JP2018012883A - Soft magnetic alloy - Google Patents

Soft magnetic alloy Download PDF

Info

Publication number
JP2018012883A
JP2018012883A JP2017116521A JP2017116521A JP2018012883A JP 2018012883 A JP2018012883 A JP 2018012883A JP 2017116521 A JP2017116521 A JP 2017116521A JP 2017116521 A JP2017116521 A JP 2017116521A JP 2018012883 A JP2018012883 A JP 2018012883A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
straight line
soft magnetic
magnetic alloy
flux density
content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017116521A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6859862B2 (en
Inventor
齋藤 章彦
Akihiko Saito
章彦 齋藤
剛次 高野
Koji Takano
剛次 高野
中間 優
Masaru Nakama
優 中間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daido Steel Co Ltd filed Critical Daido Steel Co Ltd
Priority to US15/643,326 priority Critical patent/US11482355B2/en
Priority to DE102017115392.6A priority patent/DE102017115392A1/en
Priority to CN201710562865.0A priority patent/CN107610869B/en
Publication of JP2018012883A publication Critical patent/JP2018012883A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6859862B2 publication Critical patent/JP6859862B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a soft magnetic alloy having high saturation magnetic flux density and inexpensive price.SOLUTION: There is provided a soft magnetic alloy containing Ni, at least one kind selected from Al, Si and V and the balance Fe with inevitable impurities and having [Ni] and [M] existing in a zone surrounding by a straight line A, a straight line B, a straight line C, a straight line D, and a straight line E in a graph by plotting a relationship of [Ni] and [M], where Ni content is [Ni] and total content of Al, Si and V is [M] by mass%.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、軟磁性合金に関し、さらに詳しくは、高磁束密度を得ることができる軟磁性の鉄基合金に関する。   The present invention relates to a soft magnetic alloy, and more particularly to a soft magnetic iron-based alloy capable of obtaining a high magnetic flux density.

モータ等の電子機器を構成する材料として、軟磁性材料が広く用いられており、近年の電子機器の小型化と、それに伴う大電流化に伴って、軟磁性材料において、高磁束密度化が要求されている。また、大電流化に伴って、高磁界強度の領域で、優れた軟磁気特性、すなわち、保磁力が小さく、かつ磁束密度が飽和傾向を示しにくい挙動が、軟磁性材料に求められている。   Soft magnetic materials are widely used as materials for electronic devices such as motors. With recent downsizing of electronic devices and the accompanying increase in current, soft magnetic materials require higher magnetic flux density. Has been. As the current increases, soft magnetic materials are required to have excellent soft magnetic properties, that is, a low coercive force and a magnetic flux density that does not tend to saturate in a high magnetic field strength region.

例えば、モータを構成するコイルに流れる電流値を倍にすれば、同じ出力を得るために必要なコイルの巻き数を半分にすることができ、モータの小型化を達成することができる。そのためには、鉄心を構成する軟磁性材料の磁束密度が、その電流値に対応する磁界強度において飽和に達しないことが必要である。一方、鉄心を構成する軟磁性材料の磁束密度を倍にすることができれば、鉄心の断面積を半分にしても、同じ磁束を得ることができ、モータ全体の小型化につなげることができる。   For example, if the value of the current flowing through the coil constituting the motor is doubled, the number of turns of the coil necessary for obtaining the same output can be halved, and the motor can be reduced in size. For this purpose, it is necessary that the magnetic flux density of the soft magnetic material constituting the iron core does not reach saturation at the magnetic field intensity corresponding to the current value. On the other hand, if the magnetic flux density of the soft magnetic material constituting the iron core can be doubled, the same magnetic flux can be obtained even if the cross-sectional area of the iron core is halved, leading to the miniaturization of the entire motor.

純鉄は高磁束密度を有する軟磁性材料として知られている。純鉄を超える磁束密度を有する軟磁性材料としては、Fe−Co系合金であるパーメンジュールが知られている。パーメンジュール以外にも、Coを含有する高磁束密度の軟磁性合金が知られており、例えば特許文献1に、25.0質量%以上30.0質量%未満のCoを他の添加元素とともに含有する鉄基合金が開示されている。他に、代表的な軟磁性材料として、Siを含有する鉄基合金である電磁鋼板(ケイ素鋼板)が知られている。   Pure iron is known as a soft magnetic material having a high magnetic flux density. As a soft magnetic material having a magnetic flux density exceeding that of pure iron, permendur which is an Fe—Co alloy is known. In addition to permendur, a high magnetic flux density soft magnetic alloy containing Co is known. For example, in Patent Document 1, 25.0 mass% or more and less than 30.0 mass% Co together with other additive elements is known. An iron-base alloy containing is disclosed. In addition, as a typical soft magnetic material, an electromagnetic steel plate (silicon steel plate) that is an iron-based alloy containing Si is known.

特開2006−193779号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-19379

近年、モータに用いられる永久磁石の残留磁束密度(Br)が大きくなっている。すると、鉄心やヨークを構成する軟磁性材料も、そのような高磁束密度に追随する必要があり、大きな飽和磁束密度を有することが要求される。パーメンジュールに代表されるFe−Co系合金は、高磁束密度を実現することができるが、多量のCoを含有するため、非常に高価であり、しかも加工性が悪い場合が多い。電磁鋼板は、安価であり、比較的高い透磁率を示すが、磁束密度はそれほど高くなく、例えば、1.7T以上の磁束密度を達成するのは難しい。   In recent years, the residual magnetic flux density (Br) of permanent magnets used in motors has increased. Then, the soft magnetic material constituting the iron core and the yoke needs to follow such a high magnetic flux density and is required to have a large saturation magnetic flux density. An Fe—Co alloy represented by permendur can achieve a high magnetic flux density, but contains a large amount of Co, so it is very expensive and often has poor workability. Electrical steel sheets are inexpensive and exhibit relatively high magnetic permeability, but the magnetic flux density is not so high, for example, it is difficult to achieve a magnetic flux density of 1.7 T or higher.

本発明が解決しようとする課題は、飽和磁束密度が高く、かつ安価な軟磁性合金を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide an inexpensive soft magnetic alloy having a high saturation magnetic flux density.

上記課題を解決するため、本発明にかかる軟磁性合金は、Niと、Al、Si、およびVから選択される少なくとも1種と、を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなり、質量%で、Niの含有量を[Ni]、Al、Si、およびVの合計含有量を[M]として、前記[Ni]と[M]の関係をプロットしたグラフにおいて、下記の直線A、直線B、直線C、直線D、直線Eによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在するものである。
直線A:[M]=0.01
直線B:[Ni]=11.0
直線C:[Ni]=11.0、[M]=7.00の点と、[Ni]=3.0、[M]=10.00の点とを結ぶ直線
直線D:[Ni]=3.0、[M]=10.00の点と、[Ni]=0.1、[M]=7.00の点とを結ぶ直線
直線E:[Ni]=0.1
In order to solve the above-mentioned problems, a soft magnetic alloy according to the present invention contains Ni and at least one selected from Al, Si, and V, and the balance is made of Fe and inevitable impurities, and the mass% In the graph plotting the relationship between [Ni] and [M] where the total content of Ni is [Ni], Al, Si, and V is [M], the following straight lines A and B , [Ni] and [M] exist in a region surrounded by the straight line C, the straight line D, and the straight line E.
Straight line A: [M] = 0.01
Straight line B: [Ni] = 11.0
Straight line C: [Ni] = 11.0, [M] = 7.00 and a straight line connecting [Ni] = 3.0, [M] = 10.00 points Straight line D: [Ni] = 3.0, [M] = 10.00 A straight line connecting the points [Ni] = 0.1 and [M] = 7.00 Straight line E: [Ni] = 0.1

ここで、前記グラフにおいて、前記直線A、直線C、直線D、直線Eと、下記直線F、直線Gによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在するとよい。
直線F:[Ni]=1.0、[M]=0.01の点と、[Ni]=6.5、[M]=3.50の点とを結ぶ直線
直線G:[Ni]=6.5
Here, in the graph, [Ni] and [M] may be present in a region surrounded by the straight line A, straight line C, straight line D, straight line E, and the following straight line F, straight line G.
Straight line F: [Ni] = 1.0, [M] = 0.01 and a straight line connecting [Ni] = 6.5, [M] = 3.50 A straight line G: [Ni] = 6.5

この場合さらに、前記グラフにおいて、前記直線D、直線E、直線Gと、下記直線H、直線Iによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在するとよい。
直線H:[Ni]=0.1、[M]=0.50の点と、[Ni]=6.5、[M]=3.50の点とを結ぶ直線
直線I:[Ni]=6.5、[M]=7.00の点と、[Ni]=3.0、[M]=10.00の点とを結ぶ直線
In this case, in the graph, the [Ni] and [M] may be present in a region surrounded by the straight line D, the straight line E, and the straight line G, and the straight line H and the straight line I described below.
Straight line H: A straight line connecting a point of [Ni] = 0.1, [M] = 0.50 and a point of [Ni] = 6.5, [M] = 3.50 Straight line I: [Ni] = 6.5, a straight line connecting the point [M] = 7.00 and the point [Ni] = 3.0, [M] = 10.00

また、前記軟磁性合金は、さらに、質量%で、1%≦Cr≦14%を含有するとよい。   The soft magnetic alloy may further contain 1% ≦ Cr ≦ 14% by mass.

また、前記軟磁性合金は、さらに、質量%で、1%≦Mo≦6%を含有するとよい。   The soft magnetic alloy may further contain 1% ≦ Mo ≦ 6% by mass.

また、前記軟磁性合金はCrおよびMoを含有し、質量%で、1%≦Cr+3.3Mo≦14%であるとよい。   The soft magnetic alloy contains Cr and Mo, and is preferably 1% ≦ Cr + 3.3Mo ≦ 14% in mass%.

また、前記軟磁性合金は、さらに、質量%で、0.03%≦Pb≦0.30%、0.002%≦Bi≦0.020%、0.002%≦Ca≦0.20%、0.01%≦Te≦0.20%、0.03%≦Se≦0.30%から選択される1種または2種以上を含有するとよい。   Further, the soft magnetic alloy further has a mass% of 0.03% ≦ Pb ≦ 0.30%, 0.002% ≦ Bi ≦ 0.020%, 0.002% ≦ Ca ≦ 0.20%, One or two or more selected from 0.01% ≦ Te ≦ 0.20% and 0.03% ≦ Se ≦ 0.30% may be contained.

また、前記軟磁性合金は、ビッカース硬さHvが250以上であるとよい。   The soft magnetic alloy preferably has a Vickers hardness Hv of 250 or more.

本発明にかかる軟磁性合金は、上記の直線A〜Eに囲まれた領域の中の成分組成を有することにより、1.7T以上のような高い飽和磁束密度を有する。同時に、1000A/m以下のような低保磁力を得ることができる。よって、高飽和磁束密度と低保磁力を両立する優れた軟磁性合金となる。また、Coのように高価な添加元素を多量に含む成分組成ではないので、安価に製造することができる。   The soft magnetic alloy according to the present invention has a high saturation magnetic flux density of 1.7 T or more by having the component composition in the region surrounded by the straight lines A to E. At the same time, a low coercive force of 1000 A / m or less can be obtained. Therefore, it becomes an excellent soft magnetic alloy having both high saturation magnetic flux density and low coercive force. Further, since it is not a component composition containing a large amount of expensive additive elements such as Co, it can be manufactured at low cost.

ここで、軟磁性合金が、直線A,C,D,E、F,Gに囲まれた領域の中の成分組成を有する場合には、さらなる低保磁力を達成しやすい。   Here, when the soft magnetic alloy has a component composition in a region surrounded by the straight lines A, C, D, E, F, and G, it is easy to achieve a further low coercive force.

この場合さらに、軟磁性合金が、直線D,E,G,H,Iに囲まれた領域の中の成分組成を有する場合には、一層、低保磁力を達成しやすくなる。   Further in this case, when the soft magnetic alloy has a component composition in a region surrounded by the straight lines D, E, G, H, and I, it becomes easier to achieve a low coercive force.

また、軟磁性合金が、上記のような量のCrやMoを含有することで、低保磁力および高飽和磁化に加えて、高い電気抵抗と、高い耐食性を有する軟磁性合金とすることができる。   Further, since the soft magnetic alloy contains the above amounts of Cr and Mo, in addition to low coercive force and high saturation magnetization, a soft magnetic alloy having high electrical resistance and high corrosion resistance can be obtained. .

また、軟磁性合金が、上記のような量のPb、Bi、Ca、Te、Seから選択される1種または2種以上を含有する場合には、軟磁性合金の切削性を有利に向上させることができる。   Further, when the soft magnetic alloy contains one or more selected from Pb, Bi, Ca, Te, and Se in the above amounts, the machinability of the soft magnetic alloy is advantageously improved. be able to.

また、軟磁性合金のビッカース硬さHvが250以上であると、材料としての強度を、優れた軟磁気特性と両立することができる。   Further, when the soft magnetic alloy has a Vickers hardness Hv of 250 or more, the strength as a material can be compatible with excellent soft magnetic properties.

本発明の実施形態にかかる軟磁性合金について、Niの含有量と、Al、Si,Vの含有量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between content of Ni and content of Al, Si, and V about the soft magnetic alloy concerning embodiment of this invention.

以下に、本発明の実施形態にかかる軟磁性合金ついて、詳細に説明する。   Below, the soft magnetic alloy concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail.

[軟磁性合金の概要]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、以下の元素を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物よりなる。
・Ni
・Al、Si、Vから選択される少なくとも1種(以下、「Al等」と称する場合がある)
NiとAl等の含有量は、以下で説明する所定の領域にある。
[Outline of soft magnetic alloy]
The soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention contains the following elements, with the balance being Fe and inevitable impurities.
・ Ni
・ At least one selected from Al, Si, and V (hereinafter sometimes referred to as “Al etc.”)
Content of Ni, Al, etc. exists in the predetermined area | region demonstrated below.

また、本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、必須元素としての上記NiおよびAl等に加えて、任意に、CrおよびMoの少なくとも一方を含有してもよい。また、本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、上記NiおよびAl等に加えて、またさらに上記CrおよびMoの少なくとも一方に加えて、任意に、Pb、Bi、Ca、Te、Seから選択される1種または2種以上を含有してもよい。これらの好ましい含有量についても、後に説明する。   Moreover, the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention may optionally contain at least one of Cr and Mo in addition to Ni and Al as the essential elements. Further, the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention is arbitrarily selected from Pb, Bi, Ca, Te, Se in addition to Ni, Al, etc., and in addition to at least one of Cr and Mo. 1 type or 2 types or more may be contained. These preferable contents will also be described later.

不可避的不純物は、軟磁性合金の磁気的、電気的特性を損なわない範囲で含有が許容される。具体的な不可避的不純物の例としては、質量%を単位として、C≦0.04%、Mn≦0.3%、P≦0.06%、S≦0.06%、N≦0.06%、Cu≦0.1%、Co≦0.06%、O≦1%を挙げることができる。   Inevitable impurities are allowed to be contained within a range that does not impair the magnetic and electrical characteristics of the soft magnetic alloy. Specific examples of unavoidable impurities include C ≦ 0.04%, Mn ≦ 0.3%, P ≦ 0.06%, S ≦ 0.06%, and N ≦ 0.06 in units of mass%. %, Cu ≦ 0.1%, Co ≦ 0.06%, and O ≦ 1%.

本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、上記各成分金属を溶製し、適宜、圧延、鍛造等を行うことによって製造することができる。また、磁気焼鈍等の熱処理を行ってもよい。磁気焼鈍時の温度としては、800〜1200℃を例示することができる。   The soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention can be manufactured by melting the above component metals and appropriately performing rolling, forging, or the like. Further, heat treatment such as magnetic annealing may be performed. Examples of the temperature during magnetic annealing include 800 to 1200 ° C.

[第一領域の成分組成]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金において、Niの含有量と、Al等の含有量は、所定の関係を有している。具体的には、Niの含有量を[Ni]、Al等の含有量、つまりAl、Si、Vの合計含有量を[M]として、[Ni]と[M]の関係をプロットしたグラフにおいて、[Ni]および[M]が所定の第一領域の中にある。なお、本明細書において、NiおよびAl等をはじめとする各元素の含有量は、質量%を単位として表すものとする。また、各領域の「中」には、各領域を区画する境界線上の点および頂点も含むものとする。
[Component composition of the first region]
In the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention, the content of Ni and the content of Al or the like have a predetermined relationship. Specifically, in a graph in which the content of Ni is [Ni], the content of Al, etc., that is, the total content of Al, Si, and V is [M], and the relationship between [Ni] and [M] is plotted. , [Ni] and [M] are within the predetermined first region. In the present specification, the content of each element including Ni and Al is expressed in terms of mass%. In addition, “middle” of each region includes a point and a vertex on a boundary line that divides each region.

図1は、[Ni]と[M]の関係を示すグラフである。ここで、第一領域は、直線A、直線B、直線C、直線D、直線Eによって囲まれた五角形の領域として定義される。図1中で、各直線は、「○」で囲んだ記号で示している。   FIG. 1 is a graph showing the relationship between [Ni] and [M]. Here, the first region is defined as a pentagonal region surrounded by a straight line A, a straight line B, a straight line C, a straight line D, and a straight line E. In FIG. 1, each straight line is indicated by a symbol surrounded by “◯”.

各直線の端点に対応する点1〜5は、以下のように定義される。ここで、Niの含有量がa質量%、Al等の含有量がb質量%である場合、つまり、[Ni]=a、[M]=bである点の元素含有量を、(a,b)と表現する。図1中で、各点は、「□」で囲んだ番号で表示している。
点1(0.1,0.01)
点2(11.0,0.01)
点3(11.0,7.00)
点4(3.0,10.00)
点5(0.1,7.00)
Points 1 to 5 corresponding to the end points of each straight line are defined as follows. Here, when the content of Ni is a mass% and the content of Al or the like is b mass%, that is, the element content at a point where [Ni] = a, [M] = b is (a, b). In FIG. 1, each point is indicated by a number surrounded by “□”.
Point 1 (0.1, 0.01)
Point 2 (11.0, 0.01)
Point 3 (11.0, 7.00)
Point 4 (3.0, 10.00)
Point 5 (0.1, 7.00)

そして、各直線は、以下のように、2点を結んだ直線として表される。
直線A:点1−点2([M]=0.01)
直線B:点2−点3([Ni]=11.0)
直線C:点3−点4
直線D:点4−点5
直線E:点5−点1([Ni]=0.1)
Each straight line is represented as a straight line connecting two points as follows.
Line A: Point 1 to Point 2 ([M] = 0.01)
Straight line B: point 2 to point 3 ([Ni] = 11.0)
Line C: Point 3 to Point 4
Line D: Point 4 to Point 5
Straight line E: point 5 to point 1 ([Ni] = 0.1)

ここで、直線A〜Eのそれぞれが規定される理由について説明する。   Here, the reason why each of the straight lines A to E is defined will be described.

・直線Aおよび直線E([M]=0.01、[Ni]=0.1)
保磁力を低く維持しながら、高い飽和磁束密度を得るために、[M]≧0.01および[Ni]≧0.1との条件が規定されている。
Straight line A and straight line E ([M] = 0.01, [Ni] = 0.1)
In order to obtain a high saturation magnetic flux density while keeping the coercive force low, conditions [M] ≧ 0.01 and [Ni] ≧ 0.1 are defined.

具体的には、[Ni]≧0.1とすることで、外部磁場H=30000A/mで測定した磁束密度の値であるB30000を、1.7T以上とすることができる(B30000≧1.7T)。ここで、B30000は、この種の軟磁性合金において、飽和磁束密度に近似することができる値である。仮に、H=30000A/mで磁束密度が飽和に達していないとしても、飽和磁束密度はB30000よりも高くなるはずであり、B30000は、飽和磁束密度の下限値とみなすことができる。本発明の実施形態にかかる軟磁性合金において、飽和磁束密度(B30000)は、1.7T以上であることが好ましく、2.0T以上であればさらに好ましい。   Specifically, by setting [Ni] ≧ 0.1, B30000, which is a magnetic flux density value measured at an external magnetic field H = 30000 A / m, can be set to 1.7 T or more (B30000 ≧ 1. 7T). Here, B30000 is a value that can approximate the saturation magnetic flux density in this kind of soft magnetic alloy. Even if the magnetic flux density does not reach saturation at H = 30000 A / m, the saturation magnetic flux density should be higher than B30000, and B30000 can be regarded as the lower limit value of the saturation magnetic flux density. In the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention, the saturation magnetic flux density (B30000) is preferably 1.7 T or more, and more preferably 2.0 T or more.

しかし、Niのみを添加元素として含む鉄基合金において、[Ni]≧0.1とすると、結晶組織が、α相+γ相や、マルテンサイト相になり、保磁力Hcが1000A/mを超えて大きくなってしまう。そこで、Al、Si、Vから選択される元素を添加し、[M]≧0.01とすることで、α相の生成を促進し、Hc≦1000A/mの低保磁力を確保することができる。α相(フェライト相)は、軟磁性を示すのに対し、γ相(オーステナイト相)は非磁性を示す。マルテンサイト相を含むと保磁力が高くなる。Al、Si、Vは、フェライトの生成を促進する元素であり、合金の軟磁気特性を高めることができる。   However, in an iron-base alloy containing only Ni as an additive element, when [Ni] ≧ 0.1, the crystal structure becomes an α phase + γ phase or a martensite phase, and the coercive force Hc exceeds 1000 A / m. It gets bigger. Therefore, by adding an element selected from Al, Si, and V and setting [M] ≧ 0.01, it is possible to promote the generation of the α phase and to secure a low coercive force of Hc ≦ 1000 A / m. it can. The α phase (ferrite phase) exhibits soft magnetism, whereas the γ phase (austenite phase) exhibits non-magnetic properties. When the martensite phase is included, the coercive force is increased. Al, Si, and V are elements that promote the formation of ferrite, and can improve the soft magnetic properties of the alloy.

・直線B([Ni]=11.0)
上記のように、Niの含有量を0.1%以上とすることで、飽和磁束密度を高めることができるが、Niを含有させすぎても、逆に飽和磁束密度が低下してしまう。そこで、[Ni]≦11.0とすることで、B30000≧1.7Tを確保することができる。また、Hc≦1000A/mの低保磁力も維持することができる。
・ Straight line B ([Ni] = 11.0)
As described above, by setting the Ni content to 0.1% or more, the saturation magnetic flux density can be increased. However, even if Ni is excessively contained, the saturation magnetic flux density is decreased. Therefore, by setting [Ni] ≦ 11.0, B30000 ≧ 1.7T can be secured. Moreover, the low coercive force of Hc ≦ 1000 A / m can be maintained.

・直線Cおよび直線D
NiおよびAl等の含有量を、直線Cおよび直線Dによって規定される値以下に抑えておくことで、B30000≧1.7Tを確保することができる。
・ Straight line C and straight line D
B30000 ≧ 1.7T can be secured by keeping the contents of Ni, Al, and the like below the values defined by the straight line C and the straight line D.

本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、上記のように、高飽和磁束密度、低保磁力を有し、優れた軟磁気特性を発揮するが、同時に、高い硬度を有している。例えば、ビッカース硬度Hvを、150以上、250以上、さらには350以上とすることができる。このような高い硬度は、軟磁性合金中に、Niと、Al等とが含有されていることによって発揮されると推定される。   As described above, the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention has a high saturation magnetic flux density and a low coercive force and exhibits excellent soft magnetic properties, but at the same time has a high hardness. For example, the Vickers hardness Hv can be 150 or more, 250 or more, and further 350 or more. Such high hardness is presumed to be exhibited when Ni, Al, and the like are contained in the soft magnetic alloy.

[第二領域の成分組成]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金において、[Ni]および[M]は、第一領域の中でさらに、第二領域の中にあることが好ましい。
[Component composition of the second region]
In the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention, it is preferable that [Ni] and [M] are further in the second region in the first region.

図1に示すように、第二領域は、上記直線A、直線C、直線D、直線Eに加え、下記の直線Fおよび直線Gによって囲まれた六角形の領域として定義される。   As shown in FIG. 1, the second region is defined as a hexagonal region surrounded by the following straight line F and straight line G in addition to the straight line A, straight line C, straight line D, and straight line E.

直線Fは、点6と点7とを結んだ直線として定義される。ここで、
点6(1.0,0.01)
点7(6.5,3.50)
である。
The straight line F is defined as a straight line connecting the points 6 and 7. here,
Point 6 (1.0, 0.01)
Point 7 (6.5, 3.50)
It is.

また、直線Gは、[Ni]=6.5の直線として定義される。ここで、直線Gと直線Cの交点に当たる点pにおける元素含有量は、おおむね、p(6.5,8.7)となる。   The straight line G is defined as a straight line of [Ni] = 6.5. Here, the element content at the point p corresponding to the intersection of the straight line G and the straight line C is approximately p (6.5, 8.7).

ここで、直線F,Gが規定される理由について説明する。   Here, the reason why the straight lines F and G are defined will be described.

・直線F
NiおよびAl等の含有量を、直線Fによって規定される値以上としておくことで、結晶組織において、α相を維持しやすくなる。その結果、保磁力Hcを低く抑えることができる。特に、Hc≦500A/mの低い水準にまで抑えやすくなる。例えば、電磁鋼板の磁気焼鈍の温度として一般的な850℃で熱処理を行っても、α相を高度に維持することができる。Niおよび/またはAl等の含有量を直線Fによって規定される値よりも小さくすると、α相+γ相や、マルテンサイト相が生じやすくなり、保磁力Hcが上昇することによって、特に高温で磁気焼鈍を行った際に、軟磁気特性が発現されにくくなる。
・ Line F
By setting the content of Ni, Al, or the like to a value defined by the straight line F or more, the α phase can be easily maintained in the crystal structure. As a result, the coercive force Hc can be kept low. In particular, it becomes easy to suppress to a low level of Hc ≦ 500 A / m. For example, even if heat treatment is performed at 850 ° C., which is a general temperature for magnetic annealing of electromagnetic steel sheets, the α phase can be maintained at a high level. When the content of Ni and / or Al or the like is smaller than the value defined by the straight line F, an α phase + γ phase or a martensite phase is likely to be generated, and the coercive force Hc is increased. When this is performed, the soft magnetic properties are hardly expressed.

・直線G([Ni]=6.5)
[Ni]≦6.5とすることで、B30000≧1.7Tの高飽和磁束密度を特に確保しやすくなる。[Ni]>6.5とした場合には、Hc≦500A/mは確保できても、B30000≧1.7Tとの両立が難しくなる場合がある。
・ Line G ([Ni] = 6.5)
By setting [Ni] ≦ 6.5, it is particularly easy to ensure a high saturation magnetic flux density of B30000 ≧ 1.7T. When [Ni]> 6.5, even if Hc ≦ 500 A / m can be ensured, it may be difficult to achieve both B30000 ≧ 1.7T.

さらに、NiおよびAl等の含有量を第二領域に設定することにより、透磁率を高くすることができる。例えば、比透磁率μを、μ>1000とすることができる。   Furthermore, the magnetic permeability can be increased by setting the contents of Ni, Al, and the like in the second region. For example, the relative permeability μ can be set to μ> 1000.

[第三領域の成分組成]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金において、[Ni]および[M]は、第二領域の中でさらに、第三領域の中にあることが好ましい。
[Component composition of the third region]
In the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention, it is preferable that [Ni] and [M] are further in the third region in the second region.

図1に示すように、第三領域は、上記直線D、直線E、直線Gに加え、下記の直線Hおよび直線Iによって囲まれた五角形の領域として定義される。   As shown in FIG. 1, the third region is defined as a pentagonal region surrounded by the following straight line H and straight line I in addition to the straight line D, straight line E, and straight line G.

直線Hは、点8と、上記の点7とを結んだ直線として定義される。ここで、
点8(0.1,0.50)
点7(6.5,3.50)
である。
The straight line H is defined as a straight line connecting the point 8 and the point 7 described above. here,
Point 8 (0.1, 0.50)
Point 7 (6.5, 3.50)
It is.

また、直線Iは、点9と、上記の点4とを結んだ直線として定義される。ここで、
点9(6.5,7.00)
点4(3.0,10.00)
である。
The straight line I is defined as a straight line connecting the point 9 and the point 4 described above. here,
Point 9 (6.5, 7.00)
Point 4 (3.0, 10.00)
It is.

NiおよびAl等の含有量が、上記のような第三領域にあることで、特に、α相の維持によって保磁力Hcを小さく抑える効果に優れ、Hc≦500A/mとしやすくなる。例えば、パーメンジュールの磁気焼鈍の温度として一般的な1100℃で熱処理を行っても、α相を高度に維持することができる。   When the content of Ni, Al, etc. is in the third region as described above, it is particularly excellent in the effect of suppressing the coercive force Hc by maintaining the α phase, and it becomes easy to satisfy Hc ≦ 500 A / m. For example, even if heat treatment is performed at a general temperature of 1100 ° C. as the temperature for magnetic annealing of permendur, the α phase can be maintained at a high level.

[Cr、Moの添加]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、必須の添加元素であるNi、およびAl、Si、Vから選択される少なくとも1種のみを、上記第一領域(または第二領域、第三領域)の中の量だけ含有するものであってもよいが、さらに、任意元素として、CrおよびMoの少なくとも一方を含有するものであってもよい。CrおよびMoの少なくとも一方を含有することで、軟磁性合金の電気抵抗を高めることができる。また、耐食性を高めることができる。軟磁性合金は、CrおよびMoの一方のみを含有しても、両方を含有してもよいが、耐食性を効果的に高める等の観点から、少なくともCrを含有することが好ましい。
[Addition of Cr and Mo]
In the soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention, at least one selected from Ni, which is an essential additive element, and Al, Si, and V, is added to the first region (or the second region, the third region). Although it may contain only the quantity in this, it may contain at least one of Cr and Mo as an arbitrary element. By containing at least one of Cr and Mo, the electric resistance of the soft magnetic alloy can be increased. Moreover, corrosion resistance can be improved. The soft magnetic alloy may contain only one or both of Cr and Mo, but preferably contains at least Cr from the viewpoint of effectively enhancing the corrosion resistance.

Crを含有する場合に、Crの含有量は、1%≦Cr≦14%とされる。Crの含有量を1%以上とすることで、電気抵抗率ρとして、ρ≧70μΩcmの高い値を達成することができる。電気抵抗を高めることで、軟磁性合金における渦電流損失を低減することができる。また、Crは、保磁力Hcを下げる効果も有し、その含有量を1%以上とすることで、Hc≦500A/mとしやすくなる。   When Cr is contained, the Cr content is 1% ≦ Cr ≦ 14%. By setting the Cr content to 1% or more, a high value of ρ ≧ 70 μΩcm can be achieved as the electrical resistivity ρ. By increasing the electrical resistance, eddy current loss in the soft magnetic alloy can be reduced. Cr also has an effect of lowering the coercive force Hc, and it becomes easy to satisfy Hc ≦ 500 A / m by setting its content to 1% or more.

ただし、Crの含有量を上げすぎると、飽和磁束密度が低下しやすくなる。Crの含有量を14%以下としておくことで、B30000≧1.7Tのように、高飽和磁束密度を確保しやすい。Cr≦9%とすると、高飽和磁束密度が一層維持されやすい。一方、Cr>9%、Cr≧10%、さらに特にCr≧12%とすれば、電気抵抗率および耐食性の向上の効果を、特に高く得ることができる。   However, if the Cr content is increased too much, the saturation magnetic flux density tends to decrease. By setting the Cr content to 14% or less, it is easy to ensure a high saturation magnetic flux density as in B30000 ≧ 1.7T. When Cr ≦ 9%, the high saturation magnetic flux density is more easily maintained. On the other hand, if Cr> 9%, Cr ≧ 10%, and more particularly Cr ≧ 12%, the effect of improving the electrical resistivity and corrosion resistance can be particularly high.

一方、Moを含有する場合には、Moの含有量は、1%≦Mo≦6%とするとよい。Moの含有量を1%以上とすることで、電気抵抗および耐食性を高める効果に優れる。また、Moの含有量を6%以下としておくことで、高飽和磁束密度を確保することができる。   On the other hand, when Mo is contained, the content of Mo is preferably 1% ≦ Mo ≦ 6%. By setting the Mo content to 1% or more, the effect of increasing electric resistance and corrosion resistance is excellent. Moreover, a high saturation magnetic flux density is securable by making Mo content 6% or less.

上記のように、少なくともCrを軟磁性合金に含有させることが好ましく、さらにMoを含有させる場合には、CrおよびMoのそれぞれの含有量が、1%≦Cr≦14%および1%≦Mo≦6%の範囲にあることが好ましい。このようにCrとMoの両方を含有する形態は、Crの一部をMoに置換し、CrとMoの組み合わせを、軟磁性合金に含有させる形態とみなすこともできる。Moは、Crよりも電気抵抗および耐食性を高める効果に優れ、添加量が少なくても、高い効果を得ることができる。この観点から、CrとMoの組み合わせを採用する場合に、Crの含有量とMoの含有量の3.3倍の値との合計値として、上記Crのみを採用する場合と同量を添加することが特に好ましい。すなわち、高飽和磁束密度を確保しながら電気抵抗と耐食性を高める観点から、1%≦Cr+3.3Mo≦14%とすればよい。また、高飽和磁束密度を一層高度に維持する観点からは、Cr+3.3Mo≦9%とするとよい。一方、特に高い電気抵抗率および耐食性を得る観点からは、Cr+3.3Mo>9%、特にCr+3.3Mo≧10%、さらにCr+3.3Mo≧12%とすればよい。Moを併用することでCrの含有量を小さく抑えることは、磁束密度の値を大きく維持するのに寄与する。   As described above, at least Cr is preferably contained in the soft magnetic alloy, and when Mo is further contained, the contents of Cr and Mo are 1% ≦ Cr ≦ 14% and 1% ≦ Mo ≦, respectively. It is preferably in the range of 6%. Thus, the form containing both Cr and Mo can be regarded as a form in which a part of Cr is replaced with Mo and a combination of Cr and Mo is contained in the soft magnetic alloy. Mo is superior in effect to increase electrical resistance and corrosion resistance than Cr, and even if the addition amount is small, a high effect can be obtained. From this point of view, when a combination of Cr and Mo is employed, the same amount as that when only the above Cr is employed is added as the total value of the Cr content and the value of 3.3 times the Mo content. It is particularly preferred. That is, 1% ≦ Cr + 3.3Mo ≦ 14% may be satisfied from the viewpoint of increasing the electric resistance and the corrosion resistance while ensuring a high saturation magnetic flux density. From the viewpoint of maintaining a high saturation magnetic flux density at a higher level, Cr + 3.3Mo ≦ 9% is preferable. On the other hand, from the viewpoint of obtaining particularly high electrical resistivity and corrosion resistance, Cr + 3.3Mo> 9%, particularly Cr + 3.3Mo ≧ 10%, and Cr + 3.3Mo ≧ 12% may be satisfied. Keeping the Cr content small by using Mo together contributes to maintaining a large magnetic flux density value.

[他の添加元素]
本発明の実施形態にかかる軟磁性合金は、必須の添加元素であるNi、およびAl、Si、Vから選択される少なくとも1種に加えて、あるいは、それら必須の添加元素および任意元素であるCr、Moの少なくとも一方に加えて、さらに、任意元素として、以下の群から選択される元素を、1種または2種以上含有するものであってもよい。
・0.03%≦Pb≦0.30%
・0.002%≦Bi≦0.020%
・0.002%≦Ca≦0.20%
・0.01%≦Te≦0.20%
・0.03%≦Se≦0.30%
[Other additive elements]
The soft magnetic alloy according to the embodiment of the present invention includes the essential additive element Ni and at least one selected from Al, Si, and V, or these essential additive element and optional element Cr. In addition to at least one of Mo and Mo, one or more elements selected from the following group may be further contained as optional elements.
・ 0.03% ≦ Pb ≦ 0.30%
・ 0.002% ≦ Bi ≦ 0.020%
・ 0.002% ≦ Ca ≦ 0.20%
・ 0.01% ≦ Te ≦ 0.20%
・ 0.03% ≦ Se ≦ 0.30%

上記から選択される添加元素を1種または2種以上含有することで、軟磁性合金の切削性を向上させることができる。上記各元素の含有量の下限値は、切削性向上の効果が得られる含有量として規定されている。一方、上記各元素の含有量の上限値は、磁気特性の低下を回避できる含有量として規定されている。   By containing one or more additive elements selected from the above, the machinability of the soft magnetic alloy can be improved. The lower limit value of the content of each element is defined as the content at which the effect of improving machinability is obtained. On the other hand, the upper limit value of the content of each element is defined as a content that can avoid a decrease in magnetic properties.

以下、実施例を用いて本発明をより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

実施例A1〜A12,B1〜B18および比較例1〜9として、表1および表2に示す成分組成(単位:質量%)を有する軟磁性合金をそれぞれ作製した。加えて、表2の実施例B群の一部の軟磁性合金に対して、表3に示す添加元素をさらに加えて、実施例B’群にかかる軟磁性合金を作製した。いずれの成分組成においても、残部はFeおよび不可避的不純物である。具体的な製造方法としては、各組成比を有する金属材料を真空誘導炉で溶製し、鋳造、熱間鍛造した。そして、下記各試験に用いる測定試験片の形状に加工し、850℃での磁気焼鈍を行った。   As Examples A1 to A12, B1 to B18, and Comparative Examples 1 to 9, soft magnetic alloys having the component compositions (unit: mass%) shown in Table 1 and Table 2 were prepared. In addition, the additive elements shown in Table 3 were further added to some of the soft magnetic alloys in Example B group of Table 2 to produce soft magnetic alloys according to Example B 'group. In any component composition, the balance is Fe and inevitable impurities. As a specific manufacturing method, metal materials having respective composition ratios were melted in a vacuum induction furnace, and were cast and hot forged. And it processed into the shape of the measurement test piece used for each following test, and performed the magnetic annealing at 850 degreeC.

このようにして得られた測定試験片を用いて、磁束密度B30000、保磁力Hc、電気抵抗率ρ、硬さの各値の測定と、耐食性の評価を行った。さらに一部の実施例については、切削性の評価も行った。以下に、各試験の方法を説明する。   Using the measurement test pieces thus obtained, measurements of magnetic flux density B30000, coercive force Hc, electrical resistivity ρ, hardness, and corrosion resistance were evaluated. Further, in some examples, machinability was also evaluated. Below, the method of each test is demonstrated.

<磁束密度の測定>
各軟磁性合金を、外径φ28mm、内径φ20mm、厚さt3mmの円筒状に加工し、磁気リング(鉄心)とした。この磁気リングを用いて、一次コイル(480ターン)と二次コイル(20ターン)を形成し、測定試料とした。そして、磁気計測機器(電子磁気工業製「BH−1000」)を用いて、磁束密度を計測した。磁束密度の計測は、一次コイルに電流を流して磁気リングに磁界Hを発生させ、二次コイルに誘起した電圧の積分値に基づいて、磁気リングに発生した磁束密度を算出することで行った。計測においては、磁界Hを30000A/mとし、その時の磁束密度の値であるB30000を記録した。
<Measurement of magnetic flux density>
Each soft magnetic alloy was processed into a cylindrical shape having an outer diameter of φ28 mm, an inner diameter of φ20 mm, and a thickness of t3 mm to obtain a magnetic ring (iron core). Using this magnetic ring, a primary coil (480 turns) and a secondary coil (20 turns) were formed and used as a measurement sample. Then, the magnetic flux density was measured using a magnetic measuring device (“BH-1000” manufactured by Electronic Magnetic Industry). The magnetic flux density was measured by flowing a current through the primary coil to generate a magnetic field H in the magnetic ring, and calculating the magnetic flux density generated in the magnetic ring based on the integrated value of the voltage induced in the secondary coil. . In the measurement, the magnetic field H was set to 30000 A / m, and B30000, which was the magnetic flux density at that time, was recorded.

<保磁力の測定>
上記磁束密度の測定に用いたのと同じ測定試料および磁気計測装置を用い、磁化曲線(B−H曲線)の測定を行った。そして、得られたヒステリシスループに基づいて、保磁力Hcを見積もった。
<Measurement of coercive force>
The magnetization curve (BH curve) was measured using the same measurement sample and magnetic measurement apparatus used for the measurement of the magnetic flux density. And the coercive force Hc was estimated based on the obtained hysteresis loop.

<電気抵抗率の測定>
各軟磁性合金を、断面10mm四方、長さ30mmの角柱状に加工し、電気抵抗率を測定した。測定は、四端子法にて行った。
<Measurement of electrical resistivity>
Each soft magnetic alloy was processed into a prismatic shape with a cross section of 10 mm square and a length of 30 mm, and the electrical resistivity was measured. The measurement was performed by the four probe method.

<耐食性の評価>
JIS Z 2371に規定される塩水噴霧試験により、各軟磁性合金の耐食性を評価した。つまり、塩水噴霧を行って24時間後に、試料表面を目視にて観測し、錆の発生が確認される領域の面積の割合を錆発生率として見積もった。錆発生率の値が小さいほど、耐食性が高いことになる。
<Evaluation of corrosion resistance>
Corrosion resistance of each soft magnetic alloy was evaluated by a salt spray test specified in JIS Z 2371. That is, 24 hours after spraying with salt water, the surface of the sample was visually observed, and the ratio of the area of the region where the occurrence of rust was confirmed was estimated as the rust generation rate. The smaller the value of the rust occurrence rate, the higher the corrosion resistance.

<硬さの測定>
各軟磁性合金を1cm角に加工し、樹脂に埋め込んで研磨した。この試験片に対し、ビッカース硬さ試験機を用いて、ビッカース硬さ(Hv)を測定した。
<Measurement of hardness>
Each soft magnetic alloy was processed into 1 cm square, embedded in resin and polished. The Vickers hardness (Hv) was measured for this test piece using a Vickers hardness tester.

<切削性の評価>
実施例B群の一部および実施例B’群にかかる軟磁性合金について、切削性試験を行って、切削性を評価した。つまり、厚さ5mmの板状試料に、直径2mmのドリルを用いて穴を貫通させた。貫通不能となるまでに形成した貫通穴の数を計数することで、各試料の切削性を評価した。81個以上の穴を貫通できた場合を、切削性が特に優れる「◎」、51個以上80個以下の穴を貫通できた場合を、切削性良好「○」、51個未満の穴しか貫通できなかった場合を切削性不良「×」と評価した。なお、切削速度は20m/minとした。
<Evaluation of machinability>
A machinability test was performed on a part of Example B group and the soft magnetic alloys according to Example B ′ group to evaluate machinability. That is, a hole was made to penetrate through a plate-like sample having a thickness of 5 mm using a drill having a diameter of 2 mm. The machinability of each sample was evaluated by counting the number of through holes formed until penetration was impossible. When it can penetrate 81 or more holes, cutting performance is particularly excellent, “◎”, when it can penetrate 51 holes or more, 80 holes or less, good cutting performance “○”, only through less than 51 holes The case where it was not possible was evaluated as poor machinability “x”. The cutting speed was 20 m / min.

<結果>
表1に、実施例A1〜A12および比較例1〜9にかかる軟磁性合金について、成分組成と上記各試験の結果を示す。NiおよびAl等の含有量について、実施例A1〜A10は、図1中で「□」で囲んだ番号で示した点1〜点10に対応しており、比較例2〜9は、( )で囲んだ番号で示した各点に対応している。比較例1は、純鉄である。
<Result>
Table 1 shows the component compositions and the results of the above tests for the soft magnetic alloys according to Examples A1 to A12 and Comparative Examples 1 to 9. About content, such as Ni and Al, Example A1-A10 respond | corresponds to the point 1-point 10 shown by the number enclosed in "(square) in FIG. 1, and Comparative Examples 2-9 are (). Corresponds to each point indicated by a number surrounded by. Comparative Example 1 is pure iron.

Figure 2018012883
Figure 2018012883

表1によると、NiおよびAl等の含有量が第一領域にある各実施例においては、磁束密度B30000が1.7T以上となっており、かつ、保磁力Hcが1000A/m以下となっている。つまり、Niと、Al、Si、Vから選択される少なくとも1種とを、上記第一領域内の含有量で、Feに添加することで、保磁力が低く、しかも飽和磁束密度が高い、優れた軟磁性合金が得られることが示されている。さらに、CrおよびMoの添加の有無のみにおいて異なる実施例A10と、実施例A11、A12とを比較すると、実施例A11、A12のように、CrまたはMoを添加することで、高磁束密度と低保磁力を維持したまま、高電気抵抗と高耐食性が得られる。   According to Table 1, in each Example in which the contents of Ni, Al, and the like are in the first region, the magnetic flux density B30000 is 1.7 T or more, and the coercive force Hc is 1000 A / m or less. Yes. That is, by adding Ni and at least one selected from Al, Si, and V to the Fe in the content in the first region, the coercive force is low and the saturation magnetic flux density is high. It has been shown that a soft magnetic alloy can be obtained. Furthermore, when Example A10 which differs only in the presence or absence of addition of Cr and Mo and Examples A11 and A12 are compared, by adding Cr or Mo like Example A11 and A12, high magnetic flux density and low High electrical resistance and high corrosion resistance can be obtained while maintaining the coercive force.

これに対し、純鉄を用いている比較例1においては、高磁束密度と低保磁力が達成されているものの、耐食性に劣り、電気抵抗率ρも低くなっている。Al、Si、Vが含有されず、多量のNiが含有されている比較例2においては、磁束密度B30000は高い値を示しているものの、保磁力Hcが1000を超えて大きくなっており、軟磁気特性に劣っている。比較例3においては、Alが含有されるものの、その含有量が少なすぎるため、やはり保磁力Hcが大きくなっている。比較例4,8,9においても、Niの含有量が多すぎることにより、保磁力Hcが大きくなっている。なお、比較例4,8,9は、Ni以外の添加元素として、それぞれAl,Si,Vを含有するものであるが、Niおよびそれらの元素の含有量が同程度であり、いずれにおいても、保磁力Hcが、2000A/mを超える大きな値となっている。比較例5,6においては、第一領域を区画する直線Cおよび直線Dよりも、NiおよびAlの含有量が多い領域に位置することに対応し、磁束密度がB30000が、1.7T未満と小さくなっている。比較例7においても、Niが含有されないことにより、磁束密度がB30000が、1.7T未満となっている。   On the other hand, in Comparative Example 1 using pure iron, although high magnetic flux density and low coercive force are achieved, the corrosion resistance is poor and the electrical resistivity ρ is also low. In Comparative Example 2 in which Al, Si, and V are not contained and a large amount of Ni is contained, although the magnetic flux density B30000 shows a high value, the coercive force Hc exceeds 1000 and is soft. Inferior to magnetic properties. In Comparative Example 3, although Al is contained, the coercive force Hc is still large because the content is too small. Also in Comparative Examples 4, 8, and 9, the coercive force Hc is increased due to the excessive Ni content. Comparative Examples 4, 8, and 9 contain Al, Si, and V as additive elements other than Ni, respectively, but the contents of Ni and these elements are similar, The coercive force Hc is a large value exceeding 2000 A / m. In Comparative Examples 5 and 6, it corresponds to being located in a region where the contents of Ni and Al are higher than those of the straight line C and straight line D defining the first region, and the magnetic flux density is less than 1.7T. It is getting smaller. Also in the comparative example 7, since Ni is not contained, the magnetic flux density is B30000 less than 1.7T.

表2に、さらにCrおよびMoの含有量を高めた場合を含む実施例B1〜B18について、軟磁性合金の成分組成と上記各試験の結果を示す。   Table 2 shows the composition of the soft magnetic alloy and the results of the above tests for Examples B1 to B18 including the case where the contents of Cr and Mo are further increased.

Figure 2018012883
Figure 2018012883

表2によると、実施例B1〜B17のように、Cr(またはCr+3.3Mo)の含有量を9%を超えて多くすることで、特に高い電気抵抗率と耐食性が達成されていることが分かる。特に、NiおよびAlまたはVの含有量が同じで、Crの含有量が異なる実施例B1と実施例B3を比べると、Crの含有量が多い実施例B3において、電気抵抗率と耐食性が向上していることが分かる。保磁力の低下も観測されている。NiおよびAl、Moの含有量がほぼ同じになっている実施例B10とB11の比較においても、Crの含有量の多い実施例B10の方が、電気抵抗率と耐食性が高くなっている。   According to Table 2, it can be seen that, as in Examples B1 to B17, by increasing the content of Cr (or Cr + 3.3Mo) beyond 9%, particularly high electrical resistivity and corrosion resistance are achieved. . In particular, when Example B1 and Example B3 having the same Ni and Al or V contents and different Cr contents are compared, in Example B3 having a high Cr content, the electrical resistivity and corrosion resistance are improved. I understand that A decrease in coercive force has also been observed. Also in the comparison between Examples B10 and B11 in which the contents of Ni, Al, and Mo are substantially the same, Example B10 having a higher Cr content has higher electrical resistivity and corrosion resistance.

また、Moの添加の有無においてのみ異なる実施例B1と実施例B5を比較すると、Crに加えてMoを添加することで、電気抵抗率および耐食性の上昇が達成されることが分かる。NiおよびAlの含有量が同じで、ともにCrを含有しない実施例B17と実施例B18の比較においても、Moの含有量の多い実施例B17の方で、電気抵抗率および耐食性の低下が達成されている。さらに、実施例B12とB13では、Niの含有量が同じで、Alの含有量もほぼ同じであるが、Cr+3.3Moの値の大きいB13の方が、電気抵抗率が高くなっている。また、NiおよびAlの含有量が同じである実施例B15〜18を比較した場合に、Cr+3.3Moの値が実施例B18よりも大きい実施例B15〜B17において、実施例B18に比べて、高い耐食性が得られている。   Moreover, when Example B1 and Example B5 which differ only in the presence or absence of addition of Mo are compared, it turns out that an electrical resistivity and a corrosion-resistant increase are achieved by adding Mo in addition to Cr. In comparison between Example B17 and Example B18, which have the same Ni and Al contents and both do not contain Cr, lowering of electrical resistivity and corrosion resistance is achieved in Example B17 having a higher Mo content. ing. Further, in Examples B12 and B13, the Ni content is the same and the Al content is almost the same, but B13 having a larger value of Cr + 3.3Mo has a higher electrical resistivity. Further, when Examples B15 to 18 having the same Ni and Al contents were compared, in Examples B15 to B17 in which the value of Cr + 3.3Mo was larger than Example B18, it was higher than that of Example B18. Corrosion resistance is obtained.

実施例B10〜B18では、実施例B1〜B9と比較して、硬さが低くなっているが、これは、実施例B10〜B18において、Al/Niの含有量比が1以上と大きくなっており、フェライト組織の寄与が大きくなることに対応していると推測される。しかし、実施例B10〜B18においては、Crの含有量を比較的少なく抑えること、またはCrを含有させないことで、Niの含有量が少なくても、磁束密度の値を大きく維持できている。そして、Crの含有量が少なくても、Moによって、Cr+3.3Moの値を大きく維持することで、電気抵抗率と耐食性を高く保っている。   In Examples B10 to B18, the hardness is lower than in Examples B1 to B9, but this is because the content ratio of Al / Ni in Examples B10 to B18 is 1 or more. Therefore, it is assumed that the contribution of the ferrite structure is increased. However, in Examples B10 to B18, by keeping the Cr content relatively low or not containing Cr, the value of the magnetic flux density can be kept large even if the Ni content is low. And even if there is little content of Cr, the electric resistivity and corrosion resistance are kept high by maintaining the value of Cr + 3.3Mo largely with Mo.

さらに、表2に示したうち、実施例B1,B2,B5,B6、B8,B11の成分組成にさらにPb、Bi、Ca、Te、Seから選択される1種または2種以上の添加元素を含有する実施例B1’,B2’,B5’,B6’,B8’,B11’にかかる軟磁性合金を準備し、それら添加元素の有無と切削性の関係を評価した。成分組成と切削性の評価結果を表3に示す。なお、掲載は省略するが、それらの添加元素を添加したB’群の各実施例において、対応するB群の実施例について得られた表2の値と同等の、磁束密度、保磁力、電気抵抗率、耐食性、硬さが得られることを確認している。   Further, among the components shown in Table 2, one or more additional elements selected from Pb, Bi, Ca, Te, and Se are added to the component compositions of Examples B1, B2, B5, B6, B8, and B11. Soft magnetic alloys according to the contained Examples B1 ′, B2 ′, B5 ′, B6 ′, B8 ′, and B11 ′ were prepared, and the relationship between the presence of these added elements and the machinability was evaluated. Table 3 shows the evaluation results of the component composition and machinability. Although not shown, the magnetic flux density, coercive force, and electric power equivalent to the values in Table 2 obtained for the corresponding examples of the group B in each of the examples of the group B ′ to which these additive elements were added. It has been confirmed that resistivity, corrosion resistance and hardness can be obtained.

Figure 2018012883
Figure 2018012883

表3を見ると、Pb、Bi、Ca、Te、Seから選択される1種または2種以上を含有しないB群の実施例においても、ある程度高い切削性が得られているが、それらの添加元素を含有するB’群の実施例において、切削性が特に向上されることが分かる。つまり、Pb、Bi、Ca、Te、Seが軟磁性合金の切削性を向上する効果を有することが確認される。   Looking at Table 3, even in Examples of Group B not containing one or more selected from Pb, Bi, Ca, Te, Se, high machinability is obtained to some extent, but their addition It can be seen that the machinability is particularly improved in the examples of the group B ′ containing the element. That is, it is confirmed that Pb, Bi, Ca, Te, Se has an effect of improving the machinability of the soft magnetic alloy.

以上、本発明の実施形態、実施例について説明した。本発明は、これらの実施形態、実施例に特に限定されることなく、種々の改変を行うことが可能である。   Heretofore, the embodiments and examples of the present invention have been described. The present invention is not particularly limited to these embodiments and examples, and various modifications can be made.

Claims (8)

Niと、
Al、Si、およびVから選択される少なくとも1種と、を含有し、
残部がFeおよび不可避的不純物よりなり、
質量%で、Niの含有量を[Ni]、Al、Si、およびVの合計含有量を[M]として、前記[Ni]と[M]の関係をプロットしたグラフにおいて、下記の直線A、直線B、直線C、直線D、直線Eによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在することを特徴とする軟磁性合金。
直線A:[M]=0.01
直線B:[Ni]=11.0
直線C:[Ni]=11.0、[M]=7.00の点と、[Ni]=3.0、[M]=10.00の点とを結ぶ直線
直線D:[Ni]=3.0、[M]=10.00の点と、[Ni]=0.1、[M]=7.00の点とを結ぶ直線
直線E:[Ni]=0.1
Ni and
And at least one selected from Al, Si, and V,
The balance consists of Fe and inevitable impurities,
In a graph in which the relationship between [Ni] and [M] is plotted with the content of Ni being [Ni], the total content of Al, Si, and V being [M], the following straight line A, A soft magnetic alloy, wherein [Ni] and [M] exist in a region surrounded by a straight line B, a straight line C, a straight line D, and a straight line E.
Straight line A: [M] = 0.01
Straight line B: [Ni] = 11.0
Straight line C: [Ni] = 11.0, [M] = 7.00 and a straight line connecting [Ni] = 3.0, [M] = 10.00 points Straight line D: [Ni] = 3.0, [M] = 10.00 A straight line connecting the points [Ni] = 0.1 and [M] = 7.00 Straight line E: [Ni] = 0.1
前記グラフにおいて、前記直線A、直線C、直線D、直線Eと、下記直線F、直線Gによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在することを特徴とする請求項1に記載の軟磁性合金。
直線F:[Ni]=1.0、[M]=0.01の点と、[Ni]=6.5、[M]=3.50の点とを結ぶ直線
直線G:[Ni]=6.5
In the graph, the [Ni] and [M] exist in a region surrounded by the straight line A, straight line C, straight line D, straight line E and the following straight line F, straight line G. 2. The soft magnetic alloy according to 1.
Straight line F: [Ni] = 1.0, [M] = 0.01 and a straight line connecting [Ni] = 6.5, [M] = 3.50 A straight line G: [Ni] = 6.5
前記グラフにおいて、前記直線D、直線E、直線Gと、下記直線H、直線Iによって囲まれる領域の中に、前記[Ni]および[M]が存在することを特徴とする請求項2に記載の軟磁性合金。
直線H:[Ni]=0.1、[M]=0.50の点と、[Ni]=6.5、[M]=3.50の点とを結ぶ直線
直線I:[Ni]=6.5、[M]=7.00の点と、[Ni]=3.0、[M]=10.00の点とを結ぶ直線
3. The [Ni] and [M] are present in a region surrounded by the straight line D, the straight line E, the straight line G, and the following straight line H, straight line I in the graph. Soft magnetic alloy.
Straight line H: A straight line connecting a point of [Ni] = 0.1, [M] = 0.50 and a point of [Ni] = 6.5, [M] = 3.50 Straight line I: [Ni] = 6.5, a straight line connecting the point [M] = 7.00 and the point [Ni] = 3.0, [M] = 10.00
さらに、質量%で、1%≦Cr≦14%を含有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の軟磁性合金。   The soft magnetic alloy according to claim 1, further comprising 1% ≦ Cr ≦ 14% by mass%. さらに、質量%で、1%≦Mo≦6%を含有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の軟磁性合金。   5. The soft magnetic alloy according to claim 1, further comprising 1% ≦ Mo ≦ 6% by mass%. 前記軟磁性合金はCrおよびMoを含有し、質量%で、1%≦Cr+3.3Mo≦14%であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の軟磁性合金。   The soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 5, wherein the soft magnetic alloy contains Cr and Mo and is 1%? Cr + 3.3Mo? 14% by mass. さらに、質量%で、0.03%≦Pb≦0.30%、0.002%≦Bi≦0.020%、0.002%≦Ca≦0.20%、0.01%≦Te≦0.20%、0.03%≦Se≦0.30%から選択される1種または2種以上を含有することを特徴とする請求項1から6にいずれか1項に記載の軟磁性合金。   Further, in terms of mass%, 0.03% ≦ Pb ≦ 0.30%, 0.002% ≦ Bi ≦ 0.020%, 0.002% ≦ Ca ≦ 0.20%, 0.01% ≦ Te ≦ 0 The soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 6, characterized by containing one or more selected from .20%, 0.03% ≤ Se ≤ 0.30%. ビッカース硬さHvが250以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の軟磁性合金。   The soft magnetic alloy according to any one of claims 1 to 7, wherein the Vickers hardness Hv is 250 or more.
JP2017116521A 2016-07-11 2017-06-14 Soft magnetic alloy Active JP6859862B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/643,326 US11482355B2 (en) 2016-07-11 2017-07-06 Soft magnetic alloy
DE102017115392.6A DE102017115392A1 (en) 2016-07-11 2017-07-10 Soft magnetic alloy
CN201710562865.0A CN107610869B (en) 2016-07-11 2017-07-11 Soft magnetic alloy

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016136661 2016-07-11
JP2016136661 2016-07-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018012883A true JP2018012883A (en) 2018-01-25
JP6859862B2 JP6859862B2 (en) 2021-04-14

Family

ID=61019957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017116521A Active JP6859862B2 (en) 2016-07-11 2017-06-14 Soft magnetic alloy

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6859862B2 (en)
CN (1) CN107610869B (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018010939A (en) * 2016-07-12 2018-01-18 Tdk株式会社 Soft magnetic metal powder and powder-compact magnetic core
JP2021061408A (en) * 2020-12-04 2021-04-15 Tdk株式会社 Soft magnetic metal powder and powder-compact magnetic core
JPWO2022091984A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7247874B2 (en) * 2019-01-07 2023-03-29 新東工業株式会社 Iron-based soft magnetic alloy powder

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01184250A (en) * 1988-01-14 1989-07-21 Alps Electric Co Ltd Fe-ni-si-al magnetic material
JP2000160302A (en) * 1998-11-19 2000-06-13 Sanyo Special Steel Co Ltd Electromagnetic stainless steel excellent in cold forgeability
JP2000169944A (en) * 1998-12-03 2000-06-20 Sanyo Special Steel Co Ltd Electrical stainless steel excellent in low temperature toughness
CN101710521A (en) * 2009-12-18 2010-05-19 浙江大学 Iron-based nanocrystalline soft magnetic alloy with electromagnetic interference resistance and preparation method thereof
WO2012001943A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 パナソニック株式会社 Composite magnetic material and process for production thereof
CN102982956A (en) * 2012-11-08 2013-03-20 建德市易通金属粉材有限公司 High magnetic permeability and low loss metal soft magnetic material powder and preparation method thereof

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000345292A (en) * 1999-06-04 2000-12-12 Daido Steel Co Ltd Manufacture of nitrocarburizing steel and nitrocarburized parts
CN101215679A (en) * 2008-01-08 2008-07-09 厦门大学 Nonmagnetic iron-base block amorphous alloy and preparation method thereof
US20120189460A1 (en) * 2011-01-21 2012-07-26 General Electric Company Welded Rotor, a Steam Turbine having a Welded Rotor and a Method for Producing a Welded Rotor
CN103774047B (en) * 2012-10-20 2017-03-01 大同特殊钢株式会社 There is the mould steel of excellent thermal conductance, mirror polishability and toughness
JP6314020B2 (en) * 2014-04-04 2018-04-18 株式会社トーキン Powder magnetic core using nanocrystalline soft magnetic alloy powder and manufacturing method thereof

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01184250A (en) * 1988-01-14 1989-07-21 Alps Electric Co Ltd Fe-ni-si-al magnetic material
JP2000160302A (en) * 1998-11-19 2000-06-13 Sanyo Special Steel Co Ltd Electromagnetic stainless steel excellent in cold forgeability
JP2000169944A (en) * 1998-12-03 2000-06-20 Sanyo Special Steel Co Ltd Electrical stainless steel excellent in low temperature toughness
CN101710521A (en) * 2009-12-18 2010-05-19 浙江大学 Iron-based nanocrystalline soft magnetic alloy with electromagnetic interference resistance and preparation method thereof
WO2012001943A1 (en) * 2010-06-30 2012-01-05 パナソニック株式会社 Composite magnetic material and process for production thereof
CN102982956A (en) * 2012-11-08 2013-03-20 建德市易通金属粉材有限公司 High magnetic permeability and low loss metal soft magnetic material powder and preparation method thereof

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018010939A (en) * 2016-07-12 2018-01-18 Tdk株式会社 Soft magnetic metal powder and powder-compact magnetic core
JPWO2022091984A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05
WO2022091984A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Jfeスチール株式会社 Soft magnetic iron
JP7355234B2 (en) 2020-10-29 2023-10-03 Jfeスチール株式会社 electromagnetic soft iron
JP2021061408A (en) * 2020-12-04 2021-04-15 Tdk株式会社 Soft magnetic metal powder and powder-compact magnetic core

Also Published As

Publication number Publication date
JP6859862B2 (en) 2021-04-14
CN107610869B (en) 2020-07-14
CN107610869A (en) 2018-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6859862B2 (en) Soft magnetic alloy
JP2007046125A (en) Soft magnetic steel material superior in cold forgeability, machinability and magnetic property, and soft magnetic steel parts superior in magnetic property
JP6560881B2 (en) Extremely low permeability stainless steel wire, as well as steel wire and deformed wire with excellent durability
JP2013049918A (en) Electromagnetic stainless steel and method of manufacturing the same
JPH0542493B2 (en)
JP2000087187A (en) Non-magnetic stainless steel with excellent corrosion resistance and high strength, and its production
JP6308849B2 (en) High elastic limit nonmagnetic austenitic stainless steel sheet and method for producing the same
JP6222498B2 (en) Metastable austenitic stainless steel strip or steel plate
US11482355B2 (en) Soft magnetic alloy
JP4094583B2 (en) Composite material having non-magnetic part and method for producing the same
JP5207514B2 (en) Hysteresis motor
JP2004307977A (en) Wire rod of nonmagnetic sulfur free-cutting stainless steel superior in cold drawability and corrosion resistance
JP3429133B2 (en) High magnetic flux density corrosion-resistant soft magnetic material
JPWO2012077631A1 (en) Composite magnetic material and composite magnetic material
JP7355234B2 (en) electromagnetic soft iron
JPH11279717A (en) Free cutting corrosion resistant soft magnetic material
JP5300962B2 (en) Electrical resistor material
JPS62136557A (en) High strength nonmagnetic steel having rust resistance
JP2023065295A (en) Semi-hard magnetic steel and semi-hard magnetic steel component
JPH08120420A (en) Corrosion resistant soft-magnetic steel
JP2001073101A (en) Electromagnetic material having high magnetic flux density and high specific resistance and excellent in machinability and cold forgeability
WO2023074160A1 (en) Semi-hard magnetic steel component
JP2017117925A (en) Iron core member for electromagnetic control part, and method for manufacturing the same
JPH11269617A (en) Iron-chromium series soft magnetic steel excellent in magnetic property and temperature characteristic at ac
JP5339009B1 (en) Composite magnetic material and composite magnetic member

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200421

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201117

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210224

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6859862

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150