JPH0581651B2

JPH0581651B2 -

Info

Publication number: JPH0581651B2
Application number: JP89106976A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Inoe; Masayuki Kinoshita; Tomoyoshi Ookita
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-04-26
Publication date: 1993-11-15
Also published as: DE3915572A1; IT1229247B; FR2631350A1; ATA111889A; AT394579B; KR920006583B1; IT8920424A0; FR2631350B1; US4935201A; KR900018400A; JPH0250931A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］この発明は、強磁性Ni−Fe系合金、および、
前記合金の、優れた表面性状を有するスラブまた
は熱間圧延鋼帯を製造するための方法に関するも
のである。［従来の技術］ JISに規定されたPCに対応するNi−Fe系合金
（以下、“PCパーマロイ”という）は、磁気ヘツ
ドのケースおよび磁芯、各種変成器の磁芯、なら
びに、各種磁気遮蔽材として広く利用される磁性
材料である。上述したPCパーマロイのインゴツトは、熱間
加工性に劣つている。従つて、PCパーマロイの
インゴツトを分塊圧延すると、得られたスラブに
後述する理由によつて、多くの表面疵が発生す
る。 PCパーマロイのインゴツトの熱間加工性は、
前記インゴツトのニツケル含有量によつて変化す
る。即ち、PCパーマロイのインゴツトのニツケ
ル含有量が多くなる程、前記インゴツトの熱間加
工性が低下する。従つて、80wt.％程度のニツケ
ルを含有する、PCパーマロイのインゴツトの熱
間加工性は、35から45wt.％程度のニツケルを含
有するNi−Fe系合金のインゴツトに比べて、熱
間加工性が著しく劣る。このために、PCパーマ
ロイのインゴツトから、エツジ割れ等の表面疵が
少ない、即ち、優れた表面性状を有するスラブを
製造するには、分塊圧延法を採用できないので、
鍛造法を採用せざるを得なかつた。この理由は、
次の通りである：即ち、分塊圧延法においては、
インゴツトに多軸応力および剪断応力が主として
作用し、一方、鍛造法においては、インゴツトに
圧縮応力が主に作用するからである。しかしなが
ら、鍛造法は、分塊圧延法に比べて、熱間加工能
率が低く、しかも、鍛造法によつても、スラブの
表面疵の発生を大幅に軽減することができない。
従つて、分塊圧延法においても、スラブの表面疵
を除去する必要があり、スラブの製造に余分な手
間と時間を要する。 PCパーマロイのインゴツトに限らず、熱間加
工性に劣るスラブを熱間圧延して、熱延コイルを
製造すると、このように製造された熱延コイルに
多くの表面疵またはエツジ割れが発生する。この
理由は、次の通りである：即ち、スラブを分塊圧
延すると、スラブは、IS^-1以上の歪み速度で変形
する。このときのスラブのエツジ部および表層部
の温度は、スラブの中心部の温度に比べて低く、
800℃程度である。従つて、このような温度差を
有するスラブに熱間圧延によつて変形を加える
と、得られた熱延コイルにエツジ割れ等の表面疵
が発生する。特に、熱間加工性に劣る、PCパーマロイのイ
ンゴツトを分塊圧延すると、得られたスラブに、
極めて多くの表面疵が発生する。この理由は、次
の通りである：即ち、PCパーマロイのインゴツ
トを分塊圧延すると、インゴツトの温度降下時
に、オーステナイトの結晶粒界に不純物元素が偏
析して、前記結晶粒界が脆化する。このために、
インゴツトの温度が800から1000℃になつたとき
のインゴツトの延性が著しく低下する。従つて、
スラブに極めて多くの表面疵が発生する。上述した問題は、スラブを熱間圧延して、合金
板を製造する場合や、圧延された合金板を熱間プ
レスして、プレス成形品を製造する場合等におい
ても生じる。従来、上述した問題を解決するためのNi−Fe
系合金として、次に述べる強磁性Ni−Fe系合金
が提案されている。 (1) 特公昭60−7017号公報に開示された、下記か
らなる強磁性Ni−Fe系合金：ニツケル：75.0から84.9wt.％、チタン：0.5から5.0wt.％、マグネシウム：0.0010から0.0020wt.％、および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としてのカーボンお
よび硫黄のそれぞれの含有量は、カーボンについては、0.03wt.％以下、および、硫黄については、0.003wt.％以下、（以下、“先行技術１”という）。 (2) 特開昭62−227053号公報に開示された、下記
からなる強磁性Ni−Fe系合金：ニツケル：70から85wt.％、マンガン：1.2から10.0wt.％、モリブデン：1.0から6.0wt.％、カツパー：1.0から6.0wt.％、クロム：1.0から5.0wt.％、ボロン：0.0020から0.0150wt.％、および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐お
よびカーボンのそれぞれの含有量は、硫黄については、0.005wt.％以下、燐については、0.01wt.％以下、および、カーボンについては、0.01wt.％以下、（以下、“先行技術２”という）。 (3) 特開昭62−227054号公報に開示された、下記
からなる強磁性Ni−Fe系合金：ニツケル：70から85wt.％、マンガン：1.2wt.％以下、モリブデン：1.0から6.0wt.％、カツパー：1.0から6.0wt.％、クロム：1.0から5.0wt.％、ボロン：0.0020から0.0150wt.％、および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐お
よびカーボンのそれぞれの含有量は、硫黄については、0.005wt.％以下、燐については、0.01wt.％以下、および、カーボンについては、0.01wt.％以下、そして、ボロン含有量の、前記不可避的不純物
としての硫黄、燐およびカーボンの合計含有量に
対する重量比は、0.08から7.0の範囲内である。（以下、“先行技術３”という）。［発明が解決しようとする課題］上述した先行技術１は、次のような問題を有し
ている：即ち、先行技術１の特徴は、不純物元素
の１つである硫黄を、硫化物の形成傾向の強いマ
グネシウムによつて固定することによつて、合金
の熱間加工性を向上させることにある。しかしな
がら、熱間加工上、特に重要な、800から1000℃
の温度範囲内における絞り値は、先行技術１の実
施例に開示されているように、40から60％と低
い。従つて、先行技術１の合金の素材に熱間加工
を施こすと、得られたスラブに多くの表面疵が発
生する。上述した先行技術２および３は、次のような問
題を有している：即ち、先行技術２および３の特
徴は、不純物元素としての硫黄、燐およびカーボ
ンの含有量を低減し、そして、ボロンを添加し
て、オーステナイトの結晶粒界に不純物元素が偏
析するのを抑制することによつて、合金の熱間加
工性を向上させることにある。しかしながら、先
行技術２および３の合金の熱間加工性は、以下に
述べるように、著しく悪い。即ち、先行技術２の
実施例に開示された合金No.２を、真空溶解炉内で
溶解し、次いで、インゴツトに鋳造した。次い
で、鋳造されたインゴツトから、直径５mm、長さ
100mmの試験片を切り出した。次いで、試験片を
1200℃の温度に加熱し、次いで、900℃の温度ま
で冷却した。次いで、このように加熱し冷却した
試験片の絞り値を測定した。その結果、試験片の
絞り値は、20％であつた。絞り値は、次のように定義される：引張り試験
において、試験片が破断するまで、試験片に、
1S^-1以上の歪み速度で、引張り応力を加えたとす
る。このとき、絞り値とは、試験片の原断面積(A)
と、破断時における、その最小断面積（A′）と
の間の差（Ａ−A′）の、試験片の原断面積(A)に
対する百分率（（Ａ−A′）／Ａ×100）をいう。
上述した定義は、以下に述べるすべての“絞り
値”に適用される。次に、先行技術３の実施例に開示された合金No.
５から、上述した先行技術２におけると同様にし
て、試験片を切り出し、そして、先行技術２にお
けると同一条件下で、試験片の絞り値を測定し
た。その結果、試験片の絞り値は、25％であつ
た。先行技術２および３においては、熱間加工上特
に重要な、900℃における絞り値は、上述したよ
うに、何れも低い。従つて、先行技術２および３
の合金の素材に熱間加工を施こすと、得られたス
ラブに多くの表面疵が発生する。このようなことから、800〜1000℃の範囲内の
温度における絞り値が、60％を超えるような、優
れた熱間加工性を有する強磁性Ni−Fe系合金、
および、前記合金の、優れた表面性状を有するス
ラブを製造するための方法の開発が強く望まれて
いが、かかる合金、および、前記合金のかかるス
ラブの製造方法は、まだ提案されていない。従つて、この発明の目的は、800から1000℃の
温度範囲内における絞り値が、60％を超えるよう
な、優れた熱間加工性を有する強磁性Ni−Fe系
合金、および、前記合金の、優れた表面性状を有
するスラブを製造するための方法を提供すること
にある。［課題を解決するための手段］この発明は、ニツケル：75から82wt.％、モリブデン：２から6wt.％、ボロン：0.001から0.005wt.％、カルシウム：不可避的不純物としての酸素の含
有量が、0.001超から0.003wt.％の範囲内の場
合は、不可避的不純物としての硫黄に対する
重量比において、下式を満足する範囲内： 1.5≦Ca／Ｓ≦3.5 …(1)、または、不可避的不純物としての酸素の含有量が、
0.001wt.％以下の場合は、不可避的不純物として
の硫黄に対する重量比において、下式を満足する
範囲内： 1.15≦Ca／Ｓ≦3.50 …(2)、および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐、
カーボン、酸素および窒素のそれぞれの含有量
は、硫黄については、0.002wt.％以下、燐については、0.006wt.％以下、カーボンについては、0.003wt.％以下、酸素については、0.003wt.％以下、および、窒素については、0.0015wt.％以下からなることに特徴を有するものである。この発明の他の１つは、ニツケル：75から82wt.％、モリブデン：２から6wt.％、ボロン：0.001から0.005wt.％、カルシウム：不可避的不純物としての酸素の含
有量が、0.001超から0.003wt.％の範囲内の場
合は、不可避的不純物としての硫黄に対する
重量比において、下式を満足する範囲内： 1.5≦Ca／Ｓ≦3.5 …(1)、または、不可避的不純物としての酸素の含有量が、
0.001wt.％以下の場合は、不可避的不純物として
の硫黄に対する重量比において、下式を満足する
範囲内： 1.15≦Ca／Ｓ≦3.50 …(2)、および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐、
カーボン、酸素および窒素のそれぞれの含有量
は、硫黄については、0.002wt.％以下、燐については、0.006wt.％以下、カーボンについては、0.003wt.％以下、酸素については、0.003wt.％以下、および、窒素については、0.0015wt.％以下からなる素材を使用し、前記素材を、1100から
1250℃の範囲内の温度に加熱し、次いで、このよ
うに加熱した前記素材を、800℃以上の仕上げ温
度で熱間加工して、強磁性Ni−Fe系合金の、優
れた表面性状を有するスラブまたは熱間圧延鋼帯
を製造することに特徴を有するものである。我々は、上述した観点から、前述した先行技術
１から３よりもより優れた熱間加工性を有する強
磁性Ni−Fe系合金、および、前記合金の、優れ
た表面性状を有するスラブを製造するための方法
を開発すべく、鋭意、研究を重ねた。その結果、
我々は、次の知見を得た：即ち、カルシウムの、
不可避的不純物としての硫黄に対する重量比を、
所定の範囲内に維持し、所定量のボロンを添加
し、そして、不可避的不純物としての硫黄、燐、
カーボンおよび窒素のそれぞれの含有量を、所定
量以下に低減させれば、著しく優れた熱間加工性
を有する強磁性Ni−Fe系合金を得ることができ
る。我々は、更に、次の知見を得た：即ち、強磁性
Ni−Fe系合金中の不可避的不純物としての酸素
の含有量を、所定量以下に低減させれば、合金の
磁気特性に悪影響を及ぼすカルシウム含有量を、
合金の熱間加工性を劣化させることなく、低減さ
せることができる。我々は、更に、次の知見を得た：即ち、上述し
たNi−Fe系合金の素材を、1100から1250℃の範
囲内の温度に加熱し、そして、次いで、このよう
に加熱し素材を、800℃以上の仕上げ温度で熱間
加工すれば、強磁性Ni−Fe系合金の、優れた表
面性状を有するスラブを製造することができる。この発明は、上述した知見に基づいてなされた
ものである。この発明の強磁性Ni−Fe系合金の化学成分組
成を、上述した範囲内に限定した理由について、
以下に述べる。 (1) ニツケル：ニツケルは、合金の透磁率に大きな影響を及ぼ
す成分である。しかしながら、ニツケル含有量が
75wt.％未満では、透磁率が低下する。一方、ニ
ツケル含有量が82wt.％超えてもまた、透磁率が
低下する。従つて、ニツケル含有量は、75から
82wt.％の範囲内に限定すべきである。 (2) モリブデン：モリブデンには、Ni−Fe系合金において、
Ni₃Fe規則格子の生成を抑制し、もつて、合金の
透磁率を高める作用がある。しかしながらモリブ
デン含有量が2wt.％未満では、上述した作用に所
望の効果が得られない。一方、モリブデン含有量
が6wt.％を超えてもまた、透磁率が低下する。従
つて、モリブデン含有量は、２から6wt.％の範囲
内に限定すべきである。 (3) ボロン：ボロンには、合金中の不可避的不純物の１つで
ある燐の粒界偏析、および、後述するカルシウム
によつて固定できなかつた、同様に合金中の不可
避的不純物の１つである硫黄の粒界偏析を抑制
し、もつて、合金の熱間加工性を向上させる作用
がある。しかしながら、ボロン含有量が0.001wt.
％未満では、上述した作用に所望の効果が得られ
ない。一方、ボロン含有量が0.005wt.％を超える
と、ボロンの金属間化合物が形成されて、粒界脆
化が生じ、そのために、合金の熱間加工性が低下
する。従つて、ボロン含有量は、0.001から
0.005wt.％の範囲内に限定すべきである。ボロンの添加効果を調べるために、次の試験を
行つた：即ち、後述する第１表に示す本発明合金
No.７、比較合金Nos.18および20を真空溶解炉内
で溶解し、次いで、インゴツトに鋳造した。次い
で、このように鋳造されたインゴツトから、直径
５mm、長さ10mmの試験片を切り出した。次いで、
これ等の試験片を1200℃の温度に加熱した。次い
で、これ等の試験片をそれぞれ異なる引張り試験
温度まで冷却して、それぞれの引張り試験温度に
おける試験片の絞り値を測定した。この結果を第
１図に示す。第１図において、“△”印は、本発
明合金No.７の試験片を示し、“●”印は、カルシ
ウム、硫黄および燐の含有量は、この発明の範囲
内であるが、ボロンが添加されていない、比較合
金No.18の試験片を示し、そして、“■”印は、カ
ルシウム、硫黄および燐の含有量は、この発明の
範囲内であるが、ボロン含有量が、この発明の範
囲を外れて高い比較合金No.20の試験片を示す。第１図から明らかなように、本発明合金No.７の
試験片の絞り値は、比較合金Nos.18および20の
試験片の絞り値に比べて大きく、熱間加工上、特
に重要な、80から1000℃の温度範囲内において著
しく大きい。このことは、本発明合金No.７の試験
片は、熱間加工性に優れていること、従つて、合
金の熱間加工性を向上させるためには、所定量の
ボロンを添加する必要があることを示している。次に、ボロン含有量の最適範囲を調べるため
に、次の試験を行つた：即ち、後述する第１表に
示す比較合金No.18を、異なる量のボロンを添加し
ながら、真空溶解炉内で溶解し、次いで、インゴ
ツトに鋳造した。次いで、このように鋳造された
インゴツトから、直径５mmの試験片を切り出し
た。次いで、これ等の試験片を1200℃の温度に加
熱した。次いで、これ等の試験片を800から1000
℃の範囲内の温度に冷却して、この温度範囲内に
おける試験片の最低絞り値を測定した。この結果
を第２図に示す。第２図から明らかなように、ボロン含有量が、
0.001から0.005wt.％の範囲内において、最低絞り
値は、この発明の目的とする60％を超えている。 (4) カルシウムカルシウムには、合金の凝固時に、粒界に偏析
する、不可避的不純物の１つである硫黄を固定し
て、合金の熱間加工性を向上させる作用がある。しかしながら、カルシウムの硫黄に対する重量
比が1.5未満では、硫黄がカルシウムによつて十
分に固定されないので、上述した作用に所望の効
果が得られない。一方、カルシウムの硫黄に対す
る重量比が3.5を超えると、過剰なカルシウムに
よつて低融点の金属間化合物が形成されて、粒界
脆化が生じ、その結果、合金の熱間加工性が低下
する。従つて、カルシウムの硫黄に対する重量比
は、1.5から3.5の範囲内に限定すべきである。カルシウムの添加効果を調べるために、次の試
験を行つた：即ち、後述する第１表に示す本発明
合金No.５、比較合金No.15および17を真空溶解炉内
で溶解し、次いで、インゴツトに鋳造した。次い
で、このように鋳造されたインゴツトから、直径
５mm、長さ100mmの試験片を切り出した。次いで、
これ等の試験片を1200℃の温度に加熱した。次い
で、これ等の試験片をそれぞれ異なる引張り試験
温度まで冷却し、そして、それぞれの引張り試験
温度における試験片の絞り値を測定した。この結
果を第３図に示す。第３図において、“△”印は、
カルシウムの硫黄に対する重量比が2.0である、
本発明合金No.５の試験片を示し、“●”印は、カ
ルシウムが添加されていない、即ち、カルシウム
の硫黄に対する重量比が零である、比較合金No.15
の試験片を示し、そして、“■”印は、カルシウ
ムの硫黄に対する重量比が4.6である、比較合金
No.17の試験片を示す。第３図から明らかなように、本発明合金No.５の
試験片の絞り値は、比較合金Nos.15および17の
試験片の絞り値に比べて大きく、熱間加工上、特
に重要な、800から1000℃の温度範囲内において
著しく大きい。このことは、本発明合金No.５の試
験片は、熱間加工性に優れていること、従つて、
合金の熱間加工性を向上させるためには、カルシ
ウムの硫黄に対する重量比が特定の値になるよう
に、カルシウムを添加する必要があることを示し
ている。次に、カルシウムの硫黄に対する最適重量比を
調べるために、次の試験を行つた：即ち、後述す
る第１表に示す本発明合金No.５を、そのカルシウ
ム含有量を変化させながら、真空溶解炉内で溶解
し、次いで、インゴツトに鋳造した。次いで、こ
のように鋳造されたインゴツトから、直径５mm、
長さ100mmの試験片を切り出した。次いで、これ
等の試験片を1200℃の温度に加熱した。次いで、
これ等の試験片を800から1000℃の範囲内の温度
に冷却して、この温度範囲における試験片の最低
絞り値を測定した。この結果を第４表に示す。第４図から明らかなように、カルシウムの硫黄
に対する重量比が、1.5から3.5の範囲内におい
て、最低絞り値は、この発明の目的とする60％を
超えている。次に、合金中に含有されている不純物の１つと
しての酸素が、カルシウムの硫黄に対する重量比
に及ぼす影響について調べた。即ち、合金中の酸
素含有量を0.001wt.％以下とした外は、第４図を
参照して述べた合金と同一の成分組成を有する合
金の試験片について、800から1000℃の温度範囲
内における最低絞り値と、そして、カルシウムの
硫黄に対する重量比との間の関係を、第４図を参
照して述べたと同一の試験条件下において調べ
た。この結果を第５図に示す。第５図から明らかなように、合金中の酸素含有
量が0.001wt.％以下の場合には、カルシウムの硫
黄に対する重量比が、1.15から3.50の範囲内にお
いて、最低絞り値は、この発明の目的とする60％
を超えている。また、第５図から明らかなよう
に、合金中の酸素含有量が0.001wt.％以下である
と、本発明の目的とする絞り値を得るための、カ
ルシウムの硫黄に対する重量比の下限値が小さく
なる。即ち、合金中の酸素含有量を、0.001wt.％
以下に低減すると、合金の磁気特性に悪影響を及
ぼすカルシウムの添加量を、合金の熱間加工性を
劣化させない範囲で、低減することができる。従
つて、合金中の酸素含有量が0.001wt.％以下の場
合には、カルシウムの硫黄に対する重量比は、
1.15から3.50の範囲内に限定すべきである。 (5) カツパー：カツパーには、上述したモリブデンと同様に、
合金の透磁率を高める作用がある。従つて、この
発明においては、必要に応じて、カツパーを付加
的に添加する。しかしながら、カツパー含有量が
1wt.％未満では、上述した作用に所望の効果が得
られない。一方、カツパー含有量が5wt.％を超え
ると、透磁率が低下する。従つて、カツパー含有
量は、１から5wt.％の範囲内に限定すべきであ
る。 (6) マンガン：マンガンには、合金の熱間加工性を改善する作
用がある。従つて、この発明においては、必要に
応じて、マンガンを付加的に添加する。しかしな
がら、マンガン含有量が、0.1wt.％未満では、上
述した作用に所望の効果が得られず、そして、合
金中の不可避的不純物の１つである硫黄を固定す
ることができない。一方、マンガン含有量が
0.4wt.％を超えると、合金のマトリツクスの強度
が高くなつて、粒界破壊が発生し易くなり、熱間
加工性が低下する。従つて、マンガン含有量は、
0.1から0.4wt.％の範囲内に限定すべきである。 (7) 硫黄硫黄は、合金中に不可避的に混入する不純物の
１つである。硫黄含有量は、少ない程、好ましい
が、硫黄含有量を、工業的規模で大幅に低減させ
ることは、経済性の観点から困難である。しかし
ながら、硫黄含有量が0.002wt.％を超えると、カ
ルシウムおよびボロンを添加しても、合金の熱間
加工性が改善されない。従つて、硫黄含有量は、
0.002wt.％以下に限定すべきである。 (8) 燐：燐は、合金中に不可避的に混入する不純物の１
つである。燐含有量は、少ない程、好ましいが、
燐含有量を、工業的規模で大幅に低減させること
は経済性の観点から困難である。しかしながら、
燐含有量が、0.006wt.％を超えると、粒界脆化が
生じて、合金の熱間加工性が低下する。従つて、
燐含有量は、0.006wt.％以下に限定すべきであ
る。 (9) カーボン：カーボンは、合金中に不可避的に混入する不純
物の１つである。カーボン含有量は、少ない程、
好ましいが、カーボン含有量を、工業的規模で大
幅に低減させることは、経済性の観点から困難で
ある。しかしながら、カーボン含有量が0.003wt.
％を超えると、合金の磁気特性が劣化する。従つ
て、カーボン含有量は、0.003wt.％以下に、そし
て、より好ましくは0.002wt.％以下に限定すべき
である。 (10) 酸素：酸素は、合金中に不可避的に混入する不純物の
１つである。酸素含有量は、少ない程、好ましい
が、酸素含有量を、工業的規模で大幅に低減させ
ることは、経済性の観点から困難である。しかし
ながら、酸素含有量が、0.003wt.％を超えると、
合金中に酸化物介在物が形成されて、合金の熱間
加工性が低下する。従つて、酸素含有量は、
0.003wt.％以下に、そして、より好ましくは、前
述したように、カルシウムの添加量を低減するた
めに、0.001wt.％以下に限定すべきである。 (11) 窒素：窒素は、合金中に不可避的に混入する不純物の
１つである。窒素含有量は、少ない程、好ましい
が、窒素含有量を、工業的規模で大幅に低減させ
ることは、経済性の観点から困難である。しかし
ながら、窒素含有量が、0.0015wt.％を超えると、
窒素は、合金中のボロンと容易に結合して窒化硼
素（BN）を形成し、その結果、固溶状態のボロ
ン量を低減させる。更に、上述した窒化硼素
（BN）は、磁壁の移動を阻害して、合金の透磁
率を低下させる。従つて、窒素含有量は、
0.0015wt.％以下に、そして、より好ましくは、
0.0010wt.％以下に限定すべきである。この発明の方法においては、上述した化学成分
組成を有する合金の素材を、1100から1250℃の範
囲の温度に加熱し、そして、次いで、このように
加熱した合金の素材を、800℃以上の仕上げ温度
で熱間加工して、強磁性Ni−Fe系合金の、優れ
た表面性状を有するスラブを製造する。この発明の方法において、合金の素材の加熱温
度を、1100から1250℃の範囲に限定した理由につ
いて説明する。後述する第１表に示す本発明合金No.５を直空溶
解炉内で溶解し、次いで、インゴツトに鋳造し
た。次いで、このように鋳造されたインゴツトか
ら直径５mm、長さ100mmの試験片を切り出した。
次いで、これ等の試験片をそれぞれ異なる温度に
加熱して、それぞれの加熱温度における試験片の
絞り値を測定した。その結果を第６図に示す。第６図から明らかなように、試験片の加熱温度
が、1100から1250℃の範囲内において、試験片の
絞り値が、この発明の目的とする60％を超えてい
る。この事実は、以下のように説明される：即
ち、加熱温度が1150℃に達するまでは、粒界に偏
析した硫黄および燐の再固溶によつて、絞り値は
高くなるが、加熱温度が1150℃を超えると、再固
溶した硫黄および燐の粒界偏析が、ボロンの粒界
偏析より優先する。この結果、絞り値が小さくな
る。従つて、合金の素材の加熱温度は、1100から
1250℃の範囲内に限定すべきである。この発明の方法において、合金の素材の仕上げ
温度を800℃以上に限定した理由について説明す
る。第１図から明らかなように、引張り試験温度が
800℃未満では、本発明合金No.７の試験片の絞り
値は急激に低下している。このことは、800℃未
満の温度においては、結晶粒内の強度が、結晶粒
界の強度より大きいことにあると考えられる。こ
の事実は、第３図からも明らかである。従つて、
強磁性Ni−Fe系合金の、優れた表面性状を有す
るスラブを製造するためには、合金の素材を、
800℃以上の仕上げ温度で熱間加工すべきである。次に、この発明の強磁性Ni−Fe系合金を、実
施例によつて、更に詳細に説明する。実施例１第１表に示すように、この発明の範囲内の成分
組成を有するNi−Fe系合金、および、同じく第
１表に示すように、この発明の範囲外の成分組成
を有するNi−Fe系合金を、真空溶解炉内で溶解
し、次いで、インゴツトに鋳造した。次いで、こ
のように製造されたそれぞれのインゴツトから、
直径５mm、長さ100mmの、この発明の範囲内の合
金の試験片（以下、“本発明試験片”という）
Nos.1から12、および、同様に直径５mm、長さ
100mmの、この発明の範囲外の合金の試験片（以
下“比較用試験片”という）Nos.13から23を切
り出した。次いで、これ等の試験片を1200℃の温
度に加熱し、そして、次いで、800から1000℃の
範囲内の温度に冷却して、この温度範囲内におけ
る、これ等の試験片の最低絞り値を測定した。こ
の結果を第１表に併わせて示す。

【表】第１表から明らかなように、本発明試験片
Nos.1から12は、何れも、最低絞り値が、この発
明の目標である60％を大幅に上回つており、優れ
た熱間加工性を有している。本発明試験片
Nos.12とNo.２とを比較すると、カルシウムの硫
黄に対する重量比は、ほぼ同じであるが、本発明
試験片No.12の酸素含有量は、本発明試験片No.２に
比べて少なく、そして、本発明試験片No.12の最低
絞り値は、本発明試験片No.２に比べて大きい。こ
のことから、カルシウムの硫黄に対する重量比が
ほぼ同じであつても、酸素含有量が少ない程、熱
間加工性をより一層向上させることができること
がわかる。なお、第１表に示す本発明合金No.１から12から
0.1mmの厚さを有する合金板を調製して、これ等
の合金板の直流磁気特性を調べた。その結果、こ
れ等の合金板の初透磁率、最大透磁率、飽和磁束
密度および保磁力は、PCパーマロイとほぼ同じ
であつた。これに対して、比較用試験片Nos.22および23
は、ボロンおよびカルシウムを含有していない。
比較用試験片No.21は、熱間加工性の向上を図るた
めに、チタンを含有しているが、カルシウムを含
有していない。比較用試験片No.15は、カルシウム
を含有していない。比較用試験片No.13は、燐含有
量が、本発明の範囲を外れて高い。比較用試験片
No.14は、硫黄含有量が、本発明範囲の範囲を外れ
て高い。比較用試験片No.16は、カルシウムの硫黄
に対する重量比が、本発明の範囲を外れて低い。
比較用試験片No.17は、カルシウムの硫黄に対する
重量比が、本発明範囲を外れて高い。比較用試験
片No.18は、ボロンを含有していない。比較用試験
片No.19は、ボロン含有量が、本発明の範囲を外れ
て低い。比較用試験片No.20は、ボロン含有量が、
本発明の範囲を外れて高い。その結果、比較用試
験片Nos.13から23は、何れも、最低絞り値が本
発明の目的とする60％を大幅に下回つている。実施例２第２表に示すように、この発明の範囲内の成分
組成を有するNi−Fe系合金、および、同じく第
２表に示すように、この発明の範囲外の成分組成
を有するNi−Fe系合金を、真空溶解炉内で溶解
し、次いで、インゴツトに鋳造した。次いで、得
られたインゴツトを、第２表に示す異なる温度に
加熱し、そして、次いで、同じく、第２表に示す
仕上げ温度で分塊圧延して、この発明の範囲内の
合金のスラブ（以下、“本発明スラブ”という）
Nos.1および２ならびに、この発明の範囲外のス
ラブ（以下、“比較用スラブ”というう）Nos.3
から６を製造した。そして、このように製造した
スラブの表面疵を調べた。この結果を第２表に併
せて示す。スラブの表面疵は、次のようにして調べた：即
ち、スラブの表面疵は、分塊圧延時の応力分布の
ためにスラブエツジで発生し易いことから、スラ
ブエツジの表面疵を調べた。スラブエツジの表面
疵の定量化は、スラブの幅方向における、スラブ
エツジの単位断面積に生じた、深さが２mm以上の
割れの長さを合計することによつて行つた。な
お、Ni−Fe系合金のインゴツトは、1100℃以上
に加熱されると、粒界酸化が生じ、そして、この
粒界酸化は加熱温度の上昇に伴つて著しくなる。
しかしながら、粒界酸化は、酸化防止剤を使用
し、且つ、加熱温度を1250℃以下にすると、殆ん
ど発生しない。この実施例においては、上述した
事実に鑑みて、酸化防止剤を使用し、且つ、イン
ゴツトの加熱温度を1250℃以下にしたので、粒界
酸化に基づく表面疵は無視できる程度であつた。

【表】

【表】第２表から明らかなように、本発明スラブ
Nos.1および２の表面疵は、何れも、きわめて少
ない。これに対して、比較用スラブNo.３は、その成分
組成は、本発明の範囲内であるが、インゴツトの
加熱温度が、本発明の範囲を外れて高い。比較用
スラブ４は、その成分組成は、本発明の範囲内で
あるが、スラブの仕上げ温度が、この発明の範囲
を外れて低い。比較用スラブNo.５は、インゴツト
の加熱温度およびスラブの仕上げ温度は、本発明
の範囲内であるが、カルシウムの硫黄に対する重
量比が、本発明の範囲を外れて低い。比較用スラ
ブNo.６は、インゴツトの加熱温度およびスラブの
仕上げ温度は、本発明の範囲内であるが、ボロン
含有量が、本発明の範囲を外れて低い。その結
果、比較用スラブNos.3から６の表面疵は、本発
明スラブNos.1および２の表面疵に比べて著しく
多い。なお、第１表に示した本発明合金No.１から12か
ら、この発明の方法に従つてスラブを製造し、そ
して、スラブの表面疵を、上述した実施例２にお
けると同様にして調べた。この結果、何れのスラ
ブの表面疵も極めて少なかつた。上述した実施例２から明らかなように、この発
明の方法によれば、優れた表面性状を有するスラ
ブを製造することができる。また、上述したスラ
ブを、1100から1200℃の範囲内の温度に加熱し、
そして、次いで、このように加熱したスラブを、
800℃以上の仕上げ温度で熱間圧延すれば、優れ
た表面性状を有する強磁性Ni−Fe系合金板を製
造することができる。更に、上述した合金板を、
1100から1250℃の範囲内の温度に加熱し、そし
て、次いで、このように加熱した合金板を、800
℃以上の仕上げ温度で熱間プレスまたは熱間圧延
すれば、優れた表面性を有するプレス成形品また
は熱延コイルを製造することができる。［発明の効果］以上詳述したように、この発明によれば、優れ
た熱間加工性を有する強磁性Ni−Fe系合金、お
よび、前記合金の、優れた表面性状を有するスラ
ブを製造することができるといつた有用な効果が
もたらされる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ボロン含有量が異なる、Ni−Fe系
合金の素材における、絞り値と、そして、引張り
試験温度との間の関係を示すグラフである。第２
図は、Ni−Fe系合金の素材における、ボロン含
有量と、そして、800から1000℃の引張り試験温
度範囲内における最低絞り値との間の関係を示す
グラフである。第３図は、カルシウムの硫黄に対
する重量比が異なる、Ni−Fe系合金の素材にお
ける、絞り値と、そして、引張り試験温度との間
の関係を示すグラフである。第４図は、酸素含有
量が0.001wt.％超の、Ni−Fe系合金の素材にお
ける、カルシウムの硫黄に対する重量比と、そし
て、800から1000℃の引張り試験温度範囲内にお
ける最低絞り値との間の関係を示すグラフであ
る。第５図は、酸素含有量が0.001wt.％以下の、
Ni−Fe系合金の素材における、カルシウムの硫
黄に対する重量比と、そして、800から1000℃の
引張り試験温度範囲内における最低絞り値との間
の関係を示すグラフである。第６図は、Ni−Fe
系合金の素材における、絞り値と、そして、試験
片の加熱温度との間の関係を示すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１ニツケル：75から82wt.％、モリブデン：２から6wt.％、ボロン：0.001から0.005wt.％、カルシウム：不可避的不純物としての酸素の含
有量が、0.001超から0.003wt.％の範囲内の場
合は、不可避的不純物としての硫黄に対する
重量比において、下式を満足する範囲内： 1.5≦Ca／Ｓ≦3.5 …(1) または、不可避的不純物としての酸素の含有量が、
0.001wt.％以下の場合は、不可避的不純物として
の硫黄に対する重量比において、下式を満足する
範囲内： 1.15≦Ca／Ｓ≦3.50 …(2) および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐、
カーボン、酸素および窒素のそれぞれの含有量
は、硫黄については、0.002wt.％以下、燐については、0.006wt.％以下、カーボンについては、0.003wt.％以下、酸素については、0.003wt.％以下、および、窒素については、0.0015wt.％以下からなることを特徴とする、熱間加工性に優れた
強磁性Ni−Fe系合金。２前記Ni−Fe系合金は、１から5wt.％の範囲
内の量のカツパーを、更に付加的に含有している
ことを特徴とする、請求項１記載の合金。３前記Ni−Fe系合金は、0.1から0.4wt.％の範
囲内の量のマンガンを、更に付加的に含有してい
ることを特徴とする、請求項１記載の合金。４前記Ni−Fe系合金は、0.1から0.4wt.％の範
囲内の量のマンガンを、更に付加的に含有してい
ることを特徴とする、請求項２記載の合金。５ニツケル：75から82wt.％、モリブデン：２から6wt.％、ボロン：0.001から0.005wt.％、カルシウム：不可避的不純物としての酸素の含
有量が、0.001超から0.003wt.％の範囲内の場
合は、不可避的不純物としての硫黄に対する
重量比において、下式を満足する範囲内： 1.5≦Ca／Ｓ≦3.5 …(1) または、不可避的不純物としての酸素の含有量が、
0.001wt.％以下の場合は、不可避的不純物として
の硫黄に対する重量比において、下式を満足する
範囲内： 1.15≦Ca／Ｓ≦3.50 …(2) および、残り、鉄および不可避的不純物、但し、前記不可避的不純物としての硫黄、燐、
カーボン、酸素および窒素のそれぞれの含有量
は、硫黄については、0.002wt.％以下、燐については、0.006wt.％以下、カーボンについては、0.003wt.％以下、酸素については、0.003wt.％以下、および、窒素については、0.0015wt.％以下からなる素材を使用し、前記素材を1100から1250
℃の範囲内の温度に加熱し、次いで、このように
加熱した前記素材を、800℃以上の仕上げ温度で
熱間加工することを特徴とする、強磁性Ni−Fe
系合金の、優れた表面性状を有するスラブまたは
熱間圧延鋼帯を製造するための方法。６前記素材は、１から5wt.％の範囲内の量のカ
ツパーを、更に付加的に含有していることを特徴
とする、請求項５記載の合金。７前記素材は、0.1から0.4wt.％の範囲内の量の
マンガンを、更に付加的に含有していることを特
徴とする、請求項５記載の合金。８前記素材は、0.1から0.4wt.％の範囲内の量の
マンガンを、更に付加的に含有していることを特
徴とする、請求項６記載の合金。