JPH03115546A - 耐食磁性合金 - Google Patents
耐食磁性合金Info
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- JPH03115546A JPH03115546A JP2186979A JP18697990A JPH03115546A JP H03115546 A JPH03115546 A JP H03115546A JP 2186979 A JP2186979 A JP 2186979A JP 18697990 A JP18697990 A JP 18697990A JP H03115546 A JPH03115546 A JP H03115546A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
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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。
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、耐食性フェライト合金、より詳述すれば電気
的磁気的特性と耐食性とを兼ね備えた新規合金に関する
ものである。
的磁気的特性と耐食性とを兼ね備えた新規合金に関する
ものである。
従来の技術
従来、リレー、ソレノイド用の磁気コアの製造にはケイ
素−鉄合金およびフェライトステンレス鋼が用いられて
いる。ケイ素−鉄合金は最高4%のケイ素を含み、その
残余組成は主として鉄である。この合金は優れた磁気特
性を有するが、耐食性の点では今−歩である。これに対
し、Al5Iタイプ430Fの如きフェライトステンレ
ス鋼は耐食性の点においては優れているものの、磁気特
性の点、特に飽和誘導性の点では満足と言える性能を発
揮しない、飽和磁化と呼ばれる場合がある飽和誘導は、
合金にて作られた例えば誘導コイルコア等の製品中で誘
起される最大磁束の測定基準となることから、飽和誘導
は磁性材料において重要な特性とされている。飽和誘導
性の低い合金はこの種のコアの製造には好ましいとは言
えない。
素−鉄合金およびフェライトステンレス鋼が用いられて
いる。ケイ素−鉄合金は最高4%のケイ素を含み、その
残余組成は主として鉄である。この合金は優れた磁気特
性を有するが、耐食性の点では今−歩である。これに対
し、Al5Iタイプ430Fの如きフェライトステンレ
ス鋼は耐食性の点においては優れているものの、磁気特
性の点、特に飽和誘導性の点では満足と言える性能を発
揮しない、飽和磁化と呼ばれる場合がある飽和誘導は、
合金にて作られた例えば誘導コイルコア等の製品中で誘
起される最大磁束の測定基準となることから、飽和誘導
は磁性材料において重要な特性とされている。飽和誘導
性の低い合金はこの種のコアの製造には好ましいとは言
えない。
その理由は高い飽和誘導性を示す材料に比し、定の磁気
引力を得るにはコアの断面を大きくしなければならない
からである。即ち、コア材料中で飽和誘導性が低い場合
には、リレーおよびソレノイドの設計で期待される寸法
の低減効果を得ることができない。
引力を得るにはコアの断面を大きくしなければならない
からである。即ち、コア材料中で飽和誘導性が低い場合
には、リレーおよびソレノイドの設計で期待される寸法
の低減効果を得ることができない。
燃料噴射装置、アンチロック制動装置、自動調整懸吊装
置の如き自動車工業技術が新型車に応用される頻度が増
加するに応じて、耐食性に優れしかも従来のフェライト
ステンレス鋼よりも飽和誘導性の高い磁性材料の必要性
が高まってきている。自動車用の燃料噴射装置において
は、エタノールまたはメタノールを含む比較的腐食性の
高い燃料を利用するという観点から耐食性の点で優れた
材料を確保することが特に重要となってきている。
置の如き自動車工業技術が新型車に応用される頻度が増
加するに応じて、耐食性に優れしかも従来のフェライト
ステンレス鋼よりも飽和誘導性の高い磁性材料の必要性
が高まってきている。自動車用の燃料噴射装置において
は、エタノールまたはメタノールを含む比較的腐食性の
高い燃料を利用するという観点から耐食性の点で優れた
材料を確保することが特に重要となってきている。
優れた耐食性1優れた磁気特性および優れた被剛性とを
兼ね備えた材料を提供するべく創意工夫している最中に
、以下の数種の合金を開発した。
兼ね備えた材料を提供するべく創意工夫している最中に
、以下の数種の合金を開発した。
これら合金は、夫々QMRI L、QMR3L、QMR
5Lと呼ばれ、これらは重量%にして以下の標準的な成
分を含有している。
5Lと呼ばれ、これらは重量%にして以下の標準的な成
分を含有している。
上記各合金中には、被剛性を高める目的で鉛も含まれて
いる。
いる。
1975年12月9日に加藤等に付与された米国特許第
3,925,063号は、耐食磁性合金に関するもので
あり、この合金中には合金の被削性を高める目的で少量
の鉛、カルシウムおよび/またはテルルが添加されてい
る。この合金の組成は重量%で次の広範な範囲を占めて
おり、Mo: 0〜5wt、 % 更に0.03〜0.40%の鉛、0.002〜002%
のカルシウムまたは0.01〜0.20%のテルルのう
ちの少なくとも一つを含有し、残余は主として鉄を含ん
でいる。
3,925,063号は、耐食磁性合金に関するもので
あり、この合金中には合金の被削性を高める目的で少量
の鉛、カルシウムおよび/またはテルルが添加されてい
る。この合金の組成は重量%で次の広範な範囲を占めて
おり、Mo: 0〜5wt、 % 更に0.03〜0.40%の鉛、0.002〜002%
のカルシウムまたは0.01〜0.20%のテルルのう
ちの少なくとも一つを含有し、残余は主として鉄を含ん
でいる。
1987年11月10日にホンクラ等に付与された米国
特許第4,705,581号は、St−Cr−Fe系の
ある程度耐食性を示す磁性合金に関するものであり、そ
の合金組成は重量%にして下記の広範な範囲を占めてお
り、 St: 2.0〜3.0wt、%残余は主に鉄で
あり、C+N≦0.05%とする他0.015〜0.0
45%の鉛、o、ooi。
特許第4,705,581号は、St−Cr−Fe系の
ある程度耐食性を示す磁性合金に関するものであり、そ
の合金組成は重量%にして下記の広範な範囲を占めてお
り、 St: 2.0〜3.0wt、%残余は主に鉄で
あり、C+N≦0.05%とする他0.015〜0.0
45%の鉛、o、ooi。
〜o、otoo%のカルシウム、0.010〜0050
%のテルルまたはセレンの少なくとも一種を含んでいる
。
%のテルルまたはセレンの少なくとも一種を含んでいる
。
1987年12月22日にホンクラ等に付与された米国
特許第4,714,502号は、ある程度耐食性を持ち
低温鍛造に好適とされる磁性合金に関するものである。
特許第4,714,502号は、ある程度耐食性を持ち
低温鍛造に好適とされる磁性合金に関するものである。
この合金の組成は、重量%にして以下の広範な範囲を占
めており、Pb: 0.10〜0. 30w
t、 %N: 最大0.03wt、% 残余は主に鉄であり、この他CAM≦0.040%、S
i+AI≦1,35%を条件として、0゜002〜0.
02%のカルシウム、0.01〜020%のテルルまた
はo、oio〜0.050%のセレンの少なくとも一種
を含有している。
めており、Pb: 0.10〜0. 30w
t、 %N: 最大0.03wt、% 残余は主に鉄であり、この他CAM≦0.040%、S
i+AI≦1,35%を条件として、0゜002〜0.
02%のカルシウム、0.01〜020%のテルルまた
はo、oio〜0.050%のセレンの少なくとも一種
を含有している。
発明が解決しようとする課題
前記の合金にはC’r、Si、AILが配合含有され所
望の飽和話導を示すまでには至らない。この種の合金の
中にはStとAiとを比較的多く含んだものがあること
から、この合金類は同様に所望の展性を発揮し得ない結
果となっている。更に、前記の合金には全て鉛が含まれ
ており、合金の製造および部品の製作の何れの際にも、
環境と健康とに悪影響を与えることが知られている。
望の飽和話導を示すまでには至らない。この種の合金の
中にはStとAiとを比較的多く含んだものがあること
から、この合金類は同様に所望の展性を発揮し得ない結
果となっている。更に、前記の合金には全て鉛が含まれ
ており、合金の製造および部品の製作の何れの際にも、
環境と健康とに悪影響を与えることが知られている。
課題を解決するための手段
本発明は、優れた磁気特性と耐食性とを兼ね備えたこと
を特徴とする耐食磁性軟質合金およびこれにより作られ
ただ製品を提供することを目的とする。
を特徴とする耐食磁性軟質合金およびこれにより作られ
ただ製品を提供することを目的とする。
より詳述すれば、本発明は、材料中の元素を調整配合し
て、従来の耐食磁性合金よりも飽和誘導性の高い合金お
よび製品を提供することを目的とする。
て、従来の耐食磁性合金よりも飽和誘導性の高い合金お
よび製品を提供することを目的とする。
本発明の追加の目的および利点並びに上述の目的は、下
記の重量%で示す組成を含有するCr−Fe、フェライ
ト合金並びにその合金より作られた製品において達成す
ることができる。
記の重量%で示す組成を含有するCr−Fe、フェライ
ト合金並びにその合金より作られた製品において達成す
ることができる。
この合金の残余は、所望の特性を低下させぬ追加の元素
およびこの種の市販の鋼中に見受けられる通常の不純物
(数百分の1%からこの合金の所望の特性を損なわぬ程
度の比較的高含量までの変動幅をもって)を除き実質上
鉄である。
およびこの種の市販の鋼中に見受けられる通常の不純物
(数百分の1%からこの合金の所望の特性を損なわぬ程
度の比較的高含量までの変動幅をもって)を除き実質上
鉄である。
この合金は、少なくとも約17キロガウス(以下、キロ
ガウスをrkGJと表示する。)。
ガウスをrkGJと表示する。)。
(1,7テスラ、以下、テスラを「T」と表示する。)
の飽和誘導性と、エタノールまたはメタノール含有燃料
使用時の腐食環境下での耐食性とを発揮させるよう好ま
しい組成範囲内で配合調整することが好ましい。この合
金を機械加工でなく低温成形する場合には、イオウ分は
最大約0.05%の含有率にとどめるのが望ましい。
の飽和誘導性と、エタノールまたはメタノール含有燃料
使用時の腐食環境下での耐食性とを発揮させるよう好ま
しい組成範囲内で配合調整することが好ましい。この合
金を機械加工でなく低温成形する場合には、イオウ分は
最大約0.05%の含有率にとどめるのが望ましい。
上記表は、本発明に係る合金の組成を要約して示すため
のものであって、「広範な範囲」及び「好適な範囲」の
夫々の欄において示される個々の成分範囲の上限及び下
限が夫々の欄内においてのみ適用されるものと解しては
ならない。即ち、ある種の元素についてはこれらの欄の
うちの−又は二を採用しながら、残りの元素については
他の−又は二の欄に示される範囲を採用することも可能
である。更には、ある元素についての上限又は下限をこ
れらの欄のうちの一つに示されるものとし、該元素につ
いての他方の限界値(下限又は上限)は該欄以外の柵に
示されるものを採用することができる。この明細書中に
おいて車に%で示す場合は全て重量%を意味するものと
する。
のものであって、「広範な範囲」及び「好適な範囲」の
夫々の欄において示される個々の成分範囲の上限及び下
限が夫々の欄内においてのみ適用されるものと解しては
ならない。即ち、ある種の元素についてはこれらの欄の
うちの−又は二を採用しながら、残りの元素については
他の−又は二の欄に示される範囲を採用することも可能
である。更には、ある元素についての上限又は下限をこ
れらの欄のうちの一つに示されるものとし、該元素につ
いての他方の限界値(下限又は上限)は該欄以外の柵に
示されるものを採用することができる。この明細書中に
おいて車に%で示す場合は全て重量%を意味するものと
する。
実施例
本発明による合金は少なくとも約2%のCrを含んでい
る。Crの含有量を少なくとも約4%、好ましくは少な
くとも約6あるいは8%とした場合には、合金の耐食性
が増大した。最良の耐食性は、少なくとも約10%、4
0..5%もしくは少なくとも約11%のCr含有量の
合金で得られた。耐食性を高める目的からは最大成約1
3%まで、例えば最大12.75%または最大12.5
%のCrを用いるのが好都合であるが、この限度量を越
すとこの合金の飽和誘導性に好ましくない効果を示し折
角の利点を損ねる結果となる。少なくとも約17kG
(1,77)の飽和誘導を確保するためには、Cr含有
量を約12%以下、好ましくは約10%以下に限定する
とよい。Crの含有量を約10%または約10.5%か
ら約12%までとした場合には、最良の磁気特性と耐食
性とを兼ね備えたものが得られた。
る。Crの含有量を少なくとも約4%、好ましくは少な
くとも約6あるいは8%とした場合には、合金の耐食性
が増大した。最良の耐食性は、少なくとも約10%、4
0..5%もしくは少なくとも約11%のCr含有量の
合金で得られた。耐食性を高める目的からは最大成約1
3%まで、例えば最大12.75%または最大12.5
%のCrを用いるのが好都合であるが、この限度量を越
すとこの合金の飽和誘導性に好ましくない効果を示し折
角の利点を損ねる結果となる。少なくとも約17kG
(1,77)の飽和誘導を確保するためには、Cr含有
量を約12%以下、好ましくは約10%以下に限定する
とよい。Crの含有量を約10%または約10.5%か
ら約12%までとした場合には、最良の磁気特性と耐食
性とを兼ね備えたものが得られた。
この合金中のMoの含有量は約1.5%まで許容できる
。何故ならば、この比率のもとでは、例えばメタノール
またはエタノール含有の燃料または塩化物を含んだ環境
、CO2とH2Sの如き汚染物質を含んだ環境、例えば
酢酸または希硫酸を含んだ酸性環境の如き各種の腐食環
境下でも合金の耐食性が発揮できるからである。Moの
存在によりこの合金の電気抵抗性にも良効果を与える。
。何故ならば、この比率のもとでは、例えばメタノール
またはエタノール含有の燃料または塩化物を含んだ環境
、CO2とH2Sの如き汚染物質を含んだ環境、例えば
酢酸または希硫酸を含んだ酸性環境の如き各種の腐食環
境下でも合金の耐食性が発揮できるからである。Moの
存在によりこの合金の電気抵抗性にも良効果を与える。
但し、MOは合金の飽和誘導性に悪影響を及ぼすので、
好ましくは約1.0%以下、更に好ましくは約0.5%
以下のMO含有量とする。
好ましくは約1.0%以下、更に好ましくは約0.5%
以下のMO含有量とする。
少量且つ有効な量から約0.5%を限度とするイオウ分
を含めることができ、好ましくは約0゜10〜0440
%のイオウ分を含めることによって合金の被剛性を向上
させることができる。重量%にして1:1の基準でイオ
ウの一部または全量をセレンとおきかえてもよい。
を含めることができ、好ましくは約0゜10〜0440
%のイオウ分を含めることによって合金の被剛性を向上
させることができる。重量%にして1:1の基準でイオ
ウの一部または全量をセレンとおきかえてもよい。
然し、この合金から製品を冷間成形する場合には、イオ
ウが合金の展性に悪影響を及ぼすので、イオウは好まし
い成分とは言えない。従って、合金を機械加工または熱
開成形するよりはむしろ冷間成形する場合には、イオウ
の含有量は約0.05%以下とするのが望ましい。
ウが合金の展性に悪影響を及ぼすので、イオウは好まし
い成分とは言えない。従って、合金を機械加工または熱
開成形するよりはむしろ冷間成形する場合には、イオウ
の含有量は約0.05%以下とするのが望ましい。
この合金中には、マンガンを含有させることができ、そ
の含有量は合金の熱加工性を高める目的で少なくとも約
0.2%とするのが好ましい、マンガンはイオウの一部
と結合して合金の被剛性を高める硫化マンガンを構成す
る。但し、この硫化物中のマンガン量が多すぎると合金
の耐食性に悪影響を及ぼすので、約0.5%以下、好ま
しくは約0,4%程度のマンガン含有量とするのが望ま
しい。
の含有量は合金の熱加工性を高める目的で少なくとも約
0.2%とするのが好ましい、マンガンはイオウの一部
と結合して合金の被剛性を高める硫化マンガンを構成す
る。但し、この硫化物中のマンガン量が多すぎると合金
の耐食性に悪影響を及ぼすので、約0.5%以下、好ま
しくは約0,4%程度のマンガン含有量とするのが望ま
しい。
この合金中には、脱酸素付加物の残留物としてケイ素を
加えることができる。ケイ素を含有させることにより合
金中のフェライトを安定状態とし、しかも合金に優れた
電気抵抗性を付与することができる。黙しながら、過剰
のケイ素を含めると、合金の冷間加工性を損ねるので、
ケイ素の含有量は約0.5%以下、好ましくは約0.4
%以下とし、更に好ましくは合金巾約0.3%とするよ
う調整するのがよい。
加えることができる。ケイ素を含有させることにより合
金中のフェライトを安定状態とし、しかも合金に優れた
電気抵抗性を付与することができる。黙しながら、過剰
のケイ素を含めると、合金の冷間加工性を損ねるので、
ケイ素の含有量は約0.5%以下、好ましくは約0.4
%以下とし、更に好ましくは合金巾約0.3%とするよ
う調整するのがよい。
この合金の残余は、同一もしくは類似の使用目的用の市
販の合金において見受けられる通常の不純物、所望の特
性を損なわぬ程度の添加元素を除き、実質上鉄で占めら
れている。この種の添加元素の含有量は合金の所望の特
性を低減させないよう調整するとよい、この点で、炭素
と窒素は約40e(エルステッド)以下、好ましくは約
30e程度の低保磁力を付与するべく、夫々的0.05
%以下、好ましくは約0.03%以下(例えば、最大0
.025%)、更には約0.02%以下(例えば、最大
0.015%)とするのが好ましい。
販の合金において見受けられる通常の不純物、所望の特
性を損なわぬ程度の添加元素を除き、実質上鉄で占めら
れている。この種の添加元素の含有量は合金の所望の特
性を低減させないよう調整するとよい、この点で、炭素
と窒素は約40e(エルステッド)以下、好ましくは約
30e程度の低保磁力を付与するべく、夫々的0.05
%以下、好ましくは約0.03%以下(例えば、最大0
.025%)、更には約0.02%以下(例えば、最大
0.015%)とするのが好ましい。
リンの含有量は最大約0.03%、好ましくは最大約0
.02%、更に好ましくは最大約0.015%にとどめ
る。更に、チタン、アルミニューム、ジルコニウムは、
夫々的0.01%以下の含有量に抑えると好都合であり
、銅は約0.3%以下、ニッケルは約0.5%以下、更
に好ましくは約0.2%以下に抑え、鉛とテルルは夫々
約20ppm以下に限定するのが好ましい。
.02%、更に好ましくは最大約0.015%にとどめ
る。更に、チタン、アルミニューム、ジルコニウムは、
夫々的0.01%以下の含有量に抑えると好都合であり
、銅は約0.3%以下、ニッケルは約0.5%以下、更
に好ましくは約0.2%以下に抑え、鉛とテルルは夫々
約20ppm以下に限定するのが好ましい。
本発明による合金は好ましくは電気アーク炉内で溶融し
、アルゴン−酸素脱炭(AOD)方法により精練する1
本合金は1093〜12o4°C(200C)〜220
0° F)の温度範囲の下で熱間加工するのが好ましい
。また、その熱間加工後に焼ならし処理するのが好まし
い。約5.08cm(約2インチ)までの厚みのビレッ
ト(bitlet)の場合、この合金は999°C(1
830° F)の温度下で少なくとも約1時間加熱して
焼ならしし、次に空気中で冷却する。比較的大形なビレ
ットは、その大きさに応じて時間をかけて加熱する。
、アルゴン−酸素脱炭(AOD)方法により精練する1
本合金は1093〜12o4°C(200C)〜220
0° F)の温度範囲の下で熱間加工するのが好ましい
。また、その熱間加工後に焼ならし処理するのが好まし
い。約5.08cm(約2インチ)までの厚みのビレッ
ト(bitlet)の場合、この合金は999°C(1
830° F)の温度下で少なくとも約1時間加熱して
焼ならしし、次に空気中で冷却する。比較的大形なビレ
ットは、その大きさに応じて時間をかけて加熱する。
この合金には最適な磁気性能を得るために、好ましくは
フェライト−オーステナイト転移温度以下の温度で少な
くとも約2時間焼なまずことにより熱処理を施す。ただ
し、少なくとも約1時間焼なまし処理することにより冷
間引抜きのような冷間加工をすると、満足できる磁気特
性が得られる。アニール温度と時間は、約ASTM8ま
たはそれ以上の粗粒度を有する実質上フェライト構造を
提供するべく、実際の組成と部材の寸法に応じて選定す
る0例えば、合金が約4%未満または約10%を越える
含有量のCrを含んでいる場合には、アニール温度は好
ましくは約14フ5° F(800°C)以下とし、C
r含有量が約4〜10%の場合には、アニール温度は約
1380° F(750℃)以下とするのが好ましい。
フェライト−オーステナイト転移温度以下の温度で少な
くとも約2時間焼なまずことにより熱処理を施す。ただ
し、少なくとも約1時間焼なまし処理することにより冷
間引抜きのような冷間加工をすると、満足できる磁気特
性が得られる。アニール温度と時間は、約ASTM8ま
たはそれ以上の粗粒度を有する実質上フェライト構造を
提供するべく、実際の組成と部材の寸法に応じて選定す
る0例えば、合金が約4%未満または約10%を越える
含有量のCrを含んでいる場合には、アニール温度は好
ましくは約14フ5° F(800°C)以下とし、C
r含有量が約4〜10%の場合には、アニール温度は約
1380° F(750℃)以下とするのが好ましい。
アニール温度からの冷却はできれば十分に低速な条件で
、例えば約150〜200° F/時(83〜111°
C/時)で行い焼なまし製品中に残留応力を生じないよ
う留意する。
、例えば約150〜200° F/時(83〜111°
C/時)で行い焼なまし製品中に残留応力を生じないよ
う留意する。
本発明による合金はビレット、バー、ロッドの如き種々
の製品に加工することができる。焼なまし状態の合金は
接極子、 6fl極片、インジェクターケース等の自動
車燃料インジェクタ一部品およびソレノイド。リレー等
に用いる屈導コイル用磁気コア並びにアルコール含有燃
料と高湿度霊囲気の如き腐食環境に晒されるもの等に用
いるのに適している。 (以
下余白)!l + + + + + + + 1+−呻
11,0υす?9 .1藩匹詐害邪井■ 、tqqc!c!cBc4c4qqqc!eB9c!l
l用東ミ北懸ヨ闘ミ!北知 Q18丑丑丑丑■1 すl::::丑丑J丑丑 ぷ日ツツ北間父淋淋間本 計1 =I=″;2zgg=!i!!!!!!−シ1=
ミニ賢は閂閾咥開渾 一1″P″D量ロロコロロー =1開ロ北北巣;財市ツ本 ツレ■肛…排ゴ1 90 す1=胃=■皐蒋::::ff1ffl、l::プ北基
:m:釡= 表I中に重量%で示した組成の本発明による合金を試作
した。比較するために、同様に表I中に示した重量%組
成の請求範囲外のA、B合金例を先に調整された市販の
鋳物から製造した。実施例A材料はASTM A33
8−タイプ2の典型例で既知のフェライトステンレス鋼
合金であり、実施例B材料はASTM A86フータ
イプ2Fの典型例で既知のケイ素−鉄合金である。
の製品に加工することができる。焼なまし状態の合金は
接極子、 6fl極片、インジェクターケース等の自動
車燃料インジェクタ一部品およびソレノイド。リレー等
に用いる屈導コイル用磁気コア並びにアルコール含有燃
料と高湿度霊囲気の如き腐食環境に晒されるもの等に用
いるのに適している。 (以
下余白)!l + + + + + + + 1+−呻
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ミニ賢は閂閾咥開渾 一1″P″D量ロロコロロー =1開ロ北北巣;財市ツ本 ツレ■肛…排ゴ1 90 す1=胃=■皐蒋::::ff1ffl、l::プ北基
:m:釡= 表I中に重量%で示した組成の本発明による合金を試作
した。比較するために、同様に表I中に示した重量%組
成の請求範囲外のA、B合金例を先に調整された市販の
鋳物から製造した。実施例A材料はASTM A33
8−タイプ2の典型例で既知のフェライトステンレス鋼
合金であり、実施例B材料はASTM A86フータ
イプ2Fの典型例で既知のケイ素−鉄合金である。
実施例1〜4および6〜9は、17ポンド(77kg)
の材料をアルゴン気流中で誘導加熱溶融し、2.75イ
ンチ(6,99cm)平方のインゴットに鋳造したもの
である。実施例5は400ボンド(181,4kg)材
料を同様にアルゴン気流中で誘導加熱溶融処理し、単一
の7.5インチ(19,05cm)平方のインゴットに
鋳造した込んだものである。また、実施例10〜15は
30ボンド(13,skg)材料をアルゴン気流中で誘
導加熱溶融し、2.75インチ(6,99cm)平方の
インゴットに鋳造したものである。実施例AとBとは電
気アーク炉中で溶融して、AOD処理で精製した製品サ
イズの圧延熱処理材料から仕上げたものである。
の材料をアルゴン気流中で誘導加熱溶融し、2.75イ
ンチ(6,99cm)平方のインゴットに鋳造したもの
である。実施例5は400ボンド(181,4kg)材
料を同様にアルゴン気流中で誘導加熱溶融処理し、単一
の7.5インチ(19,05cm)平方のインゴットに
鋳造した込んだものである。また、実施例10〜15は
30ボンド(13,skg)材料をアルゴン気流中で誘
導加熱溶融し、2.75インチ(6,99cm)平方の
インゴットに鋳造したものである。実施例AとBとは電
気アーク炉中で溶融して、AOD処理で精製した製品サ
イズの圧延熱処理材料から仕上げたものである。
実施例1〜4および6〜15の各合金材料はそれぞれ2
100° F(1150°C)の温度下で加圧鍛造して
1.25インチ(3,18cm)平方の棒状に形成した
ものである。実施例5の熱処理試料は2100° F
(1150°C)の温度下で加圧鍛造し3.5インチ(
8,9cm)の角を丸めた方形(RC3)のビレットに
仕上げ、とのRCSビレットの一部を加熱プレスして1
.25インチ(3,18cm)の角棒を製作した。
100° F(1150°C)の温度下で加圧鍛造して
1.25インチ(3,18cm)平方の棒状に形成した
ものである。実施例5の熱処理試料は2100° F
(1150°C)の温度下で加圧鍛造し3.5インチ(
8,9cm)の角を丸めた方形(RC3)のビレットに
仕上げ、とのRCSビレットの一部を加熱プレスして1
.25インチ(3,18cm)の角棒を製作した。
長さ約10インチ(25,4cm)の棒片を実施例1〜
9の圧延棒から切り取り1832゜F(1000°C)
の温度下で1時間焼ならしを行った後に空冷した。この
焼ならし棒片を1インチ(2,54cm)方形に加工し
た。実施例1〜4および6〜9材料を用いた棒材を85
%窒素と15%水素との混合組成の乾燥成形用ガス中に
1472’F(800°C)の温度下で4時間焼なまし
を行った後、約200° F/時(111° C/時)
の割合で炉内冷却して、電気、磁気性能試験用のサンプ
ルを調整した。実施例5の材料による棒材も同じ要領で
焼なまし処理したが、焼なまし温度はこの組成の好まし
い焼なまし温度である1380° F (750°C)
とした。
9の圧延棒から切り取り1832゜F(1000°C)
の温度下で1時間焼ならしを行った後に空冷した。この
焼ならし棒片を1インチ(2,54cm)方形に加工し
た。実施例1〜4および6〜9材料を用いた棒材を85
%窒素と15%水素との混合組成の乾燥成形用ガス中に
1472’F(800°C)の温度下で4時間焼なまし
を行った後、約200° F/時(111° C/時)
の割合で炉内冷却して、電気、磁気性能試験用のサンプ
ルを調整した。実施例5の材料による棒材も同じ要領で
焼なまし処理したが、焼なまし温度はこの組成の好まし
い焼なまし温度である1380° F (750°C)
とした。
12インチ(30,5cm)長さの棒片を実施例10〜
15の圧延棒の各々から切り取り、1832゜F (1
000” C)の温度下で2時間焼きならしした後空冷
した。その棒材を1380’F(750°C)の温度下
で24時間加熱し回転楕円面形状に形成した。各棒から
1インチ×1インチ×10インチ(2゜54cmx2.
54cmX25.4cm)の棒と、径が3/8インチ(
0゜95cm)で長さが1インチ(2,54cm)の円
筒とを機械加工した1次に、実施例10〜15の10イ
ンチ(25,4cm)棒材と円筒とを乾燥成形用ガス中
で1472’ F (800’ C)の温度下で4時間
焼なましし、iao″F/時(83°C/時)の速度で
冷却した。
15の圧延棒の各々から切り取り、1832゜F (1
000” C)の温度下で2時間焼きならしした後空冷
した。その棒材を1380’F(750°C)の温度下
で24時間加熱し回転楕円面形状に形成した。各棒から
1インチ×1インチ×10インチ(2゜54cmx2.
54cmX25.4cm)の棒と、径が3/8インチ(
0゜95cm)で長さが1インチ(2,54cm)の円
筒とを機械加工した1次に、実施例10〜15の10イ
ンチ(25,4cm)棒材と円筒とを乾燥成形用ガス中
で1472’ F (800’ C)の温度下で4時間
焼なましし、iao″F/時(83°C/時)の速度で
冷却した。
実施例1〜15材料については、ASTM A341
方法によって直流(dc)vA性試験を行った。最大透
磁率はFahy透磁率透磁率−て求めた。残留誘導、最
大話導、保磁力はFahy透磁率透磁率−200エルス
テツド(Oe)(15゜9 KA/m)での磁化力条件
で測定した。実施例1〜15材料の飽和誘導試験はイス
マス磁石技術(isthIIus magnet te
chnique)を用いて行ないしかもASTMA77
3方法によって行った。飽和誘導は最大磁化力1500
0e (119,4KA / m )まで磁化力を関
数とした誘導データの補性法により求めた。
方法によって直流(dc)vA性試験を行った。最大透
磁率はFahy透磁率透磁率−て求めた。残留誘導、最
大話導、保磁力はFahy透磁率透磁率−200エルス
テツド(Oe)(15゜9 KA/m)での磁化力条件
で測定した。実施例1〜15材料の飽和誘導試験はイス
マス磁石技術(isthIIus magnet te
chnique)を用いて行ないしかもASTMA77
3方法によって行った。飽和誘導は最大磁化力1500
0e (119,4KA / m )まで磁化力を関
数とした誘導データの補性法により求めた。
抵抗率は、最大100アンペアまでの直流のもとに一定
長さの棒材における電圧低下を測定し、その測定データ
からV−1特性カーブをプロットすることによって求め
た。
長さの棒材における電圧低下を測定し、その測定データ
からV−1特性カーブをプロットすることによって求め
た。
実施例1〜15材料の電磁気特性試験の結果については
、下記の表■!に示した。この表IIには、最大透磁率
(μmax)、kG (T)で示す残留誘導(Br)、
Oe (A/m)で示す保磁力(Hc)、200 0e
(15,9KA/m)条件下での誘導(Bm)、kG
(T)で示す飽和誘導(Bs)、マイクロ−オーム−セ
ンチメータ(μΩ−cm)で示す電気抵抗率(ρ)が示
されている。また、表IIには一比較対照の便宜上各実
施例ごとにCr、Moの含有%も表示した。
、下記の表■!に示した。この表IIには、最大透磁率
(μmax)、kG (T)で示す残留誘導(Br)、
Oe (A/m)で示す保磁力(Hc)、200 0e
(15,9KA/m)条件下での誘導(Bm)、kG
(T)で示す飽和誘導(Bs)、マイクロ−オーム−セ
ンチメータ(μΩ−cm)で示す電気抵抗率(ρ)が示
されている。また、表IIには一比較対照の便宜上各実
施例ごとにCr、Moの含有%も表示した。
(以下余白)
試験せず
表11
’1’ADLεII
表Ifから本発明による合金においては従来のフェライ
トステンレス鋼と比較して飽和誘導が向上していること
が認められる。また、データ結果から本合金で得られる
飽和誘導性能が、ケイ素−鉄合金の性能に近いことが分
かる。実施例4と5に保磁力の向上が見られることも注
目に値する。4例の場合は任意の温度で焼なましを行っ
た結果を示し、5例の場合は好適温度で焼なましを行っ
た結果を示す。
トステンレス鋼と比較して飽和誘導が向上していること
が認められる。また、データ結果から本合金で得られる
飽和誘導性能が、ケイ素−鉄合金の性能に近いことが分
かる。実施例4と5に保磁力の向上が見られることも注
目に値する。4例の場合は任意の温度で焼なましを行っ
た結果を示し、5例の場合は好適温度で焼なましを行っ
た結果を示す。
追加サンプル(実施例1〜3,5.10〜15)および
実施例A、Hによるサンプルは、いずれも2100゜F
(1150°C)の温度条件で0.19インチ(0,4
8cm)厚みのストリップに熱間圧延した後、2.25
インチ(5,72cm)長さの片を各ストリップから切
り取ったものである。実施例1〜3,5,6.実施例A
のストリップ片を、乾燥成形仕上げ用ガス中で1380
゜F(750°C)の温度下で4時間焼なましし、炉内
冷却した。実施例10〜15のストリップ片は乾燥仕上
げガス中で1472゜F(800℃)の温度下で4時間
焼なましし、150゜F/時(83°C/時)の割合で
冷却した。実施例Bのストリップ片は湿潤水素気流中で
、1550F(843°C)の温度下で4時間焼なまし
した後、150゜F/時(83°C/時)の速度で炉内
冷却した。標準の腐食試験クーポン試片2″xl’ X
o、125’ (5,08cmX2.54cmxo、
32cm)は焼なまし済片を機械加工して、表面を32
μmまで磨き仕上げして作った。クーポン試料はすべて
超音波洗浄を行った後、アルコールを用いて乾燥させた
。
実施例A、Hによるサンプルは、いずれも2100゜F
(1150°C)の温度条件で0.19インチ(0,4
8cm)厚みのストリップに熱間圧延した後、2.25
インチ(5,72cm)長さの片を各ストリップから切
り取ったものである。実施例1〜3,5,6.実施例A
のストリップ片を、乾燥成形仕上げ用ガス中で1380
゜F(750°C)の温度下で4時間焼なましし、炉内
冷却した。実施例10〜15のストリップ片は乾燥仕上
げガス中で1472゜F(800℃)の温度下で4時間
焼なましし、150゜F/時(83°C/時)の割合で
冷却した。実施例Bのストリップ片は湿潤水素気流中で
、1550F(843°C)の温度下で4時間焼なまし
した後、150゜F/時(83°C/時)の速度で炉内
冷却した。標準の腐食試験クーポン試片2″xl’ X
o、125’ (5,08cmX2.54cmxo、
32cm)は焼なまし済片を機械加工して、表面を32
μmまで磨き仕上げして作った。クーポン試料はすべて
超音波洗浄を行った後、アルコールを用いて乾燥させた
。
各実施例材料の二重クーポン試料は、ASTM標準試験
法B117に従って95゜F(35゜C)の温度下で5
%Naci溶液を吹付は試験し、更に各材料の二重クー
ポン片を95° F(35°C)の温度下で95%相対
湿度のもとに腐食試験を行った。実施例1〜9、A、B
についての塩類溶液吹き付けと湿度試験の結果を下記の
表II■に示した。相対湿度試験のデータには、最初に
発錆を示す時間(第1回錆)hと200時間後の腐食進
行度(200時間進行度)とが含まれている。塩類吹か
付は試験データには、最初の発錆時間(第1回錆)h、
1時間後の腐食進行度(1時間進行度)、24時間後の
腐食進行度(244時間進度)が含まれている。採用し
た進行度の表現方式は次のとおりとする。
法B117に従って95゜F(35゜C)の温度下で5
%Naci溶液を吹付は試験し、更に各材料の二重クー
ポン片を95° F(35°C)の温度下で95%相対
湿度のもとに腐食試験を行った。実施例1〜9、A、B
についての塩類溶液吹き付けと湿度試験の結果を下記の
表II■に示した。相対湿度試験のデータには、最初に
発錆を示す時間(第1回錆)hと200時間後の腐食進
行度(200時間進行度)とが含まれている。塩類吹か
付は試験データには、最初の発錆時間(第1回錆)h、
1時間後の腐食進行度(1時間進行度)、24時間後の
腐食進行度(244時間進度)が含まれている。採用し
た進行度の表現方式は次のとおりとする。
1: 錆発生なし
2; 発錆スポット1〜3点
3: 表面的5冗錆発生
4; 表面約5〜10%錆発生
S: 表面約10〜20%錆発生
6: 表面的20〜40%錆発生
7: 表面的40〜60%錆発生
8: 表面約60〜80%錆発生
9: 表面の80%を越える錆発生この場合、各ク
ーポン試片の上面のみについて錆の発生状態を試験した
。
ーポン試片の上面のみについて錆の発生状態を試験した
。
下記表IIIには実施例10〜15材料についてのデー
タは表示していない。その理由はこの実施例ではいずれ
も95%湿度試験と塩類吹き付は試験の両者において1
8%Cr試料実施例Aと同等の耐食性を示したからであ
る。これらの試験結果から約12%以上のCr含有量の
場合、耐食性以外とくに利点が見られぬことが分かる0
本発明に係る実施例1〜3,5.6に関しては、表II
I中のデータから本発明による合金が少なくとも高湿度
条件下では実施例Bのケイ素−鉄合金より目立フてすぐ
れた耐食性を発揮することが理解される。塩類溶液24
時間吹き付は試験については、本発明と比較例との間に
十分な識別が認められないので、この試験はB合金に対
しては苛酷すぎるように見受けられる。
タは表示していない。その理由はこの実施例ではいずれ
も95%湿度試験と塩類吹き付は試験の両者において1
8%Cr試料実施例Aと同等の耐食性を示したからであ
る。これらの試験結果から約12%以上のCr含有量の
場合、耐食性以外とくに利点が見られぬことが分かる0
本発明に係る実施例1〜3,5.6に関しては、表II
I中のデータから本発明による合金が少なくとも高湿度
条件下では実施例Bのケイ素−鉄合金より目立フてすぐ
れた耐食性を発揮することが理解される。塩類溶液24
時間吹き付は試験については、本発明と比較例との間に
十分な識別が認められないので、この試験はB合金に対
しては苛酷すぎるように見受けられる。
試験せ゛ず
前出の実施例と同様に1〜4および6〜15材料による
サンプルを試作した。ただし、1〜4および6の実施例
はこの場合1475” F (800℃)の温度で焼な
ましを行った。各実施例ごとに二重クーポン試片につき
、室温下で24時間50%エタノールと50%腐食水と
の腐食性燃料混合物を調整し、この中で耐食試験を行い
、これにより年間当りミル単位(MPY)で腐食率(g
/m”7時)を計算した。各実施例につき追加の二重ク
ーポンを用いて24時間沸騰状態腐食水中で耐食試験を
行い、これによりMPY腐食率(g/m27時)を求め
た。腐食性燃料中の試験結果については、下記表IVに
示した。比較するのために、0.450’円形×1#長
ざ(1,14cm円形x2.54cm長さ)の実施例A
のサンプルと、寸法1.25#平方X0.19’厚さ(
3゜175cm平方X0.48cm厚さ)の実施例Bの
サンプルを試験しその結果を同じく表IV中に示した。
サンプルを試作した。ただし、1〜4および6の実施例
はこの場合1475” F (800℃)の温度で焼な
ましを行った。各実施例ごとに二重クーポン試片につき
、室温下で24時間50%エタノールと50%腐食水と
の腐食性燃料混合物を調整し、この中で耐食試験を行い
、これにより年間当りミル単位(MPY)で腐食率(g
/m”7時)を計算した。各実施例につき追加の二重ク
ーポンを用いて24時間沸騰状態腐食水中で耐食試験を
行い、これによりMPY腐食率(g/m27時)を求め
た。腐食性燃料中の試験結果については、下記表IVに
示した。比較するのために、0.450’円形×1#長
ざ(1,14cm円形x2.54cm長さ)の実施例A
のサンプルと、寸法1.25#平方X0.19’厚さ(
3゜175cm平方X0.48cm厚さ)の実施例Bの
サンプルを試験しその結果を同じく表IV中に示した。
表1v
表■は腐食性燃料混合物中および沸騰状態の腐食水中で
、ケイ素−鉄合金と比較して本発明合金が優れた耐食性
能を発揮することを示している。
、ケイ素−鉄合金と比較して本発明合金が優れた耐食性
能を発揮することを示している。
実施例10〜15材料の耐食性は、腐食性燃料混合物試
験において実施例Aの18%Cr含有ステンレス鋼の耐
食性能と匹敵している。
験において実施例Aの18%Cr含有ステンレス鋼の耐
食性能と匹敵している。
ここで使用した用語1表現は説明の関係上使用したにす
ぎないものであって、本発明の内容を何部制限するもの
ではない、また、これらの用語。
ぎないものであって、本発明の内容を何部制限するもの
ではない、また、これらの用語。
表現を用いたからと言って、記載した本発明の特徴その
他これに類する本発明の特徴を何ら限定するものでもな
く、本発明の請求事項の範囲内で種々の変形を加えるこ
とができることは明らかである。
他これに類する本発明の特徴を何ら限定するものでもな
く、本発明の請求事項の範囲内で種々の変形を加えるこ
とができることは明らかである。
発明の効果
表II 、 III、 IVで示す実施例ならびに前記
説明から明らかな如く、本発明に基づく合金は磁気特性
、耐食性ともに優れた性能を示す0本発明合金は高い飽
和誘導性、低保磁力、優れた抵抗率を必要とする分野お
よび腐食環境での使用にとくに適している。
説明から明らかな如く、本発明に基づく合金は磁気特性
、耐食性ともに優れた性能を示す0本発明合金は高い飽
和誘導性、低保磁力、優れた抵抗率を必要とする分野お
よび腐食環境での使用にとくに適している。
Claims (19)
- (1)重量%にして実質上、最大約0.03の炭素、最
大約0.5のマンガン、最大約0.5のケイ素、最大約
0.03のリン、約0〜0.5のイオウ、約10〜13
.0のクロム、約0〜1.5のモリブデン、最大約0.
05の窒素、最大約0.01のチタン、最大約0.01
のアルミニュームを含有し、残部が主として鉄から成る
ことを特徴とする、磁性と耐食性とを兼ね備えたフェラ
イト合金。 - (2)クロム含量が、約12%以下である請求項1記載
の合金。 - (3)モリブデン含量が、最大約1.0%である請求項
1記載の合金。 - (4)クロム含量が、少なくとも約11%である請求項
3記載の合金。 - (5)イオウ含量が、最大約0.025%である請求項
1記載の合金。 - (6)マンガン含量が、少なくとも約0.2%である請
求項1記載の合金。 - (7)イオウ含量が、少なくとも約0.10%である請
求項1記載の合金。 - (8)重量%にして実質上、最大約0.02の炭素、最
大約0.4のマンガン、最大約0.5のケイ素、最大約
0.025のリン、約0〜0.40のイオウ、約10〜
12のクロム、最大約1.0のモリブデン、最大約0.
02の窒素、最大約0.01のチタン、最大約0.01
のアルミニュームを含有し、残部が主として鉄から成る
ことを特徴とする、磁性と耐食性とを兼ね備えたフェラ
イト合金。 - (9)クロム含量が、少なくとも約11%である請求項
8記載の合金。 - (10)モリブデン含量が、最大約0.5%である請求
項9記載の合金。 - (11)イオウ含量が、最大0.025%である請求項
10記載の合金。 - (12)イオウ含量が、少なくとも約0.10%である
請求10記載の合金。 - (13)マンガン含量が、少なくとも約0.2%である
請求項10記載の合金。 - (14)重量%にして実質上、最大約0.02の炭素、
約0.4のマンガン、約0.3のケイ素、最大約0.0
2のリン、最大約0.3のイオウ、約12のクロム、約
0.3のモリブデン、最大約0.02の窒素を含有し、
残部が主として鉄から成ることを特徴とする、磁性と耐
食性とを兼ね備えたフェライト合金。 - (15)イオウ含量が、約0.3%である請求項14記
載の合金。 - (16)イオウ含量が、約0.02%である請求項14
記載の合金。 - (17)重量%にして実質上、最大約0.03の炭素、
最大約0.5のマンガン、最大約0.5のケイ素、最大
約0.03のリン、約0〜0.5のイオウ、約10〜1
3.0のクロム、約0〜1.5のモリブデン、最大約0
.05の窒素、最大約0.01のチタン、最大約0.0
1のアルミニュームを含有すると共に残部が主として鉄
から成る合金にて作られ、前記合金のフェライト−オー
ステナイト転移温度以下の温度で少なくとも約2時間焼
なまし処理して成る耐食磁性製品。 - (18)焼なまし状態にある前記合金が、約ASTM8
又はそれ以上の粗粒度を有する実質的にフェライト構造
を呈する請求項17記載の製品。 - (19)約802℃(1475゜F)以下の温度で焼な
ましした請求項18記載の製品。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/379,486 US4994122A (en) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | Corrosion resistant, magnetic alloy article |
US379,486 | 1989-07-13 | ||
US544,322 | 1990-06-27 | ||
US07/544,322 US5091024A (en) | 1989-07-13 | 1990-06-27 | Corrosion resistant, magnetic alloy article |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03115546A true JPH03115546A (ja) | 1991-05-16 |
JP2811354B2 JP2811354B2 (ja) | 1998-10-15 |
Family
ID=27008638
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5091024A (ja) |
JP (1) | JP2811354B2 (ja) |
CA (1) | CA2020875C (ja) |
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