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JPH0521220A - 高い残留磁束密度を有する射出成形純鉄焼結軟磁性材の製造法 - Google Patents

高い残留磁束密度を有する射出成形純鉄焼結軟磁性材の製造法

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JPH0521220A
JPH0521220A JP3200113A JP20011391A JPH0521220A JP H0521220 A JPH0521220 A JP H0521220A JP 3200113 A JP3200113 A JP 3200113A JP 20011391 A JP20011391 A JP 20011391A JP H0521220 A JPH0521220 A JP H0521220A
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JP
Japan
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pure iron
sintered
soft magnetic
temperature
density
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JP3200113A
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Koshiro Ueda
公志郎 上田
Mutsumi Moribayashi
睦 森林
Toru Kono
通 河野
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い残留磁束密度および最大透磁率を有する
純鉄焼結軟磁性材を製造する。 【構成】 純鉄焼結軟磁性材が、純鉄粉末と、全体に占
める割合で８〜１５重量％の熱可塑性樹脂バインダーと
の混錬・粉砕材から成形した射出成形体を、６８０〜７
５０℃の温度で脱脂して、バインダーからの炭素含有量
が０．０５重量％以下の仮焼結体とし、この仮焼結体
を、８７０〜９１０℃の温度で焼結して、９６％以上の
理論密度比をもった高密度焼結体とし、上記焼結体に、
１０５０〜１３５０℃の温度で軟磁性化熱処理を施すこ
とにより製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、高い残留磁束密度お
よび最大透磁率を有する射出成形純鉄焼結軟磁性材の製
造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に、例えばヨーク材などの各
種電気電子機器の構造部材として純鉄焼結軟磁性材が用
いられており、この純鉄焼結軟磁性材が、原料粉末とし
て５０〜１００μｍの平均粒径を有する純鉄粉末を用
い、これを５〜７ton／cm2 の圧力で圧粉体にプレス成
形し、ついでこの圧粉体を、水素やアンモニア分解ガス
雰囲気中、１１００〜１４００℃の温度で焼結すること
により製造されることも知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の各種電気
電子機器の省力化、軽量化、および小型化に伴ない、こ
れの構造部材にも薄肉化が要求されているが、上記の従
来純鉄焼結軟磁性材は、理論密度比で８５〜９５％の低
密度が原因で、特に残留磁束密度が低く、このためこれ
に満足に対応することができないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、純鉄焼結軟磁性材の高密度化を
はかって、残留磁束密度を向上せしめるべく研究を行な
った結果、例えば１５μｍ以下の平均粒径を有するカー
ボニル鉄粉などの純鉄粉末に、全体に占める割合で８〜
１５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて、例えば
ニーダーにて温度：１３５℃で３時間の加熱混錬を行な
い、温度を室温に下げてニーダー内で粉砕して直径が１
〜５mm程度の顆粒材とし、この顆粒材を、射出成形機に
て、圧力：５００〜７００kgｆ／cm2、顆粒材温度：１
３０〜１４５℃、成形サイクル：２０〜４０秒／回の条
件で射出成形して、所定形状をもった成形体とし、この
射出成形体に、例えば水素などの還元性雰囲気中、６８
０〜７５０℃の温度で脱脂処理を施して、上記バインダ
ーからの炭素含有量を０．０５重量％以下とした仮焼結
体とし、引続いて、上記仮焼結体を、例えば水素などの
還元性雰囲気中、８７０〜９１０℃の温度で焼結する
と、９６％以上の理論密度比をもった高密度焼結体が形
成されるようになり、最終的に、上記高密度焼結体に、
例えば水素などの還元性雰囲気、あるいは真空雰囲気
で、１０５０〜１３５０℃の温度に加熱保持の軟磁性化
熱処理を施すと、この結果得られた射出成形純鉄焼結軟
磁性材は、上記の従来法によって製造された純鉄焼結軟
磁性材に比して一段と高い残留磁束密度および最大透磁
率を示すようになるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、純鉄粉末に、全体に占める割合
で８〜１５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて加
熱混錬し、室温で粉砕した後、射出成形機にて成形体と
し、ついで、上記射出成形体を、６８０〜７５０℃の温
度で脱脂して、上記バインダーからの炭素含有量が０．
０５重量％以下の仮焼結体とし、引続いて、上記仮焼結
体を、８７０〜９１０℃の温度で焼結して、９６％以上
の理論密度比をもった高密度焼結体とし、上記高密度焼
結体に、１０５０〜１３５０℃の温度で軟磁性化熱処理
を施すことにより高い残留磁束密度および最大透磁率を
有する射出成形純鉄焼結軟磁性材を製造する方法に特徴
を有するものである。
【０００６】つぎに、この発明の方法において、製造条
件を上記の通りに限定した理由を説明する。 （ａ）バインダーの割合 その割合が８重量％未満では良好な射出成形性を確保す
ることができず、一方その割合が１５重量％を越える
と、９６％以上の理論密度比をもった高密度の射出成形
純鉄焼結軟磁性材を製造することができず、この結果高
い残留磁束密度および最大透磁率の確保は不可能となる
ことから、その割合を８〜１５重量％と定めた。
【０００７】（ｂ）脱脂温度 その温度が６８０℃未満では、仮焼結が不十分で、形状
保持が困難となるばかりでなく、脱脂に長時間を要し、
一方その温度が７５０℃を越えると、焼結体を理論密度
比で９６％以上の高密度にすることができなくなること
から、その温度を６８０〜７５０℃と定めた。
【０００８】（ｃ）仮焼結体の炭素含有量 仮焼結体の炭素含有量が低くなればなるほど焼結体の理
論密度比が９６％以上に向上するようになるものであ
り、したがってその含有量が０．０５重量％を越える
と、焼結体の理論密度比が９６％未満となってしまい、
所望の高い残留磁束密度を確保することができなくなる
ことから、その含有量を０．０５重量％以下と定めた。
【０００９】（ｄ）焼結温度 その温度が８７０℃未満では、焼結が不十分となるばか
りでなく、焼結体の密度向上が不十分となり、一方その
温度が９１０℃を越えても所望の高密度を確保すること
ができず、いずれの場合も理論密度比で９６％以上の高
密度が得られないことから、その温度を８７０〜９１０
℃と定めた。
【００１０】（ｅ）軟磁性化熱処理温度 所望の高い残留磁束密度を確保するためには上記の高密
度焼結体に軟磁性化熱処理を施す必要があるが、その温
度が１０５０℃未満では所望の残留磁束密度を確保する
ことができず、一方その温度が１３５０℃を越えると変
形が起り易くなることから、その温度を１０５０〜１３
５０℃と定めた。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明の方法を実施例により具体
的に説明する。それぞれ表１に示される平均粒径をもっ
たカーボニル鉄粉と、エチレン酢酸ビニル共重合体とパ
ラフィンワックスを主体とする熱可塑性樹脂バインダー
とを表１に示される割合に配合し、ニーダーにて温度：
１３５℃で３時間の加熱混錬を行ない、同じくニーダー
にて室温で粉砕して１〜５mmの範囲内の粒度分布を主体
とする顆粒材とし、ついでこの顆粒材を、通常の射出成
形機を用いて、圧力：６００kgｆ／cm2 、顆粒材温度：
１４０℃、成形サイクル：３０秒／回の条件で射出成形
し、この射出成形体に表１に示される条件で脱脂処理を
施して、同じく表１に示される理論密度比および炭素含
有量を有する仮焼結体とし、引続いてこれに同じく表１
に示される条件を焼結を施して表２に示される理論密度
比をもった高密度焼結体とし、さらに前記焼結体に同じ
く表２に示される条件で軟磁性化熱処理を施すことによ
り本発明法１〜９を実施し、それぞれ外径：２０mm×内
径：１０mm×厚さ：１０mmの寸法を有するリング状の射
出成形純鉄焼結軟磁性材を製造した。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】また、比較の目的で、原料粉末として、平
均粒径：８０μｍを有するガスアトマイズ鉄粉を用い、
これを６ ton／cm2 の圧力で平面寸法：３０mm×４０m
m、厚さ：１．５mmの圧粉体にプレス成形し、ついでこ
の圧粉体を、水素雰囲気中、１３００℃の温度に１時間
保持の条件で焼結することにより表２に示される理論密
度比を有する従来純鉄焼結軟磁性材を製造した。
【００１５】ついで、この結果得られた各種の純鉄焼結
軟磁性材について、残留磁束密度および最大透磁率を測
定し、さらに保磁力も測定した。これらの測定結果を表
２に示した。
【００１６】
【発明の効果】表１，２に示される結果から、本発明法
１〜９によって製造された射出成形純鉄焼結軟磁性材
は、いずれも従来純鉄焼結軟磁性材に比して高密度を有
し、これによって一段と高い残留磁束密度および最大透
磁率をもつようになることが明らかである。
【００１７】上述のように、この発明の方法によれば、
高い残留磁束密度および最大透磁率をもった射出成形純
鉄焼結軟磁性材を製造することができ、したがってこれ
を各種電気電子機器の構造部材として用いた場合には、
これの薄肉化をはかることができるので、省力化、軽量
化、および小型化に寄与することができるようになるな
ど工業上有用な効果がもたらされるのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 純鉄粉末に、全体に占める割合で８〜１
    ５重量％の熱可塑性樹脂バインダーを加えて加熱混錬
    し、室温で粉砕した後、射出成形機にて成形体とし、 ついで、上記射出成形体を、６８０〜７５０℃の温度で
    脱脂して、上記バインダーからの炭素含有量が０．０５
    重量％以下の仮焼結体とし、 引続いて、上記仮焼結体を、８７０〜９１０℃の温度で
    焼結して、９６％以上の理論密度比をもった高密度焼結
    体とし、 上記高密度焼結体に、１０５０〜１３５０℃の温度で軟
    磁性化熱処理を施すことを特徴とする高い残留磁束密度
    を有する射出成形純鉄焼結軟磁性材の製造法。
JP3200113A 1991-07-15 1991-07-15 高い残留磁束密度を有する射出成形純鉄焼結軟磁性材の製造法 Withdrawn JPH0521220A (ja)

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