(57)【要約】【課題】高抵抗・高強度の軟磁性体材料を提供すること。【解決手段】Ｃ、Ｓｉ及びＢを所定の重量比で包含し、残部がＦｅからなり、マトリックスは主としてＦｅ基地からなり、且つこのＦｅ基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛（ＣＶ黒鉛）を有している、軟磁性体材料を作製した。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ、Ｓｉ及びＢを所定の重量比で包含し、残部がＦｅからなり、マトリックスは主としてＦｅ基地からなり、且つこのＦｅ基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛（ＣＶ黒鉛）を有している、軟磁性体材料。
【請求項２】
前記Ｃの重量％と前記Ｓｉの重量％の３分の１との和（ＣＥ値）が２以上である、請求項１記載の軟磁性体材料。
【請求項３】
前記Ｂは、組織の粒界部に存在している、請求項１記載の軟磁性体材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い交流磁気特性が要求される用途に適用可能な、高い電気抵抗値を有する軟磁性体材料に関するものであり、特にモータコア（ロータコア、ステータコア等）に代表される磁路形成部材の材料として用いられる軟磁性体材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の、このような高抵抗軟磁性体材料としては、重量比でクロム３〜７％、ケイ素２．５〜３．５％、残部鉄からなる焼結軟磁性体材料がある（例えば、特許文献１参照。）。しかして、この焼結軟磁性体材料は、クロムと鉄の合金粉末を鉄粉末と混合して原料粉末となし、この原料粉末を成形・焼結することにより、作製される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１７９９８３号公報　（第２〜３頁、表１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、焼結性を向上させるためには合金粉末・鉄粉末の粒径を出来る限り小さくすることが要請されるが、この要請に応じると、成形性が悪くなり、焼結軟磁性体材料の強度が十分でなくなるという不具合が予見される。因みに、上記した特許文献１には、この焼結軟磁性体材料の電気抵抗値、磁束密度及び保磁力が優れている点は明記されているも、強度の点については沈黙している。
【０００５】
それ故に、本発明は、十分な強度を備えた高抵抗軟磁性体材料を提供することを、その技術的課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を解決するために講じた手段は、請求項１記載のように、「Ｃ、Ｓｉ及びＢを所定の重量比で包含し、残部がＦｅからなり、マトリックスは主としてＦｅ基地からなり、且つこのＦｅ基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛（ＣＶ黒鉛）を有している、軟磁性体材料」を構成したことである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明をさらに詳しく説明するため以下に実施例を、比較例と共に挙げるが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【０００８】
＜実施例１＞
作製方法：
高純度の銑鉄（Ｃ含有４．０ｗｔ％）６Ｋｇと、Ｓ２５Ｃ１９Ｋｇと、加炭剤（Ｃ含有７０ｗｔ％）６８０ｇと、フェロシリコン（Ｓｉ含有７０ｗｔ％）１１５０ｇとぉ高周波炉に入れて溶解し、この溶解を元湯とする。
【０００９】
球状化処理用のルツボには、球状化処理剤（東洋電化製ＴＤＣＲ−５／　Ｍｇ：４．８ｗｔ％、Ｓｉ：４６ｗｔ％、Ｃａ：２．４ｗｔ％、残部：Ｆｅ／粒径：２０ｍｍ）３３０ｇと、フェロシリコン（Ｓｉ含有７０ｗｔ％、残部：Ｆｅ）７０ｇを入れ、その上に、１１０ｇの鉄粉を用いカバーする。
【００１０】
球状化ルツボ内に、１６００℃まで溶解した元湯を注ぎ、球状化反応をさせる。その後、自硬性の砂型（アルカリフェノールをバインダとして使用）に球状化処理後の溶解材料を、注湯する。注湯温度は、１４５０℃で、注湯時は、大阪特殊合金製のカルバロイ（ＦｅーＳｉ系）を用い、注湯流接種を行う。
【００１１】
注湯後１時間してから、砂型をバラシ鋳物を取り出す。
【００１２】
尚、砂型（鋳込み型）は、材料磁気特性、電気抵抗測定用のテストピース及び、モータ特性用の鉄心が取れるような型形状であるものを使用した。
【００１３】
組成：
上記方法により、重量比で、Ｃを２．０％、Ｓｉを３．０％及びＢを０．０７％包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛（ＣＶ黒鉛）を有している、軟磁性体材料が得られた。
【００１４】
組織：
図２に、このような組成を持つ軟磁性体材料の顕微鏡写真を示す。この写真に示すように、実施例１の軟磁性体材料の組織においては、ＣＶ状黒鉛、球状黒鉛がマトリクス組織中に分散しており、ボロン化合物が粒界及びマトリクス組織中に析出している。マトリクスは、シリコンを含むフェライト系の鉄基マトリクスであるため、マトリクス部の軟磁気特性は優れたものになる。電気抵抗は、マトリクス中に分散したＣＶ状黒鉛、球状黒鉛、ボロン化合物により高くなっている。強度は、球状化処理を行なうことで、引っ張り強度を確保することができる。
【００１５】
特性：
上記した組成及び組織を持つ軟磁性体材料の磁気特性（磁束密度・実効透磁率）、体積抵抗率並びに引っ張り強度を測定した。しかして、磁気特性は、岩崎通信機（株）Ｂ−ＨアナライザーＳＹ−８２３２を用いて、交流周波数４００Ｈｚ、磁界が２０００Ａ／ｍという条件下で測定し、電気抵抗は４端子法にて測定を行った。また、引っ張り強度は、ＪＩＳ　Ｚ２２０１　４号試験片を使用して、ＪＩＳ　Ｚ２２４１の条件により、行った。その結果を図１に示すが、いずれも、優れた特性を示すものである。
【００１６】
＜実施例２＞
重量比で、Ｃを２．３％、Ｓｉを３．４％及びＢを０．０３％包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この実施例２にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００１７】
＜実施例３＞
重量比で、Ｃを３．５％、Ｓｉを５．０％及びＢを０．０５％包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この実施例３にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００１８】
＜実施例４＞
重量比で、Ｃを３．５％、Ｓｉを５．０％及びＢを０．１０％包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この実施例４にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００１９】
＜実施例５＞
重量比で、Ｃを３．５％、Ｓｉを５．５％及びＢを０．１０％包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛及びコンパクト・バーミキュラ黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この実施例５にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００２０】
＜比較例１＞
樹脂分を重量比で０．６％包含する鉄粉成形体から軟磁性体材料を作製した。比較例１にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００２１】
＜比較例２＞
厚さ３ｍｍの３％ケイ素鋼板から軟磁性体材料を作製した。比較例２にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００２２】
＜比較例３＞
重量比で、Ｃを２．０％及びＳｉを４．０包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この比較例３にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００２３】
＜比較例４＞
重量比で、Ｃを２．３％及びＳｉを３．４包含し、残部がＦｅからなり、基地中に球状黒鉛を有している、軟磁性体材料を、実施例１と同様な方法で作製した。この比較例４にかかる軟磁性体材料は、図１に示すような特性がえられた。特性の測定は、実施例１での測定要領と同じである。
【００２４】
＜実施例・比較例の総括＞
各実施例の軟磁性体は、図１の表の評価結果からも明らかな様に、ＣＶ状黒鉛、球状黒鉛がマトリクス組織中に分散しており、ボロン化合物が粒界及びマトリクス組織中（シリコンを含むフェライト系の鉄基マトリクス）に析出している。このことにより、モータコアとして必要な、体積抵抗率、磁気特性、強度の材料特性をバランスよく確保できている。各実施例の軟磁性体は、鋳造できる材料でこの材料特性を持っているため、ケイ素鋼鈑では、できないような３次元形状のコアの作製が可能となる。また、各実施例の軟磁性体は、強度が高い軟磁性材であるため、鉄粉成形体ではできないシャフトの圧入や、高温環境で高トルクを発生させるモータ作動条件での使用が可能となる。
【００２５】
各実施例の軟磁性体料は、モータ、電磁バルブなどの電磁アクチュエータの磁路形成材料に用いることができる。モータ用としては、ロータコア、ステータコアなどに使用が可能である。モータとしては、ＡＢＳシステム用モータ、パワーステアリング用モータ、ワイパーモータ、ウインドレギュレータ用モータ、ドアロック用モータ、サンルーフ用モータなどの各種モータで使用が可能である。本発明に係る軟磁性材料は、溶解により材料が作られているため、高温環境や温度変化がある環境においても、強度、磁気特性の変化が少ないため、自動車での使用環境以上の温度環境下で使用することが可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、高抵抗で高強度の軟磁性体材料が得られるという、という実用上多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例及びその比較例の特性を示す図。
【図２】本発明の実施例２にかかる軟磁性体材料の組織を示す顕微鏡写真。
【図１】
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【図２】
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