磁致伸缩材料的制造方法技术

提供一种能够使在利用逆磁致伸缩现象的振动发电或力量传感器等中使用的磁致伸缩材料的磁致伸缩量提高的磁致伸缩材料的制造方法及磁致伸缩量增加方法。在将由Co：67～87质量％、Fe及不可避免的杂质：剩余部分的组成构成的合金材料熔解、铸造后，进行热锻造，由此制造磁致伸缩量100ppm以上的磁致伸缩材料。进而，在热锻造后进行冷轧，由此能够制造磁致伸缩量130ppm以上的磁致伸缩材料。也可以在热加工后或冷加工后以400～1000℃进行热处理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁致伸缩材料的制造方法及磁致伸缩量增加方法。
技术介绍
在利用逆磁致伸缩现象的振动发电或力量传感器中使用有磁致伸缩材料，所述逆磁致伸缩现象是通过从外部施加应力而产生的应变使磁性体内磁场变化。由古屋等提出了对迄今所尝试的振动发电用磁致伸缩合金即Tb-Dy-Fe合金(Terfenol-D)、FeGa合金(Galfenol)的材质脆弱性和加工性进行了改善的Fe-Co合金(Co：56～80at％)及其热处理方法(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2013-177664号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题然而，在专利文献1所述的方法中，难以将磁致伸缩量稳定设置在100ppm以上，因此一直以来期望一种对如下所述合金材料进行量产的方法，该合金材料可得到在利用逆磁致伸缩效果时被认为是实用的100ppm以上的磁致伸缩量。在专利文献1所述的方法中，由于该方法铸造为接近使用时的尺寸形状的状态(离心铸造等)，因此具有以较少的切削等加工工序数即可可完成的优点，但是存在如下技术问题：其几乎不施加塑性加工，而仅依靠热处理和组成，因此不能充分控制强烈依赖于结晶的组织、应变、缺陷的磁致伸缩量，稳定获得的磁致伸缩量最大止于90多ppm的程度。本专利技术正是着眼于这样的技术问题而完成的，其目的在于，提供一种能够使在利用逆磁致伸缩现象的振动发电或力量传感器等中使用的磁致伸缩材料的磁致伸缩量提高的磁致伸缩材料的制造方法及磁致伸缩量增加方法。(二)技术方案专利技术人等发现，在将67-87质量％的Co、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解、铸造后，进行热加工并任意进行冷加工来制造出块体磁致伸缩材料时，能够稳定地获得100ppm以上的磁致伸缩量。为了实现上述目的，本专利技术的磁致伸缩材料的制造方法的特征在于，对成为磁致伸缩材料的合金材料进行热加工。通过对成为磁致伸缩材料的合金材料进行热加工，能够制造磁致伸缩量高的磁致伸缩材料。本专利技术的磁致伸缩材料的磁致伸缩量增加方法的特征在于，对磁致伸缩材料进行热加工，以及任意进行冷加工和/或热处理。在本专利技术中，通过对磁致伸缩材料进行热加工，以及任意进行冷加工和/或热处理，能够使磁致伸缩量增加。在本专利技术中，冷加工及热处理并不是必须工序，可以是仅有热加工、热加工与冷加工的组合、热加工与热处理的组合、以及热加工与冷加工与热处理的组合。在本专利技术中，热加工可以是进行热塑性变形的任意加工，尤其优选由热锻造或热轧组成，也可以由热开坯组成。热锻造可以使用例如冲压机或锤子等来进行。热轧可以使用例如滚轧机来进行。优选在热加工后进行冷加工。通过在热加工后进行冷加工，能够进一步增加磁致伸缩量。在本专利技术中，冷加工可以是进行冷塑性变形的任意加工，但优选由冷轧组成，也可以是冷拔丝。其中，从常温到300℃左右的温度都被认为在作为制造车间的环境下的冷(冷間)。在本专利技术中，优选地，所述合金材料由Fe-Co类磁致伸缩合金材料构成，磁致伸缩材料为Fe-Co类块体磁致伸缩材料。特别优选地，所述合金材料是使67-87质量％的Co、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解并凝固而成的。在该情况下，能够容易地制造磁致伸缩量100ppm以上的磁致伸缩材料。进一步优选地，所述合金材料是使71-82质量％的Co、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解并凝固而成的。在对该组成的合金材料进行热加工后，通过进行冷加工，能够将磁致伸缩材料的磁致伸缩量提高至130ppm以上。在本专利技术中，所述合金材料也可以是使67-87质量％的Co、1质量％以下的Nb、Mo、V、Ti及Cr中的一种或两种以上的组合、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解并凝固而成的。在该情况下，所制造的磁致伸缩材料的磁致伸缩量相较于不添加Nb、Mo、V、Ti或Cr的情况稍有降低，但是能够增大机械强度，尤其是，能够增大拉伸强度。在含有Nb、Mo、V、Ti及Cr中的两种以上的组合的情况下，将组合的总计质量％设置在1质量％以下。尤其在合金材料是由67-72质量％的Co、0.6质量％以下的Nb、Mo、V、Ti及Cr中的一种或两种以上的组合、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解并凝固而成的情况下，在热加工后，通过进行冷加工使磁致伸缩材料的磁致伸缩量提高至110ppm以上，并且能够使机械强度增大。这种增大了机械强度的磁致伸缩材料，适用于要求耐久性的设备，例如利用了逆磁致伸缩效果的振动发电或传感器等用途。在本专利技术中，优选热加工在1200℃以下的温度进行，更加优选地，在以900～1100℃加热后，从炉中取出在1100～700℃之间进行塑性变形。优选所述合金材料是有能够进行由冲压机或锤子等所进行的热锻造或热开坯、由滚轧机所进行热轧、冷轧等加工的尺寸的铸块体材料。也可以是，在热加工后或冷加工后，以不超过Fe-Co类二元系状态图中的(bcc+fcc)/bcc相边界的温度来进行热处理。在具体的温度范围中，也可以在热加工后或冷加工后以400～1000℃进行热处理。热加工或冷加工后的磁致伸缩材料的形状并未被限定，若进行例示，则可列举出棒状、线状、板状等。(三)有益效果根据本专利技术，能够提供一种能够使在利用逆磁致伸缩现象的振动发电或力量传感器等中使用的磁致伸缩材料的磁致伸缩量提高的磁致伸缩材料的制造方法及磁致伸缩量增加方法。附图说明图1是连同制造方法一起表示本专利技术的实施例1的、合金材料的组成与磁致伸缩量的关系的图表。图2是Fe-Co类二元系状态图。图3是表示各Co的质量％下的本专利技术的实施例2的添加元素的添加量与拉伸强度的关系的图表。图4是表示各Co的质量％下的本专利技术的实施例2的添加元素的添加量与磁致伸缩量的关系的图表。具体实施方式下面，基于附图，对本专利技术的实施方式进行说明。·成分Co：67～87质量％；Fe及不可避免的杂质：剩余部分。在将由该成分构成的合金材料熔解、铸造后进行热锻造，从而能够制造磁致伸缩量100ppm以上的块体磁致伸缩材料。进而，在热锻造后进行冷轧，由此能够进一步增加磁致伸缩量。也可以在热锻造后进行热轧。另外，也可以在热轧后进行冷轧。·成分Co：71～82质量％；Fe及不可避免的杂质：剩余部分。在将由该组成构成的合金材料熔解、铸造后进行热锻造，从而能够制造磁致伸缩量110ppm以上的块体磁致伸缩材料。进而，在热锻造后进行冷轧，由此能够制造磁致伸缩量130ppm以上的磁致伸缩材料。·成分Co：76～82质量％；Fe及不可避免的杂质：剩余部分。在将由该组成构成的合金材料熔解、铸造后进行热锻造，进而进行冷轧，从而能够制造磁致伸缩量150ppm以上的磁致伸缩材料。·成分Co：67～87质量％；Nb、Mo、V、Ti及Cr中的一种或两种以上的组合：1质量％以下；Fe及不可避免的杂质：剩余部分。在将由该组成构成的合金材料熔解、铸造后进行热锻造，进而进行冷拉伸，从而能够制造磁致伸缩量为65～139ppm、拉伸强度为695～1010MPa的磁致伸缩材料。·热加工、冷加工热环境或冷环境下的锻造、滚轧、拔丝等加工使磁致伸缩量增加。可以认为磁致伸缩量将受到结晶组织、应变、晶格缺陷等的复杂影响。·400～1000℃下的热处理即使在热加工、冷加工后以消除应变等目的而以400～1000℃实施热处理也不会大幅降低磁致伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，对成为磁致伸缩材料的合金材料进行热加工。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.06 JP 2013-2535861.一种磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，对成为磁致伸缩材料的合金材料进行热加工。2.根据权利要求1所述的磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，所述热加工由热锻造或热轧组成。3.根据权利要求1或2所述的磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，在热加工后进行冷加工。4.根据权利要求3所述的磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，所述冷加工由冷轧组成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁致伸缩材料的制造方法，其特征在于，所述合金材料是使67-87质量％的Co、剩余部分的Fe及不可避免的杂质熔解并凝固而成的。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：古屋泰文，山浦真一，中岛宇史，江幡贵司，佐藤武信，
申请(专利权)人：国立大学法人弘前大学，国立大学法人东北大学，东北特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP