JP2820312B2 - 高耐食性軟磁性棒管用鋼 - Google Patents

高耐食性軟磁性棒管用鋼

Info

Publication number
JP2820312B2
JP2820312B2 JP2195940A JP19594090A JP2820312B2 JP 2820312 B2 JP2820312 B2 JP 2820312B2 JP 2195940 A JP2195940 A JP 2195940A JP 19594090 A JP19594090 A JP 19594090A JP 2820312 B2 JP2820312 B2 JP 2820312B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel
hardness
corrosion resistance
specific resistance
amount
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2195940A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0483857A (ja
Inventor
哲智 桝田
彰彦 柳谷
弘昭 中里
義和 田中
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.)
Sanyo Special Steel Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Special 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 Sanyo Special Steel Co Ltd filed Critical Sanyo Special Steel Co Ltd
Priority to JP2195940A priority Critical patent/JP2820312B2/ja
Publication of JPH0483857A publication Critical patent/JPH0483857A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2820312B2 publication Critical patent/JP2820312B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は電磁弁等の鉄芯に使用される軟磁性棒管用鋼
に関し、特にPbを嫌う環境下で使用する、固有抵抗値が
高く耐食性にすぐれた軟磁性棒管用鋼に関するものであ
る。
[従来の技術] 一般に電磁弁等の鉄芯材料としてはFe−Si鋼あるいは
Fe−Si−Al鋼が使用されている。しかしこれらの鋼は耐
食性に劣り、加工工程における保管時あるいは電磁弁と
して使用中に発銹しやすいという欠点がある。そこで出
願人は先に耐食性にすぐれた電磁弁用鋼として12〜18Cr
鋼をベースとした電磁ステンレス鋼(特願昭60−287163
号、特開昭62−146249号)を開発し市場に提供してい
る。この電磁ステンレス鋼はC+N<0.02%、Si:0〜3
%、Mn≦0.50%、Cr:12〜18%、Al:0.8〜3%、Mo:0.05
〜0.5%、Pb:0.05〜0.25%、P≦0.040%、S≦0.030%
および残部実質的にFeよりなる鋼でその特性値は、例え
ば15.3Cr−1.4Si−1.3Al−0.35Mo−0.13Pb鋼では、孔食
電位−22mV(特願昭60−287163号では浸漬試験による腐
食減量で耐食性を評価していたが、本発明では同先願よ
りも高耐食の材料であることと、耐孔食性・すき間腐食
の評価ができるという点で浸漬試験よりも適した孔食電
位で評価することにした。)、固有抵抗値99μΩ・cm、
硬さHRB 88、保磁力Hc 0.60 Oe、磁束密度B5 9.6KG、ド
リル穿孔時間約7sであった。
[発明が解決しようとする課題] 近年電磁弁の使用環境は益々厳しくなりつつあり、電
磁気特性や被削性を従来鋼レベルに維持しかつ耐孔食性
も兼ね備えた耐食性をより一層向上させた材料が望まれ
ている。特に食品関係やハイクリーンルームで用いる電
磁弁にはPb、Sを添加しないことが要望されており、こ
れらの成分の添加なしで被削性にすぐれ、種々の特性を
満足する材料を開発することが期待されている。このニ
ーズは、とりわけ、半導体等の洗滌等の製造過程におい
て使用される超純水と接触する鋼について大きく、超純
水と接触してもPbの溶出しない鋼が要望されている。ま
た、環境問題等に対する関心の高まりに伴い、Pb、S等
の成分に対し注意が高まっていることにもよる。前述の
先願鋼もこれらのニーズに対して、耐食性の不足と、Pb
を添加している点で要求を満たしていないものであっ
た。
本発明はこのようなニーズに応えるべく完成されたも
のであり、電磁気特性をあまり劣化させずに(Hc<20
e、B5>8.5kG)、固有抵抗値を向上させ(85μΩ・cm以
上、先願では70μΩ・cm以上)、同時に厳しい腐食性環
境に耐え得る、耐孔食性を兼ね備えた高度の耐食性(孔
食電位300mV以上)と更に良好な被削性(ドリル穿孔時
間25s以下。これは一般的な快削元素を含まずに固有抵
抗値・耐食性等において上記の特性を有する材料として
は十分に良好な値である。)、硬さ(HRB>85。これは
耐摩耗性・機械的強度の点で必要な値である。)を備え
た軟磁性棒管用鋼を提供せんとするものである。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記課題を解決したもので電磁気特性や被削
性・硬さを劣化させずに、耐食性・固有抵抗値を向上さ
せた高耐食性軟磁性棒管用鋼であり、その要旨とすると
ころはC+N≦0.02%、Si≦1%、Mn≦0.4%、P≦0.0
4%、S≦0.02%、Cr:16〜18%、Mo:1〜2.5%、Al:1〜
3%、Nb:0.2〜0.5%および残部実質的にFeよりなる鋼
であって、前記先願鋼に比べてもおよそ以下の特徴を有
するものである。
(a)磁気特性改善のために、C、Nを極低におさえ、
またNb添加によりC、Nを固定したことで、高いCr鋼で
あるにもかかわらずHc<20e、B5>8.5kGの電磁気特性を
実現した。
(b)耐孔食性、耐食性を向上、孔食電位300mV以上を
実現した。
(c)Pb、Sを添加せずに、耐食性・固有抵抗値等にお
いて前述の目標値を維持しながらドリル穿孔時間25s以
下の被削性を実現した。
(d)固有抵抗値85μΩ・cm以上、硬さはHRB 85以上の
特性を確保した。
すなわち、本発明は上述のような構成により、固有抵
抗値が高く、耐孔食性も兼ね備えた優れた耐食性を備え
るとともに、電磁気特性・被削成も良好な高耐食性軟磁
性棒管用鋼を開発することに成功したものである。
次に本発明において成分組成を限定する理由を説明す
る。なお、説明に用いるデータは全て後述する第1表に
記載する16ヒートに基づくものである。
[C+N] C、Nは結晶中に固溶すると結晶格子を歪ませ軟磁性
を劣化させるため、C、N含有量は少ないほど好まし
い。第1図に(C+N)%と保磁力の関係を示す。図か
ら明らかなように(C+N)の含有量の減少に伴い、保
磁力は減少し特にC+N=0.04%では平均2.8エルステ
ッド程度のものがC+N=0.01%では平均で1.1エルス
テッドに向上する。また(C+N)%と磁束密度の関係
を第2図および第3図に示す。これらの図においてB3
B5はそれぞれ印加磁場3エルステッド、5エルステッド
における平均の磁束密度である。これらの図から明らか
なように、(C+N)%の増加に伴い、磁束密度は急激
に低下している。これらの図において特に(C+N)%
が0.02%を越すと磁束密度は急激に低下している。従っ
て(C+N)%の上限を0.02%とする。
[Si] 一般に鉄芯材料の固有抵抗値の増加は鉄損の低減に寄
与し、電磁弁作動時の消費電力の低減に有効である。こ
の固有抵抗値の増加にはSiがAlとともに効果的な元素で
ある。第4図にSi量と固有抵抗値の関係を示す。Siは硬
さの増加にも効果的である。第5図にSi量と硬さの関係
を示す。しかし、1%以上のSiの添加は切削性を劣化さ
せるため、上限を1%とする。なお第4図、第5図での
ベース鋼はそれぞれFe−18Cr−2Mo、Fe−18Cr−2Mo−2A
l鋼である。
[Cr] Crは耐食性に効果的な元素であり、本発明では先述の
先願鋼よりも多く添加する。第6図にCr量と孔食電位の
関係を示す。ベース鋼はFe−2Mo−2Al鋼である。Cr量の
増加に伴い孔食電位は増加するが、Crは原子磁気モーメ
ントを減少させ磁束密度を減少させるため、磁気特性が
著しく劣化するので上限を18%とする。一方先願の電磁
ステンレス鋼よりも高いレベルの耐食性を確保するた
め、下限は16%とすることが必要である。
[Mo] Moは耐食性・硬さに効果的な元素であり、本発明では
先願鋼よりも多く添加する。第7図にMo量と孔食電位、
第8図にMo量と硬さの関係を示す。これらの図でベース
鋼はFe−18Cr−2Al鋼である。この合金系では、耐食性
・硬さの水準として孔食電位340mV以上、硬さ(HRB)84
以上が要求され、これに有効なMo量として下限を1%と
する。一方上限は2.5%とする。
[Al] AlはSiとともに固有抵抗値の増加に効果的な元素であ
り、鉄芯材料の鉄損の低減に寄与する。第9図にAl量と
固有抵抗値の関係を示す。Alは硬さの向上にも効果的な
元素である。第10図にAl量と硬さの関係を示す。この合
金系においては、固有抵抗値・硬さの水準として固有抵
抗値75以上、硬さ(HRB)85以上が要求され、これに有
効なAl量として下限を1%とする。しかし第11図に示す
ように過剰なAlの添加は耐食性を劣化させるため、Al量
の上限を3%とする。なおこれらの図においてベース鋼
はFe−18Cr−2Mo鋼である。
[Nb] C、Nは前述のように軟磁性に対して好ましくない。
特に固溶したC、Nは結晶格子を歪ませ、磁壁移動を阻
害するため、軟磁性に悪影響を及ぼす。このC、Nを炭
窒化物を形成させることにより固定し、軟磁性に及ぼす
C、Nの悪影響を軽減させるためNbを添加する。理論的
にはC、NとNbの原子量比はおよそ1:8であるので、
C、NをNbC、NbN、Nb(C、N)として固定するのに最
低限必要なNb量は、前述の上限値(C+N)=0.02%と
して(C+N)×8より0.16%であるが完全にC、Nを
固定するためには0.2〜0.5%必要であることが分かっ
た。
実質的なNbの有効性のためと考えられる。
[S] SはMnS系・CrS系・(Mn,Cr)S系などの硫化物を形
成し、腐食反応の起点となるため、耐食性に対して好ま
しくない。また電磁弁として使用中に、制御する流体
(薬品等)によっては硫化物が溶け出す可能性があり好
ましくない。製造上不可避的に伴う不純物濃度として、
上限を0.02%とする。
その他製造上不可避的に伴う不純物元素については電
磁気特性等をそこなわない範囲としてMn≦0.4%、P≦
0.04%とする。
[実 施 例] 第1表に本発明実施例鋼・比較鋼・先願鋼および従来
鋼の化学成分を示す。
これらの材料のうち本発明実施例鋼と比較鋼は真空誘
導溶解炉にて溶製し100kg鋼塊に鋳込んだ後、直径40mm
の丸棒に鍛造・焼鈍後各種テスト用試料に加工した。固
有抵抗値はケルビンダブルブリッジを用いて直流四端子
法にて電気抵抗を測定して算出した。耐食性は孔食電位
により評価した。また硬さを測定した。磁気特性はリン
グ状の試験片により直流B−Hトレーサで測定した。被
削性はSKH 9のドリル(直径8mm、先端角120゜、ねじれ
角25゜)を使用し、推力70kg、回転数915rpmで10mm深さ
の穿孔に要する時間を測定した。
第2表に本発明実施例鋼・比較鋼および従来鋼の諸特
性測定結果を示す。本発明実施例鋼では各項目とも比較
鋼・従来鋼と比べて同等レベルあるいはそれ以上のすぐ
れた値を示している。第12図に従来のステンレス鋼と本
発明実施例鋼の孔食電位の比較を示す。本発明実施例鋼
の特筆すべき特徴は、磁気特性を劣化させずに耐食性・
固有抵抗・硬さを改善していること、耐食性・固有抵抗
値・硬さが大きく改善され、Pb・Sを添加していないに
もかかわらず被削性を維持していることである。
[発明の効果] 以上述べたように本発明鋼は電磁気特性を劣化させず
に固有抵抗値・硬さを向上させ、同時に腐食性環境に耐
え得るに十分な耐食性を備え、また溶出する不都合、有
害のおそれがあるPb、Sの添加なしにすぐれた被削性を
有しており、よりきびしい環境での使用を目的とした電
磁弁の鉄芯などに適している。
したがって、既述の各種業界のニーズに応えた極めて
有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
第1図は(C+N)量が保磁力に及ぼす影響を示した図
である。 第2図、第3図は(C+N)量が磁束密度に及ぼす影響
を示した図である。 第4図はSi量が固有抵抗に及ぼす影響を示した図であ
る。 第5図はSi量が硬さに及ぼす影響を示した図である。 第6図はCr量が孔食電位に及ぼす影響を示した図であ
る。 第7図はMo量が孔食電位に及ぼす影響を示した図であ
る。 第8図はMo量が硬さに及ぼす影響を示した図である。 第9図はAl量が固有抵抗に及ぼす影響を示した図であ
る。 第10図はAl量が硬さに及ぼす影響を示した図である。 第11図はAl量が孔食電位に及ぼす影響を示した図であ
る。 第12図は本発明実施例鋼と先願鋼・従来のステンレス鋼
の孔食電位の比較を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 義和 兵庫県姫路市飾磨区中島字一文字3007番 地 山陽特殊製鋼株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−35757(JP,A) 特開 平2−61028(JP,A) 特開 平1−180945(JP,A) 特公 昭51−8740(JP,B2)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C+N≦0.02%、 Si≦1%、 Mn≦0.4%、 P≦0.04%、 S≦0.02%、 Cr:16〜18%、 Mo:1〜2.5%、 Al:1〜3%、 Nb:0.2〜0.5% および残部実質的にFeよりなる、固有抵抗値が高く耐食
    性にすぐれた高耐食性軟磁性棒管用鋼。
JP2195940A 1990-07-24 1990-07-24 高耐食性軟磁性棒管用鋼 Expired - Fee Related JP2820312B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2195940A JP2820312B2 (ja) 1990-07-24 1990-07-24 高耐食性軟磁性棒管用鋼

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2195940A JP2820312B2 (ja) 1990-07-24 1990-07-24 高耐食性軟磁性棒管用鋼

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0483857A JPH0483857A (ja) 1992-03-17
JP2820312B2 true JP2820312B2 (ja) 1998-11-05

Family

ID=16349503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2195940A Expired - Fee Related JP2820312B2 (ja) 1990-07-24 1990-07-24 高耐食性軟磁性棒管用鋼

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2820312B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX9702650A (es) * 1994-10-11 1997-06-28 Crs Holdings Inc Material magnetico resistente a la corrosion.

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5644980B2 (ja) * 1974-07-15 1981-10-23
JPH0610324B2 (ja) * 1985-12-20 1994-02-09 山陽特殊製鋼株式会社 快削耐食軟磁性棒管用鋼
JP2711446B2 (ja) * 1986-07-30 1998-02-10 愛知製鋼株式会社 耐食軟磁性鋼
JPH01180945A (ja) * 1988-01-11 1989-07-18 Daido Steel Co Ltd 冷間鍛造用ステンレス鋼
JP2721192B2 (ja) * 1988-08-25 1998-03-04 日立金属株式会社 耐食性軟磁性材料

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0483857A (ja) 1992-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pfeifer et al. Soft magnetic Ni-Fe and Co-Fe alloys-some physical and metallurgical aspects
US4969963A (en) Soft magnetic stainless steel having good cold forgeability
JP2017002395A (ja) 超低コバルトの鉄−コバルト磁性合金
EP1431410B1 (en) Free cutting alloy
JPS6223962A (ja) 冷間鍛造用軟磁性ステンレス鋼
CA1062934A (en) Semi-hard magnetic alloy and method of making
JP2820312B2 (ja) 高耐食性軟磁性棒管用鋼
JPH06228717A (ja) 電磁ステンレス鋼
JPS59232258A (ja) 靭性にすぐれた快削・耐食軟磁性棒管用鋼
JPS61238943A (ja) 耐銹性の優れた高強度非磁性鋼
JP5555181B2 (ja) ダイナミックレンジが大きい電磁アクチュエータ用のFe−Co合金
JP2876627B2 (ja) 耐食性に優れたステンレス鋼
JP4115610B2 (ja) 低温靱性に優れた電磁ステンレス鋼
JP2007262582A (ja) 超伝導磁石構成部材
JP7475181B2 (ja) フェライト系ステンレス鋼
EP0321571B1 (en) Soft magnetic steel
JP2721192B2 (ja) 耐食性軟磁性材料
JP2714987B2 (ja) 高級洋食器用非磁性オーステナイト系ステンレス鋼
JPS625984B2 (ja)
JP2001073101A (ja) 被削性、冷鍛性に優れた高磁束密度、高固有抵抗電磁材料
JP2944865B2 (ja) 高強度冷間加工用ステンレス鋼
JP2734035B2 (ja) 冷間鍛造性に優れたステンレス鋼
JPH108219A (ja) 高磁束密度耐食軟磁性材料
JP2004307977A (ja) 冷間伸線加工性と耐食性に優れる非磁性の硫黄快削ステンレス鋼線材
JPS62136557A (ja) 耐銹性を有する高強度非磁性鋼

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees