[发明专利]高压缩性铁粉及使用该高压缩性铁粉的压粉磁芯用铁粉和压粉磁芯

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金用铁粉(iron powder for powder metallurgy)，尤其涉及适合用于要求高磁特性的部件或要求高密度的部件的高压缩性铁粉(high compressibility iron powder)。本发明还涉及使用该高压缩性铁粉的压粉磁芯用铁粉和压粉磁芯(dust core)。 

背景技术

由于粉末冶金技术的进步，现已能够将要求高尺寸精度且具有复杂形状的部件制造成近颈形(near-net-shape)。因此，利用粉末冶金技术的产品在各种领域中被利用。 

在粉末冶金技术中，根据需要向金属粉末中混合润滑剂粉末(lubricant powder)及合金用粉末(alloying powder)，然后利用金属模具加压成形(pressure forming)以制造成形体(compact or green compact)。接下来，对该成形体实施烧结，并进行热处理，以制成具有希望的形状和尺寸及特性的烧结部件。另外在粉末冶金技术中，也有向金属粉末中混合树脂等粘结剂，然后利用金属模具加压成形以制造成形体，并直接制造压粉磁芯(dust core)的情况。 

在利用上述粉末冶金技术制造具有优良的磁特性及高强度的部件时，要求当以一定的成形压力加压成形时能够得到更高密度的成形体。即，要求用于上述用途的金属粉末(铁粉)具有高压缩性。 

针对上述要求，例如日本特公平8-921号公报(或日本特开平6-2007号公报)中提出了以下粉末冶金用纯铁粉(pure iron powder)： 

·杂质含量如下：C：0.005％以下、Si：0.010％以下、Mn：0.050％以 下、P：0.010％以下、S：0.010％以下、O：0.10％以下、N：0.0020％以下，余量实质上由Fe及不可避免的杂质构成； 

·粒度构成(粒度分布：particle size distribution)，以使用JIS Z 8801中规定的筛的筛分重量比(weight percent by sieve classification)计，-60/+83目(mesh)为4％以下，-83/+100目为4％以上、10％以下，-100/+140目为10％以上、25％以下，330目通过量为10％以上、30％以下； 

·-60/+200目的平均结晶粒径，用JIS G 0052中规定的铁氧体粒径测定法测定，为粒度(grain size number)6.0以下的粗大晶粒。 

其中，-60/+83目是指，粒径可通过60目(公称尺寸(nominaldimension)(公称网眼(nominal opening))为250μm)的筛且不可通过83目(公称尺寸为165μm)的筛的铁粉。如果使用日本特开平8-921号公报中记载的纯铁粉，当相对于混合粉末混合0.75％的硬脂酸锌作为润滑剂，并在5t/cm²(490MPa)的成形压力下进行金属模具成形时，可以得到7.05g/cm³(7.05Mg/m³)以上的压粉密度(green density)。 

另外，日本特开2002-317204号公报中提出了以下高压缩性铁粉： 

·铁粉的密度分布，以使用JIS Z 8801中规定的筛的筛分质量％计，粒度可通过公称尺寸为1mm的筛且不可通过公称尺寸为250μm的筛的铁粉超过0％且在45％以下，粒度可通过公称尺寸为250μm的筛且不可通过公称尺寸为180μm的筛的铁粉为30％以上65％以下，粒度可通过公称尺寸为180μm的筛且不可通过公称尺寸为150μm的筛的铁粉为4％以上20％以下，粒度可通过公称尺寸为150μm的筛的铁粉为0％以上10％以下； 

·粒度不可通过公称尺寸为150μm的筛的铁粉的显微维氏硬度的上限值为110以下。 

其中，如果使用该高压缩性铁粉，优选将杂质含量设为：以质量％计，C：0.005％以下、Si：0.01％以下、Mn：0.05以下、P：0.01％以下、S：0.01％以下、O：0.10％以下、N：0.003％以下。根据日本特开2002-317204号公报所记载的铁粉，当向铁粉中配合0.75％的硬脂酸锌作为润滑剂，并在490MPa的成形压力下进行金属模具成形时，可以得到7.20Mg/m³以上 的压粉密度。