JPH04301052A - 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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- JPH04301052A JPH04301052A JP6666391A JP6666391A JPH04301052A JP H04301052 A JPH04301052 A JP H04301052A JP 6666391 A JP6666391 A JP 6666391A JP 6666391 A JP6666391 A JP 6666391A JP H04301052 A JPH04301052 A JP H04301052A
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Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透磁率、保磁力共に優れ
た純鉄およびその製造方法に関する。
た純鉄およびその製造方法に関する。
【０００２】一般に磁気回路のヨーク材料あるいは磁気
シールド材料には、優れた直流磁化特性が要求される。 高磁束密度、高透磁率、低保磁力は、たとえば電磁石の
強力化、高感度化、残留磁気の低減につながり、また磁
気シールド材料としては漏洩磁界の低減や、シールド材
の軽量化をもたらす。鉄は飽和磁束密度が高いので、上
記用途に適しており、純鉄の透磁率、保磁力を改善する
試みが６０年以上続けられてきた。その中で本発明は、
飽和磁束密度が高く、コイル幅方向に透磁率、保磁力が
極めて優れた純鉄およびその製造方法を提供するもので
ある。
シールド材料には、優れた直流磁化特性が要求される。 高磁束密度、高透磁率、低保磁力は、たとえば電磁石の
強力化、高感度化、残留磁気の低減につながり、また磁
気シールド材料としては漏洩磁界の低減や、シールド材
の軽量化をもたらす。鉄は飽和磁束密度が高いので、上
記用途に適しており、純鉄の透磁率、保磁力を改善する
試みが６０年以上続けられてきた。その中で本発明は、
飽和磁束密度が高く、コイル幅方向に透磁率、保磁力が
極めて優れた純鉄およびその製造方法を提供するもので
ある。
【０００３】
【従来の技術】純鉄の直流磁化特性を向上させる手段と
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
【０００４】実験室的に高温水素処理を繰り返し行い、
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１））が得られている。工業的には純化に
限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同時
に行い直流磁化特性を向上させている。最近では、純鉄
にＡｌ を１％程度添加し、高温までα単相とした鋼を
、高温長時間熱処理することにより、粒径を２〜６ｍｍ
と粗大化し、最大透磁率４９０００ 、保磁力０．１９
（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ．１３０（１９９０）ｐ．３
２） を得ている。
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１））が得られている。工業的には純化に
限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同時
に行い直流磁化特性を向上させている。最近では、純鉄
にＡｌ を１％程度添加し、高温までα単相とした鋼を
、高温長時間熱処理することにより、粒径を２〜６ｍｍ
と粗大化し、最大透磁率４９０００ 、保磁力０．１９
（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ．１３０（１９９０）ｐ．３
２） を得ている。
【０００５】これらの粗大粒は、特定の結晶配向を持た
ないため、磁界が多方向にかけられる用途に適している
が、一方向だけの特性については特性向上の余地が多い
。
ないため、磁界が多方向にかけられる用途に適している
が、一方向だけの特性については特性向上の余地が多い
。
【０００６】特定の方向に磁化されるヨーク材などの用
途には、特定の方向に磁化されやすい鉄が求められてい
るため、３番目の手段である方位制御も古くから行われ
てきた。たとえば、Ｄ．Ｍ．Ｋｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．３８（１９６７）１１７６）は、 Ｍｎ
Ｓを用いて二次再結晶させた純鉄が、従来の方位制御を
しない鉄に比べて、極めて優れた直流磁化特性を持つこ
とを述べている。これらの技術は、すべてコイル長手方
向に＜００１＞軸を揃えたものであり、本発明とはこの
点で異なる。
途には、特定の方向に磁化されやすい鉄が求められてい
るため、３番目の手段である方位制御も古くから行われ
てきた。たとえば、Ｄ．Ｍ．Ｋｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐ
ｌ．Ｐｈｙｓ．３８（１９６７）１１７６）は、 Ｍｎ
Ｓを用いて二次再結晶させた純鉄が、従来の方位制御を
しない鉄に比べて、極めて優れた直流磁化特性を持つこ
とを述べている。これらの技術は、すべてコイル長手方
向に＜００１＞軸を揃えたものであり、本発明とはこの
点で異なる。
【０００７】近年需要が高まってきた磁気シールドなど
の分野では、純鉄はシールド用建築材料として用いられ
ることもあり、現在のコイル幅以上に広い面積に材料を
利用する場合、溶接等で接着する必要がある。公知のよ
うに、接着は磁化特性を劣化させるので、幅方向に磁化
特性が優れた材料を工業的に得ることは重要である。
の分野では、純鉄はシールド用建築材料として用いられ
ることもあり、現在のコイル幅以上に広い面積に材料を
利用する場合、溶接等で接着する必要がある。公知のよ
うに、接着は磁化特性を劣化させるので、幅方向に磁化
特性が優れた材料を工業的に得ることは重要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コイル幅方
向の透磁率、保磁力が優れた純鉄およびその製造方法を
提供するものである。
向の透磁率、保磁力が優れた純鉄およびその製造方法を
提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、重量％
でＡｌ： ０．００３〜０．０３％、Ｎ： ０．００１
〜０．０１％、Ｃ：０．０１〜０．１％、残部鉄よりな
るスラブを加熱、熱延後、熱延方向と直角方向に冷延率
５０〜７５％の冷延を施して最終板厚とし、脱炭焼鈍後
、変態しない温度域で最終焼鈍を行うことにより、コイ
ル幅方向に１０（Ｏｅ）の磁界をかけた時の透磁率が１
８００以上の一方向性純鉄を得るところにある。
でＡｌ： ０．００３〜０．０３％、Ｎ： ０．００１
〜０．０１％、Ｃ：０．０１〜０．１％、残部鉄よりな
るスラブを加熱、熱延後、熱延方向と直角方向に冷延率
５０〜７５％の冷延を施して最終板厚とし、脱炭焼鈍後
、変態しない温度域で最終焼鈍を行うことにより、コイ
ル幅方向に１０（Ｏｅ）の磁界をかけた時の透磁率が１
８００以上の一方向性純鉄を得るところにある。
【００１０】ここで用いるスラブは公知の手段によって
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
【００１１】
【作用】まず、出発材の成分について述べる。Ｃは、熱
延組織の微細・均一化に役立ち、５０〜７５％の冷延率
による冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達させ
、｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位優先成長の選択性を高
めるため、０．０１〜０．１重量％添加する。下限は、
熱延組織を粗大にしないＣ量であり、上限は、脱炭時間
を極力短縮するために０．１重量％とした。Ａｌ は、
ＡｌＮの形で｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位以外の方
位を持つ粒の成長を抑制するインヒビターとして働くの
で、少なくとも ０．００３重量％以上のＡｌ が必要
である。必要量以上のＡｌ 添加は、磁化特性に有害で
あるばかりでなく、｛１１０ ｝＜０１１ ＞粒の成長
まで抑制するため、０．０３重量％を上限とした。Ｎは
、二次再結晶を生じるために必要な ＡｌＮを形成する
ために ０．００１重量％必要であるが、これもＡｌ
の場合と同様の考え方により０．０１重量％を上限とし
た。その他の元素については、本発明の｛１１０ ｝＜
０１１ ＞方位二次再結晶粒の発生を妨げない範囲で添
加することは許される。たとえば、初透磁率を上げるな
どの目的で、Ｓｉ， Ｔｉなどを添加する、あるいは、
熱間脆性を改善するなどの目的でＭｎ などを添加して
もよい。製鋼段階でやむをえず含まれる不純物元素もこ
れに含まれる。
延組織の微細・均一化に役立ち、５０〜７５％の冷延率
による冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達させ
、｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位優先成長の選択性を高
めるため、０．０１〜０．１重量％添加する。下限は、
熱延組織を粗大にしないＣ量であり、上限は、脱炭時間
を極力短縮するために０．１重量％とした。Ａｌ は、
ＡｌＮの形で｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位以外の方
位を持つ粒の成長を抑制するインヒビターとして働くの
で、少なくとも ０．００３重量％以上のＡｌ が必要
である。必要量以上のＡｌ 添加は、磁化特性に有害で
あるばかりでなく、｛１１０ ｝＜０１１ ＞粒の成長
まで抑制するため、０．０３重量％を上限とした。Ｎは
、二次再結晶を生じるために必要な ＡｌＮを形成する
ために ０．００１重量％必要であるが、これもＡｌ
の場合と同様の考え方により０．０１重量％を上限とし
た。その他の元素については、本発明の｛１１０ ｝＜
０１１ ＞方位二次再結晶粒の発生を妨げない範囲で添
加することは許される。たとえば、初透磁率を上げるな
どの目的で、Ｓｉ， Ｔｉなどを添加する、あるいは、
熱間脆性を改善するなどの目的でＭｎ などを添加して
もよい。製鋼段階でやむをえず含まれる不純物元素もこ
れに含まれる。
【００１２】｛１１０ ｝＜０１１ ＞集積度の向上に
欠かせない要件として、冷延率がある。冷延率は、低す
ぎると二次再結晶粒が発生しないあるいは、発生しても
充分な磁性が得られない。冷延率が高すぎると、やはり
｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位の集積度が落ちる。高透
磁率を得るという本発明の趣旨から、冷延率を５０〜７
５％に限定した。
欠かせない要件として、冷延率がある。冷延率は、低す
ぎると二次再結晶粒が発生しないあるいは、発生しても
充分な磁性が得られない。冷延率が高すぎると、やはり
｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位の集積度が落ちる。高透
磁率を得るという本発明の趣旨から、冷延率を５０〜７
５％に限定した。
【００１３】
【実施例】（実施例１）重量％でＣ：０．０５％、Ａｌ
： ０．０１８％、Ｎ： ０．００６％を含み残部が鉄
よりなる熱延板を出発材とし、表１中の Ｎｏ．１〜８
の冷延条件で熱延方向と直角方向に冷延後、 ８３０℃
（湿水素中）で脱炭焼鈍、 ８９０℃×４０時間の最終
焼鈍を行ない、表１に示す透磁率を持つ材料を得た。本
発明の冷延率範囲であれば、二次再結晶後のコイル幅方
向の透磁率が高く、保磁力が小さい純鉄を得ることがで
きる。
： ０．０１８％、Ｎ： ０．００６％を含み残部が鉄
よりなる熱延板を出発材とし、表１中の Ｎｏ．１〜８
の冷延条件で熱延方向と直角方向に冷延後、 ８３０℃
（湿水素中）で脱炭焼鈍、 ８９０℃×４０時間の最終
焼鈍を行ない、表１に示す透磁率を持つ材料を得た。本
発明の冷延率範囲であれば、二次再結晶後のコイル幅方
向の透磁率が高く、保磁力が小さい純鉄を得ることがで
きる。
【００１４】
【表１】
【００１５】（実施例２）表２中 Ｎｏ．１〜４の組成
の熱延板を出発材とし、実施例１中、表１ Ｎｏ．６の
条件で処理した。その結果、表２中の透磁率を持つ純鉄
を得た。 本発明成分によれば、コイル幅方向の透磁率が優れた純
鉄を製造することができる。
の熱延板を出発材とし、実施例１中、表１ Ｎｏ．６の
条件で処理した。その結果、表２中の透磁率を持つ純鉄
を得た。 本発明成分によれば、コイル幅方向の透磁率が優れた純
鉄を製造することができる。
【００１６】
【表２】
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、コイル幅方向に透磁率
、保磁力が優れた純鉄を初めて工業的に製造することが
できるので、産業上の利益は極めて大きい。
、保磁力が優れた純鉄を初めて工業的に製造することが
できるので、産業上の利益は極めて大きい。
【図１】コイル幅方向に磁化容易軸をもつ｛１１０ ｝
＜０１１ ＞方位二次再結晶粒の模式図である。
＜０１１ ＞方位二次再結晶粒の模式図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 コイル幅方向に１０（Ｏｅ）の磁界を
かけた時の透磁率が１８００以上であることを特徴とす
る透磁率、保磁力共に優れた一方向性純鉄。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０１〜０．１％、
Ａｌ： ０．００３〜０．０３％、Ｎ： ０．００１〜
０．０１％を含み、残部が鉄よりなる熱延スラブを加熱
、熱延した後、熱延方向と直角な方向に冷延率５０〜７
５％の冷延を施して最終板厚とし、脱炭焼鈍後、変態し
ない温度域で最終焼鈍をすることを特徴とする一方向性
純鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6666391A JP2619571B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6666391A JP2619571B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301052A true JPH04301052A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2619571B2 JP2619571B2 (ja) | 1997-06-11 |
Family
ID=13322367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6666391A Expired - Fee Related JP2619571B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2619571B2 (ja) |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP6666391A patent/JP2619571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2619571B2 (ja) | 1997-06-11 |
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|---|---|---|---|
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