CN1099468C - 高硅钢的制造方法和硅钢 - Google Patents

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Abstract

通过轧制硅含量在3wt%以上的硅钢板制备森达斯特铁硅铝磁性合金钢薄板的方法及所述的合金钢薄板，包括：作为初始原料，使用平均晶粒粒径为300μm以下板状烧结体或急冷钢板，或者使用将纯Fe粉末和Fe-Si粉末以一定比例配合的混合粉而制成的板状烧结体，使烧结体中残存富Fe相。在过去，轧制这类高硅钢板和森达斯特铁硅铝磁性钢板认为是不可能的。还公开了一种事先添加非磁性金属元素如Ti的方法，这导致富铁相和富硅相易子固溶，而且能够促进晶粒成长，从而提供具有优异磁性能的硅钢薄板。公开了一种制备具有优异磁性能的森达斯特铁硅铝磁性合金钢薄板的方法，包括在该硅钢板的两面沉积铝并进行热处理，由此使铝扩散浸透到该薄板的内部，并增大晶粒直径。

Description

高硅钢的制造方法和硅钢
本发明涉及高硅钢、即Si含量3～10wt％被称为硅钢的Fe-Si合金钢和被称为森达斯特硅铁铝磁性合金的Fe-Si-Al合金钢制造方法的改进。详细说是涉及采用冷轧制造薄板有困难的高含硅钢的制造方法，例如涉及：制作具有300μm以下平均晶粒粒径的烧结体或熔化锭，通过提高晶界的滑移性，进行直接冷轧的轧制硅钢板的制造方法，另外，例如涉及制作由富Fe相和富Si的Fe-Si固溶体相构成的薄板状烧结体，利用富Fe相晶粒的优良延展性，使冷轧成为可能，冷轧后在薄板两面上淀积Al，再进行热处理，得到极薄的森达斯特硅铁铝磁性合金薄板的制造方法。
现在，在变压器和电机铁芯、磁屏蔽材、电磁铁等各种用途中广泛利用的轧制硅钢板，几乎都是对Fe中含Si 3wt％以下的硅钢锭反复施加热处理、热轧、退火工序而制造的。
已经公知的是，硅钢的导磁率在Si含量为6wt％的程度时为最大，Fe中含Si 3wt％以上的硅钢板的轧制，历来因轧制时发生裂纹而有困难。
一般Fe中含Si 3wt％以下的硅钢熔化锭的平均晶粒粒径有数mm以上，轧制的塑性变形主要是由各晶粒内的滑移变形引起。
但是，在Si含量超过3wt％时，晶粒本身非常硬而且脆，因此具有数mm以上平均晶粒粒径的硅钢熔化锭，不论热轧或冷轧，在轧制时都易发生细裂纹、裂纹，其本身的轧制几乎是不可能的。
因此，又提出了添加Mn、Ni等磁性杂质，使熔化锭的平均晶粒粒径微细化进行轧制的方法(K.Narita and M.Enokizono：IEEE.学报(磁)14(1978)258)，但是这些磁性杂质具有使硅钢板的磁特性降低的问题，因此没能得到广泛的应用。
还提出并实施了用过去的工艺，将含Si 3wt％的熔化锭轧制后，用CVD(化学汽相沉积)法浸渗Si，以制作具有希望组成的硅钢板、例如含Si 6.5wt％的硅钢板的方法(Y.Takada，M.Abe，S.Masuda andJ.Inagaki：《应用物理学报》64(1988)5367)，但由于CVD法需要很大的工程，使成本变高，其用途自然处于受限制的状况。
而且，在硅钢中增加Si含量时，硅钢的电阻率ρ增大，这对于减低涡流损失是有效的，作为可在高频区域使用的软磁性材料是理想的，但由于上述的加工性问题而不能实用化。
另一方面，作为导磁率高的软磁性材料的Fe-Si-Al合金(森达斯特铁硅铝磁性合金)，通常是比上述硅钢板含有多量硅的钢材料，其薄板的制造也由于脆且硬，历来是制造困难。
因此，提出了先制作与森达斯特铁硅铝磁性合金相比Fe含量少的坯料，然后粉碎，再在该粉碎粉中添加Fe粉，达到所要求的组成，使该Fe粉起粘结剂作用，反复轧制、热处理，制造厚度0.35mm的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的方法(H.H.Helms and E.Adams：《应用物理学报》35(1964)3)。
采用上述的粉末冶金的方法，添加元素的扩散不充分，因此有磁特性降低的问题，没有得到广泛应用。
因此，制作缺陷少的森达斯特铁硅铝磁性合金的结晶，将其进行薄切加工，或者用溅射法在所要的基板上汽相淀积，以制成森达斯特铁硅铝磁性合金薄板，作为VCR用磁头利用其优良的机能。
也就是说，现状是由于过去在制造时需要很多的步骤，产出困难，因此森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的产量非常少，而且其用途受到限制。
本发明的目的在于实现过去是不可能的Si含量3wt％以上的硅钢的轧制，其目的是提供一种轧制硅钢板的制造方法和轧制原料，可以简单地将轧制前的硅钢板的平均晶粒粒径微细化，不反复对硅锭进行热处理、热轧、退火工序，而能够将轧制原料直接进行连续均一的冷轧。
本发明的目的还在于，提供一种硅钢，能够使硅钢本来的磁特性不损失，使电阻率ρ充分增加，使涡流损失减少。
鉴于因森达斯特铁硅铝磁性合金薄板制造困难而不能构成叠层铁芯的现状，本发明的目的还在于，提供一种森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的制造方法，可以经冷轧制作森达斯特铁硅铝合金薄板，而且得到具有非常优良的磁特性的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板。
本发明人认为，在轧制Si含量3wt％以上的硅钢板时，对于轧制前的硅钢原料，使用具有微细化的平均晶粒粒径的烧结体或熔化薄板，使晶界的滑移性显著提高，籍此能够进行冷轧。
同样，认为对于轧制前的硅钢原料，使用残存富Fe相的烧结体，利用具有富Fe相的晶粒的延展性进行塑性变形，就使冷轧成为可能。
本发明人基于上述想法，对冷轧性良好的硅钢轧制原料进行了各种研究，结果发现，着眼于平均晶粒粒径的尺寸，通过采用烧结体或者进行熔融急冷，制作比过去熔融缓冷的硅钢更加微细化的，平均晶粒粒径300μm以下的硅钢轧制原料，并将其冷轧，就使轧制成为可能，而且微细化的效果，不论Si含量如何都是有效的，特别是在3wt％以上的场合是有效的，此外，将轧制原料的板厚取5mm以下、平行度取0.5mm以下，能够比较容易地进行轧制。
同样，本发明人发现，着眼于晶粒内的组成，通过制作与过去熔融缓冷使Fe和Si完全固溶的相的晶粒不同的、具有富Fe相和富Si的Fe-Si固溶体相的混合相的、残存有富于延展性的富Fe相的烧结硅钢板，将其冷轧，就能够进行轧制。
此外，本发明人发现，作为烧结体的制造方法，采用粉末冶金的方法，对具有规定组成的气体雾化粉或水雾化粉进行烧结，就可以制作微细化的、具有所希望的平均晶粒粒径的烧结体，作为粉末冶金的方法，可以采用以金属注射成形、压粉成形、浆体状流入的粉浆浇注成形等成形，然在规定的温度下进行烧结的方法，或者采用热压或等离子体烧结等热成形法进行制作的方法。
而且，本发明人发现，作为熔化薄板的制作方法，为了使平均晶粒粒径尽可能地微细化，可采用使熔融硅钢流入具有薄浇注厚度的水冷式铸型，以急速冷却的方法。
此外，本发明人发现，作为轧制原料的组成，若预先添加少量Ti、Al、V等，则在轧制后退火时，平均晶粒粒径易于粗大化，另外，可以使富Fe相和富Si相完全固溶，而且矫顽力急剧降低，得到磁特性优良的薄板型轧制硅钢板。
获得了上述轧制硅钢板制造方法的本发明人，确认随着高硅含量，电阻率ρ增大。进而以获得能够减低涡流损失的材料作为目的，对添加元素进行了各种研究，发现La是有效的，加上进一步的研究，结果发现，在用烧结法制作硅钢时，La的氧化物在晶界析出，可以达到上述目的。
而且，本发明人发现，作为使La的氧化物在晶界析出的方法，除上述烧结法之外，也可以采用将含La的硅钢锭反复进行热轧或热锻的方法。
此外，获得了上述轧制硅钢板制造方法的本发明人得知，在将具有微细平均晶粒粒径的硅钢烧结体或熔化锭构成的原料冷轧所得到的硅钢板的两面上，或者在使用残存富Fe相的烧结体、利用具有该富Fe相的晶粒的延展性进行冷轧所得到的硅钢板的两面上，以各种条件沉积Al，然后进行热处理，使Al由该表面扩散到内部，导磁率比硅钢板也有飞跃提高，得到磁特性优良的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板，从而完成了本发明。
图1是显示Si含量为6.5wt％时烧结硅钢的电阻率ρ和La含量关系的图。
图2是显示Si含量为6.5wt％时烧结硅钢的平均晶粒粒径及iHc和La含量关系的图。
图3是一套断面图，图3A是示意地显示本发明的含La烧结硅钢轧制前结构的断面图，图3B是示意地显示退火后结构的断面图。
实施本发明的最佳方式
本发明的特征在于，使用粉末冶金制作的粉末作为初始原料，将板状烧结体或急冷钢板的平均晶粒粒径作成300μm以下，在晶界滑移变形后，实现晶粒内的滑移变形，以此作为使冷轧成为可能的手段，此外，采用用粉末冶金的方法制作将纯Fe粉末和Fe-Si粉末以一定比例混合的混合粉，使烧结体中残存富Fe相，籍此实现该晶粒的塑性变形，从而可进行冷轧的方法，高效地制造磁特性优良的磁钢板。
将添加La的硅钢粉末进行烧结的烧结硅钢，具有在晶界析出La氧化物(La2O3、还含有非化学计量的La氧化物)，该晶界相由绝缘性高的La氧化物形成，结果La烧结硅钢的电阻率ρ比过去的硅钢更为增大。
La3+离子半径(1.22埃)，与Fe3+离子半径(0.67埃)和Si4+离子半径(0.39埃)相比要大。因此认为，La几乎不固溶到硅钢的基体中，经烧结容易在晶界析出，在晶界形成La氧化物。
虽然La3+离子是稀土类元素离子，但不保有磁矩，因此没有作为磁杂质的机能，不会使La烧结硅钢的磁特性劣化。La的添加反倒在退火工序中使烧结硅钢的平均晶粒粒径粗大化，因此赋予矫顽力的降低。
图1显示了Si含量在6.5wt％场合时，La含量和电阻率ρ的关系。由图1可知，La烧结硅钢，与不添加La的烧结硅钢相比较，显示出数倍到近10倍水平的高电阻率ρ。
图2示出了Si含量为6.5wt％场合时，La含量和烧结后的平均晶粒粒径及矫顽力iHc的关系。由图2可知，本发明的含La硅钢，具有比不添加La的烧结硅钢更大的平均粒径，显示出优良的磁特性。
Fe-Si合金的使用原料
在本发明中，硅钢的特征是，作为对象的硅钢原料的成分，由Fe中的Si含量3～10wt％的所要求成分构成。即，历来Si含量为3wt％以上就不能轧制，因此将本申请发明的对象定为Si 3wt％以上，但若超过10wt％，则材料的磁通密度显著降低，因此取为3～10wt％的范围。
La含量的优选范围为0.05wt％～2.0wt％。La含量不足0.05wt％时，析出到晶界的La氧化物的量不充分，几乎不显现电阻率增加的效果。此外，La含量若超过2.0wt％，则硅钢的加工性降低，因此使得用冷轧制作硅钢板变得困难。由使电阻率或比电阻大的观点出发，La含量的更佳范围为1.0wt％～2.0wt％。而La含量的最佳范围是1.2wt％～1.5wt％。
含La硅钢中的Si含量，如果以磁特性作为目的，则为3.0wt％～10wt％，更佳为5.0wt％～8.0wt％。若以得到电阻率ρ高的硅钢作为目的，则也可以将Si含量取为不足3.0wt％。
在本发明中，为促进冷轧后退火时晶粒粒径的成长，或者为了使富Fe相和富Si相完全固溶，在添加0.01～1.0wt％的Ti、Al、V作为硅钢原料的杂质时，能得到磁特性良好的轧制硅钢板，添加成分、添加量可以按照用途适宜选定。Ti、Al、V的含量不足0.01wt％时，晶粒成长的效果不充分，超过1.0wt％时，磁特性降低，因此取0.01～1.0wt％的范围。
上述原料在烧结体的场合用含有该成分的气体雾化粉或水雾化粉是适宜的，其平均粒度希望为10～200μm。平均粒度不足10μm时，烧结体的密度虽然提高，但由于粉末本身含有多量的氧，所以冷轧时易构成细裂纹、裂纹的发生原因，而且也构成磁特性劣化的原因。
此外，也可以采用在还原铁粉等Fe粉末的表面上，用机械结合系统机械涂覆Si粉末的复合粉末或与其相反的复合粉末、在Fe粉末上涂覆Si粉末再被覆羰基铁粉等的复合粉末、再有将Fe-Si化合物粉末和Fe粉末混合的混合粉。
另外，烧结用原料的平均粒度超过200μm的场合，烧结体易于变得多孔，使烧结密度降低，因此对其冷轧时成为细裂纹、裂纹的发生原因。因而平均粒度最希望为10～200μm。此外，所使用的原料粉末的含氧量越少越好，希望至少要在1000ppm以下。
在本发明中，作为制作微细化的具有所希望平均晶粒粒径的烧结体的方法，是用粉末冶金的方法将具有上述规定组成的气体雾化粉或水雾化粉等烧结。
在制作由熔化锭构成的原料的场合，只要是配合、熔化成含有该成分，作为使用原料就不作特别限制。特别是将平均晶粒粒径取为300μm以下时，可进行如后述那样的急冷。此外，在含有La时，将Fe-Si-La化合物或Fe-Si-La2O3熔化，对锭子进行锻造。然后，对该锭进行反复热轧或热锻，使La2O3分散到晶界。
在本发明中，为了得到由富Fe相和富Si的Fe-Si固溶体相构成的烧结体，作为原料，希望是按规定的比例将含有比所希望组成更多Si的、易于脆性破坏的成分的Fe-Si化合物的气体雾化粉末、或者将有该成分的锭粗粉碎再经超细粉碎机粉碎的粉末和羰基铁粉配合的混合粉末。另外，将上述烧结体的结晶相中的Si量超过6.5％的场合认为是富Si的，而将不超过此值的场合认为是富铁的。
此外，作为所使用的Fe-Si化合物，由于β相的Fe2Si化合物或ε相的FeSi化合物、再有ζβ相的FeSi2化合物易于脆性破坏，因此特佳。
作为Fe-Si化合物中的Si含量，20wt％～51wt％为佳。Si含量超过此范围时，变得非常易于氧化，在其后的冷轧时易引起细裂纹、裂纹，而且引起磁特性的劣化。由于同样的理由，La含量设定为不足11wt％为佳。
Fe-Si化合物粉末的平均粒度不足3μm时，粉末自身含有多量的氧，烧结体变得硬且脆，因此冷轧时易发生细裂纹、裂纹，或者磁特性劣化。而平均粒度超过100μm的场合，烧结体易于多孔，使烧结密度降低，因此对其冷轧时也成为发生细裂纹、裂纹的原因，因而平均粒度最希望为3～100μm。
另一方面，也可以采用任何一种羰基铁粉，希望是市售的具有3～10μm粒径、氧含量尽可能少的粉末。总之，Fe粉和Fe-Si化合物粉的混合粉末的含氧量越少越好，希望至少在3000ppm以下。
轧制前的硅钢
为了制作作为轧制原料的烧结体，可采用粉末冶金的方法，但用金属注射成形、压粉成形、粉浆浇注法等制作烧结体，或者用热压或等离子烧结等热成形法制作烧结体也是适宜的。
具体说，金属注射成形、压粉成形、粉浆浇注成形是在硅钢粉末中添加粘合剂进行成形的方法，是在成形后脱除粘合剂，进行烧结而制成的方法。而热成形法是在碳金属模中装入原料粉末，在热状态下(1000℃～1300℃)施加压力，同时进行成形和烧成的方法。
一般说来，该成分的硅钢粉末由于含Si，所以非常易于氧化，或者在使用成形粘合剂时特别会氧化或碳化，因此脱除粘合剂和在烧结时控制气氛是不可欠缺的。此外，氧化或碳化的烧结体变得硬、脆，因此在冷轧时发生细裂纹、裂纹的同时，退火后的磁特性也显著降低。因此，烧结体中含的氧量和碳量分别在4000ppm以下、200ppm以下为佳，分别在2000ppm以下、100ppm以下更佳。
烧结温度因组成、平均粒度、成形方法等而异，一般为1100℃～1300℃的温度，按照惰性气体气氛中、氢气气氛中、真空中、成形方法适宜选定，但是如果不尽可能防止烧结时的变形，则会造成冷轧时发生细裂纹、裂纹的原因。
特别重要的是，为了烧结后残存富于延展性的富Fe相，要在比常规的烧结温度稍低的温度下进行烧结。此外，在含La时，为使电阻率ρ更为增加，优选在比对通常硅钢的烧结温度还低100℃程度的温度下进行烧结。在烧结时，要尽可能防止烧结变形，对于50mm长而言，如果不将平行度抑制到0.5mm以下，就会造成冷轧时发生细裂纹、裂纹的原因。
含有La的烧结硅钢，如图3所示那样，具有在Fe-Si化合物晶粒30的晶界析出La氧化物32的结构。
另一方面，熔化硅钢原料，是以规定成分配合，经高频熔化后，使熔化的硅钢流入水冷式的浇注厚度5mm以下的薄的铸模中，经急冷后具有微细晶粒粒径的硅钢板，厚度取薄的情况下，特别容易制作微细晶粒粒径的硅钢原料。
轧制
硅钢具有比一般金展硬且脆的性质，因此冷轧用的辊径及其辊周速度，有必要按轧制前的板厚及其平行度改变。总之，如果轧制前的板厚厚、平行度差，则必须用小辊径，而且以低辊周速度轧制。
但是，如果相反，板厚薄、平行度好，则使此条件在相当大程度上得到缓和。特别是在热轧的场合，由于硅钢板易于塑性变形，所以辊径和辊周速度的条件比冷轧有大幅度的缓和。冷轧前进行热轧是有效的，但如果不进行最终的冷轧，则薄板的轧制就成为不可能。这是因为表面层氧化，使磁特性劣化。
在本发明中，硅钢的平均晶粒粒径制成300μm以下，轧制前的板厚取为5mm以下。在烧结体的厚度超过5mm的场合，轧制应力(拉伸应力)仅施加到表面，烧结体的内部不承受应力，因此发生裂纹，但在5mm以下的场合，表面和内部承受的应力均一化，使轧制成为可能。
在本发明中，在含有富铁相的硅钢板的场合，轧制前板厚为5mm以下，平行度为0.5mm(相对于50mm长度)以下的硅钢板，只要是辊径为80mm以下、辊周速度为60mm/sec以下的条件，就能够在冷轧时不插入退火工序的情况下，进行不产生细裂纹、裂纹的冷轧。
在本发明中，如果硅钢板的板厚进而要在1mm以下，则可用辊径更小的轧辊进行轧制，使轧制效率和尺寸精度提高，而且也难于有细裂纹、裂纹发生的倾向。
轧制前硅钢的平均晶粒粒径超过300μm时，与辊径和辊周速度无关，轧制时发生细裂纹、裂纹。而且平均粒径不足5μm的硅钢板的制作，仅能用粉末冶金的烧结方法制作，这是降低烧结温度、降低成形密度进行烧结的方法，但是由于采用哪种方法都成为气孔率高的烧结体，所以轧制时必定发生细裂纹、裂纹。
特别是在硅钢板没有富Fe相而完全固溶的场合，与辊径和辊周速度无关，轧制时发生细裂纹、裂纹。另外，Fe中的Si含量超过10wt％时，硅钢板中难于残存富铁相，几乎都固溶，因此冷轧时必定发生细裂纹、裂纹。
此外，采用上述本发明方法轧制的硅钢板，可以在轧制后用剪切机、冲孔机加工，因此能够对应制成各种形状的制品。
用本发明制造的轧制硅钢板，与通常的以(110)面作为织构的取向性硅钢板不同，具有以(100)面作为织构的取向性硅钢板的特征。
退火
本发明所制作的硅钢板的退火，是为了轧制完了后提高磁特性，而且为了使富铁相和富硅相完全固溶，同时使晶粒粗大化而进行的。即，过去轧制硅钢板的退火是为防止轧制时的细裂纹、裂纹，因此每次轧制后必定要进行，但在本发明中，为了减少构成磁畴壁障碍的晶界、降低矫矫顽力、提高导磁率和降低铁损的目的，是以晶粒粒径的粗大化作为目标。
另外，退火后的La烧结硅钢，如图3B所示那样，具有在比退火前更为成长的Fe-Si化合物晶粒30的晶界上La氧化物32更多析出的结构。
该退火温度，根据压下率(轧制后的板厚/轧制前的板厚×100(％))和轧制前的平均晶粒粒径而变化。而且退火温度也因非磁性元素添加物和添加量而受到影响，但在平均晶粒粒径为300μm以下的本发明中，对平均晶粒粒径比较小压下率高的轧制钢板，1150～1250℃是适宜的，相反对平均晶粒粒径比较大压下率低的轧制钢板，仅1100～1200℃的较低的温度是适宜的。
该退火温度过高时，晶粒过分地异常成长，使钢板变得非常脆，相反温度过低时，晶粒不成长，造成磁特性没有提高，因此上述1100～1250℃是最适宜温度。经过在上述温度下的退火，平均晶粒粒径可以成长到约0.5～3mm。经这种退火后的磁特性，被确认为接近于通常的熔化材相近的特性。
另外，在具有富Fe相的硅钢板的场合，对低温烧结压下率高的轧制钢板，1200～1300℃是适宜的，相反对高温烧结压下率低的轧制钢板，仅1150～1250℃的低温是适宜的。
该退火温度过高时，晶粒过分异常成长，钢板变得非常脆，相反温度过低时，富Fe相和富Si相不固溶，而且晶粒不成长，因此磁特性没有提高，所以上述温度是最适宜温度。
经过在上述温度下的退火，富Fe相和富Si相完全固溶，其平均晶粒粒径可以成长到约0.5～3mm，经此退火后，磁特性被确认为得到了与通常的熔化材相近的特性。
此外，退火温度也受La含量及Si含量的影响。将在比较低的温度(例如1000～1100℃)下烧结的硅钢以70～90％程度的压下率轧制的场合，退火温度的优选范围为1200～1300℃。另一方面，将在比较高的温度(例如1150-1250℃)下烧结的硅钢以50～70％的压下率轧制的场合，退火温度的优选范围为1150～1250℃。退火温度过高时，晶粒异常成长，因此硅钢变得非常脆。相反，退火温度过低时，La氧化物的析出和晶粒的成长不充分，因此电阻率ρ和磁特性没有充分改善。退火时间例如在1～5小时的范围内适宜选择。
由于退火，La氧化物的析出和晶粒的成长同时充分进行，因此含La硅钢的电阻率ρ与不添加La的场合相比增加到数倍～近10倍的水平，晶粒成长到平均粒径约0.5～3mm。而且含La硅钢的磁特性接近通常的熔化材的特性。
另外，在本发明中，轧制后的硅钢板可以进行剪切、冲孔等加工，可按各种用途制作种种形状的制品，因此具有能以低成本制作高特性、高尺寸精度硅钢板的优点。
而且，本发明的轧制硅钢板，由于是以(100)面作为织构的取向性硅钢板，所以与无取向性硅钢板相比，还具有导磁率和磁通密度大的特征。
本发明的轧制硅钢板、含La烧结硅钢及锻造硅钢，可在现有软磁材料具有的种种用途中得到广泛应用。例如，除了形成电磁铁或永久磁铁端部的磁性材料片(磁极片)之外，还适于在MRI用轭铁材、变压器、马达、轭铁等用途中使用。
Fe-Si-Al合金
在本发明中，作为原料的硅钢的成分，希望由Fe中Si含量8.3～11.7wt％、Al含量0～2wt％这样的所要求组成构成。作为该使用的原料粉末，如前所述，有使用将Fe粉末和Fe-Si粉末或Fe粉末和Fe-Si-Al粉末以规定比例配合的混合粉、或者有一定组成的Fe-Si化合物或Fe-Si-Al化合物粉末的方法。
作为该混合粉末的原料，希望是含有比希望组成还多的Si的、易于脆性破碎的成分的Fe-Si化合物的气体雾化粉末或者将有该成分的锭粉碎后再经超细粉碎机粉碎的粉末和羰基铁粉以一定比例配合的混合粉末，或者是在含有比希望组成还多的Si的、易脆性破坏的成分中添加微量Al的Fe-Si-Al化合物的气体雾化粉末或将有该成分的锭粉碎后再经超细粉碎机粉碎的粉末和羰基铁粉以一定比例配合的混合粉末。
另外，作为所使用的Fe-Si-(Al)化合物，由于β相的Fe2Si和ε相的FeSi化合物、再有ζβ相的FeSi2化合物易于脆性破坏，因此较佳。作为Fe-Si化合物中的Si含量，较佳为20wt％～51wt％。Si含量在此范围之外时，变得非常易于氧化，引起磁特性的劣化。此外，作为Fe-Si化合物中的Al含量，为0～6.0wt％较佳。Al含量在此范围之外时，冷轧时易发生细裂纹、裂纹，同时更易于氧化，由此导致磁特性的劣化。
Fe-Si化合物和Fe-Si-Al化合物粉末的平均粒度在3μm～100μm的范围最佳，平均粒度不足3μm时，粉末自身中易含有多量的氧，使磁特性劣化，另外在超过100μm时，烧结体易于变得多孔，使烧结密度降低，因此成为冷轧时发生细裂纹、裂纹的原因。
使用以上的原料，烧结体或熔化钢轧制前的硅钢制造条件如上所述，而且轧制条件也同样。
在所得到的Fe-Si合金制成的轧制硅钢板上浸渗Al的方法，有将Al真空淀积法、喷镀法、CVD法等，按照扩散后规定的组成进行涂覆、成膜。Al的淀积、成膜量可按成膜后的最终成分为Al：2～6wt％、Si：8～11wt％、其余为Fe适宜决定。
上述的涂覆、成膜条件，因轧制硅钢板的板厚、组成、淀积方法而异，但在冷轧后对表面进行过清洗的硅钢板上直接淀积的方法，具有易于使Al均一扩散，磁特性也易于提高的特征。总之，轧制后的晶粒粒径比退火后的晶粒粒径小，而且残留的晶粒变形大，因此Al易于向晶界扩散。
另外，本发明的轧制硅钢板，与通常的以(110)面作为织构的取向性硅钢板不同，具有以(100)作为织构的取向性硅钢板的特征，轧制面不是最密面，因此还具有淀积后热处理时易引起晶粒内扩散的优点。
按照本发明，涂覆了Al的硅钢板的退火，是为了例如使淀积的Al扩散浸透到钢板内部、尽可能制作均一组成的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板而进行的。
退火的热处理温度，有必要按照硅钢板的组成和Al的淀积量，再有轧制前的平均晶粒粒径适宜决定。该温度在真空中进行热处理的场合，设定为1000～1100℃的较低值，在惰性气体气氛中进行热处理的场合，仅设定成1100～1200℃的高的温度，在Al扩散浸透后，升温到1200～1300℃，使晶粒粒径粗大化，为此，适宜进行Al浸渗热处理和连续热处理工序。
在真空中该退火温度过高时，Al由钢板蒸发，使得难以进行扩散浸透。Al扩散后的温度过高时，晶粒过分异常成长，钢板变得非常脆，相反温度过低时，晶粒不成长，因此磁特性没有提高，因此上述温度范围是最适宜温度。经过上述温度下的退火，平均晶粒粒径可成长到0.5～3mm。经此退火后，森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的磁特性，被确认得到了与通常的熔化材相近的特性。
过去，森达斯特铁硅铝磁性合金由于硬且脆，轧制困难，因此不可能制作薄板状的板材。但是采用本发明，使用将Fe粉和Fe-Si粉末或Fe粉和Fe-Si-Al粉末以一定比例配合的混合粉或所希望组成的粉末作为初始原料，以5mm以下的厚度，制作烧结后残存富于延展性的富Fe相的薄板，从而使冷轧成为可能。
而且采用本发明，在上述轧制硅钢板的两面使Al淀积、成膜后，进行热处理，谋求Al的扩散和晶粒的粗大化，使得森达斯特铁硅铝合金薄板的磁特性与过去的熔化材大致同等，确认能够制作磁特性优良的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板。
此外，将原料轧制后的硅钢板，轧制后可以进行剪切、冲孔等加工，能够按各种用途制作种种形状的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板制品，因此具有能以低成本制作高特性、高尺寸精度的森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的优点。
实施例
实施例1
作为烧结硅钢板的原料粉末，使用表1所示成分和平均粒度的硅钢的气体雾化粉末。以表2所示的添加量在各原料粉末中添加PVA(聚乙烯醇)粘合剂、水、塑化剂，制成浆体状，将该粉浆用完全密闭型喷雾干燥器装置并使用氮气，设定热风入口温度100℃，出口温度40℃，进行造粒。
接着，将平均粒径约100μm的该造粒粉用压缩压力机以2ton/cm2压力压粉成形为表3所示的形状，然后在真空中和氢中如表3所示那样脱除粘合剂，在烧结温度下进行烧结，得到表4所示尺寸的烧结体。将所得烧结体的残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表4。
将表4所示尺寸的烧结体先用60mmφ的2段轧辊以辊周速度60mm/sec冷轧至压下率50％，然后再用20mmφ的4段辊以同一辊周速度冷轧到0.1mm。将其轧制状态示于表5。
轧制后，冲制20mmφ×10mmφ×0.1mm(t)的圆环，在表5所示的退火温度下进行热处理，然后测定直流磁特性和频率5kHz下的铁损。将其结果示于表5。表5中的轧制状态，◎表示非常良好，○表示良好，△表示轧制板的端面发生细裂纹，×表示全面发生裂纹。
实施例2
将表1所示成分的熔融硅钢高频熔化后，使其流入水冷型的浇注厚度5mm的薄板状的铸型中，进行急冷，制作50×50×5mm的钢板。而且制作为进行比较的、不水冷而缓冷的钢板。将所得钢板的残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表4。
为防止轧制时的细裂纹、裂纹，冷轧前准备用表面研磨机将50×50mm的两面除去表面凹凸的钢板。将其后的轧制状态示于表7。该表中的轧制状态，○表示良好，×表示全面发生裂纹。
采用与实施例1同一冷轧条件进行轧制后，在表6所示的退火温度下进行热处理，然后测定直流磁特性和频率5kHz下的铁损。将其结果与不经水冷制作的熔化材的磁特性比较，示于表8。
                                表1
试样No. Si含有量(wt％)   平均粉末粒度(μm)                  微量成分(wt％)
    残留O，C       金属元素
    O     C 元素名   添加量
  粉末原料   1     3.0     40   0.031     0.025     无      -
  2     6.5     30   0.043     0.025     无      -
  3     6.5     30   0.052     0.029     V     0.02
  4     6.5     30   0.065     0.030     Al     0.5
  5     6.5     30   0.070     0.032     Ti     1.00
  6     10.0     140   0.027     0.013     Al     0.5
熔化原料   7     6.5      -   0.004     0.001     Al     0.5
                     表2
             粘合剂添加量
    聚合物     塑化剂   水
  实施例1     聚乙烯醇1.0wt％     甘油0.1wt％   水54wt％
                                     表3
  No.   试料No.     成形体尺寸(mm)   脱粘合剂条件        烧结条件
气氛 温度(℃) 时间(H) 气氛 温度(℃) 时间(H)
实施例1     1     1     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  3
    2     1     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1200  3
    3     1     60×60×11.8 真空 500  2 真空 1200  3
    4     2     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  3
    5     3     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  3
    6     4     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  3
    7     5     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  3
    8     4     60×60×1.2 氢 500  2 氢 1200  3
    9     4     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1200  3
    10     4     60×60×11.8 真空 500  2 真空 1200  3
    11     4     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1050  3
    12     4     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1300  3
    13     6     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1150  3
                                                 表4
  No. 试料No.     轧制前尺寸(mm)    平行度(mm)       残留氧·碳量(wt％)   平均结晶粒径 相对密度
      O     C     (μm)   (％)
实施例1     1     1     50×50×1.0     0.26     0.1100    0.004     82     99
    2     1     50×50×5.0     0.15     0.1150    0.004     78     99
    3     1     50×50×10.0     0.12     0.1150    0.004     75     99
    4     2     50×50×1.0     0.25     0.1200    0.005     120     99
    5     3     50×50×1.0     0.26     0.1200    0.005     125     99
    6     4     50×50×1.0     0.29     0.1400    0.005     150     99
    7     5     50×50×1.0     0.26     0.1600    0.005     182     99
    8     4     50×50×1.0     0.38     0.0750    0.001     95     98
    9     4     50×50×5.0     0.14     0.1200    0.005     125     99
    10     4     50×50×10.0     0.10     0.1150    0.005     135     99
    11     4     50×50×5.0     0.18     0.1200    0.005     45     91
    12     4     50×50×5.0     0.15     0.1600    0.005     430     99
    13     6     50×50×5.0     0.16     0.1400    0.006     290     99
    实施例2     14     7     50×50×5.0     0.54     0.004    0.001     240    100
    15     7     50×50×5.0     0.06     0.004    0.001     240    100
    16     7     50×50×5.0     0.06     0.004    0.001     2800    100
                               表5
   No.   试料No.   轧制状态   退火温度(℃)×3H   平均结晶粒径(μm)
实施例1     1     1     ◎     1250     900
    2     1     ◎     1250     1100
    3     1     △     1250     1500
    4     2     ◎     1260     1000
    5     3     ◎     1220     1200
    6     4     ◎     1200     1700
    7     5     ◎     1180     1400
    8     4     ◎     1200     1600
    9     4     ◎     1230     1800
    10     4     △     1260     2000
    11     4     ×      -       -
    12     4     ×      -       -
    13     6     ○     1250     2300
                                   表6
  No.                      磁特性和铁损 相对密度(％)
    μm     Bs(T)   iHc(Oe)   η(W/kg)
实施例1     1     900     1.41     0.35     21     100
    2     10000     1.43     0.31     18     100
    3     12000     1.47     0.28     16     100
    4     11000     1.27     0.20     17     100
    5     15000     1.25     0.18     15     100
    6     18000     1.21     0.15     13     100
    7     17000     1.18     0.16     14     100
    8     17000     1.21     0.16     14     100
    9     17000     1.21     0.15     13     100
    10     18000     1.21     0.15     13     100
    11       -      -      -      -      -
    12       -      -      -      -      -
    13     11000     1.00     0.17     21     100
                                           表7
 No. 试料No.    平行度(mm) 轧制状态   退火温度(℃)×3H   轧制后的结晶粒径(μm)
实施例2   14    7     0.54     ×       -         -
  15    7     0.06     ○      1230       1600
  16    7     0.06     ×       -         -
注1)平行度表示相对于长度50mm的弯曲量。
                             表8
 No.                 磁特性和铁损 相对密度(％)
    μm   BS(T)   iHc(Oe)   η(W/kg)
  实施例2   14     -    -       -      -     -
  15   16000   1.18    0.1717     14     100
  16     -    -       -      -     -
实施例3
作为烧结硅钢板的原料粉末，按照表9所示成分的Fe-Si化合物经高频熔化制锭，然后经粗粉碎、超细粉碎机粉碎，制作表1所示平均粒度的粉末。此外，作为铁粉末，使用表9所示成分和平均粒度的羰基铁粉。化合物栏()内的β、ε、ξβ表示Fe-Si化合物的结晶相。
将Fe-Si化合物粉末和羰基铁粉以表10所示比例配合，然后用V形漏斗混合，在各混合粉末中的表11所示的添加量添加PVA(聚乙烯醇)粘合剂、水、塑化剂，制成浆状，将该粉浆用完全密闭型喷雾干燥器在氮气中进行造粒，设定热风入口温度为100℃，出口温度为40℃。
将平均粒径约100μm的该造粒粉用压缩压力机以2ton/cm2压粉成形为表12所示的形状，然后在真空中和氢中如表12所示那样脱除粘合剂，在烧结温度下进行烧结，得到表5所示尺寸的烧结体。将所得烧结体的富铁相含有率、残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表13。该富铁相的含有率，以Fe-Si化合物特有的最大X线衍射强度和有体心立方结构(bcc)的硅钢的(110)衍射强度比进行相对评价。
将表13所示尺寸的烧结体先用60mmφ的2段辊以辊周速度60mm/sec冷轧到压下率50％，然后用20mmφ的4段辊以同一辊周速度冷轧到0.1mm。将其轧制状态示于表14。表14中的轧制状态，◎表示非常良好，○表示良好，△表示在轧制板的端面发生细裂纹，×表示全面发生裂纹。
此外，轧制后冲压成20mmφ×10mmφ×0.1mm(t)的圆环，以表14所示的退火温度进行热处理，然后测定直流磁特性和频率5kHz下的铁损。将其结果示于表15。作为磁特性的比较例，表15示出了Fe-6.5Si的熔化材的磁特性。
                                      表9
原料No. Si含量(wt％)   化合物 平均粉末粒度(μm)                微量成分(wt％)
     残留O，C     金属元素
    O     C 元素名   添加量
FeSi化合物粉末     1     20.1     Fe2Si(β)     6.4   0.040   0.007     无    -
    2     33.5     FeSi(ε)     4.8   0.060   0.013     无    -
    3     33.5     FeSi(ε)     4.9   0.060   0.014     V   0.10
    4     33.5     FeSi(ε)     4.8   0.065   0.015     Al   2.60
    5     33.5     FeSi(ε)     4.8   0.080   0.018     Ti   5.10
    6     50.1    FeSi2(ζβ)     3.5   0.092   0.025     Al   3.85
  Fe粉末     7      -       Fe     5.8   0.240   0.023     无     -
注)化合物栏()内的β、ε、ξβ表示Fe-Si化合物的结晶相。
                                       表10
 原料No   组成wt(％)          微量成分 Fe-Si化合物粉末和铁粉的配合重量
    Fe     Si     元素名     含量(wt％)     原料No.     Fe-Si(wt％)     Fe(wt％)
实施例3     1     97     3      无       -     1     14.9      85.1
    2    93.5    6.5      无       -     1     32.3      67.7
    3    93.5    6.5      无       -     2     19.4      80.6
    4    93.5    6.5       V     0.02     3     19.4      80.6
    5    93.5    6.5       Al     0.50     4     19.4      80.6
    6    93.5    6.5       Ti     1.00     5     19.4      80.6
    7    93.5    6.5       Al     0.50     6     14.9      85.1
    8     90     10       无      -     6     20.0      80.0
                             表11
                粘合剂添加量
    聚合物     塑化剂      水
实施例3、4     聚乙烯醇：0.5wt％     甘油：0.1wt％      水：54wt％
                                     表12
 No.   试料No.     成形体尺寸(mm)   脱粘合剂条件     烧结条件
气氛 温度(℃) 时间(H) 气氛 温度(℃) 时间(H)
实施例3     1     1     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1100  2
    2     1     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1100  2
    3     1     60×60×11.8 真空 500  2 真空 1100  2
    4     2     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1050  2
    5     3     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1040  2
    6     4     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1030  2
    7     5     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200  2
    8     5     60×60×1.2 真空 500  2 真空 950  2
    9     5     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1000  2
    10     6     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1000  2
    11     6     60×60×1.2 氢 500  2 氢 1000  2
    12     7     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1000  2
    13     3     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1040  2
    14     3     60×60×11.8 真空 500  2 真空 1040  2
    15     8     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1000  2
    16     8     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1000  2
                                          表13
 No. 试料No.     轧制前尺寸(mm) 平行度(mm)     残留氧·碳量(wt％)   X线衍射强度比   相对烧结密度(％)
    O     C
实施例3     1     1     50×50×1.0     0.32   0.1500   0.005   0.012     96
    2     1     50×50×5.0     0.17   0.1500   0.005   0.012     96
    3     1     50×50×10.0     0.14   0.1500   0.005   0.012     96
    4     2     50×50×1.0     0.34   0.1400   0.006   0.024     95
    5     3     50×50×1.0     0.35   0.1600   0.008   0.020     95
    6     4     50×50×1.0     0.31   0.1600   0.008   0.018     96
    7     5     50×50×1.0     0.29   0.1700   0.008   0.001     99
    8     5     50×50×1.0     0.30   0.1700   0.008   0.086     87
    9     5     50×50×1.0     0.34   0.1700   0.008   0.014     96
    10     6     50×50×1.0     0.23   0.1800   0.008   0.017     95
    11     6     50×50×1.0     0.25   0.0840   0.001   0.017     95
    12     7     50×50×1.0     0.33   0.1900   0.010   0.025     94
    13     3     50×50×5.0     0.17   0.1600   0.008   0.017     96
    14     3     50×50×10.0     0.13   0.1600   0.008   0.018     96
    15     8     50×50×1.0     0.37   0.1900   0.013   0.045     95
    16     8     50×50×5.0     0.20   0.1900   0.013   0.043     95
注1)平行度表示相对于长度50mm的弯曲量。
                                 表14
   No.   试料No.   轧制状态   退火温度(℃)×3H   平均结晶粒径(μm)
实施例3     1     1     ◎     1200     1000
    2     1     ○     1250     1200
    3     1     ×      -      -
    4     2     ◎     1260     1100
5 3 ◎ 1220 1300
    6     4     ◎     1200     1900
    7     5     ×       -      -
    8     5     ×       -      -
    9     5     ◎     1200     1800
    10     6     ◎     1200     1700
    11     6     ◎     1200     1600
    12     7     ◎     1280     2000
    13     3     ○     1250     1800
    14     3     ×       -      -
    15     8     ◎     1220     2300
    16     8     ○     1250     2500
  比较例 Fe-6.5Si 溶化材 - 3600
                                              表15
  No. 原料No.                   磁特性和铁损(η)  相对密度(％)
    μm     Bs(T)   iHc(Oe)   η(W/kg)
实施例3     1     1     9000     1.41     0.35     21     100
    2     1     11000     1.43     0.32     18     100
    3     1      -      -      -      -     -
    4     2     10000     1.24     0.21     18     100
    5     3     13000     1.23     0.19     16     100
    6     4     16000     1.21     0.16     14     100
    7     5      -       -      -      -      -
    8     5      -       -      -      -      -
    9     5     17000     1.21     0.16     14     100
    10     6     16000     1.21     0.16     14     100
    11     6     15000     1.21     0.17     15     100
    12     7     17000     1.22     0.15     13     100
    13     3     16000     1.21     0.15     14     100
    14     3       -      -      -      -      -
    15     8     10000     1.00     0.19     20     100
    16     8     11000     1.00     0.18     22     100
 比较例 Fe-6.5Si 16000 1.22 0.14 14     100100100
实施例4
作为La烧结硅钢的原料粉末，使用具有表16所示成分和平均粒度的Fe-Si-La化合物粉末。该Fe-Si-La化合物粉末，是先将表1所示Fe-Si化合物和La经高频熔化使之熔融，制作合金锭，然后将该锭粗粉碎，接着再进行微细粉碎机的粉碎而制作的。作为Fe粉末，使用具有表16所示成分和平均粒度的羰基铁粉末。另外，表16的化合物栏中示出的β、ε及ζβ表示FeSi化合物结晶相的种类。
接着，将Fe-Si-La化合物粉末和Fe粉末以表17所示比例配合，然后用V形漏斗混合。另外表17的原料No.8和9不含La，用作比较例。
对所得的各混合粉末以表11所示的添加量添加PVA(聚乙烯醇)粘合剂、水和塑化剂，形成浆体。将该粉浆用喷雾干燥装置以热风入口温度100℃、出口温度75℃的设定条件及氮气进行造粒。造粒粉的平均粒径约为80μm。
接着，将上述造粒粉用压缩压力机以压力2ton/cm2压粉成形。将成形体的尺寸示于表18。然后，在真空中和氢中以表18所示的脱粘合剂条件及烧结温度条件进行烧结，得到表19所示尺寸的烧结体。将烧结体的残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径和相对密度示于表19。将轧制状态的评价结果、退火温度、轧制硅钢板的平均晶粒粒径、直流磁特性、直流电阻率ρ、以及测定密度示于表20。轧制状态栏的符号与实施例1同样。
表20中，作为比较例，记载了对Si含量3.0wt％的硅钢熔化材、以及Si含量6.5wt％的硅钢熔化材的特性评价结果。
                                           表16
原料No. Si含量(wt％)   化合物   平均粉粒度(μm)              微量成分(wt％)
        残留O，C      金属元素
  O      C 元素名   含量
Fe-Si-La化合物粉末     1     20.1     Fe2Si(β)     6.4    0.040    0.070     La   0.67
    2     33.5     FeSi(ε)     4.9    0.060    0.014     La   0.26
    3     33.5     FeSi(ε)     4.8    0.065    0.015     La   2.63
    4     33.5     FeSi(ε)     4.8    0.080    0.018     La   5.25
    5     33.5     FeSi(ε)     4.5    0.105    0.029     La   10.5
    6     33.5     FeSi(ε)     4.1    0.116    0.035     La   12.9
    7     50.1    FeSi2(ζβ)     3.5    0.092    0.025     La   3.85
  Fe-Si粉末     87     20.1    Fe2Si(β)     6.6    0.038    0.007    无    --
    9     33.5    FeSi(ε)     4.8    0.060    0.013    无    --
  Fe粉末     10      -       Fe     5.8    0.240    0.023    无    --
注)化合物栏()内的β、ε、ζβ表示Fe-Si化合物的结晶相。
                                           表17
原料No   组成wt(％)     Fe-Si-La化合物粉末和铁粉的配合重量
    Fe     Si   (wt％)   原料No.   Fe-Si-La(wt％)   Fe(wt％)
实施例4   1   97   3     0.1     1      14.9     85.1
  2   93.5   6.5     0.05     2      19.4     80.6
  3   93.5   6.5     0.50     3      19.4     80.6
  4   93.5   6.5     1.0     4      19.4     80.6
  5   93.5   6.5     2.0     5      19.4     80.6
  6   93.5   6.5     2.4     6      19.4     80.6
  7   90   10     0.77     7      20.0     80.0
  比较例   8   97   3     0.0     8      14.9     85.1
  9   93.5   6.5     0.0     9      19.4     80.6
                                       表18
试料No. 原料No.     成形体尺寸(mm)     脱粘合剂条件       烧结条件
气氛 温度(℃) 时间(H) 气氛 温度(℃) 时间(H)
实施例3     1     1     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
    2     2     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
    3     3     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
    4     3     60×60×5.8 真空  500    2 真空   500   2
    5     3     60×60×11.8 真空  500    2 真空   500   2
    6     3     60×60×1.2 氢  500    2 氢   500   2
    7     4     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
    8     5     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
    9     6     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
   10     7     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
比较例    11     8     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
   12     9     60×60×0.6 真空  500    2 真空   500   2
   13     9     60×60×1.2 真空  500    2 真空   500   2
                                    表19
试料No. 原料No.     轧制前尺寸(mm)   平行度(mm)      残留氧·碳量(wt％) 平均结晶粒径(μm) 相对烧结密度(℃)
      O     C
实施例3     1     1     50×50×1.0     0.35   0.1700   0.005     82     98
    2     2     50×50×1.0     0.38   0.1700   0.006     120     96
    3     3     50×50×1.0     0.32   0.2200   0.008     140     96
    4     3     50×50×5.0     0.18   0.2100   0.008     140     96
    5     3     50×50×10.0     0.14   0.2000   0.008     130     96
    6     3     50×50×1.0     0.37   0.0860   0.002     200     97
    7     4     50×50×1.0     0.33   0.2500   0.009     150     96
    8     5     50×50×1.0     0.42   0.2800   0.010     170     96
    9     6     50×50×1.0     0.39   0.3100   0.012     190     96
    10     7     50×50×1.0     0.48   0.2400   0.008     90     96
比较例     11     8     50×50×1.0     0.37   0.1500   0.005     74     98
    12     9     50×50×0.5     0.63   0.2100   0.005     95     97
    13     9     50×50×1.0     0.34   0.1800   0.005     110     97
注1)平行度表示相对于长度50mm的弯曲量。
                                     表20
试料No. 原料No. 轧制状态   退火温度(℃) 平均结晶粒径(μm)                  磁特性及电阻率   相对
μm   Bs(T)   iHc(Oe)   p×10-7(Ωm) 密度(％)
实施例3    1    1     ◎     1150     1000   8000   1.40   0.37    3.8     100
   2    2     ◎     1200     1300   11000   1.41   0.32    9.4     100
   3    3     ◎     1200     1500   11000   1.39   0.26    13.2     100
   4    3     ○     1200     1600   110000   1.38   0.24    13.5     100
   5    3     ×     ---     ---     -     -    -     -      -
   6    3     ◎     1170     2000   12000   1.38   0.20    13.2     100
   7    4     ◎     1250     2400   14000   1.34   0.16    24.2     100
   8    5     ◎     1250     2800   15000   1.32   0.14    68.2     100
   9    6     ×     ---     ---    ---     -     -      -      -
  10    7     ◎     1250     2500   11000   1.00   0.17    20.2     100
比较例   11    8     ◎     1150     850   6500   1.40   0.45    2.9     100
  12    9     ×     ---     ---    ---    -     -      -      -
  13    9     ◎     1200     1200   11000   1.43   0.32    8.6     100
熔化材 Fe-3.0Si 熔化材 --- 2700 9800 1.43 0.35 2.1 100
Fe-6.5Si 熔化材 --- 3600 18000 1.42 0.14 7.2 100
注)退火温度是最适宜的热处理温度。
实施例5
作为烧结硅钢板的原料粉末，按表21所示成分的Fe-Si化合物和Fe-Si-Al化合物，经高频熔化制锭，然后进行粗粉碎、微细粉碎机粉碎，制作表21所示平均粒度的粉末。
此外，作为铁粉末，使用表21所示成分和平均粒度的羰基铁粉。将Fe-Si化合物或Fe-si-Al化合物和羰基铁粉以表22所示比例配合后，用V形漏斗混合。
此外，作为所希望组成的粉末，使用表23所示成分和平均粒度的气体雾化粉末。在各原料粉末中以表24所示的添加量添加PVA(聚乙烯醇)粘合剂、水、塑化剂，制成浆体状，将该粉浆用完全密闭型喷雾干燥装置在氮气下进行造粒，设定热风入口温度100℃，出口温度40℃。
将平均粒径约80μm的该造粒粉用压缩压力机以2ton/cm2压力压粉成形为表25所示形状，然后在真空中以表25所示的脱粘合剂、烧结温度进行烧结，得到表26所示尺寸的烧结体。将所得烧结体的平行度、残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表26和27。
将表28所示尺寸的烧结体先用外径60mm的2段轧辊以辊周速度60mm/sec冷轧到压制率50％，然后再用外径20φ的4段轧辊以同-辊周速度冷轧到表28所示的厚度，将其轧制状态示于表28。
轧制后，冲压成20φ×10φ的圆环，然后在钢板的两面以表30所示厚度真空淀积Al，以表30所示的退火温度进行热处理，测定直流磁特性。将其结果示于表30。表29中的轧制状态与实施例1同等。
实施例6
将表23所示成分的熔融硅钢高频熔化后，流入水冷的厚度5mm的薄板状铸型，制作急冷的50×50×5mm的钢板，并制作不经水冷而是缓冷的钢板。将所得钢板的残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表27。
为防止轧制时的裂纹、细裂纹的发生，在冷轧前，准备将50×50mm的两面用表面清理机除去表面凹凸的钢板(实施例No.18、19)，另准备不经研磨的钢板(实施例No.17)，以与实施例1同一冷轧条件轧制到表8所示厚度，将结果示于表28。
轧制后，冲压成20φ×10φ的圆环，然后在钢板的两面以表29所示厚度真空淀积Al，以表29所示的退火温度进行热处理，测定直流磁特性。将其结果与不经水冷制作的熔化材的磁特性相比较，示于表30。
作为磁特性的比较例，将通常的Fe-6.5Si和森达斯特铁硅铝磁性合金熔化材的磁特性示于表30。
                                      表21
原料No.     Si含量(wt％)    Al含量(wt％)    化合物  平均粒度(μm)     残留O，C量(wt％)
      O       C
 Fe-Si-Al化合物粉末    1     20.1     0.0     Fe2Si(β)     6.4     0.040     0.007
   2     33.5     0.0     FeSi(ε)     4.8     0.060     0.013
   3     33.5     2.0     FeSi(ε)     4.9     0.090     0.017
   4     33.5     6.0     FeSi(ε)     4.7     0.120     0.018
   5     50.1     1.0    FeSi2(ζβ)     3.6     0.130     0.025
 Fe粉末    6      -      -        Fe     5.8     0.240     0.023
注)化合物中()内的β，ε，ζβ表示Fe-Si化合物的结晶相。
                                         表22
原料No.              组成(wt％)         Fe-Si-Al化合物粉末和铁粉的配合重量(wt)
    Fe     Si   Al     No       Fe-Si-Al(wt％)   Fe(wt％)
实施例5    1    91.7    8.3    0.0     1          41.3     58.7
   2    90.0    10.0    0.0     1          29.9     70.1
   3    88.3    11.7    0.0     2          34.9     65.1
   4    89.4    10.0    0.6     3          29.9     70.1
   5    88.2    10.0    1.8     4          29.9     70.1
   6    89.8    10.0    0.2     5          20.0     80.0
                                          表23
原料No.   Si含量(wt％)   Al含量(wt％) 平均粉末粒度(μm)        残留O，C量(wt％)
     O     C
  粉末原料     7     8.3     0.0       25    0.067     0.027
    8     10.0     0.0       30    0.089     0.027
    9     11.7     0.0       28    0.103     0.030
    10     10.0     2.0       30    0.120     0.033
    11     10.0     3.0       30    0.150     0.045
    熔化原料     12     10.0     1.0       -    0.004     0.001
                      表24
               粘合剂添加量
    聚合物     塑化剂   水
实施例5、7     聚乙烯醇：0.5wt％     甘油：0.1wt％   水：54wt％
                                           表25
  No.   试料No.      成形体尺寸(mm)        脱粘合剂条件        烧结条件
气氛 温度(℃) 时间(H) 气氛 温度(℃) 时间(H)
实施例5     1     1     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    2     2     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    3     2     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1200     3
4 2 60×60×11.8 真空 500 2 真空 1200 3
    5     3     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    6     4     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    7     5     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    8     5     60×60×1.2 真空 500  2 氢 1200     3
    9     6     60×60×1.2 真空 500  2 氢 1200     3
    10     7     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    11     8     60×60×1.2 真空 500  2 氢 1200     3
    12     9     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    13     10     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
    14     10     60×60×5.8 真空 500  2 真空 1200     3
    15     10     60×60×11.8 真空 500  2 真空 1200     3
    16     11     60×60×1.2 真空 500  2 真空 1200     3
                       表26
No.   试料No.     轧制前尺寸(mm)     平行度(mm)
实施例5     1     1     50×50×1.0     0.33
    2     2     50×50×1.0     0.34
    3     2     50×50×5.0     0.18
    4     2     50×50×10.0     0.12
    5     3     50×50×1.0     0.37
    6     4     50×50×1.0     0.32
    7     5     50×50×1.0     0.34
    8     5     50×50×1.0     0.36
    9     6     50×50×1.0     0.30
    10     7     50×50×1.0     0.30
    11     8     50×50×1.0     0.30
    12     9     50×50×1.0     0.35
    13     10     50×50×1.0     0.37
    14     10     50×50×5.0     0.17
    15     10     50×50×10.0     0.12
    16     11     50×50×1.0     0.37
  实施例6     17     12     50×50×5.0     0.65
    18     12     50×50×5.0     0.08
    19     12     50×50×5.0     0.09
注1)平行度表示相对于长度50mm的弯曲量。注2)实施例No.18，19表示表面研磨后的平行度。注3)实施例No.19表示不水冷而经缓冷的熔化钢板。
                                           表27
      残留氧·碳量(wt％)   平均结晶粒径(μm)   相对密度(％)
    O     C
实施例5     1     0.1800     0.007     72     99
    2     0.2100     0.007     79     99
    3     0.2100     0.007     63     99
    4     0.2100     0.007     56     99
    5     0.2200     0.008     84     99
    6     0.1700     0.010     80     99
    7     0.2000     0.010     86     99
    8     0.2100     0.010     370     100
    9     0.1800     0.010      90     99
    10     0.2000     0.012     113     99
    11     0.2000     0.012     105     99
    12     0.1900     0.010     110     99
    13     0.2200     0.010     124     99
    14     0.2200     0.010     103     99
    15     0.2200     0.010     94     99
    16     0.2400     0.012     146     99
  实施例6     17     0.004     0.001     230     100
    18     0.004     0.001     230     100
    19     0.004     0.001     3400     100
                           表28
No.   试料No.   轧制后的厚度(mm)   相对密度(％)   轧制状态
实施例5     1     1      0.1     100     ◎
    2     2      0.1     100     ◎
    3     2      0.9     100     ○
    4     2      0.9      -     △
    5     3      0.1     100     ◎
    6     4      0.1     100     ◎
    7     5      0.1     100     ◎
    8     5      0.1     100     ◎
    9     6      0.1     100     ◎
    10     7      0.1     100     ○
    11     8      0.1      -     ×
    12     9      0.1     100     ◎
    13     10      0.1     100     ◎
    14     10      0.9     100     ○
    15     10      0.9      -     △
    16     11      0.1      -     ×
  实施例6     17     12      0.9      -     △
    18     12      0.9     100     ◎
    19     12      0.9      -     ×
                                  表29
No.   试料No.   轧制后的厚度(mm) Al淀积膜厚(μm)                退火条件
  气氛   扩散温度(℃×3H)   晶粒成长温度(℃×3H)
实施例5     1     1     0.1     6   真空     1050     1250
    2     2     0.1     6     Ar     1100     1250
    3     2     0.9     10     Ar     1150     1300
    4     2      -     -     -       -       -
    5     3     0.1     6     Ar     1100     1250
    6     4     0.1     5   真空     1050     1250
    7     5     0.1     10     Ar     1150     1300
    8     5      -     -     -      -       -
    9     6     0.1     5   真空     1100     1250
    10     7     0.1     6     Ar     1150     1250
    11     8      -     -     -      -       -
    12     9     0.1     7    Ar     1150     1250
    13     10     0.1     8   真空     1100     1300
    14     10     0.9     5   真空     1100     1250
    15     10      -     -     -      -       -
    16     11      -     -     -      -       -
    实施例6     17     12      -     -     -      -       -
    18     12     0.6     10     Ar     1150     1300
    19     12      -     -     -      -       -
    比较例     20     -      -     -     -      -       -
    21     -      -     -     -      -       -
                                        表30
   No.   平均结晶粒径(mm)       Si，Al成分                 磁特性
  Si(wt％)    Al(wt％)     μi     Bs(T)     iHc(Oe)
实施例5     1      1.5      8.0      2.1     4500     1.31     0.09
    2      1.3      9.7      2.1     4700     1.14     0.09
    3      2.1      10.0      0.4     3200     1.28     0.13
    4       -       -       -      -      -      -
    5      1.5      9.7      2.1     4000     1.24     0.10
    6      1.8      9.8      2.4     5700     1.18     0.09
    7      2.4      9.6      5.4    28000     1.09     0.03
    8       -       -       -      -       -      -
    9      1.7      9.9      2.0     4700     1.20     0.08
    10      1.7      8.0      2.1     4500     1.31     0.09
    11       -       -       -      -       -      -
    12      1.8      11.0      2.4     5000     1.17     0.08
    13      2.8      9.7      4.9     18000     1.10     0.04
    14      1.6      9.9      2.4     5200     1.18     0.07
    15       -       -       -     -      -      -
    16       -       -       -     -      -      -
    实施例6     17       -       -       -     -      -      -
    18      2.5      9.8      2.1     4800     1.11     0.08
    19       -       -       -     -      -      -
    比较例     20       -      6.5       -    3000     1.22     0.14
    21       -      9.6      5.4    32000     1.09     0.03
实施例7
作为烧结硅钢板的原料粉末，按照表31所示成分的Fe-Si化合物和Fe-Si-Al化合物，高频熔化后制锭，然后经粗粉碎、微细粉碎机粉碎，制作表31所示平均粒度的粉末。
此外，作为铁粉末，使用表31所示成分和平均粒度的羰基铁粉。将Fe-Si化合物或Fe-Si-Al化合物和羰基铁粉以表32所示比例配合，然后用V形漏斗混合。
另外，作为所希望组成的粉末，使用表24所示成分和平均粒度的气体雾化粉末。在各原料粉末中以表33所示的添加量添加PVA(聚乙烯醇)粘合剂、水、塑化剂，制成浆状，将该粉浆用完全密闭型喷雾干燥装置以氮气进行造粒，设定热风入口温度100℃，出口温度40℃。
将平均粒径约80μm的该造粒粉用压缩压力机以2ton/em2压力压粉成形为表34所示形状，然后在真空中以表34所示的脱粘合剂、烧结温度进行烧结，得到表36所示尺寸的烧结体。将所得烧结体的平行度、富铁相含有率、残留氧量、残留碳量、平均晶粒粒径、相对密度示于表35和36。该富铁相的含有率，以FeSi化合物特有的最大X线衍射强度和有体心立方结构(bcc)的硅钢的(110)衍射强度比进行相对评价。
将表35所示尺寸的烧结体先用外径60mm的2段轧辊以辊周速度60mm/sec冷轧到压下率50％，然后再用外径20φ的4段轧辊以同一辊周速度冷轧成表37所示厚度。将其轧制状态示于表38。
轧制后，冲压成20φ×10φ的圆环，然后在钢板的两面以表38所示厚度真空淀积Al，此表38所示退火温度进行热处理，测定直流磁特性，将结果示于表39。表39中的轧制状态与实施例1同等。作为磁特性的比较例，表39示出了通常的Fe-6.5Si和森达斯特铁硅铝磁性合金熔化材的磁特性。
                                    表31
原料No.   Si含量(wt％)   Al含量(wt％)   化合物 平均粒度(μm)     残留O，C量(wt％)
    O     C
 Fe-Si-Al化合物粉末    1     20.1     0.0     Fe2Si(β)     6.4     0.040    0.007
   2     33.5     0.0     FeSi(ε)     4.8     0.060    0.013
   3     33.5     2.0     FeSi(ε)     4.9     0.090    0.017
   4     33.5     6.0     FeSi(ε)     4.7     0.120    0.018
   5     50.1     1.0    FeSi2(ζβ)     3.6     0.130    0.025
 Fe粉末    6      -      -       Fe     5.8     0.240    0.023
注)化合物中()内的β，ε，ζβ表示Fe-Si化合物的结晶相。
                                         表32
原料No.             组成(wt％)   Fe-Si-La化合物粉末和铁粉的配合重量(wt)
    Fe     Si    Al   原料No    Fe-Si-Al(wt％)   Fe(wt％)
实施例7     1   91.7    8.3    0.0     1        41.3     58.7
    2   90.0    10.0    0.0     1        29.9     70.1
    3   88.3    11.7    0.0     2        34.9     65.1
    4   89.4    10.0    0.6     3        29.9     70.1
    5   88.2    10.0    1.8     4        29.9     70.1
    6   89.8    10.0    0.2     5        20.0     80.0
                                       表33
原料No.   Si含量(wt％)   Al含量(wt％) 平均粉末粒度(μm)      残留O，C量(wt％)
    O       C
粉末原料     7      8.3      0.0       25    0.067     0.027
    8      10.0      0.0       30    0.089     0.027
    9      11.7      0.0       28    0.103     0.030
    10      10.0      2.0       30    0.120     0.033
    11      10.0      3.0       30    0.150     0.045
    熔化原料     12      10.0      1.0       -    0.004     0.001
                                             表34
  No.   试料No.     成形体尺寸(mm)         脱粘合剂条件          烧结条件
气氛 温度(℃) 时间(H)  气氛    温度(℃) 时间(H)
实施例7     1     1      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
    2     2      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
    3     2      60×60×5.8 真空  500     2   真空   1150     3
    4     2      60×60×11.8 真空  500     2   真空   1100     3
    5     3      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1100     3
    6     4      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1100     3
    7     5      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1100     3
    8     5      60×60×1.2 真空  500     2   氢   1200     3
    9     6      60×60×1.2 真空  500     2   氢   1100     3
    10     7      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
    11     8      60×60×1.2 真空  500     2   氢   1150     3
    12     9      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
    13     10      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
    14     10      60×60×5.8 真空  500     2   真空   1150     3
    15     10      60×60×11.8 真空  500     2   真空   1150     3
    16     11      60×60×1.2 真空  500     2   真空   1150     3
                           表35
No.   试料No.     轧制前尺寸(mm)     平行度(mm)
实施例7     1     1     50×50×1.0     0.30
    2     2     50×50×1.0     0.31
    3     2     50×50×5.0     0.15
    4     2     50×50×10.0     0.09
    5     3     50×50×1.0     0.34
    6     4     50×50×1.0     0.28
    7     5     50×50×1.0     0.30
    8     5     50×50×1.0     0.32
    9     6     50×50×1.0     0.25
    10     7     50×50×1.0     0.32
    11     8     50×50×1.0     0.29
    12     9     50×50×1.0     0.31
    13     10     50×50×1.0     0.34
    14     10     50×50×5.0     0.14
    15     10     50×50×10.0     0.10
    16     11     50×50×1.0     0.51
  注1)平行度表示相对于50mm的弯曲量。
                                   表36
    残留氧·碳量(wt％) 平均结晶粒径(μm)   X线衍射强度比 相对密度(％)
实施例7         O     C
    1     0.1500     0.007     51     0.010     93
    2     0.1600     0.006     58     0.010     93
    3     0.1700     0.007     46     0.010     93
    4     0.1600     0.008     41     0.012     90
    5     0.1600     0.008     62     0.014     90
    6     0.1700     0.009     60     0.012     91
    7     0.1800     0.009     65     0.010     91
    8     0.0850     0.001     350     0.001     94
    9     0.0810     0.001     63     0.012     90
    10     0.1800     0.012     70     0.008     92
    11     0.0750     0.001     68     0.007     93
    12     0.1900     0.007     71     0.008     92
    13     0.3000     0.007     74     0.006     93
    14     0.1800     0.007     62     0.008     92
    15     0.1900     0.007     64     0.007     92
    16     0.1800     0.006     85     0.007     93
                                  表37
No.   试料No.   轧制后的厚度(mm)   相对密度(％)   轧制状态
实施例7     1     1      0.1     100     ◎
    2     2      0.1     100     ◎
    3     2      0.9     100     ○
    4     2      0.9      -     △
    5     3      0.1     100     ◎
    6     4      0.1     100     ◎
    7     5      0.1     100     ◎
    8     5      0.1     100     ◎
    9     6      0.1     100     ◎
    10     7      0.1     100     ○
    11     8      0.1      -     ×
    12     9      0.1     100     ◎
    13     10      0.1     100     ◎
    14     10      0.9     100     ○
    15     10      0.9       -     △
    16     11      0.1       -     ×
                                    表38
No.   试料No.   轧制后的厚度(mm)   Al淀积膜厚(μm)                退火条件
  气氛 扩散温度(℃×3H) 晶粒成长温度(℃×3H)
实施例7     1     1     0.1     6   真空     1050     1250
    2     2     0.1     6    Ar     1100     1250
    3     2     0.9     10    Ar     1150     1300
    4     2      -     -    -       -      -
5 3 0.1 6 Ar 1100 1250
    6     4     0.1     5   真空     1050     1250
    7     5     0.1     10    Ar     1150     1300
    8     5     0.1     10   真空     1150     1300
    9     6     0.1     5   真空     1100     1250
    10     7     0.1     6    Ar     1150     1250
    11     8      -     -    -      -      -
    12     9     0.1     7    Ar     1150     1250
    13     10     0.1     8   真空     1100     1300
    14     10     0.9     5   真空     1100     1250
    15     10      -     -    -      -      -
    16     11      -     -    -      -      -
                                         表39
No.   平均结晶粒径(mm)        Si，Al成分                磁特性
Si(wt％) Al(wt％) μi Bs(T) iHc(Oe)
实施例7     1     1.6     8.0     2.1     4500     1.31     0.09
    2     1.4     9.7     2.0     4500     1.14     0.10
    3     2.4     10.0     0.4     3200     1.28     0.13
    4      -      -      -      -      -      -
    5     1.6     11.0     2.1     2800     1.18     0.15
    6     1.7     9.8     2.4     5800     1.18     0.09
    7     2.6     9.6     5.4     28000     1.09     0.03
    8      -      -      -      -      -      -
    9     1.5     9.9     2.0     4700     1.20     0.08
    10     1.5     8.0     2.1     4500     1.31     0.09
    11      -      -      -      -      -      -
    12     2.0     11.0     2.4     5000     1.17     0.08
    13     3.1     9.7     5.0     17000     1.10     0.03
    14     1.7     9.9     2.4     5200     1.18     0.07
    15      -      -      -     -      -     -
    16      -      -      -     -      -     -
    比较例     20      -     6.5      -    3000     1.22    0.14
    21      -     9.6     5.4    32000     1.09    0.03
过去，Fe中含Si 3wt％以上的硅钢，一般平均晶粒粒径大到数mm，因此不可能冷轧。但是，采用本发明的制造方法，作为初始原料使用粉末冶金制作粉末，使板状烧结体或急冷钢板的平均晶粒粒径达300μm以下，使得在晶界的滑移变形后，引起晶粒内的滑移变形，因此可以冷轧，此外，使用粉末冶金的方法制作将纯Fe粉末和Fe-Si粉末以一定比例配合的混合粉，使烧结体中残存富Fe相，利用该晶粒的塑性变形使冷轧成为可能，而且若预先仅添加Ti、V、Al等非磁性金属元素，则退火时可以促进晶粒的成长，薄钢板的磁特性与过去的熔化材大致同等，能够制作磁特性优良的硅钢板。
利用本发明制作的轧制硅钢板有以下特征，由于使平均晶粒粒径微细化、或者以一定的比例将铁粉和Fe-Si化合物粉末混合，烧结时残存富Fe相，减薄轧制前的板厚且提高平行度，所以可以冷轧和冲压加工。而且具有取向性，因此退火后具有与通常的熔化材同等的磁特性。因而，今后可以将其用途扩大到涉及变压器和轭铁材等广阔的范围。
此外，本发明通过在硅钢中添加La，使La的氧化物析出到晶界，与不添加时比较，可以显现出数倍至近10倍水平的高的电阻率。即使作为对高频变压器磁芯等在频率高的更变磁场下工作的、必需涡流损失低的部件材料，也可以提供特别好的特性。
而且本发明通过利用可以冷轧的本发明的轧制硅钢板，轧制后在该薄板的两面淀积Al，然后经热处理使Al扩散浸透到该薄板的内部，同时使晶粒粒径粗大化，得到了具有与熔化材同等优良磁特性的森达斯特铁硅铝磁性薄板，使得能够容易地生产极薄的森达斯特铁硅铝磁性合金板，因此可以预料，该森达斯特铁硅铝磁性合金薄板的用途会飞跃地扩大到涉及变压器和轭铁材等广阔的范围。

Claims (23)

1.Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得平均晶粒粒径300μm以下和Si含量为3-10wt％的Fe-Si合金钢烧结体的工序，其中所述烧结体的厚度为5mm以下，将上述烧结体原料冷轧的工序，将上述冷轧材退火的工序。
2.Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得平均晶粒粒径300μm以下和Si含量为3-10wt％的Fe-Si合金钢熔化锭的工序，其中所述熔化锭的厚度为5mm以下，将上述熔化锭原料冷轧的工序，将上述冷轧材退火的工序。
3.Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得平均晶粒粒径300μm以下和Si含量为3-10wt％的含La的Fe-Si合金钢熔化锭的工序，其中所述熔化锭的厚度为5mm以下，将熔化锭在热状态下反复轧制或锻造使La的氧化物在晶界析出的工序，将上述熔化锭原料冷轧的工序，将上述冷轧材退火的工序。
4.Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得具有富Fe相和富Si的Fe-Si固溶体相的Si含量为3-10wt％的烧结体的工序，其中所述烧结体的厚度为5mm以下，将上述烧结体原料冷轧的工序，将上述冷轧材退火的工序。
5.权利要求1～4任一项所述的Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，烧结体或熔化锭中含La 0.05wt％～2.0wt％。
6.权利要求1～4任一项所述的Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，烧结体或熔化锭中单独或复合地含0.01～1.0wt％的Ti、Al、V。
7.权利要求1或4所述的Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，烧结体是采用通过粉末注射成形、压粉成形、粉浆浇注成形法任一种成形再进行烧结的粉末冶金法，或者采用热压法或等离子体烧结的热成形法制备。
8.权利要求2或3所述的Fe-Si合金钢的制造方法，其特征在于，熔化锭是使熔化的Fe-Si合金钢流入浇注厚度5mm以下的水冷铸型进行铸造的熔化锭。
9.Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得平均晶粒粒径300μm以下和Si含量为8.3-11.7wt％的Fe-Si合金钢烧结体的工序，将上述烧结体原料冷轧的工序，在冷轧材上浸渗Al的工序，将上述Al浸渗材退火的工序。
10.Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得平均晶粒粒径300μm以下和Si含量为8.3-11.7wt％的Fe-Si合金钢熔化锭的工序，将上述熔化锭原料冷轧的工序，在冷轧材上浸渗Al的工序，将上述Al浸渗材退火的工序。
11.Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，包括获得具有富Fe相和富Si的Fe-Si固溶相的Si含量为8.3-11.7wt％的烧结体的工序，将上述烧结体原料冷轧的工序，在冷轧材上浸渗Al的工序，将上述Al浸渗材退火的工序。
12.权利要求9～11任一项所述的Fe-Si-Al合金的制造方法，其特征在于，在冷轧材的两面将Al淀积或成膜后，经热处理浸渗Al。
13.权利要求9～11任一项所述的Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，烧结体或熔化锭中单独或复合地含0.01～1.0wt％的Ti、V。
14.权利要求9或11所述的Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，烧结体的厚度为5mm以下。
15.权利要求10所述的Fe-Si-Al合金钢的制造方法，其特征在于，熔化锭的厚度为5mm以下。
16.冷轧用Fe-Si合金钢，其特征在于，是由含Si 3～10wt％、平均晶粒粒径300μm以下的烧结体或熔化锭构成，厚度为5mm以下。
17.冷轧用Fe-Si合金钢，其特征在于，是含Si 3～10wt％、具有富Fe相和富Si的Fe-Si固溶体相的烧结体，厚度为5mm以下。
18.权利要求16或17所述的Fe-Si合金钢，其特征在于，含La0.05wt％～2.0wt％。
19.权利要求16或17所述的Fe-Si合金钢，其特征在于，作为微量成分，单独或复合地含0.01～1.0wt％的Ti、Al、V。
20.Fe-Si合金钢，其特征在于，含有La的氧化物。
21.权利要求20所述的Fe-Si合金钢，其特征在于，La的氧化物在晶界析出。
22.权利要求20或21所述的Fe-Si合金钢，其特征在于，含La0.05wt％～2.0wt％。
23.权利要求20或21所述的Fe-Si合金钢，其特征在于，Si含量为3～10wt％。
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