JPS62284035A - Fe−Cr−Al系合金焼結体の製造法 - Google Patents
Fe−Cr−Al系合金焼結体の製造法Info
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- JPS62284035A JPS62284035A JP12765386A JP12765386A JPS62284035A JP S62284035 A JPS62284035 A JP S62284035A JP 12765386 A JP12765386 A JP 12765386A JP 12765386 A JP12765386 A JP 12765386A JP S62284035 A JPS62284035 A JP S62284035A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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】
発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、家電製品および工業炉用発熱体や電気機器用
精密抵抗線に有用な高電気抵抗のFe−Cr−Al系合
金焼結体の製造法に関するものである。
精密抵抗線に有用な高電気抵抗のFe−Cr−Al系合
金焼結体の製造法に関するものである。
[従来の技術〕
Fe−Cr−Al系電熱体は、JIS C2520で2
種類が規定されており、固有抵抗値の大きいFC旧で代
表的組成Cr : 23−26(%)、Al : 4−
6(%)、体積抵抗率135〜149μΩ・印が示され
ている。
種類が規定されており、固有抵抗値の大きいFC旧で代
表的組成Cr : 23−26(%)、Al : 4−
6(%)、体積抵抗率135〜149μΩ・印が示され
ている。
通常、Fe−Cr−Al系電熱線及び帯は大気、真空も
しくは特殊雰囲気中で溶解したのち、造塊→熱間および
冷間加工により製造されている。
しくは特殊雰囲気中で溶解したのち、造塊→熱間および
冷間加工により製造されている。
しかし、本系統の合金は靭性が劣り、帯や線に加工し難
く、特にAl量が増すとその傾向は顕著になる。
く、特にAl量が増すとその傾向は顕著になる。
そのため、A1含有量を高めると高い電気抵抗が得られ
ることが、理論的にはわかっていたが、固有抵抗150
μΩ・■以上の材料を工業製品として実用化しうる製造
法がなかった。
ることが、理論的にはわかっていたが、固有抵抗150
μΩ・■以上の材料を工業製品として実用化しうる製造
法がなかった。
上記のように高抵抗Fe−Cr−Al系合金の抵抗体を
溶製材から鍛造、圧延で製造することは、材料が脆いた
め非常に難しいという欠点があった。
溶製材から鍛造、圧延で製造することは、材料が脆いた
め非常に難しいという欠点があった。
そこで合金粉末を製作し、それを金属製容器に充填封入
(キャンニング)する方法で抵抗体を製造する方法を検
討した。
(キャンニング)する方法で抵抗体を製造する方法を検
討した。
合金粉末を製造する方法としては、一般に水アトマイズ
法や窒素ガスアトマイズ法がよく知られているが、本合
金をこの製法で製造すると、キャンニング→熱間静水圧
プレス成形後の加工でほとんどワレを発生してしまう。
法や窒素ガスアトマイズ法がよく知られているが、本合
金をこの製法で製造すると、キャンニング→熱間静水圧
プレス成形後の加工でほとんどワレを発生してしまう。
このワレは粒子間界面の窒化物、酸化物が原因であるこ
とを究明し、合金粉末をより低酸素、低窒素分圧中で製
造し、キャンニング→熱間静水圧プレス成形→熱間圧延
加工を試みたところ、合金のガス量をある水準に押える
と、圧延加工時ワレ発生なく行え、高抵抗のFe−Cr
−Al系合金焼結体が得られることが判明した。
とを究明し、合金粉末をより低酸素、低窒素分圧中で製
造し、キャンニング→熱間静水圧プレス成形→熱間圧延
加工を試みたところ、合金のガス量をある水準に押える
と、圧延加工時ワレ発生なく行え、高抵抗のFe−Cr
−Al系合金焼結体が得られることが判明した。
本発明は、重量%でCr 20−35%、Al 5〜1
2%。
2%。
酸素0.02%以下、窒素0.03%以下を含有するF
e−Cr−Al系合金粉末を真空溶解・ガスアトマイズ
法で作製し、得られたFe−Cr−Al系合金粉末を軟
鋼やステンレス鋼等の金属製容器に充填封入し、その後
熱間静水圧プレス成形して固有抵抗が150μΩ・■以
上のFe−Cr−Al系合金焼結体を製造する方法であ
る。また板、帯あるいは線材を得るため熱間静水圧プレ
ス成形後、圧延、鍛造、スウェージ加工等の熱間加工を
施し、その後被覆されている金属製容器を機械的あるい
は酸洗等の化学的な方法で除去するのが望ましい。また
、F e−Cr−Al系合金粉末が重量%でCr 20
−35%、Al 5〜12%、Si2%以下、Mn1%
以下、Ti 0.1−1%以下、酸素0.02%以下、
窒素0.03%以下、残部実質的にFeが望ましい。
e−Cr−Al系合金粉末を真空溶解・ガスアトマイズ
法で作製し、得られたFe−Cr−Al系合金粉末を軟
鋼やステンレス鋼等の金属製容器に充填封入し、その後
熱間静水圧プレス成形して固有抵抗が150μΩ・■以
上のFe−Cr−Al系合金焼結体を製造する方法であ
る。また板、帯あるいは線材を得るため熱間静水圧プレ
ス成形後、圧延、鍛造、スウェージ加工等の熱間加工を
施し、その後被覆されている金属製容器を機械的あるい
は酸洗等の化学的な方法で除去するのが望ましい。また
、F e−Cr−Al系合金粉末が重量%でCr 20
−35%、Al 5〜12%、Si2%以下、Mn1%
以下、Ti 0.1−1%以下、酸素0.02%以下、
窒素0.03%以下、残部実質的にFeが望ましい。
熱間静水圧の条件は、粉体相互の拡散・焼結と変形抵抗
により決定される。温度としては変形抵抗の点から10
00℃以上、装置保守の点から1250℃以下でよく、
木材の場合1050〜1150℃が望ましい。
により決定される。温度としては変形抵抗の点から10
00℃以上、装置保守の点から1250℃以下でよく、
木材の場合1050〜1150℃が望ましい。
また圧力は高い方がよいが、900気圧以上であれば問
題ない。
題ない。
さらに熱間圧延は、粉体間の圧密炭向上、所定の製品形
状を得るために行なうものであり、Fe−Cr−Al系
合金の熱間加工性から1050〜1200℃で行なうこ
とが望ましい。
状を得るために行なうものであり、Fe−Cr−Al系
合金の熱間加工性から1050〜1200℃で行なうこ
とが望ましい。
Cr、Alは高抵抗で、かつ電熱線のように高温で使用
する際、材料の耐酸化性を高めるために必要な元素であ
る。そして、Crが10%未満では耐酸化性の向上がな
く、35%を越えるとシグマ相を形成し易く脆化するた
め、Crの含有量を20〜35%に、またAlが5%未
満では高抵抗が得られず、12%を越えると最終製品で
ある焼結体が脆くなるためA1の含有量を5〜12%に
限定した。
する際、材料の耐酸化性を高めるために必要な元素であ
る。そして、Crが10%未満では耐酸化性の向上がな
く、35%を越えるとシグマ相を形成し易く脆化するた
め、Crの含有量を20〜35%に、またAlが5%未
満では高抵抗が得られず、12%を越えると最終製品で
ある焼結体が脆くなるためA1の含有量を5〜12%に
限定した。
Fe−Cr−Al系合金粉末を熱間静水圧プレス成形し
たのち、鍛造や圧延したときのワレは合金粉末の界面で
発生する。その原因は明確ではないが、ワレ界面をEP
MAで分析するとNとOの富化が認められ、事実合金粉
末の0.N量とワレ発生の相関をとると、0.Nの低い
ものはワレが発生しなくなる。
たのち、鍛造や圧延したときのワレは合金粉末の界面で
発生する。その原因は明確ではないが、ワレ界面をEP
MAで分析するとNとOの富化が認められ、事実合金粉
末の0.N量とワレ発生の相関をとると、0.Nの低い
ものはワレが発生しなくなる。
0の含有量を0.02%以下およびNの含有量を0.0
3%以下と限定したのは、各種実験を行ったところ、こ
れ以下ならばワレが発生しない限界から求めたものであ
る。
3%以下と限定したのは、各種実験を行ったところ、こ
れ以下ならばワレが発生しない限界から求めたものであ
る。
Si、Mnをそれぞれ2%、1%以下としたのは、とも
に脱酸剤として効果があるほか、Siは電熱線を高温保
持したとき形成される酸化膜の成長速度を抑制する作用
があるからである。
に脱酸剤として効果があるほか、Siは電熱線を高温保
持したとき形成される酸化膜の成長速度を抑制する作用
があるからである。
また、Tiを0.1〜1%としたのは、Tiは酸化膜が
地金に密着する作用を高め、酸化膜が剥離して結果とし
て酸化増量が大きくなるのを防止する効果がある。その
作用が0.1%未満では効果がなく、1%を越えると、
材料の靭性が低下するため、Ti量を0.1〜1%とし
た。
地金に密着する作用を高め、酸化膜が剥離して結果とし
て酸化増量が大きくなるのを防止する効果がある。その
作用が0.1%未満では効果がなく、1%を越えると、
材料の靭性が低下するため、Ti量を0.1〜1%とし
た。
真空中で溶解したのち、不活性ガス中でガスアトマイズ
できる装置を利用して、表1に組成を示す合金粉末を各
3kgあて作製した。
できる装置を利用して、表1に組成を示す合金粉末を各
3kgあて作製した。
その後、肉厚2mの軟鋼で作った30mn厚×501m
幅×200III11長さの金属製容器に粉末を充填し
室温で脱気したのち、脱気部パイプを圧接して気密封止
した。次に、これら金属製容器を熱間静水圧プレス成形
(1100℃、101000at加工したのち、110
0℃で金属製容器ごと4m厚に熱間圧延を行い、その後
被覆されている外皮金属製容器を機械的に除去した。
幅×200III11長さの金属製容器に粉末を充填し
室温で脱気したのち、脱気部パイプを圧接して気密封止
した。次に、これら金属製容器を熱間静水圧プレス成形
(1100℃、101000at加工したのち、110
0℃で金属製容器ごと4m厚に熱間圧延を行い、その後
被覆されている外皮金属製容器を機械的に除去した。
続いて、電気抵抗及び耐酸化テスト試験片を採取して特
性を調査すると同時に、熱間圧延材のワレ有無を調査し
た。
性を調査すると同時に、熱間圧延材のワレ有無を調査し
た。
各種特性の調査結果を第1表に示すが、耐酸化テストは
IIIWIIt×20n11角に加工したのち、表面を
エメリー紙#800で研磨し、大気中1000、120
0℃で2011保持したのち,酸化増量を測定した。第
1表には従来材として従来の溶製法で作製したJIS
FCHIの特性も同時に示す。
IIIWIIt×20n11角に加工したのち、表面を
エメリー紙#800で研磨し、大気中1000、120
0℃で2011保持したのち,酸化増量を測定した。第
1表には従来材として従来の溶製法で作製したJIS
FCHIの特性も同時に示す。
第1表に示すように、本発明の製造法によって得られた
0、Nをそれぞれ0.02、0.03%以下の合金粉末
焼結体はワレの発生がなく,固有抵抗値が約170μΩ
・lとなり150μΩ・0以上の特性が得られている。
0、Nをそれぞれ0.02、0.03%以下の合金粉末
焼結体はワレの発生がなく,固有抵抗値が約170μΩ
・lとなり150μΩ・0以上の特性が得られている。
また1200℃のような高温になると従来法による溶製
材で得られるJIS Fe旧より大幅に耐酸化性も向上
している。
材で得られるJIS Fe旧より大幅に耐酸化性も向上
している。
なお、合金粉末を金属製容器に充填封入する際に、粉末
に吸着したガスや水分を除去し易くするために、500
℃以下に加熱し、10’ torr以下の減圧下で真空
封入してもよい。
に吸着したガスや水分を除去し易くするために、500
℃以下に加熱し、10’ torr以下の減圧下で真空
封入してもよい。
本発明の製造法によれば、従来溶製法では加工性が悪い
ため、固有抵抗150μΩ・■未満しか得られていなか
ったFe−Cr−Al系電気抵抗材に対して、電気抵抗
150μΩ・口以上でかつ高温での耐酸化性の優れた抵
抗体を提供することができる。
ため、固有抵抗150μΩ・■未満しか得られていなか
ったFe−Cr−Al系電気抵抗材に対して、電気抵抗
150μΩ・口以上でかつ高温での耐酸化性の優れた抵
抗体を提供することができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 重量%でCr20〜35%、Al5〜12%、酸素
0.02%以下、窒素0.03%以下を含有するFe−
Cr−Al系合金粉末を真空溶解・ガスアトマイズ法で
作製し、該Fe−Cr−Al系合金粉末を金属製容器に
充填封入し、その後熱間静水圧プレス成形して固有抵抗
が150μΩ・cm以上の合金焼結体を製造することを
特徴とするFe−Cr−Al系合金焼結体の製造法。 2 重量%でCr20〜35%、Al5〜12%、酸素
0.02%以下、窒素0.03%以下を含有するFe−
Cr−Al系合金粉末を真空溶解・ガスアトマイズ法で
作製し、該Fe−Cr−Al系合金粉末を金属製容器に
充填封入し、熱間静水圧プレス成形後、熱間加工を施し
、その後被覆されている前記金属製容器を除去して固有
抵抗が150μΩ・cm以上の合金焼結体を製造するこ
とを特徴とするFe−Cr−Al系合金焼結体の製造法
。 3 Fe−Cr−Al系合金粉末が重量%でCr20〜
35%、Al5〜12%、Si2%以下、Mn1%以下
、Ti0.1〜1%以下、酸素0.02%以下、窒素0
.03%以下、残部実質的にFeである特許請求の範囲
第1項または第2項記載のFe−Cr−Al系合金焼結
体の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12765386A JPH0653908B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Fe−Cr−Al系合金焼結体の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12765386A JPH0653908B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Fe−Cr−Al系合金焼結体の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62284035A true JPS62284035A (ja) | 1987-12-09 |
JPH0653908B2 JPH0653908B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=14965410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12765386A Expired - Lifetime JPH0653908B2 (ja) | 1986-06-02 | 1986-06-02 | Fe−Cr−Al系合金焼結体の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0653908B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02182864A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高い電気比抵抗値をもつ電熱体用材料 |
JPH02232302A (ja) * | 1989-03-04 | 1990-09-14 | Daido Steel Co Ltd | 粉末高合金鋼圧延材の製造方法 |
DE102010006800A1 (de) * | 2010-02-04 | 2011-03-17 | Daimler Ag | Aluminium-haltige Eisenlegierung und daraus hergestellter Turbolader |
WO2013047511A1 (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高温強度に優れたFe基粉末緻密固化成形体 |
WO2021215046A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ヤマハ発動機株式会社 | ステンレス鋼からなる造形用粉末または造形用ワイヤ、またはステンレス鋼からなる積層構造体である造形物 |
-
1986
- 1986-06-02 JP JP12765386A patent/JPH0653908B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02182864A (ja) * | 1989-01-06 | 1990-07-17 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | 高い電気比抵抗値をもつ電熱体用材料 |
JPH02232302A (ja) * | 1989-03-04 | 1990-09-14 | Daido Steel Co Ltd | 粉末高合金鋼圧延材の製造方法 |
DE102010006800A1 (de) * | 2010-02-04 | 2011-03-17 | Daimler Ag | Aluminium-haltige Eisenlegierung und daraus hergestellter Turbolader |
WO2013047511A1 (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-04 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 高温強度に優れたFe基粉末緻密固化成形体 |
JP2013072115A (ja) * | 2011-09-28 | 2013-04-22 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 高温強度に優れたFe基粉末緻密固化成形体 |
WO2021215046A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ヤマハ発動機株式会社 | ステンレス鋼からなる造形用粉末または造形用ワイヤ、またはステンレス鋼からなる積層構造体である造形物 |
WO2021214958A1 (ja) * | 2020-04-24 | 2021-10-28 | ヤマハ発動機株式会社 | ステンレス鋼からなる造形用粉末または造形用ワイヤ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0653908B2 (ja) | 1994-07-20 |
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