JP2003027190A - リレー用電磁材料 - Google Patents
リレー用電磁材料Info
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- JP2003027190A JP2003027190A JP2001212244A JP2001212244A JP2003027190A JP 2003027190 A JP2003027190 A JP 2003027190A JP 2001212244 A JP2001212244 A JP 2001212244A JP 2001212244 A JP2001212244 A JP 2001212244A JP 2003027190 A JP2003027190 A JP 2003027190A
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- JP
- Japan
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- less
- relay
- corrosion resistance
- pure iron
- electromagnetic material
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 純鉄なみの直流磁気特性をもったリレー鉄心
を、従来不可欠とされてきたニッケルメッキを省略した
にもかかわらず、一応の耐食性をそなえたものとして提
供する。 【解決手段】 重量で、Ｃｒ：５．０％以上８．０％未
満、Ｔｉ：０．００１〜０．１０％およびＢ：０．００
０１〜０．０１０％を含有し、Ｎ：０．０１５％以下、
Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ａｌ：
１．０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０２０
％以下、Ｓ：０．０３０％以下、かつ、Ｏ：０．００５
％以下であって、残部がＦｅおよび不可避の不純物から
なる合金組成を有するリレー用電磁材料。
を、従来不可欠とされてきたニッケルメッキを省略した
にもかかわらず、一応の耐食性をそなえたものとして提
供する。 【解決手段】 重量で、Ｃｒ：５．０％以上８．０％未
満、Ｔｉ：０．００１〜０．１０％およびＢ：０．００
０１〜０．０１０％を含有し、Ｎ：０．０１５％以下、
Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ａｌ：
１．０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０２０
％以下、Ｓ：０．０３０％以下、かつ、Ｏ：０．００５
％以下であって、残部がＦｅおよび不可避の不純物から
なる合金組成を有するリレー用電磁材料。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リレー用の電磁材
料に関する。本発明の電磁材料は、純鉄に近い直流磁気
特性を有し、かつ通常の雰囲気においては実用上十分な
耐食性を示す。
料に関する。本発明の電磁材料は、純鉄に近い直流磁気
特性を有し、かつ通常の雰囲気においては実用上十分な
耐食性を示す。
【０００２】
【従来の技術】リレーの鉄心には、多くの場合、電磁ス
テンレスではなく、純鉄が使用されている。リレーのよ
うな比較的低い磁場で使用する磁気材料としては、直流
磁気特性に関する限り、電磁ステンレスではなく、純鉄
の方が好適であるし、材料費も安いからである。
テンレスではなく、純鉄が使用されている。リレーのよ
うな比較的低い磁場で使用する磁気材料としては、直流
磁気特性に関する限り、電磁ステンレスではなく、純鉄
の方が好適であるし、材料費も安いからである。
【０００３】しかし純鉄は耐食性に乏しく、常温かつ通
常の湿度という雰囲気でも錆びるから、通常は、その表
面にニッケルメッキを施すか、塗装をするなどして使用
している。ニッケルメッキは、たとえば厚さ８μｍ以上
あれば、温度５０℃−９８％ＲＨの環境に４８時間さら
す試験においても腐食（とくに孔食）を生じない程度
の、実用的な耐食性を与える。
常の湿度という雰囲気でも錆びるから、通常は、その表
面にニッケルメッキを施すか、塗装をするなどして使用
している。ニッケルメッキは、たとえば厚さ８μｍ以上
あれば、温度５０℃−９８％ＲＨの環境に４８時間さら
す試験においても腐食（とくに孔食）を生じない程度
の、実用的な耐食性を与える。
【０００４】いうまでもなく、ニッケルメッキは面倒な
工程であってコスト高を招くうえ、近年は、環境への負
荷が大きいことから、なるべく実施しないで済ませると
いう機運にある。そこで、純鉄と大差ない磁気特性を有
し、しかも通常の使用条件で実用上十分な耐食性をもつ
リレー材料が求められている。
工程であってコスト高を招くうえ、近年は、環境への負
荷が大きいことから、なるべく実施しないで済ませると
いう機運にある。そこで、純鉄と大差ない磁気特性を有
し、しかも通常の使用条件で実用上十分な耐食性をもつ
リレー材料が求められている。
【０００５】発明者は、かつて共同研究者とともに電磁
ステンレスの磁気特性を改良することを意図して研究
し、Ｃｒ：８〜２５％に加えてＭｏ：２％以下を含有す
る電磁ステンレス鋼において、適量のＢを存在させる合
金組成を選択し、加熱処理後のフェライト結晶組織の粗
大化によって良好な磁気特性を得ること、すなわち磁束
密度の低下を防ぐとともに、保磁力を低く抑えるとい
う、それ自体は既知の手法を、ＢＮが生成してＢの効果
を減殺することを、Ｔｉの添加によりＴｉＮの形でＮを
固定することで防止した合金組成を確立し、すでに開示
した（特開平６−４９６０６）。
ステンレスの磁気特性を改良することを意図して研究
し、Ｃｒ：８〜２５％に加えてＭｏ：２％以下を含有す
る電磁ステンレス鋼において、適量のＢを存在させる合
金組成を選択し、加熱処理後のフェライト結晶組織の粗
大化によって良好な磁気特性を得ること、すなわち磁束
密度の低下を防ぐとともに、保磁力を低く抑えるとい
う、それ自体は既知の手法を、ＢＮが生成してＢの効果
を減殺することを、Ｔｉの添加によりＴｉＮの形でＮを
固定することで防止した合金組成を確立し、すでに開示
した（特開平６−４９６０６）。
【０００６】その後さらに研究を進めた結果、より低い
Ｃｒ量すなわち５〜８％Ｃｒの合金においては、その磁
気特性が純鉄のそれと大差なく、比較的低い磁場におけ
る挙動が同一視でき、したがってリレー材料として純鉄
同様に使用できること、また上記のＢおよびＴｉの添加
による磁気特性の確保は、この低Ｃｒの材料において
も、高Ｃｒ量の電磁ステンレスと同様に有効であるこ
と、を知った。また、これは予想されたところである
か、５〜８％Ｃｒの添加で、通常の環境においては実用
的な耐食性が得られることを確認した。
Ｃｒ量すなわち５〜８％Ｃｒの合金においては、その磁
気特性が純鉄のそれと大差なく、比較的低い磁場におけ
る挙動が同一視でき、したがってリレー材料として純鉄
同様に使用できること、また上記のＢおよびＴｉの添加
による磁気特性の確保は、この低Ｃｒの材料において
も、高Ｃｒ量の電磁ステンレスと同様に有効であるこ
と、を知った。また、これは予想されたところである
か、５〜８％Ｃｒの添加で、通常の環境においては実用
的な耐食性が得られることを確認した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、した
がって、上記した発明者の新知見を活用し、純鉄なみの
直流磁気特性をもったリレー鉄心を、従来不可欠とされ
てきたニッケルメッキを省略したにもかかわらず、一応
の耐食性をそなえたものとして提供することにある。
がって、上記した発明者の新知見を活用し、純鉄なみの
直流磁気特性をもったリレー鉄心を、従来不可欠とされ
てきたニッケルメッキを省略したにもかかわらず、一応
の耐食性をそなえたものとして提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成した本発
明のリレー用電磁材料は、重量で、Ｃｒ：５．０％以上
８．０％未満、Ｔｉ：０．００１〜０．１０％および
Ｂ：０．０００１〜０．０１０％を含有し、Ｎ：０．０
１５％以下、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ａｌ：１．０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：
０．０２０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、かつ、Ｏ：
０．００５％以下であって、残部がＦｅおよび不可避の
不純物からなる。
明のリレー用電磁材料は、重量で、Ｃｒ：５．０％以上
８．０％未満、Ｔｉ：０．００１〜０．１０％および
Ｂ：０．０００１〜０．０１０％を含有し、Ｎ：０．０
１５％以下、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ａｌ：１．０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：
０．０２０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、かつ、Ｏ：
０．００５％以下であって、残部がＦｅおよび不可避の
不純物からなる。
【０００９】
【発明の実施形態】リレーに加工する上で所望であれ
ば、本発明のリレー用材料は、上記した合金成分に加え
て、下記の２グループに属する合金成分を単独で、また
は併用して含有することができる。 Ｉ）Ｐｂ：０．２５％以下、Ｂｉ：０．２０％以下、Ｔ
ｅ：０．０３％以下、Ｓｅ：０．０３％以下およびＣ
ａ：０．０２％以下の１種または２種以上 II）Ｍｏ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎｂ：
１．０％以下およびＶ：１．０％以下の１種または２種
以上
ば、本発明のリレー用材料は、上記した合金成分に加え
て、下記の２グループに属する合金成分を単独で、また
は併用して含有することができる。 Ｉ）Ｐｂ：０．２５％以下、Ｂｉ：０．２０％以下、Ｔ
ｅ：０．０３％以下、Ｓｅ：０．０３％以下およびＣ
ａ：０．０２％以下の１種または２種以上 II）Ｍｏ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎｂ：
１．０％以下およびＶ：１．０％以下の１種または２種
以上
【００１０】本発明のリレー用材料において、合金組成
を前記のように限定した理由は、つぎのとおりである。
を前記のように限定した理由は、つぎのとおりである。
【００１１】Ｃｒ：５．０％以上８．０％未満
通常の使用環境における実用的な耐食性を得るために、
少なくとも５％のＣｒを添加する。耐食性はＣｒ量の増
大とともに高まるが、磁気特性が純鉄のそれから乖離し
て行くので、あまり高くすべきでない。８．０％を超え
ると、電磁ステンレスの領域に入る。一般に、６〜７％
が適切である。
少なくとも５％のＣｒを添加する。耐食性はＣｒ量の増
大とともに高まるが、磁気特性が純鉄のそれから乖離し
て行くので、あまり高くすべきでない。８．０％を超え
ると、電磁ステンレスの領域に入る。一般に、６〜７％
が適切である。
【００１２】Ｔｉ：０．００１〜０．１０％、Ｂ：０．
０００１〜０．０１０％ Ｎ：０．０１５％以下 前記した加熱処理によるフェライト結晶の粗大化を引き
起こすために、少なくとも０．０００１％のＢを添加す
る。Ｂの効果は添加量が高いほうが顕著であるが、０．
０１０％を超えると飽和するし、熱間の加工性を損なう
ので、この値を上限とする。Ｎは前記のようにＢの効果
を減殺する成分であるから、少ないほうがよく、０．０
１５％は許容限度である。
０００１〜０．０１０％ Ｎ：０．０１５％以下 前記した加熱処理によるフェライト結晶の粗大化を引き
起こすために、少なくとも０．０００１％のＢを添加す
る。Ｂの効果は添加量が高いほうが顕著であるが、０．
０１０％を超えると飽和するし、熱間の加工性を損なう
ので、この値を上限とする。Ｎは前記のようにＢの効果
を減殺する成分であるから、少ないほうがよく、０．０
１５％は許容限度である。
【００１３】Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以
下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０３０％以下、Ｏ：０．００５％以下 これらの成分はいずれも磁気特性を低下させる不純物で
あるから、その含有量は低いほどよい。それぞれの値
は、原料の事情や製造上の便宜などを考慮して定めた許
容限度である。
下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０２０％以下、
Ｓ：０．０３０％以下、Ｏ：０．００５％以下 これらの成分はいずれも磁気特性を低下させる不純物で
あるから、その含有量は低いほどよい。それぞれの値
は、原料の事情や製造上の便宜などを考慮して定めた許
容限度である。
【００１４】Ｐｂ：０．２５％以下、Ｂｉ：０．２０％
以下、Ｔｅ：０．０３％以下、Ｓｅ：０．０３％以下お
よびＣａ：０．０２％以下の１種または２種以上 これらは、被削性改善元素である。機械加工性を高める
必要がある場合、適量を添加するとよい。
以下、Ｔｅ：０．０３％以下、Ｓｅ：０．０３％以下お
よびＣａ：０．０２％以下の１種または２種以上 これらは、被削性改善元素である。機械加工性を高める
必要がある場合、適量を添加するとよい。
【００１５】Ｍｏ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以
下、Ｎｂ：１．０％以下およびＶ：１．０％以下の１種
または２種以上 これらは、耐食性改善元素である。必要により、適量を
添加する。
下、Ｎｂ：１．０％以下およびＶ：１．０％以下の１種
または２種以上 これらは、耐食性改善元素である。必要により、適量を
添加する。
【００１６】熱処理は、７５０〜９５０℃の温度に、３
０分間〜２時間、好ましくは不活性雰囲気で行なう。
０分間〜２時間、好ましくは不活性雰囲気で行なう。
【００１７】
【実施例および比較例】表１に示す組成（重量％、残部
Ｆｅ）の合金を溶製し、インゴットに鋳造したものを圧
延して、直径３８mmの丸棒を得た。この丸棒から、磁気
特性測定用のリング状試験片と、耐食性試験用の試験片
を機械加工により切り出した。リング状試験片を７５０
℃に２時間加熱した後、磁束密度（２００Ａ／ｍ）およ
び保磁力を測定した。耐食性試験用の試験片は、前記し
たところと同じく、温度５０℃、９８％ＲＨの環境に４
８時間置いて、錆の発生の度合いを調べた。試験結果
を、比較のため同じ条件で試験した電磁材料用純鉄のデ
ータとともに、表２に示す。
Ｆｅ）の合金を溶製し、インゴットに鋳造したものを圧
延して、直径３８mmの丸棒を得た。この丸棒から、磁気
特性測定用のリング状試験片と、耐食性試験用の試験片
を機械加工により切り出した。リング状試験片を７５０
℃に２時間加熱した後、磁束密度（２００Ａ／ｍ）およ
び保磁力を測定した。耐食性試験用の試験片は、前記し
たところと同じく、温度５０℃、９８％ＲＨの環境に４
８時間置いて、錆の発生の度合いを調べた。試験結果
を、比較のため同じ条件で試験した電磁材料用純鉄のデ
ータとともに、表２に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】本発明のリレー用材料は、純鉄と大差な
い直流磁気特性を有し、リレーの鉄心を製造する材料と
して好適である。この合金は、室内で通常見られるとく
に過酷でない環境のもとで、長期にわたって十分な耐食
性を示す。このようにして、問題の多い、かつコスト高
を招くニッケルメッキを省略することができる。
い直流磁気特性を有し、リレーの鉄心を製造する材料と
して好適である。この合金は、室内で通常見られるとく
に過酷でない環境のもとで、長期にわたって十分な耐食
性を示す。このようにして、問題の多い、かつコスト高
を招くニッケルメッキを省略することができる。
Claims (3)
- 【請求項１】 重量で、Ｃｒ：５．０％以上８．０％未
満、Ｔｉ：０．００1〜０．１０％およびＢ：０．００
０１〜０．０１０％を含有し、Ｎ：０．０１５％以下、
Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．０％以下、Ａｌ：
１．０％以下、Ｍｎ：０．５０％以下、Ｐ：０．０２０
％以下、Ｓ：０．０３０％以下、かつ、Ｏ：０．００５
％以下であって、残部がＦｅおよび不可避の不純物から
なるリレー用電磁材料。 - 【請求項２】 請求項１に記載の合金成分に加えて、Ｐ
ｂ：０．２５％以下、Ｂｉ：０．２０％以下、Ｔｅ：
０．０３％以下、Ｓｅ：０．０３％以下およびＣａ：
０．０２％以下の１種または２種以上を含有するリレー
用電磁材料。 - 【請求項３】 請求項１または２に記載の合金成分に加
えて、Ｍｏ：２．０％以下、Ｃｕ：２．０％以下、Ｎ
ｂ：１．０％以下およびＶ：１．０％以下の１種または
２種以上を含有するリレー用電磁材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212244A JP2003027190A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | リレー用電磁材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001212244A JP2003027190A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | リレー用電磁材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003027190A true JP2003027190A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19047436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001212244A Pending JP2003027190A (ja) | 2001-07-12 | 2001-07-12 | リレー用電磁材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003027190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007314830A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 被削性に優れた高固有抵抗電磁鋼 |
| WO2014174694A1 (ja) | 2013-04-22 | 2014-10-30 | オムロン株式会社 | 電磁継電器 |
-
2001
- 2001-07-12 JP JP2001212244A patent/JP2003027190A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007314830A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Sanyo Special Steel Co Ltd | 被削性に優れた高固有抵抗電磁鋼 |
| WO2014174694A1 (ja) | 2013-04-22 | 2014-10-30 | オムロン株式会社 | 電磁継電器 |
| US9805893B2 (en) | 2013-04-22 | 2017-10-31 | Omron Corporation | Electromagnetic relay |
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