JP3162782B2 - 磁気特性の優れた軟磁性鉄板及びその製造方法 - Google Patents
磁気特性の優れた軟磁性鉄板及びその製造方法Info
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性機器のヨーク材などの用途に用いて好適な磁気特性の
優れた軟磁性鉄板及びその製造方法に関するものであ
る。
を利用した磁気共鳴断層撮影装置(MRI)や、高速鉄
道としてのリニアモーター等の実用化が精力的に進めら
れ、それに伴い、発生する漏洩磁気の遮断材として優れ
た磁気特性を有する磁気シールド材が要求されている。
また、SSC(Superconducting-Super-Collider)等の
巨大加速器や素粒子検出器などの建設に伴って、それら
磁性機器のヨーク材として特に優れた軟磁性を有する大
量供給可能な軟磁性鉄板が求められている。
る鋼板については、従来から種々の提案がなされ、たと
えば特開昭60-96749号公報には、厚板の成分を主体にし
たものが示されているけれども、透磁率レベルが低い。
また特開平3-94046号公報には最大透磁率μmax 及び磁
束密度 B1 に優れた磁気シールド用鋼板が開示されてい
る。
磁性鉄板に、保磁力について考慮が払われてなく、大量
生産で得られるものの保磁力はせいぜい 1.9エルステッ
ド(Oe)程度でしかなく、またμmax も数1000程度にす
ぎなかった。この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、大量生産の下でも、保磁力が著しく低く、かつ
高い透磁率を有する軟磁性鉄板を、その有利な製造方法
と共に提案することを目的とする。
する因子としては、歪や成分など種々の要因があると考
えられるけれども、この点に関する発明者らの研究によ
れば、残留不純物成分の混入を低く抑え、特に炭素を30
ppm以下に抑制した上で、常法に従う再結晶焼鈍後に、
特殊な条件下で圧延処理及び焼鈍処理を施すことによっ
て、格段に低い保磁力と高い透磁率を有する軟磁性鋼板
が得られることの知見を得た。この発明は、上記の知見
に立脚するものである。
%は除く)、 Si:0.05%以下、 Mn:0.05〜0.3 %、 Al:0.05%以下、 P+S:0.03%以下、 O:0.015 %以下、 N:0.005 %以下 を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成にな
り、フェライト粒の大きさが結晶粒度番号で2以下、−
7以上で、かつ板厚が1〜6mmであることを特徴とする
磁気特性の優れた軟磁性鉄板である。
スラブを、熱間圧延し、ついで所定の厚みに冷間圧延し
た後、再結晶焼鈍を施し、その後 0.5〜30%の圧下率で
2次冷延を施して1〜6mmの板厚とした後、 800〜900
℃の温度範囲で最終焼鈍を施すことを特徴とする磁気特
性の優れた軟磁性鉄板の製造方法である。
%, O:0.008 %及びN:0.001 %を基本成分として含
み、C量を種々に変化させて含有させたスラブに、熱間
圧延ついで冷間圧延を施したのち、再結晶焼鈍処理を施
し、引き続き2次冷延を施してから最終焼鈍処理を施し
て結晶粒径の大きさを種々に異ならせた鉄板の残留磁化
Hc について調べた結果を、C含有量と結晶粒度との関
係で図1に示す。同図より明らかなように、HcはC含有
量と強い相関があり、C量を30 ppm以下に低減させるこ
とによってはじめて低い残留磁化が得られる。しかしな
がらC≦30 ppmではあっても、結晶粒の大きさが結晶粒
度番号で2を超えるとHcの増大を招く。
す影響について調べた結果を、C含有量との関係で示
す。同図より明らかなように、C含有量を30 ppm以下と
した上で、(P+S)量を0.03%以下まで低減すること
により、Hc≦1.5 Oeの優れた残留磁化が得られている。
前記の範囲に限定した理由について説明する。 C:0.003 %以下(但し 0.003%は除く) 前掲図1に示したとおり、C量が 0.003%(30 ppm)を
超えると残留磁化が増大し、1.5 Oe以下の残留磁化が得
難くなるので、C量は0.003 %以下(但し 0.003%は除
く)に抑制するものとした。
素であり、0.05%を超えて多量に含有されると、良好な
残留磁化が得られないので、0.05%以下の範囲で含有さ
せるものとした。
05%に満たないとその添加効果に乏しく、一方 0.3%を
超えると磁気特性に悪影響を及ぼすので、0.05〜0.3 %
の範囲で含有させるものとした。
粒度が得られなくなるだけでなく、窒素や酸素とて結合
して微小析出物が形成され、磁気特性の劣化を招くの
で、0.05%以下で含有させるものとした。
どと硫化物を形成して磁壁の移動を阻害する有害元素で
あり極力低減することが望ましい。とくに前掲図2に示
したとおり、(P+S)量が0.03%を超えると残留磁化
が増大するので、P,Sはそれらの合計量で0.03%以下
に制限した。
させる有害元素であるが、それぞれO:0.015 %以下、
N:0.005 %以下の範囲で許容される。
この発明では成分組成が上記の範囲を満足するだけでは
不十分で、フェライト結晶粒の大きさを所定の範囲に制
限することが肝要である。すなわち前掲図1に示したよ
うに、フェライト結晶粒の大きさが結晶粒度番号で2を
超えるとHcが増大し、この発明で目標とするHc≦1.5 Oe
の優れた残留磁化が得られない。とはいえ結晶粒の大き
さが結晶粒度番号で−7を下回るほど粗大になると強度
の面で問題が生じる。そこでフェライト結晶粒の大きさ
は、結晶粒度番号で2以下、−7以上の範囲に限定する
ものとした。
明する。素材の溶製に際しては特に限定されることはな
く、従来公知の溶製法いずれもが使用できるが、とくに
真空脱ガス等の精錬処理を施すことが、不純物元素の混
入量や非金属介在物量を低減する上で有利である。ま
た、熱間圧延、冷間圧延及び再結晶焼鈍処理について
も、特に限定されることはなく、常法に従って行えばよ
い。
0.5〜30%の圧下率で2次冷延を施した後、 800〜900
℃の温度範囲で最終焼鈍を施すことによって、結晶粒を
所望の大きさとし、もって磁気特性の向上を図るのであ
る。図3(a),(b)に、C含有量が12 ppmの再結晶
焼鈍板に、圧下率を種々に変化させて2次冷延を施した
のち、 750℃, 800℃, 880℃の各温度で30秒間の最終
焼鈍を施した後のHcとμmax の値について調べた結果を
それぞれ示す。同図より明らかなように、圧下率が 0.5
〜30%の範囲であれば、その後の最終焼鈍温度 800℃以
上において良好な磁気特性が得られている。そこでこの
発明では、2次冷延における圧下率につき、 0.5〜30%
の範囲に限定したのである。なお2次冷延後の板厚につ
いては、1〜6mm程度とすることが好ましい。というの
は板厚が1mmより薄いと実用上、強度等に問題が残り、
一方6mmを超えると焼鈍条件等で粒径の制御が困難とな
るからである。
量が12 ppmの再結晶焼鈍板につき、2次冷延後の焼鈍温
度を種々に変化させて焼鈍処理を施したときのHcとμ
max の値について調べた結果を、冷延圧下率をパラメー
タとしてそれぞれ示す。同図より明らかなように、所定
の圧下率で冷延後、 800〜900 ℃の温度範囲で最終焼鈍
を施すことによって、優れた磁気特性が得られている。
そこでこの発明では、最終焼鈍における焼鈍温度につ
き、 800〜900 ℃の範囲に限定したのである。なお焼鈍
時間については、結晶粒界の移動速度、冷間圧延時に導
入される歪の回復などを考慮すると、20秒以上とするこ
とが好ましい。
5%で2次冷延したのち、 880℃,の最終焼鈍を施した
ときの残留磁化Hcについて調べた結果を示したが、圧下
なしの場合に比較してHcは格段に低減している。
%, S:0.007 %, Al:0.008 %, O:0.01%及びN:
0.0019%を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組
成になるスラブに、熱間圧延ついで冷間圧延を施したの
ち、 880℃で再結晶焼鈍を施した。ついで表1に示す条
件で2次冷延を施して、それぞれ 1.2mm, 1.6mm, 3,0mm
及び 6.0mmの板厚に仕上げたのち、同じく表1に示す条
件で最終焼鈍を施した。かくして得られた各鉄板の結晶
粒度並びに残留磁化及び最大透磁率について調べた結果
を、表1に示す。なお表1には、比較のため、Cを0.00
43%と多量に含有するスラブ(比較材A)及びAlを0.08
%と多量に含有するスラブ(比較材B)について同様の
処理を施した場合についての調査結果についても併記す
る。
て、適正範囲の圧下率で2次冷延し、ついで適正温度で
最終焼鈍を施すことによって、粒度番号−7〜2の大き
さの結晶粒をもち、良好な磁束密度の鉄板が得られてい
る。これに対し、2次冷延の圧下率及び/又はその後の
焼鈍温度か適正範囲を外れた場合は、結晶粒径が適正範
囲を逸脱するため、十分な軟磁特性は得られていない。
また比較材Aに対して、適正範囲の2次冷延及び最終焼
鈍を実施しても、良好な軟磁特性は得られていない。こ
れは、Cを多量に含有しているためである。比較材Bに
ついても同様の理由により、十分な軟磁特性が得られて
いない。
例1と同様にして再結晶焼鈍まで施したのち、表2に示
す条件で2次冷延及び最終焼鈍を施した。かくして得ら
れた各鉄板の結晶粒度並びに残留磁化及び最大透磁率に
ついて調べた結果を、表2に示す。なお表2には、比較
のため、Cを0.0043%と多量に含有するスラブ、及びAl
を0.08%と多量に含有するスラブについて同様の処理を
施した場合についての調査結果についても併記する。
て、結晶粒度番号が−7〜2の適正範囲の場合には良好
な軟磁特性が得られているが、適正範囲を逸脱した場合
には軟磁特性は好ましくい。これに対し、比較材A,B
はそれぞれ、結晶粒度番号が適正範囲内であっても、C
やAlを多量に含有しているため良好な軟磁特性は得られ
ていない。このように、成分組成が適正範囲から逸脱し
ている場合には、たとえ結晶粒径が適合していても、良
好な軟磁特性は得られなかった。
での大量生産の下でも、保磁力が著しく低く、しかも高
い透磁率を有する軟磁性鉄板を安定して得ることができ
る。
度との関係を示したグラフである。
を、C含有量との関係で示したグラフである。
ぼす2次冷延における圧下率の影響を、最終焼鈍温度と
の関係で示したグラフである。
ぼす最終焼鈍における焼鈍温度の影響を、それに先立つ
2次冷延における圧下率との関係で示したグラフであ
る。
鈍を施して得られた鉄板の残留磁化の値を、C含有量と
の関係で示したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 C:0.003 wt%以下(但し 0.003wt%は除く)、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.05〜0.3 wt%、 Al:0.05wt%以下、 P+S:0.03wt%以下、 O:0.015 wt%以下、 N:0.005 wt%以下 を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成にな
り、フェライト粒の大きさが結晶粒度番号で2以下、−
7以上で、かつ板厚が1〜6mmであることを特徴とする
磁気特性の優れた軟磁性鉄板。 - 【請求項2】 C:0.003 wt%以下(但し 0.003wt%は除く)、 Si:0.05wt%以下、 Mn:0.05〜0.3 wt%、 Al:0.05wt%以下、 P+S:0.03wt%以下、 O:0.015 wt%以下、 N:0.005 wt%以下 を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる
スラブを、熱間圧延し、ついで所定の厚みに冷間圧延し
た後、再結晶焼鈍を施し、その後 0.5〜30%の圧下率で
2次冷延を施して1〜6mmの板厚とした後、 800〜900
℃の温度範囲で最終焼鈍を施すことを特徴とする磁気特
性の優れた軟磁性鉄板の製造方法。
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JP04855592A JP3162782B2 (ja) | 1992-03-05 | 1992-03-05 | 磁気特性の優れた軟磁性鉄板及びその製造方法 |
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