压粉铁心的制造方法以及压粉铁心用原料粉末技术

提供了一种制造压粉铁心的方法，包括：准备原料粉末的步骤，原料粉末包含由具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末、由具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末以及金属皂；通过对填充在模具中的原料粉末进行压缩成形来制造成形体的步骤；以及对成形体进行热处理从而消除被覆纯铁粉末和被覆铁合金粉末中的变形的步骤，其中金属皂的熔点Tm和制造成形体的步骤中的模具的温度Td之差Tm‑Td为90℃以上。

Manufacturing method of pressed powder core and raw material powder for pressed powder core

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】压粉铁心的制造方法以及压粉铁心用原料粉末
本公开涉及制造压粉铁心的方法以及压粉铁心用原料粉末。本申请要求于2017年9月4日递交的在先日本专利申请No.2017-169247的优先权，该申请的全部内容通过引用方式并入本文。
技术介绍
作为制造各种电磁部件中所具有的压粉铁心的方法，已知在专利文献1中公开的制造压粉铁心的方法。在专利文献1中公开的制造压粉铁心的方法包括(例如)如下所述的准备步骤、被覆步骤、混合步骤、加压步骤和热处理步骤。在准备步骤中，准备软磁性颗粒。在被覆步骤中，用绝缘层覆盖软磁性颗粒各自的表面。在混合步骤中，将由各自被覆有绝缘层的多个软磁性颗粒构成的被覆软磁性粉末与成形用树脂粉末(润滑剂)混合以形成混合粉末。在加压步骤中，在成形模具中对混合粉末进行加压，以制造成形体。在热处理步骤中，对成形体进行热处理，以消除在加压步骤期间引入软磁性颗粒中的变形。引用列表专利文献专利文献1：日本专利特开No.2012-107330
技术实现思路
根据本公开的制造压粉铁心的方法包括：准备原料粉末的步骤，所述原料粉末包含由各自具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末、由各自具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末以及金属皂；通过对填充在模具中的原料粉末进行压缩成形来制造成形体的步骤；以及对成形体进行热处理以消除被覆纯铁粉末和被覆铁合金粉末中的变形的步骤，其中金属皂的熔点Tm和制造成形体的步骤中的模具的温度Td之差Tm-Td为90℃以上。根据本公开的压粉铁心用原料粉末包含：由各自具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末；由各自具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末；以及熔点Tm为200℃以上的金属皂，其中铁合金颗粒的维氏硬度为200HV以上，被覆铁合金粉末的含量为15质量％以上40质量％以下，并且金属皂的含量为0.02质量％以上0.80质量％以下。具体实施方式[本公开要解决的问题]需要进一步降低压粉铁心的铁心损耗。特别地，需要通过降低压粉铁心的涡流损耗来降低压粉铁心的铁心损耗(铁损)。在这些情况下，一个目的是提供压粉铁心制造方法，由此可以制造具有低铁心损耗的压粉铁心。另一个目的是提供一种压粉铁心用原料粉末，该压粉铁心用原料粉末使得可以构造具有低铁心损耗的压粉铁心。[本公开的有利效果]上述压粉铁心制造方法能够制作具有小铁心损耗的压粉铁心。上述压粉铁心用原料粉末使得可以构造具有小铁心损耗的压粉铁心。[本公开的实施方案的描述]作为压粉铁心用软磁性颗粒，通常根据压粉铁心的预期用途和压粉铁心所需的性能使用纯铁颗粒或铁合金颗粒。纯铁颗粒与铁合金相比更易于变形并且变得更为高致密化。相反，与纯铁相比，铁合金颗粒具有更低的磁矫顽力、更高的电阻率和更小的涡流损耗。本专利技术人考虑通过将纯铁颗粒和铁合金颗粒组合，以制造具有纯铁颗粒的性能和铁合金颗粒的性能这两者的压粉铁心。然后，本专利技术人对制造具有高密度、小磁矫顽力和小涡流损耗(铁损)的压粉铁心进行了研究。然而，发现压粉铁心的涡流损耗通常会增加。作为这种现象的原因，可以考虑以下因素。纯铁颗粒相比于铁合金粉末更软，因此更容易变形。因此，在压缩成形时，纯铁颗粒由于铁合金颗粒而过度变形。由于纯铁颗粒的过度变形，损坏了覆盖纯铁颗粒的表面的绝缘层，从而降低了颗粒之间的绝缘性。在这些情况下，本专利技术人对即使当包含纯铁颗粒和铁合金颗粒这两者时也可以降低涡流损耗(铁损)的制造方法进行了深入研究。结果发现，当用作润滑剂的金属皂的熔点Tm和在压缩成形中使用的模具的温度Td满足特定关系时，可以降低涡流损耗，从而可以降低铁损。基于这一发现实现了本公开。首先，将描述本公开的实施方案。(1)根据本公开的一个实施方案的制造压粉铁心的方法包括：准备原料粉末的步骤，原料粉末包含由各自具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末、由各自具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末以及金属皂；通过对填充在模具中的原料粉末进行压缩成形来制造成形体的步骤；以及对成形体进行热处理以消除被覆纯铁粉末和被覆铁合金粉末中的变形的步骤，其中金属皂的熔点Tm和制造成形体的步骤中的模具的温度Td之差Tm-Td为90℃以上。根据上述构成，可以制造具有小铁心损耗的压粉铁心。认为这是因为在成形步骤中可以防止被覆纯铁粉末中的绝缘被覆层的损坏。其结果是，增加了颗粒之间的绝缘性，从而有助于涡流损耗的降低。因此，有助于铁损的降低。作为可以防止被覆纯铁粉末中的绝缘被覆层被损坏的原因，可以考虑以下原因。通过将差值Tm-Td设置为90℃以上，可以在防止成形步骤期间金属皂的熔融的同时，将原料粉末压缩成形。即，在金属皂能够保持一定程度的硬度的条件下，可以将原料粉末压缩成形。由于金属皂的作用，在增加压缩成形期间的润滑性的同时，易于降低铁合金颗粒向纯铁颗粒施加的应力。其结果是，即使在压缩成形时铁合金颗粒使纯铁颗粒变形，也可以防止被覆纯铁粉末中绝缘被覆层的损坏。(2)在制造压粉铁心的方法的一个实施方案中，金属皂的熔点Tm为200℃以上。根据上述构成，可以有助于防止被覆纯铁粉末中绝缘被覆层的损坏。此外，可以提高成形体的密度。其结果是，可以提高压粉铁心的密度。因为金属皂的熔点Tm高，所以可以增加与模具的温度Td的差值。因此，在压缩成形期间，可以赋予金属皂一定程度的硬度。因此，可以提高防止被覆纯铁粉中绝缘被覆层的损坏的效果。此外，由于金属皂的熔点Tm高，可以在更高的模具温度Td下对原料粉末进行压缩成形。其结果是，可以有助于被覆纯铁粉末和铁合金粉末的变形。因此，可以有助于成形体的密度的增加。(3)在制造压粉铁心的方法的一个实施方案中，模具的温度Td为130℃以下。根据上述构成，模具的温度Td不会过高，并且可以有助于防止被覆纯铁粉末和铁合金粉末的过度变形。其结果是，可以有助于由金属皂防止对被覆纯铁粉末中的绝缘被覆层的损坏。(4)在制造压粉铁心的方法的一个实施方案中，铁合金颗粒的维氏硬度为200HV以上。根据上述构成，可以有助于防止被覆纯铁粉末中绝缘被覆层的损坏。随着铁合金颗粒的维氏硬度的增加，被覆纯铁粉末中的绝缘被覆层的损坏可能更容易发生。然而，当金属皂的熔点Tm和模具的温度Td之差(Tm-Td)落入上述范围内时，即使维氏硬度高，也可以防止被覆纯铁粉末中绝缘被覆层的损坏。(5)在制造压粉铁心的方法的一个实施方案中，铁合金颗粒的维氏硬度为200HV以上，金属皂的熔点Tm为200℃以上，并且模具的温度Td为130℃以下。根据上述构成，可以有助于防止被覆纯铁粉末中绝缘被覆层的损坏。此外，还可以提高压粉铁心的密度。(6)在制造压粉铁心的方法的一个实施方案中，原料粉末中的被覆铁合金粉末的含量为15质量％以上40质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造压粉铁心的方法，包括：/n准备原料粉末的步骤，所述原料粉末包含由各自具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末、由各自具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末以及金属皂；/n通过对填充在模具中的所述原料粉末进行压缩成形来制造成形体的步骤；以及/n对所述成形体进行热处理以消除所述被覆纯铁粉末和所述被覆铁合金粉末中的变形的步骤，/n其中所述金属皂的熔点Tm和制造所述成形体的步骤中的所述模具的温度Td之差Tm-Td为90℃以上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170904 JP 2017-1692471.一种制造压粉铁心的方法，包括：
准备原料粉末的步骤，所述原料粉末包含由各自具有绝缘被覆层的多个纯铁颗粒构成的被覆纯铁粉末、由各自具有绝缘被覆层的多个铁合金颗粒构成的被覆铁合金粉末以及金属皂；
通过对填充在模具中的所述原料粉末进行压缩成形来制造成形体的步骤；以及
对所述成形体进行热处理以消除所述被覆纯铁粉末和所述被覆铁合金粉末中的变形的步骤，
其中所述金属皂的熔点Tm和制造所述成形体的步骤中的所述模具的温度Td之差Tm-Td为90℃以上。


2.根据权利要求1所述的制造压粉铁心的方法，其中所述金属皂的熔点Tm为200℃以上。


3.根据权利要求1或2所述的制造压粉铁心的方法，其中所述模具的温度Td为130℃以下。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造压粉铁心的方法，其中所述铁合金颗粒的维氏硬度为200HV以上。


5.根据权利要求1所述的制造压粉铁心的方法，其中
所述铁合金颗粒的维氏硬度为200HV以上，
所述金属皂的熔点Tm为200℃以上，并且
所述模具的温度Td为130℃以下。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的制造压粉铁心的方法，其中所述原料粉末中的所述被覆铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤达哉，渡边麻子，上野友之，鹤田圣，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住友电工烧结合金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP