JPH0261028A

JPH0261028A - 耐食性軟磁性材料

Info

Publication number: JPH0261028A
Application number: JP21135488A
Authority: JP
Inventors: Kazu Sasaki; 計佐々木
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1988-08-25
Filing date: 1988-08-25
Publication date: 1990-03-01
Anticipated expiration: 2013-03-04
Also published as: JP2721192B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は電磁弁、電子燃料噴射装置等に用いられるＦｅ
−Ｃｒ系耐食性軟磁性材料の性能向上に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

以下、本発明で言う磁性とか磁気特性は軟磁性を意味し
、主に保磁力（Ｈｅ）で評価される特性である。

従来腐食環境下で使用される軟磁性材料としては、優れ
た耐食性と磁気特性を有する低Ｃ，Ｎの１３Ｃｒ系（Ｓ
ＵＳ４１０）、あるいは１ａＣｒ系（ＳＵＳ４３０）の
フェライトステンレス、いわゆる磁性ステンレスが広く
使用されている。

しかし、これらの合金は磁性的に優れているものの被削
性が悪く、部品加工時の切削能率、工具寿命が著しく劣
るため、快削性元素であるＳ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ等を添
加し、被剛性と磁気特性を兼ね備えた磁性ステンレス（
例えば１３Ｃｒ−２Ｓｉ−０，０８Ｓ−０，０２Ｃ鋼や
１３Ｃｒ−ＩＳｉ−０，２Ｐｂ−０，ＯＩＣ鋼等）が開
発され、多用化されている。

（発明が解決しようとする課題〕しかるに最近は、機器の高性能化とともに製品のコスト
ダウンの厳しい要求にともない、部品加工の面でも従来
の切削加工主体から、量産に適しかつ安価な冷間鍛造に
よる成形加工が一般化しつつある。特性的にも従来の磁
性、被削性に加えて、とくに冷間鍛造性（以下冷鍛性と
称す）の優れた磁性ステンレスの要望が強くなっている
。

しかし、従来の被削性の優れた磁性ステンレスでは、快
削性を付与する介在物が原因で、例えばＳ添加快削鋼で
は、ＭｎＳが加工方向に細長く伸長し、この伸長硫化物
に沿って、冷間鍛造時の加工工程で割れたり、使用中に
折損事故やガス漏れが発生する等の問題点を有するので
、複雑形状部品への適用が困難であること、あるいは磁
気特性が著しく劣る等十分満足できるものではなかった
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、以上の観点からＦｅ−１３％Ｃｒ系合金の磁
気特性と冷鍛性、被削性に及ぼす各種添加元素の影響に
ついて研究した結果、次に述べる新たな知見を得たもの
である。

すなわち、冷鍛性と磁性とは相反する性質が有り、従来
この種の材料では磁性の向上を目的としてＳｉが添加さ
れている。ところが、冷鍛性を改善しようとしてＳｉ量
の添加量を低めると磁性が著しく低下してしまうことが
知られている。これに対して、低ＳｉのＦｅ−１３Ｃｒ
合金にＭ　ｎ　、　Ａ　ｌを複合添加すると良好な冷鍛
性を保持しながら、高Ｓ　ｉ（１，５−２，０％）のＦ
ｅ−１３Ｃｒ合金に匹敵する磁性が得られることを見出
したもので、さらにＳｉ、Ｍｎ、Ａ１およびＳの適正含
有によるＭｎＳ量の適量化と均一分散化を検討した結果
、より被削性を損なうことなく優れた軟磁性と冷鍛性が
得られたことに基づくものである。

すなわち本発明は、重量％にてＣｒ８〜１６％、８１０
．３〜１．２％、Ｍｎ　０．５−１．０％、　Ａ１．０
．２〜１．５％、Ｓｏ、００８〜０．０６％、Ｇ　０．
０３％以下、Ｎ　０．０３％以下を含有し、残部が実質
的にＦｅからなることを特徴とする耐食性軟磁性材料お
よび上記合金にさらにＭｏ、Ｖ、Ｔｉのうち１種または
２種以上を合計で０．１〜１．５％含有することを特徴
とする耐食性軟磁性材料である。

〔作用〕

以下、本発明の成分限定理由について述べる。

Ｃｒは本発明合金の耐食性を得る基本成分であり、本発
明の主旨である耐湿環境下、特に空気やガソリン等の弱
い腐食環境下では、８％以上含有すれば良く、またＣｒ
量の増加に伴い、被削性、冷鍛性が低下するため、１部
を越えると実用上好ましくなく、Ｃｒは８〜１６％とし
た。

Ｓｉは、磁気特性を著しく改善する元素であるが、マト
リックスを強化し硬くするため冷鍛性を著しく害する。

冷鍛性の点からは低いほど望ましいが、０．３％未満で
はＭｎ、Ａｌを添加しても目的とする軟磁性が得られず
、１．２Ｉを越えると冷鍛性を害するので。

Ｓｉは０．３〜１．２％とした。

Ｍｎ、Ａｌは本発明の主要な元素で冷鍛性、被削性を損
なうことはなく、磁性の向上に大きな効果を有するもの
である。Ｍｎは特に被剛性を付与するＭ　ｎ　Ｓの形成
に必要な元素であると同時にＳｉ同様、磁性改善に効果
を有するもので、０．５％未満ではその効果が得られず
、１％を越えると逆に磁性を劣化させるため、０．５〜
１．０％とした。

Ａ１は冷鍛性を損なうことなく、磁性の向上に大きな効
果を有するもので、特にＳｉ、Ｍｎとの複合添加でその
効果は顕著となる。０．２％未満では目的とする磁性が
得られず、一方１．５％を越えるとその効果は飽和する
とともに冷鍛性および被削性を害するため、０．２〜１
．５％とした。

Ｓは本発明の目的とする被削性を得るもので、少なくと
も０．００８％以上含有させる必要があるが、０．０６
％を越えると磁性を著しく害し、所望の磁気特性が得ら
れないため、ｏ、ｏｏａ〜０．０６％に限定した。

Ｃ，Ｎは侵入型固溶元素で磁性を著しく害し、また炭窒
化物を形成し、冷鍛性を低下させるため、それぞれ０．
０３％以下とした。

また、ＭＯ１■、ＴｉはＣ，Ｎを固定化し、それ自身炭
化物を微細化することにより、磁性および冷鍛性を向上
させるために含有せしめる合金元素であるが、１種また
は２種以上を合計で、０．１％未満ではその効果が得ら
れず、逆に１．５％を越えると被削性を著しく劣化させ
るため、０．１〜１．５％とした。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第１表に示すＦ　ｅ−Ｃｒ系合金を高周波誘導炉で溶解
鋳造後９５０℃以上の温度で鍛造、熱間圧延を行ない１
５ｍφの棒に圧延し、８５０℃で６０分焼なましを行な
った。

第２表は、本発明合金１２種類と比較合金４種類につい
て磁性、被削性、冷鍛性および耐食性を表わしたもので
ある。

第２表磁性は、外径１４ｎφ、内径８ｍφ、高さ１０１ＷＩＩ
Ｑのリングを採取し、１０００℃で３時間、Ｈ２ガス雰
囲気中で加熱後炉中冷却（冷却速度１５０℃／Ｈ）を行
ない、保磁力（Ｈｅ）を測定した。

被削性は１４＋＋ｍφＸ２１■Ｑの試験片を作製し、回
転数１５０Ｏｒｐｍ、ドリル：ＳＫＨ５１（３ｍｍφ）
、荷重１０ｋｇで穿孔試験を行ない、穴明けに要する時
間で評価した。

冷間鍛造性については、上記被削性と同じ形状（１４ｍ
φＸ２１＋ｎ＋＋Ｑ）の試験片を用い、それぞれプレス
で５００ｔｏｎの一定荷重を負荷して圧縮変形させ、こ
れらの据込率を評価した。

また耐食性については、５％Ｎ　ａ　Ｃ１溶液による塩
水噴震試験を行ない、評価は発錆のない状態をＯ印、表
面積の２部程度の発錆状態をΔ印で示した。

第２表から明らかなように、本発明合金１〜１２は比較
合金に比べて優れた冷鍛性を有するとともに、良好な磁
性、耐食性、被削性を備えていることがわかる。

本発明合金１〜３の低Ｓｉ材においては、Ｍｎ、Ａ１の
複合添加により優れた磁性が得られている。

これに対しＳｉ量が少なく、Ｍｎ、Ａｌの少ない比較合
金１３では、冷鍛性は優れているものの被削性、磁性が
劣り、一方Ｓｉ量の多い比較合金１４゜１５は磁性的に
は高くなるが、冷鍛性が劣っている。

またＳ量の多い比較合金１６は、被剛性は良好であるが
、磁性、冷鍛性が著しく劣っており、比較合金はいずれ
も一長、−短の特性を有していることが知られる。

〔発明の効果〕

以上の如く、本発明のＦｅ−Ｃｒ系耐食性軟磁性材料は
、被削性、磁性を低下させることなく、優れた冷鍛性を
有し、電磁弁、電子燃料噴射装置の鉄心材料として高性
能化、および低コスト化に好適な特性を有し、工業上の
効果が極めて大きい。

Claims

【特許請求の範囲】１　重量％でＣｒ８〜１６％、Ｓｉ０．３〜１．２％、
Ｍｎ０．５〜１．０％、Ａｌ０．２〜１．５％、Ｓ０．
００８〜０．０６％、Ｃ０．０３％以下、Ｎ０．０３％
以下を含有し、残部が実質的にＦｅよりなることを特徴
とする耐食性軟磁性材料。２　重量％でＣｒ８〜１６％、Ｓｉ０．３〜１．２％、
Ｍｎ０．５〜１．０％、Ｓ０．００８〜０．０６％、Ｃ
０．０３％以下、Ｎ０．０３％以下、Ａｌ０．２〜１．
５％を含有し、さらにＭｏ、Ｖ、Ｔｉのうち１種または
２種以上を合計で０．１〜１．５％含有し、残部が実質
的にＦｅよりなることを特徴とする耐食性軟磁性材料。