일반기술

니켈-철-규소-황계 고 투자율 연자성 합금소재 및 그 방법

- 목적 : Ni-Fe합금에 합금화 원소를 첨가하여 용강의 응고특성에서 고액공존 영역을 확대하여 연속주조성을 개선하고자 하며, 연속적으로 주조된 스트립을 기계적인 방법으로 분쇄하여 분말소재로 가공하는 것이 용이하도록 합금성분에 일정량의 S를 첨가하여 주조된 스트립에 취성을 부여하는 Ni-Fe 합금 고 투자율 연자성 합금 소재를 분말소재로 제조 가공하는데 기존에 발생하는 문제점을 해결하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. - 구성 : Ni-Fe-Si-S계 고 투자율 연자성 합금소재는 고투자율 연자성 합금재료에 있어서 중량%로, Ni : 30~85, 대기중 주조시 산소 제거를 위한 Si : 1.0~4.5, 분말처리를 위한 취성을 부여하기 위한 S :0.05~1.0, 나머지 Fe와 기타 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하며 Ni-Fe-Si-S계 고 투자율 연자성 합금소재 제조방법은, Ni : 30~85, 대기 중 주조시 산소 제거를 위한 Si : 1.0~4.5, 분말처리를 위한 취성을 부여하기 위한 S : 0.05~1.0, 나머지 Fe와 기타 불순물로 조성된 Ni-Fe-Si-S계 고 투자율 연자성 합금을 대기중에서 용해하는 용융공정과, 몰드주조법 또는 연속주조법에 의하여 주조하는 주조공정과 위의 주조공정에서 생성된 주조재를 기계적인 방법으로 파쇄 또는 분쇄하여 분말화하는 분말처리공정으로 구성된다. - 종래기술 : Ni-Fe 합금의 제조 공정 중 탈산원소천가에 의한 산소농도제어, 탈산/탈황 목적의 슬라그 조성제어, 주괴 및 주편의 중심부 Ni편석방지를 위한 미량원소 첨가시도 등은 제조공정 중 불가피하게 잔류하는 불순물의 저감과 편석제어 목적을 위한 기술들로서, Ni-Fe 합금의 연속주조성을 향상시키기 위한 합금의 고액공존영역의 확대 및 가공열처리 과정에서의 미세조직을 제어하여 자기적 특성을 향상시킬 수 있는 목적의 보다 생산적이고 후처리공정에 의한 적극적인 특성향상 시도는 없었다. 기존에 일반적으로 공지되어 있고 소재생산에 적용되고 있는 Ni-Fe합금을 가스 분사법에 의해 분말화하는 공정은 복잡하고 고가의 설비 투자가 필요하며, 제조공정비에 있어서도 불활성가스의 계속적인 소모가 있어야 한다. 그리고 특정 크기의 분말을 다량으로 제조하는데 회수율이 낮은 문제점이 있다. 또한 제조되는 소재의 분말형상이 구형에 가깝고 분말의 형상을 공정 중 제어하기 어려운 점이 있어 분말의 형상 및 크기를 목적에 따라 균일하게 조정하여 제조하기가 곤란하다. 따라서 분말의 일정크기 및 형상을 인위적으로 조절하여야 하는 전파흡수체와 같은 응용부품에 다양하게 소재 조건변화를 부여하여 적용하는제 제약을 받게 되는 문제점이 있다. - 효과 : Ni-Fe계 고 투자율 연자성 합금에 Si 성분과 S 성분을 함께 적정량 첨가하여 대기 중에서 용해하고 연속주조를 실시하여 박판을 제조하면, 기존의 조성의 합금에 비하여 용해/주조공정에서의 불순물 유입이 적고 연속주조성이 우수하여 연속주조법에 의하여 원활히 박판스트립을 형성할 수 있다. 또한 제조된 스트립이 상온에서 취성을 갖게 되므로 기계적인 방법으로 쉽게 분쇄하여 연자성 분말소재로 가공할 수 있다. 따라서 연자기 특성은 기존 합금의 대기용해 주조한 경우에 비하여 우수한 특성을 나타내고 주조후 공정에서 기계적인 방법으로 분말화가 용이하기 때문에 다양한 응용부품에 적용할 수 있는 고 투자율 Ni-Fe 합금재료 및 그 제조방법을 제공하는 효과가 있다.