JP3251653B2 - 表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板及びその製造方法 - Google Patents
表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板及びその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧延時に発生し易い介
在物に起因した表面欠陥が抑制されたＦｅ−Ｎｉ合金板
及びその製造方法に関する。
在物に起因した表面欠陥が抑制されたＦｅ−Ｎｉ合金板
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｆｅ−Ｎｉ合金板は、磁性材料，リード
フレーム，シャドウマスク材を始めとして各種機能材料
として使用されている。これらの用途に応じ、数ｍｍ〜
数μｍオーダーの製品板厚にまで加工される。Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金板を極めて薄い製品板厚に加工するとき、素材中
に硬質介在物が存在すると、介在物に起因した表面疵が
圧延等の加工の際に発生し易くなる。特に、Ｆｅ−Ｎｉ
系においては、微量のＡｌ含有によっても硬質のＡｌ2
Ｏ3系介在物が生成し易く、表面疵の発生を助長する傾
向にある。Ａｌ2Ｏ3系等の硬質介在物の生成を防止する
ことによって、表面疵の発生が抑制される。そこで、硬
質のＡｌ2Ｏ3系等の介在物の生成量を抑えるため、従来
から種々の方法や合金設計が提案されている。
フレーム，シャドウマスク材を始めとして各種機能材料
として使用されている。これらの用途に応じ、数ｍｍ〜
数μｍオーダーの製品板厚にまで加工される。Ｆｅ−Ｎ
ｉ合金板を極めて薄い製品板厚に加工するとき、素材中
に硬質介在物が存在すると、介在物に起因した表面疵が
圧延等の加工の際に発生し易くなる。特に、Ｆｅ−Ｎｉ
系においては、微量のＡｌ含有によっても硬質のＡｌ2
Ｏ3系介在物が生成し易く、表面疵の発生を助長する傾
向にある。Ａｌ2Ｏ3系等の硬質介在物の生成を防止する
ことによって、表面疵の発生が抑制される。そこで、硬
質のＡｌ2Ｏ3系等の介在物の生成量を抑えるため、従来
から種々の方法や合金設計が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の方法によってＡ
ｌ2Ｏ3系介在物の生成を抑えるためには、種々の技術的
制約を受けた操業が余儀なくされる。しかし、溶解原料
に微量のＡｌが不可避的に含まれている場合が多く、Ｆ
ｅ−Ｎｉの合金系ではＡｌ2Ｏ3系介在物が生成し易い状
況にある。そのため、依然として表面疵の原因となるＡ
ｌ2Ｏ3系等の硬質介在物を無害化することが困難であっ
た。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、介在物を塑性変形し易い形態に変えること
により、圧延後に表面疵等の欠陥発生がなく表面性状に
優れたＦｅ−Ｎｉ合金板を提供することを目的とする。
ｌ2Ｏ3系介在物の生成を抑えるためには、種々の技術的
制約を受けた操業が余儀なくされる。しかし、溶解原料
に微量のＡｌが不可避的に含まれている場合が多く、Ｆ
ｅ−Ｎｉの合金系ではＡｌ2Ｏ3系介在物が生成し易い状
況にある。そのため、依然として表面疵の原因となるＡ
ｌ2Ｏ3系等の硬質介在物を無害化することが困難であっ
た。本発明は、このような問題を解消すべく案出された
ものであり、介在物を塑性変形し易い形態に変えること
により、圧延後に表面疵等の欠陥発生がなく表面性状に
優れたＦｅ−Ｎｉ合金板を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明のＦｅ−Ｎｉ合金
板は、その目的を達成するためＮｉ：３０〜５０重量
％、Ｍｎ：０．１重量％以上０．３重量％未満、Ｓｉ：
０．０５〜０．２重量％、酸可溶Ａｌ：０．００１〜
０．００３重量％を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純
物からなる組成を有し、且つ含まれる介在物が２０〜３
５重量％のＭｎＯ，４５〜５５重量％のＳｉＯ2及び２
０〜３０重量％のＡｌ2Ｏ3の組成をもつ、ＭｎＯ−Ｓｉ
Ｏ2−Ａｌ2Ｏ3系であることを特徴とする。このＦｅ−
Ｎｉ合金板は、鋳塊又は鋳片に含まれるＭｎ含有量が
０．１重量％以上０．３重量％未満の範囲に、Ｓｉ含有
量が０．０５〜０．２重量％の範囲に、酸可溶Ａｌが
０．００１〜０．００３重量％の範囲になるように溶製
した後、抽出温度１１８０〜１２５０℃の均熱処理を鋳
塊又は鋳片に施し、鍛造，分塊，圧延加工を施すことに
より製造される。
板は、その目的を達成するためＮｉ：３０〜５０重量
％、Ｍｎ：０．１重量％以上０．３重量％未満、Ｓｉ：
０．０５〜０．２重量％、酸可溶Ａｌ：０．００１〜
０．００３重量％を含み、残部がＦｅ及び不可避的不純
物からなる組成を有し、且つ含まれる介在物が２０〜３
５重量％のＭｎＯ，４５〜５５重量％のＳｉＯ2及び２
０〜３０重量％のＡｌ2Ｏ3の組成をもつ、ＭｎＯ−Ｓｉ
Ｏ2−Ａｌ2Ｏ3系であることを特徴とする。このＦｅ−
Ｎｉ合金板は、鋳塊又は鋳片に含まれるＭｎ含有量が
０．１重量％以上０．３重量％未満の範囲に、Ｓｉ含有
量が０．０５〜０．２重量％の範囲に、酸可溶Ａｌが
０．００１〜０．００３重量％の範囲になるように溶製
した後、抽出温度１１８０〜１２５０℃の均熱処理を鋳
塊又は鋳片に施し、鍛造，分塊，圧延加工を施すことに
より製造される。
【０００５】
【作 用】本発明においては、脱酸後でも素材中に介在
物が不可避的に存在することを前提として、非金属介在
物含有量を低減させることに代え、非金属介在物が塑性
変形し易いように形態制御を行う。すなわち、図１に示
すＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系の状態図で介在物の液
相線温度が１２５０℃以下になるように、Ｍｎ，Ｓｉ及
びＡｌの含有量を制御する。そして、鋳塊に含まれるＭ
ｎ含有量が０．１重量％以上０．３重量％未満の範囲
に、Ｓｉ含有量が０．０５〜０．２重量％の範囲に、酸
可溶Ａｌが０．００１〜０．００３重量％の範囲になる
ように調整するとき、２０〜３５重量％のＭｎＯ，４５
〜５５重量％のＳｉＯ2及び２０〜３０重量％のＡｌ2Ｏ
3の組成をもち、塑性変形し易いＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ
2Ｏ3系介在物が生成することを解明した。以下に、Ｍ
ｎ，Ｓｉ及びＡｌの含有量と介在物組成及び介在物の変
形能との関係を説明する。
物が不可避的に存在することを前提として、非金属介在
物含有量を低減させることに代え、非金属介在物が塑性
変形し易いように形態制御を行う。すなわち、図１に示
すＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系の状態図で介在物の液
相線温度が１２５０℃以下になるように、Ｍｎ，Ｓｉ及
びＡｌの含有量を制御する。そして、鋳塊に含まれるＭ
ｎ含有量が０．１重量％以上０．３重量％未満の範囲
に、Ｓｉ含有量が０．０５〜０．２重量％の範囲に、酸
可溶Ａｌが０．００１〜０．００３重量％の範囲になる
ように調整するとき、２０〜３５重量％のＭｎＯ，４５
〜５５重量％のＳｉＯ2及び２０〜３０重量％のＡｌ2Ｏ
3の組成をもち、塑性変形し易いＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ
2Ｏ3系介在物が生成することを解明した。以下に、Ｍ
ｎ，Ｓｉ及びＡｌの含有量と介在物組成及び介在物の変
形能との関係を説明する。
【０００６】Ｎｉ含有量を３０〜５０重量％の範囲で変
化させたＦｅ−Ｎｉ系金を５００ｋｇ高周波誘導溶解炉
で溶製し、種々の含有量でＭｎ，Ｓｉ及びＡｌが含まれ
る鋳塊４００ｋｇを得た。得られた鋳塊の介在物組成
は、沃素アルコールで抽出した介在物をＩＣＰ（誘導プ
ラズマ発光分析装置）で分析することによって決定し
た。介在物の変形能については、板厚４ｍｍの熱延板か
ら試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｇ０５５５に準拠して介
在物の形態を判別・評価した。
化させたＦｅ−Ｎｉ系金を５００ｋｇ高周波誘導溶解炉
で溶製し、種々の含有量でＭｎ，Ｓｉ及びＡｌが含まれ
る鋳塊４００ｋｇを得た。得られた鋳塊の介在物組成
は、沃素アルコールで抽出した介在物をＩＣＰ（誘導プ
ラズマ発光分析装置）で分析することによって決定し
た。介在物の変形能については、板厚４ｍｍの熱延板か
ら試験片を切り出し、ＪＩＳ Ｇ０５５５に準拠して介
在物の形態を判別・評価した。
【０００７】鋳塊は、均熱処理を施した後、抽出温度１
２００℃で熱間圧延を開始した。このとき、Ｆｅ−Ｎｉ
合金の優れた熱間加工性を保持するため、抽出温度を１
１８０〜１２５０℃の温度範囲に設定する必要がある。
介在物は、この抽出温度で液相又は液相＋固相の状態に
あり、粘性変形に起因して十分な変形能をもっている。
また、鋳塊に占める介在物の体積率が極く僅かであるた
め、介在物の流動性自体が熱延割れ等の原因になること
もない。抽出温度が１１８０℃未満であると、介在物が
十分に粘性変形せず、素材自体の熱間加工性を低下させ
ると共に、後工程において介在物が冷延板に表面疵を発
生させる原因となる。その結果、割れ等の欠陥発生がみ
られる。１２５０℃を超える抽出温度でも、Ｆｅ−Ｎｉ
合金の熱間加工性の低下がみられる。表面疵の調査は、
熱間圧延に続く冷間圧延によって板厚０．１ｍｍまでに
した冷延板の表面を目視観察することにより行った。
２００℃で熱間圧延を開始した。このとき、Ｆｅ−Ｎｉ
合金の優れた熱間加工性を保持するため、抽出温度を１
１８０〜１２５０℃の温度範囲に設定する必要がある。
介在物は、この抽出温度で液相又は液相＋固相の状態に
あり、粘性変形に起因して十分な変形能をもっている。
また、鋳塊に占める介在物の体積率が極く僅かであるた
め、介在物の流動性自体が熱延割れ等の原因になること
もない。抽出温度が１１８０℃未満であると、介在物が
十分に粘性変形せず、素材自体の熱間加工性を低下させ
ると共に、後工程において介在物が冷延板に表面疵を発
生させる原因となる。その結果、割れ等の欠陥発生がみ
られる。１２５０℃を超える抽出温度でも、Ｆｅ−Ｎｉ
合金の熱間加工性の低下がみられる。表面疵の調査は、
熱間圧延に続く冷間圧延によって板厚０．１ｍｍまでに
した冷延板の表面を目視観察することにより行った。
【０００８】Ｎｉ含有量が３６重量％の供試材につい
て、Ｍｎ含有量，Ｓｉ含有量及び酸可溶Ａｌ含有量と熱
延板に観察された介在物の形態観察結果との関係を図２
〜５に示す。また、介在物組成と熱延板に観察された介
在物形態との関係を表１に示す。本発明合金の熱間加工
温度範囲１１８０〜１２５０℃で、介在物をＡ系となる
ように十分に塑性変形させるためには、図１に示した液
相線等温線図から判断して、介在物をＭｎＯ：２０〜３
５重量％，ＳｉＯ2：４５〜５５重量％及びＡｌ2Ｏ3：
２０〜３０重量％の組成にすることが必要である。
て、Ｍｎ含有量，Ｓｉ含有量及び酸可溶Ａｌ含有量と熱
延板に観察された介在物の形態観察結果との関係を図２
〜５に示す。また、介在物組成と熱延板に観察された介
在物形態との関係を表１に示す。本発明合金の熱間加工
温度範囲１１８０〜１２５０℃で、介在物をＡ系となる
ように十分に塑性変形させるためには、図１に示した液
相線等温線図から判断して、介在物をＭｎＯ：２０〜３
５重量％，ＳｉＯ2：４５〜５５重量％及びＡｌ2Ｏ3：
２０〜３０重量％の組成にすることが必要である。
【表１】
【０００９】図２〜５の結果から、Ｍｎ：０．１〜０．
４重量％，Ｓｉ：０．０５〜０．２重量％及び酸可溶Ａ
ｌ：０．００１〜０．００３重量％の範囲で、熱延後の
介在物がＡ系に変わることが判った。Ａ系介在物は、冷
間圧延によって微細分散化され、冷延板の表面疵発生に
影響しないものであった。他方、Ｂ系及びＣ系介在物
は、圧延方向に沿って線状の疵を発生させる原因となっ
た。Ｎｉ含有量が３０重量％及び５０重量％のＦｅ−Ｎ
ｉ合金においても、図２〜５と同様の傾向がみられた。
４重量％，Ｓｉ：０．０５〜０．２重量％及び酸可溶Ａ
ｌ：０．００１〜０．００３重量％の範囲で、熱延後の
介在物がＡ系に変わることが判った。Ａ系介在物は、冷
間圧延によって微細分散化され、冷延板の表面疵発生に
影響しないものであった。他方、Ｂ系及びＣ系介在物
は、圧延方向に沿って線状の疵を発生させる原因となっ
た。Ｎｉ含有量が３０重量％及び５０重量％のＦｅ−Ｎ
ｉ合金においても、図２〜５と同様の傾向がみられた。
【００１０】
【実施例】３６重量％のＮｉを含有するＦｅ−Ｎｉ合金
を５００ｋｇ高周波誘導溶解炉で溶製し、表２に示すよ
うにＭｎ，Ｓｉ及び酸可溶Ａｌをそれぞれ変化させた４
００ｋｇの鋳塊を得た。
を５００ｋｇ高周波誘導溶解炉で溶製し、表２に示すよ
うにＭｎ，Ｓｉ及び酸可溶Ａｌをそれぞれ変化させた４
００ｋｇの鋳塊を得た。
【表２】
【００１１】得られた鋳塊を１２００℃で加熱し、抽出
後に熱間圧延を行った。熱延板から試験片を切り出し、
介在物の形態を調査した。更に熱延板を冷間圧延し、得
られた板厚０．１ｍｍの冷延板の表面疵を調査した。こ
れらの調査結果を、表２に併せて示す。表２から明らか
なように、本発明に従って溶製したヒートＮｏ．ＡＮＣ
１〜６のＦｅ−Ｎｉ系合金では、熱延板の介在物が全て
Ａ系になっており、また冷延板に表面疵が検出されなか
った。他方、比較例のヒートＮｏ．ＢＮＣ１〜６では、
熱延板の介在物が変形しない球形介在物やＢ系，Ｃ系に
なっており、各ヒートとも介在物に起因する線状の表面
疵が冷延板に発生していた。
後に熱間圧延を行った。熱延板から試験片を切り出し、
介在物の形態を調査した。更に熱延板を冷間圧延し、得
られた板厚０．１ｍｍの冷延板の表面疵を調査した。こ
れらの調査結果を、表２に併せて示す。表２から明らか
なように、本発明に従って溶製したヒートＮｏ．ＡＮＣ
１〜６のＦｅ−Ｎｉ系合金では、熱延板の介在物が全て
Ａ系になっており、また冷延板に表面疵が検出されなか
った。他方、比較例のヒートＮｏ．ＢＮＣ１〜６では、
熱延板の介在物が変形しない球形介在物やＢ系，Ｃ系に
なっており、各ヒートとも介在物に起因する線状の表面
疵が冷延板に発生していた。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、Ｍｎ，Ｓｉ及びＡｌの含有量を規制し、非金属介在
物を塑性変形能をもつＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系に
変えることによって、熱延時に割れ発生がなく、しかも
表面疵のない冷延板が得られる。得られた冷延板は、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金の特性を活かした各種機能材料として使用
することができる。
は、Ｍｎ，Ｓｉ及びＡｌの含有量を規制し、非金属介在
物を塑性変形能をもつＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系に
変えることによって、熱延時に割れ発生がなく、しかも
表面疵のない冷延板が得られる。得られた冷延板は、Ｆ
ｅ−Ｎｉ合金の特性を活かした各種機能材料として使用
することができる。
【図１】 ＭｎＯ−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系三元状態図
【図２】 Ｓｉ含有量が０．０１重量％のときＭｎ含有
量及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
量及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
【図３】 Ｓｉ含有量が０．０５重量％のときＭｎ含有
量及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
量及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
【図４】 Ｓｉ含有量が０．２重量％のときＭｎ含有量
及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
【図５】 Ｓｉ含有量が０．３重量％のときＭｎ含有量
及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
及び酸可溶Ａｌ含有量が介在物に与える影響
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 302 C21D 8/02 C22C 38/08
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｎｉ：３０〜５０重量％、Ｍｎ：０．１
重量％以上０．３重量％未満、Ｓｉ：０．０５〜０．２
重量％、酸可溶Ａｌ：０．００１〜０．００３重量％を
含み、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有
し、含まれる介在物が２０〜３５重量％のＭｎＯ，４５
〜５５重量％のＳｉＯ 2 及び２０〜３０重量％のＡｌ 2 Ｏ
3 の組成をもつ、ＭｎＯ−ＳｉＯ 2 −Ａｌ 2 Ｏ 3 系であるこ
とを特徴とする表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板。 - 【請求項２】 請求項１に記載の組成を有するＦｅ−Ｎ
ｉ合金の鋳塊又は鋳片に抽出温度１１８０〜１２５０℃
の均熱処理を施した後、鍛造，分塊，圧延加工を施すこ
とを特徴とする表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821092A JP3251653B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21821092A JP3251653B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0641687A JPH0641687A (ja) | 1994-02-15 |
| JP3251653B2 true JP3251653B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=16716350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21821092A Expired - Fee Related JP3251653B2 (ja) | 1992-07-24 | 1992-07-24 | 表面性状に優れたＦｅ−Ｎｉ合金板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3251653B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3422773B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2003-06-30 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ合金の精錬方法 |
| JP3422772B2 (ja) * | 2000-04-21 | 2003-06-30 | 日本冶金工業株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ合金冷延板 |
| DE60143908D1 (de) * | 2000-11-21 | 2011-03-03 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Eisen-nickel-legierung für schattenmasken mit hervorragender eignung für das ätzen |
| JP3626445B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2005-03-09 | 日本冶金工業株式会社 | 表面性状およびエッチング加工性に優れた低熱膨張高剛性シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金およびその製造方法 |
| JP5132177B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-01-30 | 山陽特殊製鋼株式会社 | 極低Ｓｉ、極低Ｃ、極低Ｓの高Ｎｉ−Ｆｅ合金鋼の製造方法 |
-
1992
- 1992-07-24 JP JP21821092A patent/JP3251653B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0641687A (ja) | 1994-02-15 |
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|---|---|---|---|
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