JPS6176617A - スピノ−ダル分解型磁石合金の製造方法 - Google Patents
スピノ−ダル分解型磁石合金の製造方法Info
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- JPS6176617A JPS6176617A JP12152285A JP12152285A JPS6176617A JP S6176617 A JPS6176617 A JP S6176617A JP 12152285 A JP12152285 A JP 12152285A JP 12152285 A JP12152285 A JP 12152285A JP S6176617 A JPS6176617 A JP S6176617A
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- Japan
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- alloy
- decomposition type
- spinodal decomposition
- type magnet
- chromium
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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】
本発明はスピノーダル分解型磁石合金として知られる鉄
−クロム−コバルト合金および鉄−クロム−コバルト−
シリコン合金の製造方法の改良に関するもので、その目
的とするところは溶体化熱処理を容易に行うことが出来
、冷間加工性を改善し、且つ製造原価を低減させた安価
な磁性材料を提供しようとするものである。
−クロム−コバルト合金および鉄−クロム−コバルト−
シリコン合金の製造方法の改良に関するもので、その目
的とするところは溶体化熱処理を容易に行うことが出来
、冷間加工性を改善し、且つ製造原価を低減させた安価
な磁性材料を提供しようとするものである。
現在工業的に広く使用されている永久磁石合金には、ア
ルニコ系永久磁石合金とバリウム・フェライト系永久磁
石とがある。前者に於ては、比較的高い磁束密度と高い
エネルギー積を有するため過去約40年の長い期間、永
久磁石業界の王座を占めて来た。
ルニコ系永久磁石合金とバリウム・フェライト系永久磁
石とがある。前者に於ては、比較的高い磁束密度と高い
エネルギー積を有するため過去約40年の長い期間、永
久磁石業界の王座を占めて来た。
又後者に於ては、前者よりかなり遅くではあるが、保磁
力が高いことと、且価格が低置であるという特長を持つ
ため、アルニコ系合金に劣らず、今日に於ては多量に使
用されている。
力が高いことと、且価格が低置であるという特長を持つ
ため、アルニコ系合金に劣らず、今日に於ては多量に使
用されている。
然るにアルニコ系合金は、その材質が硬く且つ脆いため
、鋳造法による場合以外に製造法が困難であシ、又、そ
の仕上機械加工方法も、主として砥石による研削法によ
る場合以外むずかしいので、製造能率および形状に制限
のある点が宿命的な欠点であった。
、鋳造法による場合以外に製造法が困難であシ、又、そ
の仕上機械加工方法も、主として砥石による研削法によ
る場合以外むずかしいので、製造能率および形状に制限
のある点が宿命的な欠点であった。
又一方バリウム・フェライト磁石についても同様に硬く
、且つ脆いため、機械加工性は更にむづかしく、さらに
また粉末成型法にて製造するため同様に形状に制限のあ
ることは、アルニコ系合金と同様である。
、且つ脆いため、機械加工性は更にむづかしく、さらに
また粉末成型法にて製造するため同様に形状に制限のあ
ることは、アルニコ系合金と同様である。
以上の如き両者の短所を解消して出現したものがFe
−Cr −Co系及びFe −Cr −Co −Si系
合金でアシ、その磁気特性はアルニコ系合金に匹敵する
値を有し、鋳造法は勿論、鋼塊を造って、熱間圧延およ
び冷間圧延、引抜、プレス等の塑性加工が可能のため、
製造能率が非常にすぐれており、工業的に前記二者と匹
敵又は優る生産、需要が期待されている。
−Cr −Co系及びFe −Cr −Co −Si系
合金でアシ、その磁気特性はアルニコ系合金に匹敵する
値を有し、鋳造法は勿論、鋼塊を造って、熱間圧延およ
び冷間圧延、引抜、プレス等の塑性加工が可能のため、
製造能率が非常にすぐれており、工業的に前記二者と匹
敵又は優る生産、需要が期待されている。
しかしながら、このFe −Cr −Co系及びFe
−Cr −co −Si系合金を工業的レベルで生産を
行う場合、これらの合金が発明されて、未だ日が浅いた
め、猶いくつかの問題点を改善する必要があることが認
められた。
−Cr −co −Si系合金を工業的レベルで生産を
行う場合、これらの合金が発明されて、未だ日が浅いた
め、猶いくつかの問題点を改善する必要があることが認
められた。
次に、それらの点について説明する。
([) この系の合金は、金属組織的に、相中にγ相
が残留する場合は、磁気特性が低いので、13o。
が残留する場合は、磁気特性が低いので、13o。
℃以上の高温で加熱保持後、迅速に急冷焼入れを行う。
即ちα相単一溶体化処理(以下略して溶体化処理という
)を行いα単−相にしておかねばならない。
)を行いα単−相にしておかねばならない。
工業的手段として1300℃以上の高温で加熱保持する
という事は、耐火物の損耗に゛よる設備寿命の短い事、
消費熱量の増大、又は、高温度到達までの時間が長くか
かるため作業能率が悪い事、等のために製造原価が高く
なシ、又生産能率が悪い事になるので、よシ低い温度で
も行える製造法が望まれている。
という事は、耐火物の損耗に゛よる設備寿命の短い事、
消費熱量の増大、又は、高温度到達までの時間が長くか
かるため作業能率が悪い事、等のために製造原価が高く
なシ、又生産能率が悪い事になるので、よシ低い温度で
も行える製造法が望まれている。
(11) この系の合金は前述したように高温にて溶
体化処理を行う必要があるが、その処理後の合金の結晶
粒度は非常に大きいことが特長である。一般に結晶粒度
が大きいことはそれ以後に行われる冷間塑性加工に対し
ての破壊抵抗が低いので、その加工限界が小さく、その
結果として加工能率が悪いことが指摘されている。
体化処理を行う必要があるが、その処理後の合金の結晶
粒度は非常に大きいことが特長である。一般に結晶粒度
が大きいことはそれ以後に行われる冷間塑性加工に対し
ての破壊抵抗が低いので、その加工限界が小さく、その
結果として加工能率が悪いことが指摘されている。
実際、この系の合金を冷間引抜又は冷間伸線を行う場合
、ダイス1回の引抜加工率は約5チ前後であり他鋼種が
一般に10%以上可能であることと比較するとその冷間
加工能率は改善の必要がある。
、ダイス1回の引抜加工率は約5チ前後であり他鋼種が
一般に10%以上可能であることと比較するとその冷間
加工能率は改善の必要がある。
(iii) 製造原価を極力低くすることは、工業化
を図る上に基本的のものである。本合金の主要構成金属
元素としては、コバルト、クロム、及び鉄であるが、コ
バルトは主として金属コバルトに依存するより方法が無
く、又鉄は本来他の金属と比して廉価であるため他の材
料を使用しても著しい原価の低減にはならない。然るに
クロムは、金属クロムとその他に鉄を約4091G含有
している合金鉄、即ちフェロ・クロム、例えばJIS
G 2303フエロクロム及びその相轟品の両者があり
、容易に入手し、使用出来るが、前者と後者とではその
旺あたりの純分価格が約3〜4倍も相違し、前者の方が
高価であるので、その選択は材料費の高低に大きな影響
がある。又品質面よシ考えれば、金属クロムは純度が良
好であるため、それを使用して得られるこの系の合金の
特性も安定性を有しているが、材料構成費が高くなるの
で、製造原価を極力低置にすると云う点からは好ましい
ものではない。又一方、フェロ・クロムを使用してクロ
ムを含有せしめる方法は、材料価格が非常に廉いが、有
害な不純物元素、例えば窒素、炭素等を含んでいるので
得られたこの系の合金の磁気特性が非常に不安定になシ
、品質面よシ考慮した場合、簡単には採用することは出
来ない。
を図る上に基本的のものである。本合金の主要構成金属
元素としては、コバルト、クロム、及び鉄であるが、コ
バルトは主として金属コバルトに依存するより方法が無
く、又鉄は本来他の金属と比して廉価であるため他の材
料を使用しても著しい原価の低減にはならない。然るに
クロムは、金属クロムとその他に鉄を約4091G含有
している合金鉄、即ちフェロ・クロム、例えばJIS
G 2303フエロクロム及びその相轟品の両者があり
、容易に入手し、使用出来るが、前者と後者とではその
旺あたりの純分価格が約3〜4倍も相違し、前者の方が
高価であるので、その選択は材料費の高低に大きな影響
がある。又品質面よシ考えれば、金属クロムは純度が良
好であるため、それを使用して得られるこの系の合金の
特性も安定性を有しているが、材料構成費が高くなるの
で、製造原価を極力低置にすると云う点からは好ましい
ものではない。又一方、フェロ・クロムを使用してクロ
ムを含有せしめる方法は、材料価格が非常に廉いが、有
害な不純物元素、例えば窒素、炭素等を含んでいるので
得られたこの系の合金の磁気特性が非常に不安定になシ
、品質面よシ考慮した場合、簡単には採用することは出
来ない。
以上のこれらの問題点を改善するために本発明者等はこ
の合金基本成分に添加する元素として想像出来る金属(
例えばAA + Ti 、 Cu 、 Ni r Zr
+Mo 、 W・・・等)を添加して製造方法の改善
の諸口を模索したところ、zr以外の金属では上述の問
題点に対して著しい効果改善は見られなかったがZr
(ジルコニウム)を溶解作業中に添加して製造する方法
が非常に効果のあることを見出したので、この金属元素
の効果について一連の実験を行った。
の合金基本成分に添加する元素として想像出来る金属(
例えばAA + Ti 、 Cu 、 Ni r Zr
+Mo 、 W・・・等)を添加して製造方法の改善
の諸口を模索したところ、zr以外の金属では上述の問
題点に対して著しい効果改善は見られなかったがZr
(ジルコニウム)を溶解作業中に添加して製造する方法
が非常に効果のあることを見出したので、この金属元素
の効果について一連の実験を行った。
本発明に適用される合金組成範囲は10〜35%Co
、 25〜40%Cr 、残部Fe及び10〜35%c
o、25〜40%Cr 、 0.3〜2.0%Si、残
部Feの二種類の合金系であシ、その夫々に対して含有
させるZrの重量%の範囲については後に詳述するが、
0.03〜3.5%である〇 以下に本発明になるZrを溶解作業中に添加して製造す
ることによシ、以后の水系磁石合金の製造方法を改善し
、又、その製造原価を低減出来ることについて実施例を
以って説明する。
、 25〜40%Cr 、残部Fe及び10〜35%c
o、25〜40%Cr 、 0.3〜2.0%Si、残
部Feの二種類の合金系であシ、その夫々に対して含有
させるZrの重量%の範囲については後に詳述するが、
0.03〜3.5%である〇 以下に本発明になるZrを溶解作業中に添加して製造す
ることによシ、以后の水系磁石合金の製造方法を改善し
、又、その製造原価を低減出来ることについて実施例を
以って説明する。
実施例 1
溶体化処理温度を降下させることが出来る例。
高周波電気炉を用い、金属コバルト、金属クロム、金属
シリコン、金属ジルコニウム及び純鉄を原材料として、 (り Fe −Cr −Co系でZrを添加したもの
3種類Fe −Cr −Co系でZrを添加しないもの
3種類(ii) Fe −Cr −Co −Si系で
Zrを添加したもの3種類 Fe −Cr −Co −Si系でZrを添加しないも
の3種類 計12種類の化学組成を有する鋼種について溶解を行い
、金型に鋳造した。
シリコン、金属ジルコニウム及び純鉄を原材料として、 (り Fe −Cr −Co系でZrを添加したもの
3種類Fe −Cr −Co系でZrを添加しないもの
3種類(ii) Fe −Cr −Co −Si系で
Zrを添加したもの3種類 Fe −Cr −Co −Si系でZrを添加しないも
の3種類 計12種類の化学組成を有する鋼種について溶解を行い
、金型に鋳造した。
得られた鋼塊よシ縦10粍、横10粍、長15粍の試料
を切シ出し、溶体化処理の試験に供した。
を切シ出し、溶体化処理の試験に供した。
即ち1.1400℃より1150℃までの温度範囲で2
5℃毎に低減し各温度で30分間加熱保持後4〜5℃の
氷水中に迅速焼入れを行い、試料の中央断面を光学顕微
鏡によシ観察し、その組織がα相単相か、又はα+γ相
の二相共存かを判定し、溶体化処理の難易を試験した。
5℃毎に低減し各温度で30分間加熱保持後4〜5℃の
氷水中に迅速焼入れを行い、試料の中央断面を光学顕微
鏡によシ観察し、その組織がα相単相か、又はα+γ相
の二相共存かを判定し、溶体化処理の難易を試験した。
又更に磁気特性の優劣を比較するために代表的な試料を
選び下記の熱処理を施して試験に供した。
選び下記の熱処理を施して試験に供した。
前記溶体化処理→640℃40分間磁界中等温処理(3
000oe )+600℃1時間、580℃1時間、5
60℃1時間、540℃5時間の多段時効処理。
000oe )+600℃1時間、580℃1時間、5
60℃1時間、540℃5時間の多段時効処理。
得られた結果を表示すると下記の表及び第1図のようで
ある。
ある。
但し、O印・・・α相単独、・印・・・α+γ相共存以
上の実施例よυ明らかのように、Fe−Cr −Co系
につし・では、zrを添加することによってそ、 の溶
体化処理温度を約75℃降下させることが可能でラシ、
本合金の主要特性である磁気特性についてはZrを添加
させ、その溶体化処理温度を75℃降下させたものは、
Zrの添加のない75℃高温にて溶体化処理を行ったも
のと同等の特性を維持することが出来る。又Zrを添加
しな(・′で溶体化処理温度を75℃降下させて、γ相
の発生を生じたものは、明らかに特性の劣化を起こし、
実用には供し得ない。
上の実施例よυ明らかのように、Fe−Cr −Co系
につし・では、zrを添加することによってそ、 の溶
体化処理温度を約75℃降下させることが可能でラシ、
本合金の主要特性である磁気特性についてはZrを添加
させ、その溶体化処理温度を75℃降下させたものは、
Zrの添加のない75℃高温にて溶体化処理を行ったも
のと同等の特性を維持することが出来る。又Zrを添加
しな(・′で溶体化処理温度を75℃降下させて、γ相
の発生を生じたものは、明らかに特性の劣化を起こし、
実用には供し得ない。
又Fe −Cr −Co −Si系に於ても全く同様の
ことが明瞭である。1300℃附近の高熱作業を75℃
降下させ得ることは、金属工業に於てはその設備維持、
作業性、能率面、及びその原価の低減に寄与することは
顕著なものである。
ことが明瞭である。1300℃附近の高熱作業を75℃
降下させ得ることは、金属工業に於てはその設備維持、
作業性、能率面、及びその原価の低減に寄与することは
顕著なものである。
実施例 2
冷間加工が容易になる例
高周波電気炉を用い、金属コバルト、金属クロム、金属
シリコン、金属ズルコニウム及び純鉄を原材料として、
Co 23%p Or 28%、Si1.0係を標準組
成とするFe −Cr −Co −Si系についてZr
の添加含有されたものと、然らざるもの各1種類宛の溶
解を行い、それらを90粍角、長さ1000粍の金型に
鋳造して鋼塊を作成した。得られた鋼塊の化学組成は、
夫々Co 22.9%、 Cr27、9チ、 Sf O
,98%、 Fe残及びCo23.01%、Cr27.
8%、Si1.00%、Zr0.72%。
シリコン、金属ズルコニウム及び純鉄を原材料として、
Co 23%p Or 28%、Si1.0係を標準組
成とするFe −Cr −Co −Si系についてZr
の添加含有されたものと、然らざるもの各1種類宛の溶
解を行い、それらを90粍角、長さ1000粍の金型に
鋳造して鋼塊を作成した。得られた鋼塊の化学組成は、
夫々Co 22.9%、 Cr27、9チ、 Sf O
,98%、 Fe残及びCo23.01%、Cr27.
8%、Si1.00%、Zr0.72%。
Fe残であった。
次にこれらの鋼塊を表面庇取加工後、50粍角に分塊圧
延を施してビユレットに成し、更に熱間加工によシ径1
0粍の粗丸棒に加工を行った。この時の熱間圧延開始温
度は128]Cで終了温度は980℃であった。
延を施してビユレットに成し、更に熱間加工によシ径1
0粍の粗丸棒に加工を行った。この時の熱間圧延開始温
度は128]Cで終了温度は980℃であった。
次に各粗丸棒を1000粍に切断後、13o。
℃で30分間加熱・保持後、氷水中に焼入れ、素材硬度
を軟化させ、冷間引抜加工を容易にさせる準備を行った
。又表面の酸化膜を除去するために最後に塩酸液にて酸
洗し、表面を清浄にして冷間引抜作業の前処理を終了さ
せた。
を軟化させ、冷間引抜加工を容易にさせる準備を行った
。又表面の酸化膜を除去するために最後に塩酸液にて酸
洗し、表面を清浄にして冷間引抜作業の前処理を終了さ
せた。
冷間引抜作業はドローベンチを用い、始め径9.5粍の
合金ダイスにて引抜いた。
合金ダイスにて引抜いた。
結果としてZrの添加含有された10粍径の試料は容易
に引抜くことが出来たが、Zrの添加されない]0粍径
の試料は、ダイスに焼付くとともに、途中で破断し引抜
くことは出来なかった。そこで、Zrの添加されない試
料については、他の同種の試料を用いて98粍の径のダ
イスを用いて引抜いたところ、今後は途中で破断するこ
となく引抜くことが出来た。
に引抜くことが出来たが、Zrの添加されない]0粍径
の試料は、ダイスに焼付くとともに、途中で破断し引抜
くことは出来なかった。そこで、Zrの添加されない試
料については、他の同種の試料を用いて98粍の径のダ
イスを用いて引抜いたところ、今後は途中で破断するこ
となく引抜くことが出来た。
この作業は、更に回数に増して試みたが、同様な結果で
あったので、この事実よ、!1llZrの添加含有効果
は冷間引抜加工性に於ても改善出来ることが見出された
。
あったので、この事実よ、!1llZrの添加含有効果
は冷間引抜加工性に於ても改善出来ることが見出された
。
第2図に両者の溶体化処理後の顕微鏡組織図を示すが、
明らかにZrの添加含有されている試料の結晶粒の大き
さは、そうでないものに比較して非常に細いことが観察
され、上述の事実が裏付けされている〇 実施例 3 Cr成分構成のためFe −Crを用いてもZrの添加
により、金属Crを使用したときと同等の品質が得られ
る例。
明らかにZrの添加含有されている試料の結晶粒の大き
さは、そうでないものに比較して非常に細いことが観察
され、上述の事実が裏付けされている〇 実施例 3 Cr成分構成のためFe −Crを用いてもZrの添加
により、金属Crを使用したときと同等の品質が得られ
る例。
工業的に製造を行うについては、製造原価を極力低くす
ることが原則であるので、材料費の低減化を企画し、工
業化の規模に於てFe −Cr −C。
ることが原則であるので、材料費の低減化を企画し、工
業化の規模に於てFe −Cr −C。
−3i系について、Cr成分としてFe −Cr (C
r含有量62% JXSG2303フェロ・クロム)材
を用いて溶解を行い、zrの添加のものと、Zrの添加
のないものとの優劣を比較対照した。
r含有量62% JXSG2303フェロ・クロム)材
を用いて溶解を行い、zrの添加のものと、Zrの添加
のないものとの優劣を比較対照した。
溶解炉を用いて、今回は前述の如く、金属クロムを使用
せず、Fe −Cr (Cr含有量62%)、金属コバ
ルト、金属シリコンおよび純鉄を用いて溶解し、金属Z
rを添加含有させたものと、含有させない場合の2通シ
の方法を行い、90粍角の鋼塊を鋳造した。
せず、Fe −Cr (Cr含有量62%)、金属コバ
ルト、金属シリコンおよび純鉄を用いて溶解し、金属Z
rを添加含有させたものと、含有させない場合の2通シ
の方法を行い、90粍角の鋼塊を鋳造した。
鋼塊は表面庇取後1280℃30分間加熱後分塊圧延機
にて50粍角のビユレットに圧延加工し、更に1280
℃30分間加熱して熱間圧延機にょシ径12粍粗棒にま
で加工を行なった。これらの相棒よシ径10粍、長さ1
5粍の試料を夫々製作し溶体化処理温度を1350℃よ
、!1)1150℃までの温度範囲として、25℃毎の
各温度で30分間加熱保保持連〜5℃の氷水中に迅速焼
入れを行ってから、顕微鏡組織検査にょシ、溶体化の状
況を判定した。又代表的な試料については磁気特性を附
′与させる熱処理を施し、磁性の測定を行った。
にて50粍角のビユレットに圧延加工し、更に1280
℃30分間加熱して熱間圧延機にょシ径12粍粗棒にま
で加工を行なった。これらの相棒よシ径10粍、長さ1
5粍の試料を夫々製作し溶体化処理温度を1350℃よ
、!1)1150℃までの温度範囲として、25℃毎の
各温度で30分間加熱保保持連〜5℃の氷水中に迅速焼
入れを行ってから、顕微鏡組織検査にょシ、溶体化の状
況を判定した。又代表的な試料については磁気特性を附
′与させる熱処理を施し、磁性の測定を行った。
この熱処理の漬法は実施例1に記述した方法と同じであ
る。
る。
次にその結果を示す〇
以上の結果より明らかなことは、zrを添加することに
よp、Cr構成4分としてFe−Cr原材料を使用する
ことが可能になシ、逆に言えばZrを添加しない場合は
Fe −Cr原材料を使用出来ないことを示している。
よp、Cr構成4分としてFe−Cr原材料を使用する
ことが可能になシ、逆に言えばZrを添加しない場合は
Fe −Cr原材料を使用出来ないことを示している。
即ちZrを添加しないものは1350℃の高温の溶体化
処理を行ってもα単相が得られないがZrを添加するこ
とによって1225℃の如き低い温度における溶体化処
理によってα単相が得られ、磁気特性の劣化を来たさな
い素地を形成している。
処理を行ってもα単相が得られないがZrを添加するこ
とによって1225℃の如き低い温度における溶体化処
理によってα単相が得られ、磁気特性の劣化を来たさな
い素地を形成している。
Fe −Cr原材料を使用する製造法はこの磁石の製造
原価を低減出来るもので、その効果は著しい。
原価を低減出来るもので、その効果は著しい。
この事は、Fe−Cr材料中に含まれる有害成分である
、炭素、窒素、酸素等の不純物が、溶体処理を難しくし
ているように窺れ、これらの悪影響をZrの添加によっ
て改善しているように思われる。
、炭素、窒素、酸素等の不純物が、溶体処理を難しくし
ているように窺れ、これらの悪影響をZrの添加によっ
て改善しているように思われる。
実施例 4
Co含有量の低減とFe −Cr材使用の両面よシ投人
材料を低減する製造方法の例。
材料を低減する製造方法の例。
先の実施例3に記載したように、Zrを添加・含有させ
ることによシ、この系の合金に材料費の低置なFe −
Cr材を使用して、主特性である磁気特性が安定的に得
ることができ、製造原価の安価な磁石を製造できること
を例示した。
ることによシ、この系の合金に材料費の低置なFe −
Cr材を使用して、主特性である磁気特性が安定的に得
ることができ、製造原価の安価な磁石を製造できること
を例示した。
これから説明する実施例4は、実施例3と同様に原価低
減に繋がる施策であるが、この実施例の特徴は先の実施
例1乃至3が、いずれもCo含含有量21一〜23チ範
囲に於ける合金組成のものであったのに対して、Co含
有量をよシ低減させた10%〜20%に於て、更にZr
を添加含有させ、Fe −Cr材を使用することによっ
て、co量の節減と、Fe−Cr材使用とによる二重の
材料費の低減を図り、且つ磁気特性を維持、安定させた
ものである。
減に繋がる施策であるが、この実施例の特徴は先の実施
例1乃至3が、いずれもCo含含有量21一〜23チ範
囲に於ける合金組成のものであったのに対して、Co含
有量をよシ低減させた10%〜20%に於て、更にZr
を添加含有させ、Fe −Cr材を使用することによっ
て、co量の節減と、Fe−Cr材使用とによる二重の
材料費の低減を図り、且つ磁気特性を維持、安定させた
ものである。
従来この合金系の永久磁石特性を附与する一般的な方法
は、溶解、鋳造、加工、溶体化処理を経過してよシ、磁
場中(又は無磁場中)等温処理を行い、続いて時効処理
を一段又は多段的に行うことであった。然るに、上記の
方法の中で磁場中(又は無磁場中)等温処理を行った後
に、指向性の冷間加工例えば、スエーデイング、圧延、
引抜、伸線を適度に加えてから、時効処理を行うことに
よシ、先の一般工程による場合より優れた磁気特性が得
られることが知られている。
は、溶解、鋳造、加工、溶体化処理を経過してよシ、磁
場中(又は無磁場中)等温処理を行い、続いて時効処理
を一段又は多段的に行うことであった。然るに、上記の
方法の中で磁場中(又は無磁場中)等温処理を行った後
に、指向性の冷間加工例えば、スエーデイング、圧延、
引抜、伸線を適度に加えてから、時効処理を行うことに
よシ、先の一般工程による場合より優れた磁気特性が得
られることが知られている。
又、一般工程によって得られる程度の磁気特性を維持す
る為であるならば、コバルト含有量をかなシの程度に減
少させても、この加工法を採用することにより、実現出
来ることが併せて知らせている。
る為であるならば、コバルト含有量をかなシの程度に減
少させても、この加工法を採用することにより、実現出
来ることが併せて知らせている。
ここに掲示した実施例は、コバルト含有量を低位の範囲
に於て、且Fe−Cr材を使用して、上述の等温処理後
の冷間加工を行う場合のZr添加・含有の動量について
述べたものである。
に於て、且Fe−Cr材を使用して、上述の等温処理後
の冷間加工を行う場合のZr添加・含有の動量について
述べたものである。
高周波電気炉を用い、金属コバルト、Fe−Cr(Cr
含有量62 % ) 、金属シリコン及純鉄を使用し、
金属Zrを添加含有させたものと、含有させないものと
に区分して次の6種類の溶解を行い、90粍角の鋼塊を
夫々鋳造した。次にこれらの鋼塊を庇取後、1280℃
30分間加熱後分塊圧延機にて50粍角のビユレフトに
圧延加工し、更に1280℃30分間加熱して、熱間圧
延機によシ径9粍の粗丸棒に加工した。得られた粗丸棒
を長さ30糎に切断後、1250℃にて30分間加熱保
保持水中で迅速に焼入れを行った。次に640℃40分
間20000eの磁界中にて等温磁場処理を行った。
含有量62 % ) 、金属シリコン及純鉄を使用し、
金属Zrを添加含有させたものと、含有させないものと
に区分して次の6種類の溶解を行い、90粍角の鋼塊を
夫々鋳造した。次にこれらの鋼塊を庇取後、1280℃
30分間加熱後分塊圧延機にて50粍角のビユレフトに
圧延加工し、更に1280℃30分間加熱して、熱間圧
延機によシ径9粍の粗丸棒に加工した。得られた粗丸棒
を長さ30糎に切断後、1250℃にて30分間加熱保
保持水中で迅速に焼入れを行った。次に640℃40分
間20000eの磁界中にて等温磁場処理を行った。
これらの試料を酸洗後ドローペンチを用いて冷間引抜を
行い、径の順次小さい合金ダイスにて数段の引抜加工後
径5.5粍の丸棒に仕上げた。これらを長さ15粍にて
切断後600℃1時間、580℃1時間、560℃1時
間、540℃5時間の時効処理を施してから磁気試験を
行った。
行い、径の順次小さい合金ダイスにて数段の引抜加工後
径5.5粍の丸棒に仕上げた。これらを長さ15粍にて
切断後600℃1時間、580℃1時間、560℃1時
間、540℃5時間の時効処理を施してから磁気試験を
行った。
下記にその結果を表示すると、
上記の結果よりCO量10%、及び15チに於ていづれ
もZrの添加含有されたものは明らかにZrの添加含有
されないものよシ磁気特性は優れ、Zrの添加の効果が
あることが判る。又、CO量7チのものはZrの有無に
拘らず、その磁気特性は低下しておることにより、Co
量が10%を越えて低減されると磁石としての本来の効
力を失うことが窺える・ Co 15 % y Cr 28 % y St 1
% r Zr添加して製造されたものは標準の永久磁石
特性を得ておシCo量の低減とFe −Cr材の低価格
原材料の使用とにより製造原価の藩しい低減を計り得る
ことが出来る。
もZrの添加含有されたものは明らかにZrの添加含有
されないものよシ磁気特性は優れ、Zrの添加の効果が
あることが判る。又、CO量7チのものはZrの有無に
拘らず、その磁気特性は低下しておることにより、Co
量が10%を越えて低減されると磁石としての本来の効
力を失うことが窺える・ Co 15 % y Cr 28 % y St 1
% r Zr添加して製造されたものは標準の永久磁石
特性を得ておシCo量の低減とFe −Cr材の低価格
原材料の使用とにより製造原価の藩しい低減を計り得る
ことが出来る。
実施例 5
Fe −Cr材を用いた場合Zr添加含有量の有効範囲
を示す例。
を示す例。
Zr添加の効果が、この合金系に明瞭に認められたので
、Zr添加量の異・なる種々の組成合金を作成し、Zr
含有量の有効範囲を調査したQ以下にその実験の内容に
ついて述べる。
、Zr添加量の異・なる種々の組成合金を作成し、Zr
含有量の有効範囲を調査したQ以下にその実験の内容に
ついて述べる。
高周波電気炉を用い、Fe−Cr(Cr含有量61.3
%L金属コバルト、金属シリコン、金属ジルコニウムお
よび純鉄を原材料として、溶解量が約60kliの規模
の実験を行った。
%L金属コバルト、金属シリコン、金属ジルコニウムお
よび純鉄を原材料として、溶解量が約60kliの規模
の実験を行った。
zr金含有ついては無添加のものも含めて、それぞれ含
有量の相違する15種類の試料を作成した。試料の鋼塊
は15粍角、長さ100粍のものに鋳込まれた。
有量の相違する15種類の試料を作成した。試料の鋼塊
は15粍角、長さ100粍のものに鋳込まれた。
これらのZrの含有量の相異する試料の作成方法は同一
溶解の溶融合金の中に逐次Zrを投入し、その都度試料
を採取し、次第にZr含有量の高い試料を順次製作する
方法を採った。
溶解の溶融合金の中に逐次Zrを投入し、その都度試料
を採取し、次第にZr含有量の高い試料を順次製作する
方法を採った。
この方法は溶解環境条件が略同−と見做し得るので、得
られる測定値もZr含有量の効果を適確に把握出来ると
考えたからである。又Zr添加量が増すに従い、CO含
有% 、 Cr含有% 、 Si含有係が低下すること
を予め配慮して対表に示す試料盃8以後の試料は、標準
含有組成0023%、 Cr28%、Si1.0%にな
る様に金属コバルト、Fe −Cr 、金属シリコンを
計算により濃度低下分を予想してその都度補充添加を行
った。
られる測定値もZr含有量の効果を適確に把握出来ると
考えたからである。又Zr添加量が増すに従い、CO含
有% 、 Cr含有% 、 Si含有係が低下すること
を予め配慮して対表に示す試料盃8以後の試料は、標準
含有組成0023%、 Cr28%、Si1.0%にな
る様に金属コバルト、Fe −Cr 、金属シリコンを
計算により濃度低下分を予想してその都度補充添加を行
った。
得られた試料は溶体化処理として1275℃30分間保
持後、4〜5℃の氷水中で迅速に焼入れを行った。次に
640℃40分間30000eの磁界中等温処理を行っ
た後、600℃1時間、580℃1時間、560℃1時
間、540℃5時間の時効処理を施してから磁気測定を
行った。
持後、4〜5℃の氷水中で迅速に焼入れを行った。次に
640℃40分間30000eの磁界中等温処理を行っ
た後、600℃1時間、580℃1時間、560℃1時
間、540℃5時間の時効処理を施してから磁気測定を
行った。
下記にその結果について表示する。
以上の実験によ!1llZr添加投入の効果は前掲の諸
種実施例の様に得られている。しかしながら、Zr f
多く含有させるとこの金属は他金属元素と金属間化合物
を形成し、この系の合金の主要特性である磁気特性を損
するので成る制限以上の含有は好ましいものではない。
種実施例の様に得られている。しかしながら、Zr f
多く含有させるとこの金属は他金属元素と金属間化合物
を形成し、この系の合金の主要特性である磁気特性を損
するので成る制限以上の含有は好ましいものではない。
その上限は重量%にして3.5%である。
又逆にZrの含有量が0,03%を越えて低下すると、
Zrの改善効果は弱まシ、その添加の効果は認められな
いので、その下限は重量にして0,03チである。なお
第3図に実施例で得られたZr含有量チと残留磁束密度
、保磁力、および最大エネルギーの関係を示す。
Zrの改善効果は弱まシ、その添加の効果は認められな
いので、その下限は重量にして0,03チである。なお
第3図に実施例で得られたZr含有量チと残留磁束密度
、保磁力、および最大エネルギーの関係を示す。
以上を総括すると、杢糸スピノーダル分解型磁石合金を
製造する際その溶解時にZrを含有させたものは 1)溶体化処理温度を従来の処理温度よシ降下させても
、その磁気特性を損うことのなく、安易な溶体化処理方
法が採シ得る。
製造する際その溶解時にZrを含有させたものは 1)溶体化処理温度を従来の処理温度よシ降下させても
、その磁気特性を損うことのなく、安易な溶体化処理方
法が採シ得る。
2)冷間加工性の改善が計れることになシ加工能率の良
い加工方法にて製造することが出来る。
い加工方法にて製造することが出来る。
3)本合金の主要構成金属元素であるCrを安価なFe
−Cr原材料の使用が出来るため、製造原価の低床な製
造方法を得ることが出来た。
−Cr原材料の使用が出来るため、製造原価の低床な製
造方法を得ることが出来た。
上記の発明はこの系合金の工業化に甚だ有利なる改善を
与えることが出来ると確信する。
与えることが出来ると確信する。
第1図は実施例1による1273℃30分保持後、氷水
中焼入れ後のZr=OとZr=0.49係含有のものを
比較した顕微鏡(xloo)組織図、第2図は実施例3
における1300℃溶体化後のZr=OとZr=0.7
2%含有のものを比較した顕微鏡(xloo)組織図、
第3図は実施例6におけるZr含有重量%と残留磁束密
度、保磁力および最大エネルギー積の関係曲線図である
。 特許出願人 蕨特殊裂鋼株式会社 第1図 Sj=・= 1.02〜1.00% Zr禽肩りし Zr=0.7
2%Cr・・ 27.9%〜27.8′/lS[・・0
.98’/、〜1.00% 有3図 Zr令坊優 (′/1)
中焼入れ後のZr=OとZr=0.49係含有のものを
比較した顕微鏡(xloo)組織図、第2図は実施例3
における1300℃溶体化後のZr=OとZr=0.7
2%含有のものを比較した顕微鏡(xloo)組織図、
第3図は実施例6におけるZr含有重量%と残留磁束密
度、保磁力および最大エネルギー積の関係曲線図である
。 特許出願人 蕨特殊裂鋼株式会社 第1図 Sj=・= 1.02〜1.00% Zr禽肩りし Zr=0.7
2%Cr・・ 27.9%〜27.8′/lS[・・0
.98’/、〜1.00% 有3図 Zr令坊優 (′/1)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、合金を溶体化処理后、必要に応じて冷間機械加工し
、次いで時効する鉄−クロム−コバルトを主成分とする
スピノーダル分解型磁石合金の製造方法に於て、前記合
金の溶解合金化時に、重量百分比で0.03〜3.5%
のジルコニウムを溶解混合して含有させるとともに前記
合金の溶体化処理を1275℃〜1225℃で行うこと
を特徴とするスピノーダル分解型磁石合金の製造方法。 2、合金を溶体化処理后、必要に応じて冷間機械加工し
、次いで時効する鉄−クロム−コバルトを主成分とする
スピノーダル分解型磁石合金の製造方法に於て、前記合
金の溶解合金化時に前記合金が含有する鉄及びクロムの
原材料としてフェロ・クロムを使用して配合溶解させ、
重量比で0.03〜3.5%のジルコニウムを溶解混合
して含有させるとともに前記合金の溶体化処理を127
5℃〜1225℃で行うことを特徴とするスピノーダル
分解型磁石合金の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12152285A JPS6176617A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | スピノ−ダル分解型磁石合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12152285A JPS6176617A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | スピノ−ダル分解型磁石合金の製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12992679A Division JPS55102203A (en) | 1979-10-11 | 1979-10-11 | Magnetic material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6176617A true JPS6176617A (ja) | 1986-04-19 |
JPH0368085B2 JPH0368085B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=14813306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12152285A Granted JPS6176617A (ja) | 1985-06-06 | 1985-06-06 | スピノ−ダル分解型磁石合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6176617A (ja) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5152318A (en) * | 1974-09-30 | 1976-05-08 | Hitachi Metals Ltd | fe cr co keijishakugokin no seizohoho |
JPS5198621A (en) * | 1975-12-26 | 1976-08-31 | Feecrrco keijishakugokinnoseizohoho |
-
1985
- 1985-06-06 JP JP12152285A patent/JPS6176617A/ja active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5152318A (en) * | 1974-09-30 | 1976-05-08 | Hitachi Metals Ltd | fe cr co keijishakugokin no seizohoho |
JPS5198621A (en) * | 1975-12-26 | 1976-08-31 | Feecrrco keijishakugokinnoseizohoho |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0368085B2 (ja) | 1991-10-25 |
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