[发明专利]软磁性铁粉的制造方法

说明书

提供即使在铁系元素(Fe、Co和Ni)多的情况下也可以有效地提高软磁性铁粉的非晶化率的软磁性铁粉的制造方法。一种软磁性铁粉的制造方法，喷射与沿垂直方向落下的熔融金属流碰撞的高压水，将该熔融金属流割断而形成金属粉末，并且对该金属粉末进行冷却，从而制造软磁性铁粉，所述软磁性铁粉的制造方法中，将所述熔融金属流的每单位时间的落下量设为Qm(kg/分钟)、将所述高压水的每单位时间的喷射量设为Qaq(kg/分钟)时，质量比(Qaq/Qm)为50以上，所述软磁性铁粉的铁系成分(Fe、Ni、Co)的合计含量为76原子％以上。

技术领域

本发明涉及基于水雾化法的软磁性铁粉(以下也称为水雾化金属粉末)的制造方法，特别是涉及软磁性铁粉的非晶化率提高。

背景技术

水雾化法中，利用由喷嘴等喷射的水射流将熔融金属流割断而形成粉末状的金属(金属粉末)，并且也利用水射流进行粉末状的金属(金属粉末)的冷却，从而得到雾化金属粉末。另一方面，气体雾化法中，利用由喷嘴喷射的不活泼气体将熔融金属流割断而形成粉末状的金属，然后，通常使粉末状的金属落下到配置于雾化装置下方的水槽或者流水的桶中，进行粉末状的金属(金属粉末)的冷却，从而得到雾化金属粉末。

在制造金属粉末时，水雾化与气体雾化相比，生产能力高，成本低。气体雾化中，在雾化时需要使用不活泼气体，并且雾化时的能量效力也比水雾化差。另外，通过气体雾化制造的金属粉末大致为球形，与此相对，通过水雾化制造的金属粉末为不规则形状，为了制造电动机芯等而对该金属粉末进行压缩成型时，与气体雾化的球形金属粉末相比，水雾化的不规则形状的金属粉末具有粉末彼此更容易缠绕、压缩后的强度更高的优点。

近年来，从节约能源的观点考虑，期望例如电动汽车、混合动力车中使用的电动机芯的低铁损化和小型化。以往，这些电动机芯通过减薄电磁钢板并进行层叠来制作，但最近，使用形状设计的自由度高的金属粉末制作的电动机芯受到关注。为了这样的电动机芯的低铁损化，认为进行所使用的金属粉末的非晶化(无定形化)是有效的。为了得到非晶化的金属粉末，需要在从熔融状态的高温起进行雾化的同时、通过利用冷却介质将雾化的金属粉末快速冷却而防止结晶化。另外，为了在低铁损化的同时实现电动机的小型化、高输出化，需要提高磁通密度，对于高磁通密度化，铁系(包含Ni、Co)浓度是重要的，要求作为铁系浓度为约76原子％～约90原子％的电动机芯用非晶化软磁性金属粉末的软磁性铁粉。

将高温的熔融金属(上述的被割断的金属粉末)利用水进行冷却时，水与熔融金属接触时，水瞬间蒸发而在熔融金属的周围形成蒸汽膜，形成妨碍被冷却面与水的直接接触的状态(膜沸腾的发生)，冷却速度停滞。

在制造非晶铁粉时，为了解决该蒸汽膜/膜沸腾所引起的冷却抑制的问题，以往进行了研究。例如，在专利文献1中记载了如下方法：在雾化器的下方设置喷射第二液体的装置，使液体的喷射压力为5～20MPa，强制地使含有熔融金属的分散液的行进方向发生变化，由此将所覆盖的蒸汽膜除去。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-291454号公报

发明内容

发明所要解决的问题

对于专利文献1记载的技术而言，利用液体喷射喷雾器改变含有在雾化后成为液滴的熔融金属的分散液的行进方向，由此能够除去蒸汽膜，但在改变行进方向时，若被蒸汽膜包围的熔融金属的温度过高，则可能会再次由于周围存在的冷却水而覆盖蒸汽膜，反之，若碰撞冷却区时的温度过低，则熔融金属可能发生凝固而结晶化发展。特别是铁系元素(Fe、Co和Ni)多时，熔点变高，因此，冷却开始温度高，容易从冷却开始最初就发生膜沸腾，不能说是足以解决问题的手段。

本发明是为了解决上述问题而完成的发明，其目的在于提供即使在铁系元素(Fe、Co和Ni)多的情况下也可以有效地提高软磁性铁粉的非晶化率的软磁性铁粉的制造方法。

用于解决问题的方法