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公開番号2025019524
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123174
出願日2023-07-28
発明の名称FeCo系合金製の積層造形物
出願人山陽特殊製鋼株式会社
代理人個人,個人
主分類B22F 1/00 20220101AFI20250131BHJP(鋳造;粉末冶金)
要約【課題】 FeCo系合金からなる、優れた軟磁気特性を示す積層造形体を提供すること。
【解決手段】質量%で、Co:45.0～55.0%、V:0～2.5%、残部:Feおよび不可避的不純物からなる金属粉末を用いて積層造形された積層造形体であって、構成相中にB2規則相およびα相を含むことを特徴とする、積層造形体。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＦｅＣｏ系合金からなる合金粉末を用いて積層造形された積層造形体であって、構成相中にＢ２規則相およびα相を含むことを特徴とする、積層造形体。
続きを表示（約 330 文字）【請求項２】
積層造形体をＣｏ管球を用いてＸ線回折で測定したときの、Ｂ２規則相の（１００）面とα相の（２００）面とのピーク強度比が、Ｂ２（１００）／α（２００）≧２．５％を満足していること、を特徴とする請求項１に記載の積層造形体。
【請求項３】
ＦｅＣｏ系合金が、質量％で、Ｃｏ：４５．０～５５．０％、Ｖ：０～２．５％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる合金であることを特徴とする、請求項１または２に記載の積層造形体。
【請求項４】
積層造形体の平均結晶粒径が１５μｍ以上である、請求項１または２に記載の積層造形体。
【請求項５】
積層造形体の平均結晶粒径が１５μｍ以上である、請求項３に記載の積層造形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元積層造形法の急速溶融急冷凝固プロセスに適したＦｅＣｏ系合金を用いて積層造形された積層造形物に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｆｅ４９Ｃｏ２Ｖ（数値は質量％。）を代表組成とするパーメンジュールは、保磁力が低く飽和磁束密度が高い軟磁性材料として知られているＦｅＣｏ系合金である。そしてパーメンジュールは、小型・高出力モーター、高磁力を要する電磁弁、電子機器のポールピース等に使用されている。パーメンジュールはＢ２規則相の析出により脆化する難加工材であるから、Ｂ２規則相が含まれた鋼材を部品へと加工することは容易ではない。
【０００３】
金属積層造形によるニアネットシェイプでの部品製造ができれば好都合となるが、単純にパーメンジュールの成分組成で積層造形をしただけでは本来の軟磁気特性が発揮されるわけではない。たとえば、Ｆｅ５０Ｃｏについて金属積層造形を適用した研究発表の概要集（非特許文献１参照。）において、積層造形物のＸ線回折のデータが示されているが、α相以外に同定されていないピークが観測されているものの、そのピーク中にＢ２規則相が認められておらず、パーメンジュールの溶製材のような軟磁気特性が発揮されておらず、十分とはいえなかった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
久世哲嗣ら「軟磁性材料の特性に及ぼす造形条件および熱処理条件の影響」粉体粉末冶金協会講演概要集２－２９Ａ（２０２３年春季大会)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、優れた軟磁気特性を示すＦｅＣｏ系合金からなる金属積層造形物を提供することにある。
なお、ＦｅＣｏ系合金とは、主たる成分がＦｅとＣｏからなり、残部不可避的不純物からなる合金系のことであって、本発明でいうＦｅＣｏ系合金においては、さらに任意的添加成分としてＶを少量含有する場合も含む。
【０００６】
いわゆるパーメンジュールは、保磁力が低く飽和磁束密度が高い軟磁性材料であるが、Ｂ２規則相が軟磁気特性の改善に関わっている。ところが金属組織中にＢ２規則相が含まれていると、脆性を呈することから靭性に乏しく、実用上、加工しづらいこととなる。そこで、靭性などの機械特性の観点から、溶製材においては、Ｂ２規則相の生成をむしろ制御するべく熱処理がなされたり、Ｖを積極的に添加することでＢ２規則相の含有量をコントロールすることが試みられている。
【０００７】
積層造形は複雑な三次元形状を形成することに適した造形法であることから、あらかじめニアネットシェイプで加工できる積層造形法で造形物を作成することができる。すると、加工面での靭性への考慮のウエイトを一見下げやすいと思われる。
【０００８】
ところが、パーメンジュール組成の成分の粉末を用いて積層造形を試みると、非特許文献１に記載のように、Ｂ２規則相が含まれていないものとなる。すると、パーメンジュールと成分組成自体は共通であるにもかかわらず、急速急冷凝固される積層造形法の積層造形体では、高価なＣｏを５０％近く用いていながら、期待するような優れた軟磁気特性が呈され難く、所望の軟磁気特性には十分とはいえないものであった。
【０００９】
単に成分組成が共通であっても、金属積層造形法による造形体は溶製材とは結晶組織に相違があり、局所的に溶融された粉末が急速急冷されるステップを繰り返して造形されていく性質上、単に積層造形しただけではＢ２規則相が形成されることなしに造形体が形成されるためである。
【００１０】
なお、非特許文献１において同定されていないピークは、γ相や酸化物相、金属積層特有のひずみ由来のピークのいずれかによるものと考えられるものであり、Ｂ２規則相とは異なる。
（【００１１】以降は省略されています）

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