JP2002302747A - 電磁ステンレス鋼及びその製造方法 - Google Patents
電磁ステンレス鋼及びその製造方法Info
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Abstract
どの特別な施策を図らない低コストのフェライト系ステ
ンレス鋼に於いて、加工、焼鈍後に軟磁気特性が良好な
ステンレス鋼及びその製造方法を提供する。 【解決手段】 質量%で、C:0.003〜0.07
%、Si:0.05〜1.0%、Mn:0.05〜1.
0%、P:0.01〜0.04%、S:0.0005〜
0.01%、Cr:10.5〜13.5%、N:0.0
03〜0.03%、Al:0.015〜0.09%、
V:0.015〜0.2%、O:0.005%未満を含
有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、Cr,A
l,P量の関係がCr/Al≦500、Al/P≧1を
満足する電磁ステンレス鋼であり、脱酸元素としてSi
及びTiを用いずにAlを用いることを特徴とする電磁
ステンレス鋼の製造方法。
Description
ーステアリング用トルクセンサのコアや入出力軸に用い
られる、軟磁気特性に優れる電磁ステンレス鋼及びその
製造方法に関する。
て、耐食性が必要とされるか、あるいは高周波での動作
のため高い比抵抗率が必要である場合などに、素材とし
てステンレス鋼が用いられることが多い。この様な用途
にステンレス鋼を用いる場合として、コストを問わずに
優れた磁気特性を有する鋼を用いる場合と、ある程度磁
気特性を犠牲にしてもコスト低減を主目的にした鋼を用
いる場合がある。
化、結晶粒の粗大化を図り、良好な磁気特性を得てい
る。例えば特開昭62−133042号公報や特開平6
−49605号公報が知られている。このうち特開平6
−49605号公報では、P量を低減して粒成長性を高
める手法を取っている。
ていないステンレス鋼を、コストの面だけで採用してい
るのが実体である。この様なステンレス鋼は一般にプレ
ス成形や冷間鍛造などの加工を行った後に、歪みを除去
して磁気特性を少しでも良好にするための焼鈍を行って
いる。しかし従来の鋼板では、加工、焼鈍後には加工前
の磁気特性に対して劣化してしまうという問題があっ
た。本発明はこの様なステンレス鋼に関する発明であ
る。
やα相単相化、結晶粒の粗大化などの特別な施策を図ら
ない低コストのステンレス鋼に於いて、加工後かつ焼鈍
後の磁気特性に優れるステンレス鋼及びその製造方法を
提供することを目的としている。言い換えれば、加工前
の磁気特性に対して加工、焼鈍後の磁気特性の劣化が小
さいステンレス鋼及びその製造方法を提供するものであ
る。
たり、発明者らは成分及び脱酸方法を変更した種々のフ
ェライト系ステンレス鋼について、溶製して得られた鋼
塊を熱延した後、焼鈍、冷延を組み合わせることによっ
て鋼板を作製した。その後、加工の歪み取りに必要な程
度の焼鈍を施し、磁気特性について調査した。その結
果、下記の知見を得た。
に、通常は脱酸元素としてAl,Ti,Si等が用いら
れるが、脱酸をAlのみで行うことで焼鈍後の磁気特性
が向上する場合がある。 (B)微量のVの添加によって焼鈍後の磁気特性が向上
する場合がある。 (C)磁気特性に及ぼすCr,Al,P量の影響は大き
く、図1に示すようにCr量とAl量の比を低くした場
合に焼鈍後の磁気特性が向上する。また、AlとP量の
比を高くした場合にも向上する(図2参照)。 (D)上記(A)〜(C)を組み合わせることによっ
て、焼鈍後に良好な磁気特性が安定して得られる。
その要旨は以下の通りである。 (1)質量%で、C :0.003〜0.07%、
Si:0.05〜1.0%、Mn:0.05〜1.0
%、 P :0.01〜0.04%、S :0.
0005〜0.01%、 Cr:10.5〜13.5
%、N :0.003〜0.03%、 Al:0.0
15〜0.09%、V :0.015〜0.2%、
O :0.005%未満を含有し、残部が鉄及び不可
避的不純物からなり、Cr,Al,P量の関係が下記
(1)式及び(2)式を満足することを特徴とする電磁
ステンレス鋼。 Cr/Al≦500 …………(1) Al/P≧1 …………………(2) (2)質量%でさらに、Ti:0.03〜0.3%、
Nb:0.03〜0.3%の1種または2種を含
有することを特徴とする前記(1)記載の電磁ステンレ
ス鋼。 (3)質量%でさらに、Ni:0.1〜0.5%を含有
することを特徴とする前記(1)または(2)記載の電
磁ステンレス鋼。 (4)前記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載の電
磁鋼を製造するに際し、脱酸元素としてSi及びTiを
用いずにAlを用いることを特徴とする電磁ステンレス
鋼の製造方法。
について述べる。C:Cは鋼板の磁気特性並びに加工性
を低下させる元素であるため、上限を0.07%とし
た。下限は低いほど好ましいが、精錬時のコストが増加
してしまうため、0.003%とした。
るが、本発明では脱酸元素として用いない。加工性を考
慮した場合には低い方が好ましく、上限を1.0%とし
た。下限はコスト増加を伴わないレベルの0.05%と
した。
る元素であるため、その上限を1.0%とした。下限は
コスト増加を伴わないレベルの0.05%とした。
させるため、上限を0.04%とした。ステンレス鋼で
は精錬時の脱Pが困難であり、P量を0.01%未満に
するには原料コストが高くなるため、下限を0.01%
とした。
なく、ステンレス鋼の基本特性である耐食性を劣化させ
るため、0.01%以下とする必要がある。精錬コスト
を大きく増加させない下限は0.0005%である。
ある耐食性を確保する元素である。10.5%以上でそ
の効果を発揮するため、これを下限とした。上限はコス
トを考慮して13.5%とした。
を低下させる元素であるため、上限を0.03%とし
た。下限は低いほど好ましいが、精錬時のコストが増加
してしまうため、0.003%とした。
り、脱酸元素として用いる。0.015%未満であると
脱酸が不足する場合がある。0.09%を超えると磁気
特性の観点からは良好な特性が得られ問題はないが、原
料コストが増加し、製造時の割れが生じる。従ってAl
の範囲は0.015〜0.09%とした。
するために重要である。しかし現在、その理由は不明で
ある。Vの範囲は、磁気特性劣化抑制の効果が大きい
0.015〜0.2%とした。
酸化物が存在すると圧延時に表面キズを生じやすくな
る。したがって、0.005%未満とする必要がある。
O量は低いほど好ましく下限は特に設けない。
り、加工が厳しい用途に用いる場合に必要に応じて添加
される。加工性向上の効果を発揮する下限は0.03%
である。しかし、0.3%超添加すると加工性向上代が
飽和するため、0.3%を上限とした。
る元素であり、加工が厳しい用途に用いる場合に必要に
応じて添加される。加工性向上の効果を発揮する下限は
0.03%である。しかし、0.3%超添加すると加工
性向上代が飽和するため、0.3%を上限とした。
り、用途によっては添加しても良い。但し、多量の添加
は材料の硬質化を招くため、上限を0.5%とした。溶
接性向上効果は0.1%以上で現れるため、これを下限
とした。
を制御することが重要なポイントとなる。質量%でCr
/Alを500以下にし、またAl/Pが1以上の場合
に優れた磁気特性が得られる。このようなCr,Alと
Pの関係を満足すれば、焼鈍後の磁気特性の劣化が抑え
られる。
Ti及びSiを用いずにAlを用いて脱酸することが必
要である。即ち、溶存酸素量が100ppm以下、Si
が0.2%以下、Tiが0.02%以下の状態で、Al
を用いて脱酸する。Ti,Siが必要な場合には、Al
で脱酸後に添加すれば良い。
を行い、Cr,Al,P量を制御した際に優れた磁気特
性が得られる原因については、現在のところ鋭意解明中
であるが、脱酸時に生成したAl酸化物、あるいは酸化
物とならずに残存した固溶Alが影響して、焼鈍後に優
れた磁気特性が得られる組織を作り込むと推測してい
る。
精錬時の脱酸方法及び成分規定をすれば良く、それ以外
の製造工程は何ら影響しない。したがって熱延板焼鈍工
程の有無、冷延回数等は規定する必要がなく、通常の製
造工程で行えばよい。
われる軟磁気特性を指しており、磁場をかけたときに高
い磁束密度を示すことを示している。「電磁ステンレス
鋼」とは、磁気特性が必要な部品に用いられるステンレ
ス鋼を指している。
る脱酸で溶製し、熱間圧延後、冷延及び焼鈍の組み合わ
せにより板厚2.5mmの鋼板を得た。それぞれの鋼板
をワイヤーカットにより内径33mm、外径45mmに
切り出し、焼鈍を実施した。焼鈍温度は850〜100
0℃で調整し、保定時間は2時間、冷却速度は3.3℃
/分とした。その後それぞれの試料に1次、2次巻き線
を施し、Chioffy型直流磁気測定装置により直流
磁気特性を測定した。結果を表2に示す。B 8 は磁場8
00A/mにおける磁束密度(T)である。本発明鋼
は、良好な軟磁気特性を示すことが分かる。
の鋼種を脱酸方法を変えて溶製した。溶製後は実施例1
と同じ方法で鋼板を製造し、ワイヤーカット、950℃
での焼鈍を行い、磁気特性を測定した。表3に脱酸方法
と磁気特性の関係を示す。本発明法により優れた磁気特
性が得られることが分かる。
く、且つ加工、焼鈍後の磁気特性に優れるステンレス鋼
が得られる。
Claims (4)
- 【請求項1】 質量%で、 C :0.003〜0.07%、 Si:0.05〜1.0%、 Mn:0.05〜1.0%、 P :0.01〜0.04%、 S :0.0005〜0.01%、 Cr:10.5〜13.5%、 N :0.003〜0.03%、 Al:0.015〜0.09%、 V :0.015〜0.2%、 O :0.005%未満 を含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からなり、C
r,Al,P量の関係が下記(1)式及び(2)式を満
足することを特徴とする電磁ステンレス鋼。 Cr/Al≦500 …………(1) Al/P≧1 …………………(2) - 【請求項2】 質量%でさらに、 Ti:0.03〜0.3%、 Nb:0.03〜0.3% の1種または2種を含有することを特徴とする請求項1
記載の電磁ステンレス鋼。 - 【請求項3】 質量%でさらに、 Ni:0.1〜0.5% を含有することを特徴とする請求項1または2記載の電
磁ステンレス鋼。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の
電磁鋼を製造するに際し、脱酸元素としてSi及びTi
を用いずにAlを用いることを特徴とする電磁ステンレ
ス鋼の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001108340A JP4222740B2 (ja) | 2001-04-06 | 2001-04-06 | 電磁ステンレス鋼及びその製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7475181B2 (ja) | 2020-03-31 | 2024-04-26 | 日鉄ステンレス株式会社 | フェライト系ステンレス鋼 |
-
2001
- 2001-04-06 JP JP2001108340A patent/JP4222740B2/ja not_active Expired - Lifetime
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