KR101060094B1 - Soft Magnetic Iron-Cobalt-Based Alloy and Manufacturing Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 연자성 합금은 본질적으로 10wt%≤Co≤22wt%, 0wt%≤V≤4wt%, 1.5wt%≤Cr≤5wt%, 0wt%＜Mn＜1wt%, 0wt%≤Mo≤1wt%, 0.5wt%≤Si≤1.5wt%, 0.1wt%≤Al≤1.0wt% 및 나머지 철로 이루어지며, 상기 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 함량은 4.0wt%≤(Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V)≤9.0wt%이다.Soft magnetic alloy according to the present invention is essentially 10wt% ≤Co≤22wt%, 0wt% ≤V≤4wt%, 1.5wt% ≤Cr≤5wt%, 0wt% <Mn <1wt%, 0wt% ≤Mo≤1wt% , 0.5 wt% ≤ Si ≤ 1.5 wt%, 0.1 wt% ≤ Al ≤ 1.0 wt% and the remaining iron, and the content of chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium is 4.0 wt% ≤ (Cr + Mn + Mo + Al + Si + V) ≤ 9.0 wt%.

연자성합금, 철코발트계합금, 연자성, 액츄에이터용연자성코어 Soft Magnetic Alloy, Iron Cobalt Alloy, Soft Magnetic, Soft Magnetic Core for Actuator

Description

연자성 철-코발트계 합금 및 이의 제조방법 {SOFT MAGNETIC IRON-COBALT-BASED ALLOY AND PROCESS FOR MANUFACTURING IT}Soft magnetic iron-cobalt-based alloy and its manufacturing method {SOFT MAGNETIC IRON-COBALT-BASED ALLOY AND PROCESS FOR MANUFACTURING IT}

본 발명은 10wt% 내지 22wt% 코발트 함량을 갖는 연자성 철-코발트계 합금과, 이 합금의 제조방법 및 이 합금으로부터 중간품을 제조하는 방법에 관한 것으로, 특히 액츄에이터(actuator) 장치용 자성부품에 관한 것이다.The present invention relates to a soft magnetic iron-cobalt-based alloy having a content of 10wt% to 22wt% cobalt, a method for producing the alloy, and a method for producing an intermediate product from the alloy, in particular in a magnetic part for an actuator device. It is about.

연자성 철-코발트계 합금은 높은 포화자화(saturation magnetization)를 가지므로, 강한 힘 및/또는 작은 용적을 지닌 전자기 액츄에이터 장치를 개발하는데 사용될 수 있다. 일반적으로 이들 합금은 예를 들어 내부연소엔진에서의 연료분사장치용 솔레노이드 밸브와 같은 솔레노이드 밸브에 사용된다.Soft magnetic iron-cobalt-based alloys have high saturation magnetization and can therefore be used to develop electromagnetic actuator devices with strong forces and / or small volumes. Generally these alloys are used in solenoid valves, for example solenoid valves for fuel injection devices in internal combustion engines.

10wt% 내지 22wt% 코발트 함량을 갖는 연자성 철-코발트계 합금은 예를 들어 US 7,128,790에서와 같이 공지되어있다. 이들 합금이 고속스위칭 액츄에이터에 사용되는 경우, 발생하는 와류(eddy current)로 인해 스위칭 주파수를 제한할 수 있다. 또한, 고주파수 액츄에이터장치의 연속작동에 사용되는 자심(magnet core)의 강도도 개선이 요망되고 있다.Soft magnetic iron-cobalt based alloys having a content of 10 wt% to 22 wt% cobalt are known, for example, in US Pat. No. 7,128,790. When these alloys are used in high speed switching actuators, the eddy currents that occur can limit the switching frequency. In addition, it is desired to improve the strength of the magnet core used for the continuous operation of the high frequency actuator device.

이에, 본 발명의 목적은 고속스위칭 액츄에이터의 자심으로의 사용에 훨씬 적합한 합금을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an alloy that is much more suitable for use as a magnetic core of a high speed switching actuator.

상기 목적은 본 발명에서 독립청구항들의 발명범주에 의해 달성된다. 부가적으로 유리한 진전들은 종속청구항들에서 상술된다.This object is achieved by the invention category of the independent claims in the present invention. Further advantageous developments are detailed in the dependent claims.

본 발명에 있어서, 연자성 합금은 본질적으로 10wt%≤Co≤22wt%, 0wt%≤V≤4wt%, 1.5wt%≤Cr≤5wt%, 0wt%＜Mn＜1wt%, 0wt%≤Mo≤1wt%, 0.5wt%≤Si≤1.5wt%, 0.1wt%≤Al≤1.0wt% 및 나머지 철로 이루어지며, 상기 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 함량은 4.0wt%≤(Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V)≤9.0wt%이다.In the present invention, the soft magnetic alloy is essentially 10wt% ≤Co≤22wt%, 0wt% ≤V≤4wt%, 1.5wt% ≤Cr≤5wt%, 0wt% <Mn <1wt%, 0wt% ≤Mo≤1wt %, 0.5wt% ≤Si≤1.5wt%, 0.1wt% ≤Al≤1.0wt% and the remaining iron, the content of the chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium components is 4.0wt% ≤ (Cr + Mn + Mo + Al + Si + V) ≦ 9.0 wt%.

용어 "본질적으로"는 불가피한 불순물의 개재를 암시한다. 상기 합금은 바람직하게는 최대 200ppm의 수소, 최대 400ppm의 탄소 및 최대 100ppm의 산소를 갖는다.The term "essentially" implies the inclusion of unavoidable impurities. The alloy preferably has up to 200 ppm hydrogen, up to 400 ppm carbon and up to 100 ppm oxygen.

본 발명에 개시된 합금은 와류 억제를 초래하는 이원 Co-Fe 합금보다 더 높은 비저항(specific resistivity)을 가지며, 포화분극(saturation polarisation)은 가능한한 저하되지 않으면서도 동시에 보자력(coercive field strength) Hc는 가능 한한 증가하지 않는다. 이는 비자성 요소들의 합금 첨가, 특히 4.0wt% 내지 9.0wt% 범위에 있는 본 발명에 개시된 함량으로 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 합금 첨가에 의해 달성된다.The alloys disclosed herein have a higher specific resistivity than the binary Co—Fe alloys that lead to vortex suppression, while saturation polarization does not degrade as much as possible while at the same time coercive field strength H c is It does not increase as much as possible. This is achieved by the addition of alloys of nonmagnetic elements, in particular by the addition of alloys of chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium constituents in the content disclosed in the range of 4.0 wt% to 9.0 wt%.

Cr 및 Mn은 포화도의 작은 감소에서 비저항의 강한 증가를 보인다. 동시에, 페라이트상(ferritic phase)의 상부경계에 대응하는 어닐링 온도가 저하된다. 그러나, 이는 열화된 연자성 특성을 초래하므로 바람직하지 않다.Cr and Mn show a strong increase in resistivity at small decreases in saturation. At the same time, the annealing temperature corresponding to the upper boundary of the ferritic phase is lowered. However, this is undesirable because it leads to deteriorated soft magnetic properties.

Al과 V 및 Si 또한 어닐링 온도를 상승시키면서도 전기비저항을 증가시킨다. 따라서, 높은 비저항과 높은 포화도 및 높은 어닐링 온도를 지녀 결국 양호한 연자성 특성을 갖는 합금을 특정할 수 있다.Al, V and Si also increase the electrical resistivity while increasing the annealing temperature. Therefore, it is possible to specify an alloy having high specific resistance, high saturation and high annealing temperature and eventually having good soft magnetic properties.

또한, 그 Al 및 Si 함량으로 인해 상기 합금은 더 큰 강도를 갖는다. 상기 합금은 완전 어닐링된 상태에서 냉간성형이 가능하고 연성이 있다. 인장시험(tensile testing)에 의하면, 연신율값(elongation value)은 AL＞2% 또는 AL＞20%이다. 이 합금은 내부연소엔진(internal combustion engine)의 연료분사밸브(fuel injection valve)와 같은 고속작동 액츄에이터장치의 자심(maget core) 용도로 적합하다.In addition, due to their Al and Si content, the alloys have greater strength. The alloy can be cold formed in a fully annealed state and is ductile. According to tensile testing, the elongation value is A L > 2% or A L > 20%. The alloy is well suited for use in the core of high-speed actuator devices, such as fuel injection valves in internal combustion engines.

액츄에이터장치용 연자성 코발트-철계 합금에 대한 요구사항들은 정반대이다. 이원합금에서 더 높은 코발트 함량은 1wt% Co당(17wt% Co로부터 시작하여) 약 9mT의 높은 포화자화(saturation magnetisation) Js를 초래하며, 따라서 더 작은 용적 및 더 큰 장치집적화, 또는 동일한 용적으로의 더 높은 액츄에이터 힘이 가능하 다. 그러나, 동시에 상기 합금의 가격은 증가한다. Co 비율이 증가함에 따라, 예를 들어 투자율과 같은 연자성 특성은 악화된다. 22wt% 이상의 코발트 함량에서 추가적인 Co 합금첨가는 포화도의 증가가 더욱 작다.The requirements for soft magnetic cobalt-iron alloys for actuator devices are opposite. Higher cobalt content in binary alloys results in a high saturation magnetisation J s of about 9 mT per 1 wt% Co (starting from 17 wt% Co), thus resulting in smaller volume and larger device integration, or the same volume. Higher actuator forces are possible. At the same time, however, the price of the alloy increases. As Co ratio increases, soft magnetic properties such as permeability, for example, deteriorate. At a cobalt content of more than 22 wt%, additional Co alloy additions have a smaller increase in saturation.

또한, 상기 합금은 높은 전기비저항 및 양호한 연자성 특성을 가져야 한다.In addition, the alloy should have high electrical resistivity and good soft magnetic properties.

따라서, 이 합금은 10wt%≤Co≤22wt%의 코발트 함량을 갖는다. 더 낮은 코발트 함량은 상기 합금의 원료비용을 감소시키므로, 예를 들어 자동차부문에서 고가격 압력을 받는 용도에 적합하다. 이 범위 내에서 최대투자율(maximum permeability)은 높아, 액츄에이터로 사용되는 경우 구동전류를 더욱 양호하게 저하시킨다.Thus, this alloy has a cobalt content of 10 wt% ≦ Co ≦ 22 wt%. Lower cobalt content reduces the raw material cost of the alloy and is therefore suitable for high pressure pressure applications, for example in the automotive sector. The maximum permeability within this range is high, and when used as an actuator, the driving current is further lowered.

다른 구현예들에 있어서, 상기 합금은 14wt%≤Co≤22wt% 및 14wt%≤Co≤20wt%의 코발트 함량을 갖는다.In other embodiments, the alloy has a cobalt content of 14 wt% ≦ Co ≦ 22 wt% and 14 wt% ≦ Co ≦ 20 wt%.

자심의 연자성 합금은 더 작은 포화도 감소와 어닐링 상태에서 더 높은 전기비저항 ρ을 초래하는 크롬 및 망간 성분을 갖는다. 이렇게 더 높은 비저항으로 인해 와류가 감소되므로 액츄에이터의 더 짧은 스위칭시간이 가능해진다. 동시에, 상기 합금은 높은 포화도와 높은 투자율 μmax를 가지므로, 양호한 연자성 특성을 유지한다.Magnetic core soft magnetic alloys have chromium and manganese components which lead to smaller saturation decreases and higher electrical resistivity p in the annealing state. This higher resistivity reduces eddy currents, allowing shorter switching times for the actuator. At the same time, the alloy has high saturation and high permeability μ max , thus maintaining good soft magnetic properties.

상기 합금의 Si 및 Al 요소는 실질적으로 그의 연자성 특성을 감소시키지 않고 개량된 합금강도를 제공한다. Si 및 Al의 합금 첨가로 인하여 자기특성에 심각한 저하없이 고용경화에 의해 상기 합금의 강도를 크게 증가시킬 수 있다.The Si and Al elements of the alloy provide improved alloy strength without substantially reducing its soft magnetic properties. Due to the addition of the alloy of Si and Al, the strength of the alloy can be greatly increased by hardening without seriously degrading the magnetic properties.

본 발명에 게시된 알루미늄 및 바나듐 성분은 더 높은 어닐링 온도를 가능하게 하며, 이로써 보자력 Hc 및 최대투자율 μmax이 양호한 연자성 특성을 갖는다. 높은 투자율은 상기 합금이 액츄에이터의 자심이나 유동도체(flow conductor)로서 사용될 때 구동전류를 낮추기 때문에 바람직하다.The aluminum and vanadium components disclosed in the present invention allow for higher annealing temperatures, whereby the coercive force H c and the maximum permeability μ max have good soft magnetic properties. High permeability is desirable because the alloy lowers the drive current when used as an actuator core or as a flow conductor.

일 구현예에 있어서, 상기 합금은 0.5wt%≤Si≤1.0wt%의 실리콘 함량을 갖는다.In one embodiment, the alloy has a silicon content of 0.5 wt% ≦ Si ≦ 1.0 wt%.

Mo 함량은 자기특성의 저하를 초래할 수 있는 카바이드(carbide)의 형성을 방지하기 위하여 낮게 유지된다.The Mo content is kept low to prevent the formation of carbides which can lead to a decrease in magnetic properties.

Cr 및 Mn의 첨가에 있어서, 작은 몰리브덴 함량 역시 바람직하다. 왜냐면, 이는 포화율의 감소에 이르는 비저항의 양호한 증가특성을 갖기 때문이다.For the addition of Cr and Mn, small molybdenum contents are also preferred. This is because it has a good increase in specific resistance leading to a decrease in saturation rate.

일 구현예에 있어서, 알루미늄 및 실리콘 함량은 알루미늄 및 실리콘의 고결합함량으로 발생할 수 있는 취성 및 가공문제들을 회피하기 위하여 0.6wt%≤Al＋Si≤1.5wt%로 된다.In one embodiment, the aluminum and silicon content is 0.6 wt% ≦ Al + Si ≦ 1.5 wt% to avoid brittleness and processing problems that may occur due to the high bonding content of aluminum and silicon.

일 구현예에 있어서, 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐의 함량은 6.0wt%≤(Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V)≤9.0wt%이다.In one embodiment, the content of chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium is 6.0 wt% ≦ (Cr + Mn + Mo + Al + Si + V) ≦ 9.0 wt%.

전술한 조성들의 합금들은 전기비저항이 ρ＞0.50μΩm 또는 ρ＞0.55μΩm 또는 ρ＞0.60μΩm 또는 ρ＞0.65μΩm이다. 이러한 값은 합금이 액츄에이터장치의 자심으로 사용될 때 더 낮은 와류를 발생하게 된다. 이로 인해 상기 합금은 고속스위칭 시간을 갖는 액츄에이터장치에 사용될 수 있다.Alloys of the aforementioned compositions have an electrical resistivity of ρ> 0.50 μΩm or ρ0.55 μΩm or ρ 0.60 μΩm or ρ 0.65 μΩm. This value results in a lower vortex when the alloy is used as the magnetic core of the actuator device. This allows the alloy to be used in actuator devices having a fast switching time.

본 발명에 개시된 합금에서 상기 알루미늄 및 실리콘 요소의 비율은 항복강도(yield strength) Rρ0.2＞340MPa인 합금을 생성해낸다. 이렇게 높은 항복강도는 합금이 액츄에이터장치의 자심으로 사용되는 경우 합금의 수명을 연장시킬 수 있다. 이것은 상기 합금이 내부연소엔진의 연료분사밸브와 같은 고주파수 액츄에이터장치에 사용될 때 유리하다.The ratio of the aluminum and silicon elements in the alloys disclosed herein yields an alloy with yield strength Rp 0.2 > 340 MPa. This high yield strength can extend the life of the alloy when the alloy is used as the core of the actuator device. This is advantageous when the alloy is used in high frequency actuator devices such as fuel injection valves of internal combustion engines.

본 발명에 개시된 합금은 양호한 연자성 특성과 양호한 강도와 높은 전기비저항을 갖는다. 다른 구현예들에서, 상기 합금은 J(400A/cm)＞1.00T 또는 J(400A/cm)＞2.0T의 포화도와, 및/또는 Hc＜3.5A/cm 또는 Hc＜2.0A/cm 또는 Hc＜1.0A/cm의 보자력과, 및/또는 μmax＞1000 또는 μmax＞2000의 최대투자율을 갖는다.The alloys disclosed herein have good soft magnetic properties, good strength and high electrical resistivity. In other embodiments, the alloy has a saturation of J (400 A / cm)> 1.00 T or J (400 A / cm)> 2.0 T, and / or H c <3.5 A / cm or H c <2.0 A / cm Or a coercive force of H c <1.0 A / cm and / or a maximum permeability of μ max > 1000 or μ max > 2000.

본 발명에서 개시된 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐의 함량은 4.0wt%와 9.0wt% 사이이다. 이렇게 높은 함량으로 인해, ρ＞0.6μΩm의 더 높은 전기비저항과 Hc＜2.0A/cm의 낮은 보자력을 갖는 합금 제공이 가능하다. 이러한 특성의 조합은 특히 고속스위칭 액츄에이터 용도에 적합하다.The content of chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium disclosed in the present invention is between 4.0 wt% and 9.0 wt%. This high content makes it possible to provide alloys with a higher electrical resistivity of ρ> 0.6 μΩm and a low coercive force of H c <2.0 A / cm. This combination of properties is particularly suitable for high speed switching actuator applications.

또한, 본 발명은 전술한 구현예들의 어느 하나에 따른 합금으로 제조된 전자기 액츄에이터용 연자성 코어 또는 유동도체를 제공한다. 여러 다른 구현예들에 있어서, 이 연자성 코어는 내부연소엔진의 솔레노이드 밸브용 연자성 코어, 내부연소엔진의 연료분사밸브용 연자성 코어, 스파크점화엔진(spark ignition engine)이나 디젤엔진의 직접연료분사밸브용 연자성 코어, 그리고 인입/배출(inlet/outlet) 밸브와 같은 전자기밸브조절용 연자성 요소로 된다.The present invention also provides a soft magnetic core or fluid conductor for an electromagnetic actuator made of an alloy according to any of the foregoing embodiments. In other embodiments, the soft magnetic core may be a soft magnetic core for a solenoid valve of an internal combustion engine, a soft magnetic core for a fuel injection valve of an internal combustion engine, a direct fuel of a spark ignition engine or a diesel engine. Soft magnetic cores for injection valves, and soft magnetic elements for electromagnetic valve control such as inlet / outlet valves.

솔레노이드 밸브 및 연료분사밸브와 같은 여러 액츄에이터장치들은 강도 및 자기특성에 따라 다른 요구사항들을 갖는다. 상기 요구사항들은 전술한 범위의 조성을 갖는 합금을 선택함으로써 충족될 수 있다.Many actuator devices, such as solenoid valves and fuel injection valves, have different requirements depending on their strength and magnetic properties. The above requirements can be met by selecting an alloy having a composition in the aforementioned range.

또한, 본 발명은 전술한 구현예들 중의 어느 하나에 따른 연자성 합금으로 제조된 요소를 지닌 내부연소엔진의 연료분사밸브를 제공한다. 다른 구현예들에 있어서, 상기 연료분사밸브는 스파크점화엔진의 직접연료분사밸브와 디젤엔진의 직접연료분사밸브로 된다.The present invention also provides a fuel injection valve of an internal combustion engine having an element made of a soft magnetic alloy according to any one of the embodiments described above. In other embodiments, the fuel injection valve is a direct fuel injection valve of a spark ignition engine and a direct fuel injection valve of a diesel engine.

다른 구현예들에 있어서, 본 발명은 전술한 구현예들 중의 어느 하나에 따른 합금으로 제조된 전자기 액츄에이터용 복귀부(return part)와 전기모터용 연자성 회전자(rotor) 및 고정자(stator)를 제공한다.In other embodiments, the present invention provides a return part for an electromagnetic actuator made of an alloy according to any one of the foregoing embodiments, and a soft magnetic rotor and stator for an electric motor. to provide.

또한, 본 발명은 연자성 합금을 먼저 용해하고 열간성형함으로써 제작품이 제조되고 상기 합금은 본질적으로 10wt%≤Co≤22wt%, 0wt%≤V≤4wt%, 1.5wt%≤Cr≤5wt%, 0wt%＜Mn＜1wt%, 0wt%≤Mo≤1wt%, 0.5wt%≤Si≤1.5wt%, 0.1wt%≤Al≤1.0wt% 및 나머지 철로 이루어지며, 상기 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 함량은 4.0wt%≤Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V≤9.0wt%인 코발트-철계 합금으로 되는 중간품을 제조하기 위한 방법을 제공한다. 그리고, 최종 어닐링공정이 행해진다.In addition, the present invention is manufactured by first melting and hot forming the soft magnetic alloy, the alloy is essentially 10wt% ≤Co≤22wt%, 0wt% ≤V≤4wt%, 1.5wt% ≤Cr≤5wt%, 0wt % <Mn <1wt%, 0wt% ≤Mo≤1wt%, 0.5wt% ≤Si≤1.5wt%, 0.1wt% ≤Al≤1.0wt% and the remaining iron, and the chromium, manganese, molybdenum, aluminum and silicon And a vanadium component having a content of 4.0 wt% ≦ Cr + Mn + Mo + Al + Si + V ≦ 9.0 wt%. And a final annealing process is performed.

이 합금은 여러 공정으로 용해될 수 있다. 예를 들어, 대기용해(air melting) 및 진공유도용해(vacuum induction melting: VIM)를 포함한 현재의 모든 기술이 이론상 가능하다. 또한, 아크로(arc furnace)나 유도성 기술(inductive technology)도 사용될 수 있다. 진공산소탈탄법(vacuum oxygen decarburization: VOD)이나 알곤산소탈탄법(argon oxygen decarburization: AOD) 또는 일렉트로슬랙 재용해법(electro slag remelting: ESR)은 상기 제품의 품질을 향상시킨다.This alloy can be dissolved in several processes. For example, all current technologies are possible in theory, including air melting and vacuum induction melting (VIM). Also, an arc furnace or inductive technology may be used. Vacuum oxygen decarburization (VOD), argon oxygen decarburization (AOD) or electro slag remelting (ESR) improve the quality of the product.

VIM 공정은 상기 합금을 제조하는데 바람직한 방법이다. 왜냐면, 이 공정을 사용함으로써 상기 합금요소들의 함량을 더 정밀하게 설정할 수 있는 한편, 상기 응고된 합금의 비금속 개재물을 회피하기가 더 쉽기 때문이다.The VIM process is the preferred method for producing the alloy. This is because using this process makes it possible to more precisely set the content of the alloying elements, while it is easier to avoid the non-metallic inclusions of the solidified alloy.

제조할 중간품들에 따라, 용해공정에 이어서 소정 범위의 다른 공정단계들이 수행된다.Depending on the intermediates to be produced, a range of different process steps are carried out following the melting process.

만일 스트립(strip)이 추후 단편들로의 프레싱을 위해 제조될 경우, 용해공정에서 생성된 주괴(ingot)는 분괴압연함으로써 판상주괴(slab ingot)로 형성된다. 분괴압연(blooming)은 상기 주괴를 예를 들어 1250℃의 온도에서 열간압연공정에 의해 장방형 횡단면을 지닌 판상주괴로 형성하는 것을 가리킨다. 분괴압연 후, 상기 판상주괴의 표면에 형성된 모든 스케일(scale)은 연마하여 제거한다. 연마에 이어서, 추후 열간압연공정에 의해 상기 판상주괴는 예를 들어 1250℃의 온도에서 스트립으로 형성된다. 이후, 열간압연 도중 상기 스트립의 표면상에 형성된 모든 불순물은 연마나 산세처리(pickling)로써 제거되고, 상기 스트립은 냉간압연(cold rolling)에 의해 0.1mm 내지 0.2mm 범위 내로 될 수 있는 최종두께로 형성된다. 마지막으로, 상기 스트립은 최종 어닐링처리된다. 이 최종 어닐링 동안, 상기 여러 형성공정 도중 생성된 모든 격자결함들이 제거되고 결정 그레인들이 상기 구조 내에 형성된다.If the strip is later produced for pressing into fragments, the ingots produced in the dissolution process are formed into slab ingots by pulverizing rolling. Blobing refers to forming the ingot into a plate-shaped ingot having a rectangular cross section by a hot rolling process, for example, at a temperature of 1250 ° C. After the rolling, all scales formed on the surface of the plate ingot are polished and removed. Subsequent to grinding, the later hot rolling process forms the plate ingot into a strip, for example, at a temperature of 1250 ° C. Thereafter, all impurities formed on the surface of the strip during hot rolling are removed by polishing or pickling, and the strip is brought to a final thickness which can be in the range of 0.1 mm to 0.2 mm by cold rolling. Is formed. Finally, the strip is final annealed. During this final annealing, all lattice defects generated during the various forming processes are removed and crystal grains are formed in the structure.

절곡단편(turned parts)을 제조하기 위한 방법은 유사하다. 여기서도, 주괴는 분괴압연되어 정사각형 횡단면의 빌렛(billet)을 생성한다. 이 경우, 소위 분괴압연공정은 예를 들어 1250℃의 온도에서 일어난다. 그리고, 분괴압연 동안 생성된 스케일은 연마에 의해 제거된다. 그리고, 이어서 추후 열간압연공정에 의해 상기 빌렛들은 예를 들어 13mm 이하 직경을 갖는 로드(rod)나 와이어(wire)로 형성된다. 그리고, 상기 재료의 결함이 교정되고 상기 열간압연공정 동안 표면에 형성된 모든 불순물은 플래니싱(planishing) 및 프리터닝(pre-turning)으로 제거된다. 이 경우 역시 상기 재료는 이후 최종 어닐링처리된다.The method for producing turned parts is similar. Here too, the ingot is rolled to produce a billet of square cross section. In this case, the so-called crushing rolling process takes place, for example, at a temperature of 1250 ° C. Then, the scale generated during the die rolling is removed by polishing. Subsequently, the billets are subsequently formed by rods or wires having a diameter of, for example, 13 mm or less by a hot rolling process. The defects of the material are then corrected and all impurities formed on the surface during the hot rolling process are removed by planning and pre-turning. In this case too, the material is then finally annealed.

상기 어닐링공정은 700℃ 내지 1100℃ 범위의 온도에서 행해질 수 있다. 일 구현예에서, 최종 어닐링은 750℃ 내지 850℃의 온도범위로 행해진다. 상기 최종 어닐링처리는 불활성 가스나 수소 또는 진공 중에서 행해질 수 있다.The annealing process may be carried out at a temperature in the range of 700 ℃ to 1100 ℃. In one embodiment, the final annealing is done in a temperature range of 750 ° C to 850 ° C. The final annealing treatment can be carried out in an inert gas, hydrogen or vacuum.

최종 어닐링의 온도 및 시간과 같은 조건은 최종 어닐링 이후 상기 합금이 AL＞2% 또는 AL＞20%의 파단점 연신율(elongation at rupture)값을 포함한 인장시험하의 변형 매개변수들을 갖도록 선택될 수 있다.Conditions such as the temperature and time of the final annealing may be chosen such that after the final annealing the alloy has deformation parameters under tensile testing including elongation at rupture values of A L > 2% or A L > 20%. have.

다른 일 구현예에 있어서, 상기 합금은 최종 어닐링 이전에 냉간성형된다.In another embodiment, the alloy is cold formed prior to final annealing.

Claims (42)

10wt%≤Co≤22wt%, 0wt%≤V≤4wt%, 1.5wt%≤Cr≤5wt%, 0.4wt%＜Mn＜1.0wt%, 0wt%≤Mo≤1wt%, 0.5wt%≤Si≤1.0wt%, 0.1wt%≤Al≤1.0wt% 및 나머지 철로 이루어지며, 상기 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 함량은 4.0wt%≤(Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V)≤9.0wt%이고, 상기 알루미늄과 실리콘의 결합 함량은 0.6wt%≤(Al＋Si)≤1.5wt%인 연자성 합금.10wt% ≤Co≤22wt%, 0wt% ≤V≤4wt%, 1.5wt% ≤Cr≤5wt%, 0.4wt% <Mn <1.0wt%, 0wt% ≤Mo≤1wt%, 0.5wt% ≤Si≤1.0 wt%, 0.1wt% ≦ Al ≦ 1.0wt% and the rest of iron, and the content of the chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium is 4.0wt% ≦ (Cr + Mn + Mo + Al + Si + V) ≦ 9.0wt%, and Bonding content of silicon is 0.6wt% ≤ (Al + Si) ≤1.5wt%. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 14wt%≤Co≤22wt%의 코발트 함량을 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by a cobalt content of 14 wt% ≦ Co ≦ 22 wt%. 제2항에 있어서,The method of claim 2, 14wt%≤Co≤20wt%의 코발트 함량을 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by a cobalt content of 14 wt% ≦ Co ≦ 20 wt%. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 0wt%≤V≤2wt%의 바나듐 함량을 특징으로 하는 연자성 합금. A soft magnetic alloy characterized by a vanadium content of 0 wt% ≦ V ≦ 2 wt%. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 0wt%＜Mo＜0.5wt%의 몰리브덴 함량을 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by a molybdenum content of 0 wt% <Mo <0.5 wt%. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 6.0wt%≤Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V≤9.0wt%의 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 함량을 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by a chromium, manganese, molybdenum, aluminum, silicon and vanadium content of 6.0 wt% <Cr + Mn + Mo + Al + Si + V <9.0 wt%. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 합금은 어닐링 상태에서의 인장시험하에 파단점 연신율값은 AL＞2%인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The alloy is a soft magnetic alloy characterized in that the elongation at break value of A L > 2% under a tensile test in the annealing state. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 합금은 어닐링 상태에서의 인장시험하에 파단점 연신율값은 AL＞20%인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The alloy is a soft magnetic alloy, characterized in that the elongation at break value of A L > 20% under a tensile test in the annealing state. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 전기비저항은 ρ＞0.50μΩm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The electrical resistivity is soft magnetic alloy, characterized in that p> 0.50μΩm. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 전기비저항은 ρ＞0.55μΩm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The electrical resistivity is soft magnetic alloy, characterized in that ρ> 0.55μΩm. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 전기비저항은 ρ＞0.60μΩm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The electrical resistivity is soft magnetic alloy, characterized in that p> 0.60μΩm. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 전기비저항은 ρ＞0.65μΩm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The electrical resistivity is soft magnetic alloy, characterized in that ρ> 0.65μΩm. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 항복강도는 Rρ0.2＞340MPa인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The yield strength is a soft magnetic alloy, characterized in that R p 0.2 > 340 MPa. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, J(400A/cm)＞1.0T에서의 포화를 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by saturation at J (400 A / cm)> 1.0T. 제17항에 있어서,The method of claim 17, J(400A/cm)＞2.00T에서의 포화를 특징으로 하는 연자성 합금.A soft magnetic alloy characterized by saturation at J (400 A / cm)> 2.00T. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 보자력은 Hc＜3.5A/cm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The coercive force is a soft magnetic alloy, characterized in that H c <3.5 A / cm. 제19항에 있어서,The method of claim 19, 보자력은 Hc＜2.0A/cm인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.Coercive force is soft magnetic alloy, characterized in that H c <2.0A / cm. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 최대투자율은 μmax＞1000인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The maximum magnetic permeability is a soft magnetic alloy, characterized in that μ max > 1000. 제21항에 있어서,The method of claim 21, 최대투자율은 μmax＞2000인 것을 특징으로 하는 연자성 합금.The maximum magnetic permeability is a soft magnetic alloy, characterized in that μ max > 2000. 제1항에 의한 합금으로 제조된 전자기 액츄에이터용 연자성 코어.Soft magnetic core for electromagnetic actuator made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 내부연소엔진의 솔레노이드 밸브용 연자성 코어.Soft magnetic core for solenoid valve of the internal combustion engine made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 내부연소엔진의 연료분사밸브용 연자성 코어.A soft magnetic core for a fuel injection valve of an internal combustion engine made of an alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 스파크점화엔진의 직접연료분사밸브용 연자성 코어.A soft magnetic core for a direct fuel injection valve of a spark ignition engine made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 디젤엔진의 직접연료분사밸브용 연자성 코어.A soft magnetic core for a direct fuel injection valve of a diesel engine made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 연자성 합금으로 제조된 구성부품을 지닌 내부연소엔진의 연료분사밸브.A fuel injection valve of an internal combustion engine having a component made of a soft magnetic alloy according to claim 1. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 연료분사밸브는 스파크점화엔진의 직접연료분사밸브인 것을 특징으로 하는 연료분사밸브.The fuel injection valve is a fuel injection valve, characterized in that the direct fuel injection valve of the spark ignition engine. 제28항에 있어서,The method of claim 28, 상기 연료분사밸브는 디젤엔진의 직접연료분사밸브인 것을 특징으로 하는 연료분사밸브.The fuel injection valve is a fuel injection valve, characterized in that the direct fuel injection valve of the diesel engine. 제1항에 의한 합금으로 제조된 전기모터용 연자성 고정자.A soft magnetic stator for an electric motor made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 전기모터용 연자성 회전자.A soft magnetic rotor for an electric motor made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 엔진격실에 사용되는 인입 및 배출 밸브에서의 전자기 밸브조절장치용 연자성 구성부품.Soft magnetic component for electromagnetic valve control device in the inlet and outlet valves used in the engine compartment made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 전자기 액츄에이터용 복귀부품.A return part for an electromagnetic actuator made of the alloy according to claim 1. 제1항에 의한 합금으로 제조된 솔레노이드 밸브의 복귀부품.Return part of a solenoid valve made of the alloy according to claim 1. 초기에 연자성 합금을 용해 및 열간성형함으로써 제작품이 제조되고, 상기 연자성 합금은 10wt%≤Co≤22wt%, 0wt%≤V≤4wt%, 1.5wt%≤Cr≤5wt%, 0.4wt%＜Mn＜1.0wt%, 0wt%≤Mo≤1wt%, 0.5wt%≤Si≤1.0wt%, 0.1wt%≤Al≤1.0wt% 및 나머지 철로 이루어지며, 상기 크롬과 망간과 몰리브덴과 알루미늄과 실리콘 및 바나듐 성분들의 함량은 4.0wt%≤(Cr＋Mn＋Mo＋Al＋Si＋V)≤9.0wt%이고, 상기 알루미늄과 실리콘의 결합 함량은 0.6wt%≤(Al＋Si)≤1.5wt%이며, 어닐링처리가 행해지는 코발트-철계 합금으로 된 중간품을 제조하기 위한 방법.Initially, the product is manufactured by dissolving and hot forming a soft magnetic alloy, wherein the soft magnetic alloy is 10wt% ≤Co≤22wt%, 0wt% ≤V≤4wt%, 1.5wt% ≤Cr≤5wt%, 0.4wt% < Mn <1.0wt%, 0wt% ≤Mo≤1wt%, 0.5wt% ≤Si≤1.0wt%, 0.1wt% ≤Al≤1.0wt% and the rest of the iron, the chromium, manganese, molybdenum, aluminum and silicon and The content of vanadium components is 4.0wt% ≦ (Cr + Mn + Mo + Al + Si + V) ≦ 9.0wt%, and the bonding content of aluminum and silicon is 0.6wt% ≦ (Al + Si) ≦ 1.5wt%, and is made of a cobalt-iron alloy subjected to annealing. Method for manufacturing the intermediate. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 어닐링은 700℃ 내지 1100℃의 온도범위에서 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.The annealing is performed at a temperature range of 700 ° C. to 1100 ° C. 제37항에 있어서,The method of claim 37, 상기 어닐링은 750℃ 내지 850℃의 온도범위에서 행해지는 것을 특징으로 하는 방법.The annealing is performed at a temperature range of 750 ° C to 850 ° C. 제36항 내지 제38항 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 36 to 38, 상기 어닐링은 이 어닐링 이후 상기 합금이 AL＞2%의 파단점 연신율값을 포함한 인장시험하의 변형 매개변수들을 갖도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The annealing is characterized in that after annealing in which the alloy is carried out so as to have the A L> 2% in a tensile test under a tensile deformation parameters including the elongation value of the variable. 제39항에 있어서,40. The method of claim 39, 상기 어닐링은 이 어닐링 이후 상기 합금이 AL＞20%의 파단점 연신율값을 포함한 인장시험하의 변형 매개변수들을 갖도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The annealing is characterized in that after annealing in which the alloy is carried out so as to have a tensile test under the deformation parameters including tensile elongation value of A L> 20%. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 합금은 어닐링 이전에 냉간성형되는 것을 특징으로 하는 방법.The alloy is cold formed prior to annealing. 제36항에 있어서,The method of claim 36, 상기 합금은 불활성 가스나 수소 또는 진공 중에서 어닐링 처리되는 것을 특징으로 하는 방법.The alloy is annealed in an inert gas, hydrogen or vacuum.
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