密度
を容易に得ることができる。 また、カーボニル鉄粉と前記したフエロクロム
粉との混合粉を原料粉とする場合も、シグマ粉と
カーボニル鉄粉との混合粉を原料とする場合と同
様に高密度化が容易である。 すなわち、Cr22〜30％、Co8〜12％とすること
により、他製法において必要な脱酸、脱窒あるい
は熱処理を容易にするための添加元素を全く必要
とせず、また製造に際し、微粉砕の容易なシグマ
粉あるいはこれを主体とする混合粉、カーボニル
鉄粉とフエロクロム粉との混合粉を用いるため、
真空中または非酸化性雰囲気中で焼結し、高密度
の焼結体を得るのに何らかの添加元素を必要とし
ない。 焼結条件は、酸化を防ぐため真空中または不活
性ガスやH2等の雰囲気中のような非酸化性雰囲
気中で焼結するものとし、真空度は10-3Torr程
度でよい。また、焼結温度は高密度、高磁石特性
を得るために、1250〜1450℃が好ましい。 実施例 以下に、この発明による実施例を示しその効果
を明らかにする。 実施例 １ Cr48％、Co18％、残部Feよりなるシグマ粉を
機械的粉砕により200メツシユ以下とし、これに
平均粒度5μのカーボニル鉄粉、400メツシユ以下
のCo粉とを混合し、Cr25％、Co9.5％、残部Fe
の組成に調整した混合粉末を、5000Kg／cm2の圧力
で13φ×10mmの形状に加圧成形した。 次に、これを10-5Torrの真空中にて1280〜
1380℃で２時間の焼結を施した。 得られた焼結体を、1250℃で30分間の溶体化処
理したのち、640℃、3000Oeで１時間の磁場中等
温処理し、さらに620℃より500℃まで、３℃／hr
の速度で冷却保持した。のようにして得られた磁
石の特性を調べた結果を下記第１表に示す。 すなわち、この発明による組成のFe−Cr−Co
系焼結磁石合金はすぐれた特性を示し、従来の焼
結製造法による従来同系合金と比較して、理論密
度比98％以上、磁気エネルギー積（BH）
max5.5MGOe以上の著しい高密度と高特性のFe
−Cr−Co系焼結磁石合金が得られた。
Cr−Co系焼結磁石合金に係り、特に、高密度で
（BH）max5.5MGOe以上の高磁石特性を有する
Fe−Cr−Co系焼結磁石合金に関する。 従来の技術 Fe−Cr−Co系磁石合金は、アルニコ５磁石合
金に匹敵するすぐれた磁石特性を有し、かつ熱間
並びに冷間における加工が可能な材料として開発
され、多方面に利用されている。 この磁性材料を工業的に製造する方法として
は、圧延法、鋳造法、焼結法が考えられる。 まず、圧延法は、アルニコ系やフエライト系磁
石合金では不可能な方法であり、Fe−Cr−Co系
の特有の性質を利用した方法として、多種の製造
方法並びに添加成分の提案がなされてきた。 通常圧延法では、鍛造、圧延、焼鈍等の複雑な
工程を経て製造するため、量産性に欠けコスト高
となりやすく、一般に板状、線状等の特殊な形状
目的に主として適用されている。 さらに、製造工程中の溶解時におけるCrの酸
化、窒化を防止するために各種の添加成分を必要
とする。 この圧延法として次の技術が知られている。特
公昭53−35536号公報、特開昭50−101217号公報、
特公昭54−20934号公報、特開昭51−38221号公
報。 次に鍛造法は、一般にアルニコ系のように材質
の硬く脆いものに対して適用されており、Fe−
Cr−Co系の場合には、の高い加工性のため湯道
から鋳物をはずすのが困難な問題があり、鋳造欠
陥も避けがたい問題となつている。 また、作業性、能率の点さらには溶解時におけ
るCrの酸化、窒化を防止するための各種添加成
分の選定等により経済性にも問題がある。 例えば、特開昭52−49925号公報に提案される
ように、添加成分の選定によりすぐれた磁石特性
を示す場合でも上記の問題点を含んでいる。 一方、焼結法は上述の圧延法、鋳造法の問題点
はなく、工業的に大量のFe−Cr−Co系磁石を製
造するには適している。 しかし、焼結密度と磁石特性に問題があること
が知られている。例えば、特開昭54−33205号公
報、特開昭53−43006号公報に見られるように、
Ｂ、Si、Ｃ等を添加することにより密度は向上さ
せることができるが、磁石特性は（BH）
Max5.0MGOe以下の値を得るのみである。 また、従来の焼結法において、Co含有量は押
並べて20％以上で、価格も高くついていた。 発明の目的 この発明は、工業的量産に適した低廉なFe−
Cr−Co系焼結磁石合金を提供することを目的と
し、焼結磁石であつても高密度な焼結体を有し、
かつ（BH）Max5.5MGOe以上の磁石特性をも
つFe−Cr−Co系焼結磁石合金を提案することを
目的とする。 この発明は、 Cr22〜30％、Co8〜12％、残部Feおよび不可
避的不純物からなり、理論密度比97％以上、
（BH）Max5.5MGOe以上の磁石特性を有するFe
−Cr−Co系焼結磁石合金 である。 成分の限定理由 合金成分において、Cr22〜30％としたのは、
22％未満、30％を超える場合のいずれも磁石合金
として要求される磁束密度と保磁力を得ることが
できないためである。 また、Co8〜12％としたのは、８％未満では磁
石合金として必要な磁束密度と保磁力が得られな
いためであり、12％を超えると必要とする磁石特
性を得るための熱処理条件、例えば、溶体化処理
等が困難となり、さらには価格も勢い高価となり
実用的でないからである。 残部はFeであり、この発明合金は理論密度比
97％以上、（BH）Max5.5MGOe以上を得るのに
は何んらの添加成分を必要としない。 発明の好ましい実施態様 次に、この発明合金を製造する場合の原料粉末
について説明する。 焼結法によつてFe−Cr−Co系合金を得る場合
に、その原料粉として、アトマイズ法で作製した
Fe−Cr−Co系合金粉末があるが、200メツシユ
以下の微粉を得ることが困難である上、粉末が酸
化する。 さらには、目的とする高密度の焼結体を得るに
は、Ｃ、Ｂ等の添加元素を必要とするために原料
粉として好ましくない。 原料粉として機械的に粉砕したFe−Cr−Co系
合金粉末を用いることができるが、微粉末化する
ために多大のコストを要し実用的な方法ではな
い。 また、機械的に粉砕したフエロクロム粉（約60
％がCr−Fe）をコバルト粉末、鉄粉と混合して
用いる場合がある。しかしこの場合も上述した原
料粉と同様の問題点も含んでいる。 次に、機械的に粉砕したシグマ粉を用いる場合
は、シグマ粉はFe−Cr系あるいはFe−Cr−Co系
合金で、45％Crを中心に幅広いCrの含有量で生
成する脆いσ相を主体とする合金で、例えば45％
Cr−Fe、45％Cr−Co−Feであるため、容易に機
械的な微粉砕ができ、上記他の原料粉に比べて酸
化が少なく、高密度の焼結体を得るのに添加元素
を全く必要としない。 さらにシグマ粉に鉄粉、必要に応じてコバルト
粉を混合した混合粉を原料粉とすると、その成形
性、圧縮性、流動性のいずれもがすぐれており、
実用上高能率でプレス成形することができる。 ここで混合する鉄粉には、アトマイズ鉄粉、還
元鉄粉、電解鉄粉、カーボニル鉄粉が考えられる
が、このうちカーボニル鉄粉が最みよく、容易に
高密度の焼結体を得ることができ、しかも原料粉
のうち半量をカーボニル鉄粉とする場合も高密度
を容易に得ることができる。 また、カーボニル鉄粉と前記したフエロクロム
粉との混合粉を原料粉とする場合も、シグマ粉と
カーボニル鉄粉との混合粉を原料とする場合と同
様に高密度化が容易である。 すなわち、Cr22〜30％、Co8〜12％とすること
により、他製法において必要な脱酸、脱窒あるい
は熱処理を容易にするための添加元素を全く必要
とせず、また製造に際し、微粉砕の容易なシグマ
粉あるいはこれを主体とする混合粉、カーボニル
鉄粉とフエロクロム粉との混合粉を用いるため、
真空中または非酸化性雰囲気中で焼結し、高密度
の焼結体を得るのに何らかの添加元素を必要とし
ない。 焼結条件は、酸化を防ぐため真空中または不活
性ガスやH2等の雰囲気中のような非酸化性雰囲
気中で焼結するものとし、真空度は10-3Torr程
度でよい。また、焼結温度は高密度、高磁石特性
を得るために、1250〜1450℃が好ましい。 実施例 以下に、この発明による実施例を示しその効果
を明らかにする。 実施例 １ Cr48％、Co18％、残部Feよりなるシグマ粉を
機械的粉砕により200メツシユ以下とし、これに
平均粒度5μのカーボニル鉄粉、400メツシユ以下
のCo粉とを混合し、Cr25％、Co9.5％、残部Fe
の組成に調整した混合粉末を、5000Kg／cm2の圧力
で13φ×10mmの形状に加圧成形した。 次に、これを10-5Torrの真空中にて1280〜
1380℃で２時間の焼結を施した。 得られた焼結体を、1250℃で30分間の溶体化処
理したのち、640℃、3000Oeで１時間の磁場中等
温処理し、さらに620℃より500℃まで、３℃／hr
の速度で冷却保持した。のようにして得られた磁
石の特性を調べた結果を下記第１表に示す。 すなわち、この発明による組成のFe−Cr−Co
系焼結磁石合金はすぐれた特性を示し、従来の焼
結製造法による従来同系合金と比較して、理論密
度比98％以上、磁気エネルギー積（BH）
max5.5MGOe以上の著しい高密度と高特性のFe
−Cr−Co系焼結磁石合金が得られた。
【表】
比較例 １
実施例１と同じ混合粉末を原料粉とし、これに
TiH2粉末（250メツシユ以下）を添加し、実施例
１と同じ条件で焼結並びに熱処理を施して焼結磁
石合金とした。磁石特性は第２表に示す。なお
Ti量は0.8％であつた。 さらに、得られた試料の組織分析を行つた。す
なわち、Cr25％、Co9.5％、Ti0.8％、Fe残部の
組成からなる試料のＸ線マイクロアナライザーに
よる顕微鏡組織写真により、Fe−Cr−co系焼結
磁石合金の場合、Tiの添加の効果は酸化物を一
部形成するものの窒化物は形成せず、ほとんど
Ti単独で存在することがわかる。 このため、この発明合金である実施No.１の試料
にTi添加を行つた実施No.４の試料は、第２表に
も明らかなように、特性は向上せずかえつて大き
く低下する原因となつたと考えられる。
TiH2粉末（250メツシユ以下）を添加し、実施例
１と同じ条件で焼結並びに熱処理を施して焼結磁
石合金とした。磁石特性は第２表に示す。なお
Ti量は0.8％であつた。 さらに、得られた試料の組織分析を行つた。す
なわち、Cr25％、Co9.5％、Ti0.8％、Fe残部の
組成からなる試料のＸ線マイクロアナライザーに
よる顕微鏡組織写真により、Fe−Cr−co系焼結
磁石合金の場合、Tiの添加の効果は酸化物を一
部形成するものの窒化物は形成せず、ほとんど
Ti単独で存在することがわかる。 このため、この発明合金である実施No.１の試料
にTi添加を行つた実施No.４の試料は、第２表に
も明らかなように、特性は向上せずかえつて大き
く低下する原因となつたと考えられる。
【表】
実施例 ２
実施例１と同方法によつて、第３表に示す原料
粉を用い、Cr25％、Co9.5％、Fe残部の混合粉末
と、加圧成形し、焼結雰囲気をH2中とし、1330
℃の温度で焼結させた。さらに実施例１と同方法
により熱処理を施した。得られた試料の磁石特性
は第３表に示す。
粉を用い、Cr25％、Co9.5％、Fe残部の混合粉末
と、加圧成形し、焼結雰囲気をH2中とし、1330
℃の温度で焼結させた。さらに実施例１と同方法
により熱処理を施した。得られた試料の磁石特性
は第３表に示す。
【表】
【表】
この発明により得たFe−Cr−Co系焼結磁石合
金（No.５、６、７）はH2中の非酸化性雰囲気中
における焼結によつて高密度かつ高特性が得られ
ている。 実施例 ３ 機械的粉砕によつて製造した200メツシユ以下
のシグマ粉（Cr48％、Co18％、Fe残部）あるい
はフエロクロム粉（Cr62％、Fe残部）と下記第
５表に示す種々の鉄粉、Co粉とを混合し、Cr25
％、Co9.5％、Fe残部の組成に調整し、実施例１
と同方法で成形したのち、10-3Torrの真空中に
おいて、1280℃、1330℃、1380℃で２時間の焼結
を行い、やはり、実施例１の熱処理を施した。得
られた試料の理論密度比（％）を第４表に示す。 第４表から明らかなように、この発明において
原料粉の組合せによる混合粉末を成形後焼結し、
得られた焼結体に熱処理を施し、Fe−Cr−Co系
焼結磁石合金としたものは（実施No.８、９、10）、
理論密度比が97％以上の高密度化が達成されてい
る。
金（No.５、６、７）はH2中の非酸化性雰囲気中
における焼結によつて高密度かつ高特性が得られ
ている。 実施例 ３ 機械的粉砕によつて製造した200メツシユ以下
のシグマ粉（Cr48％、Co18％、Fe残部）あるい
はフエロクロム粉（Cr62％、Fe残部）と下記第
５表に示す種々の鉄粉、Co粉とを混合し、Cr25
％、Co9.5％、Fe残部の組成に調整し、実施例１
と同方法で成形したのち、10-3Torrの真空中に
おいて、1280℃、1330℃、1380℃で２時間の焼結
を行い、やはり、実施例１の熱処理を施した。得
られた試料の理論密度比（％）を第４表に示す。 第４表から明らかなように、この発明において
原料粉の組合せによる混合粉末を成形後焼結し、
得られた焼結体に熱処理を施し、Fe−Cr−Co系
焼結磁石合金としたものは（実施No.８、９、10）、
理論密度比が97％以上の高密度化が達成されてい
る。
【表】
すなわち、この発明は、以上の実施例に示した
如く、従来の圧延法、鋳造法、焼結法において必
要とされた脱酸、脱窒、熱処理の容易化等のため
の添加元素を全く必要としないFe−Cr−Co系焼
結磁石合金である。
如く、従来の圧延法、鋳造法、焼結法において必
要とされた脱酸、脱窒、熱処理の容易化等のため
の添加元素を全く必要としないFe−Cr−Co系焼
結磁石合金である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Cr22〜30％、Co8〜12％、残部Feおよび不
可避的不純物からなり、理論密度比97％以上、 （BH）max5.5MGOe以上の磁石特性を有する
ことを特徴とするFe−Cr−Co系焼結磁石合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253725A JPS60149745A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Ｆｅ―Ｃｒ―Ｃｏ系焼結磁石合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59253725A JPS60149745A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Ｆｅ―Ｃｒ―Ｃｏ系焼結磁石合金 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4218080A Division JPS56139657A (en) | 1980-03-31 | 1980-03-31 | Sintered fe-cr-co magnet alloy and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60149745A JPS60149745A (ja) | 1985-08-07 |
| JPH0142342B2 true JPH0142342B2 (ja) | 1989-09-12 |
Family
ID=17255273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59253725A Granted JPS60149745A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | Ｆｅ―Ｃｒ―Ｃｏ系焼結磁石合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60149745A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101238264B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-03-04 | 명지대학교 산학협력단 | 티알라이트계 회색 안료 및 이의 제조방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5242893B2 (ja) * | 1972-06-23 | 1977-10-27 |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59253725A patent/JPS60149745A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60149745A (ja) | 1985-08-07 |
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