JPH06172938A - 耐磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金お よびその製造方法 - Google Patents

耐磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金お よびその製造方法

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JPH06172938A
JPH06172938A JP4060957A JP6095792A JPH06172938A JP H06172938 A JPH06172938 A JP H06172938A JP 4060957 A JP4060957 A JP 4060957A JP 6095792 A JP6095792 A JP 6095792A JP H06172938 A JPH06172938 A JP H06172938A
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JP4060957A
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Inventor
Kiyoshi Tsuru
清 鶴
Tadashi Inoue
正 井上
Tomoyoshi Okita
智良 大北
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 PB相当のNi量でPCにせまる直流・交流磁気特
性と耐磨耗性、熱間加工性を有し、且つPB並の飽和磁束
密度を有するNi-Fe 系高透磁率合金及びその製造方法を
提供する。 【構成】 wt%でNi:30 〜60% 、Cu:1.0〜6.0%、Cr:0.5〜
7.0%、Mn:0.1〜7.0%、C:0.05% 以下、N:0.005%以下、P:
0.08% 以下、0:0.010%以下、S:0.005%以下、Nb:0.01 〜
10% を含有し、残部がFe及び不可避不純物であるNi-Fe
系高透磁率合金及びその製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はNi−Fe系透磁率合金に係
り、その磁性合金、耐磨耗性などの性能を改良し特にP
B相当のNi量でPCにせまる直流、交流磁気特性と耐磨
耗性、熱間加工性を有し、かつ、PB並の高い飽和磁束
密度を有するNi−Fe系の高透磁率磁性合金およびその製
造方法を提供しようとするものである。
【0002】
【従来の技術】Fe−Ni系高透磁率合金は、磁気ヘッド、
磁気ヘッドシールドケース、シールドカバー、各種シー
ルド板と言った用途の磁気シールド部材として広く用い
られており、それらの中でも、Mo,Cuなどを含む高Niパ
ーマロイ(JIS-PC) 及び低Niパーマロイが多く用いられ
ている。前者は高透磁率を有しているが、Niを80%近
く含み、さらに高価なMoをも含有しているため、他の磁
性合金に比べて高価であると言う欠点がある。一方、後
者では、Niが約45%であるため、JIS-PCに比べて安価
で、かつ1000A/mにおける飽和磁束密度B100
0が14500ガウスと高いが、半面、透磁率はJIS-PC
に比べて低いという欠点がある。
【0003】特に、現在PCを使用しているもののなか
には、PCの極めて高い透磁率、耐磨耗性は必要ないに
もかかわらず、PBの透磁率では不十分であるため、や
むをえずPCを使用してコスト高になっている例が多く
みられる。即ち上記したような磁性材料に対する要求を
まとめると以下の6点になる。 (1)透磁率が高い。 (2)磁束密度が高い。 (3)成型性に優れている。 (4)価格が安い。 (5)耐磨耗性が優れている。 (6)熱間加工性が優れている。
【0004】これらの要望に対して、以下に示す3つの
開示技術が提供されている。つまり、(a)特開平1-25
2756では、Ni:36〜52%の合金に、Crを0.5〜8%
添加し、交流磁気特性の向上を図っており、また(b)
特開昭62-142749 では、Niが40〜50%の合金で、
O,Sを極低レベルとすることにより透磁率の向上、プ
レス打抜き性の向上を目的としている。更に(c)特開
平2-225621ではNi:34〜65%、Si:1.0%以下、M
n:1.0%以下、Mo、Cu、Cr、V、Nb、Ta、W、Ti、Zr
の1種または2種を合計で10%以下添加した素材を9
0%以上の最終冷間加工率とし、次に磁気焼鈍を施し高
い直流磁気特性を得るというものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来提
案されている(a)〜(c)の技術においては、上述し
たような(1)〜(6)の各特性をすべて満足するもの
がない。即ち(a)の特開平1-252756の技術では、交流
磁気特性はJIS-PCは、同等かまたはそれ以上の値を示し
ているものの、直流での透磁率、保磁力の向上はあまり
みられておらず、その値のレベルは依然として、JIS-PB
値のレベルにある。
【0006】また、前記(b)の特開昭62-142749 では
JIS-PCにせまるμm を有しているが、μi 、Hcといった
直流磁気特性や、成形性の向上は達成されていない。さ
らには、この技術では、耐食性や耐摩耗性向上のため、
Cr、Mo、W、Co、Ca、Mn、Cu、V、Nb、Ta、Ti、Al、S
i、Mg及び希土類金属を総量で10%以下含有すること
が開示されているが、実は、上記のうち、例えばTi、C
o、Ca、Mgといった元素の添加は場合により直流の透磁
率、保磁力を著しく劣化させてしまう元素であり、この
ようなものは直流磁気特性に対しては極めて有害な元素
である。
【0007】更に前記した(c)の特開平2-225621では
JIS-PCにせまるμi 、μm を有しているが、この技術で
特徴としている90%以上の冷間加工を施した素材は硬
度(Hv) で250以上と高硬度であるため、成形性が極
めて劣るという問題を有している。更には、この技術で
は磁気特性の向上のため、Mo、Cu、Cr、V、Nb、Ta、
W、Ti、Zrの1種または2種を合計で10%以下添加す
ることが開示されているが、実は上記のうち、Tiといっ
た元素の添加は場合により、直流の透磁率、保磁力を著
しく劣化させてしまう元素であり、このようなものは直
流磁気特性に対して極めて有害な元素なのである。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は以上のように、
従来のPB級のパーマロイでは、上記した(1)〜
(6)の6つの要求特性をすべて満足することができな
い実情に鑑み検討を重ね、前述したような(1)〜
(6)の各要求特性を共に満足することに成功したもの
であって、以下の如くである。
【0009】(1) wt%で、Ni:30〜60%、Cu:
1.0〜6.0%、Cr:0.5〜7.0%、Mn:0.1〜7.0%、
C:0.05%以下、N:0.005%以下、P:0.08%
以下、O:0.010%以下、S:0.005%以下、Nb:
0.01〜10%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
からなることを特徴とした耐磨耗性、熱間加工性に優れ
たFe−Ni系高透磁率磁性合金。
【0010】(2) wt%で、Ni:30〜60%、Cu:
1.0〜6.0%、Cr:0.5〜7.0%、Mn:0.1〜7.0%、
C:0.05%以下、N:0.005%以下、P:0.08%
以下、O:0.010%以下、S:0.005%以下、Ta:
0.01〜5.0%を含有し、残部がFeおよび不可避不純物
からなることを特徴とした耐磨耗性、熱間加工性に優れ
たFe−Ni系高透磁率磁性合金。
【0011】(3) 前記(1)項または(2)項に記
載の成分およびY,Hf,V,W,Zr,Ge,Sn,Si,Al,
Ta,Sb,Be,Mo,Au,Ga,In,Zn,Cd,La,Ce,Pt,S
r,Ba,Agを単独または2種以上で0.01〜3.0%含有
し、残部Feおよび不可避不純物からなることを特徴とす
る耐磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性
合金。
【0012】(4) 前記(1)項または(2)項若し
くは(3)項に記載の成分およびB,Ca,Mgの1種また
は2種以上を合計で0.001〜0.010%含有し、残部
Feおよび不可避不純物からなることを特徴とする耐磨耗
性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金。
【0013】(5) 前記(1)項〜(4)項に記載の
成分組成を有する鋼を熱間圧延における圧延終了温度を
900℃以上とすることを特徴とする耐磨耗性、熱間加
工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
【0014】(6) 前記(1)項〜(4)項に記載の
成分組成を有する鋼を熱間圧延した後の熱延板焼鈍温度
を950〜1050℃とすることを特徴とする耐磨耗
性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製
造方法。
【0015】(7) 前記(1)項〜(4)項に記載の
成分組成を有する鋼を熱間圧延すると共に冷間圧延した
後の冷延焼鈍工程における最終の再結晶焼鈍温度を70
0〜800℃とすることを特徴とする耐磨耗性、熱間加
工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
【0016】(8) 前記(1)項〜(4)項に記載の
成分組成を有する鋼を熱間圧延すると共に冷間圧延し、
最終の冷間圧下率を2〜6%とすることを特徴とする耐
磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金
の製造方法。
【0017】(9) 前記(5)項〜(8)項に記載の
方法の何れか2つ以上を併用することを特徴とする耐磨
耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の
製造方法。
【0018】
【作用】本発明によるものは、JIS-PB相当のNi量で、JI
S-PB並のB1000を有し、しかもJIS-PCにせまる初透
磁率(μi)、最大透磁率(μm)、インダクタンス透磁率
(μe)を示し、成型性、硬度、熱間圧延性は従来のPB
パーマロイより優れたものであって、その成分組成限定
理由をwt%(以下単に%という)によって説明すると、
以下の如くである。
【0019】Ni:30〜60% Niは、それが30%未満、または60%超えでは後述す
るCu,Crなどの適量添加によっても透磁率、保磁力が本
発明で目的とするレベルまで向上しないので30%を下
限とし、60%を上限とした。
【0020】Cu:1.0 〜 6.0%、Cr:0.5 〜7.0 % Cu,Crは、Niが30%〜60%の範囲の時、後述のC,
P,O,N,Sの不純物低減のもとで、それらが適量添
加されることによりB1000の低下は小さく、しかも
μi ,μm ,μe を飛躍的に向上せしめる元素である。
このCu添加量が1%未満及び6%越えでは本発明で意図
する効果が適切に得られないので1.0〜6.0%と定め
た。なお、μi ,μm ,μe をより高いレベルとするた
めのCu量範囲は2.5%〜3.5%である。Crは、本発明で
対象とするCu,Cr添加のFe−Ni合金においては、適量添
加で直流磁気特性を著しく向上させ、かつ成形性を向上
させる元素である。Cr添加量が0.5%未満及び7%超で
は本発明で意図する効果が得られないので0.5%〜7.0
%と定めた。
【0021】C:0.05%以下 本発明で意図するμi ,μm ,μe の向上及び他の特性
の向上は上記のようなNi,Cr,Cu量の適正化のもとで
C,P,O,N,Sの低減が必要である。すなわちC
は、0.050%を越えると熱間加工性が劣化すると共
に、絞り成形性も劣化し、かつ透磁率も本発明で意図す
るレベルまで到達できなくなるため0.05%を上限とし
た。なお、μi ,μm ,μe をより高いレベルとするに
好ましい量は0.0050%以下である。なお下限は特に
定めないが溶製上の経済性から0.0010%である。
【0022】P:0.08%以下 Pは、本発明で対象とするCu,Crなどの添加の合金にお
いては、熱間加工性を著しく劣化させると共に成形性も
劣化し、かつ透磁率などに有害な元素である。このPが
0.08%を越えると、熱間加工性が著しく劣化するのみ
ならず、成形性も劣化し、かつ、μi ,μm ,μe も本
発明で意図するレベルに比べて著しく低くなるため0.0
8%を上限とした。なお、μi ,μm ,μe をより高い
レベルとするための好ましい量は0.005%以下であ
る。また、下限は特に定めないが溶製時の経済性から0.
0010%である。
【0023】O:0.010 %以下 Oは、非金属介在物の形成を通じて、最後の磁気焼鈍時
の粒成長を抑制し、μi ,μm ,μe を劣化させるた
め、磁気特性からは有害な元素であり、また成形に対し
ても有害な元素である。すなわち、このOが0.01%を
越えると、μi ,μm ,μe が本発明で目的と知るレベ
ルに比べて著しく低くなり、成形性も劣化するため、0.
01%を上限とした。なお、μi ,μm ,μe をより高
いレベルとするための好ましい量は0.005%以下であ
る。
【0024】S:0.005 %以下 Sは、本発明で対象とするCu,Cr等の添加のFe−Ni合金
においては、熱間加工性を著しく劣化させ、かつ、硫化
物の形成を通じて最後の水素焼鈍時における粒成長を阻
害し、焼鈍時の粒径が小さいため保磁力が大きくなった
り、磁化物により磁壁が移動し難くなるためμi 、μm
が低くなり、磁気特性に対しても極めて有害な元素であ
り、成形性に対しても有害な元素である。このS量が0.
0050%を越えると、熱間加工性が著しく悪くなり、
成形性も劣化し、μi 、μm も本発明で意図するレベル
に比べて著しく低くなるため、0.0050%を上限とし
た。なお、μi 、μm をより高レベルとするための好ま
しいS量は、0.0010%以下である。
【0025】N:0.005 %以下 Nは、合金中に多く含まれる時、μi 、μm を劣化させ
る元素である。N量が0.0050%を越えるとμi 、μ
m の劣化が著しくなり、成形性も劣化するためNの上限
は0.0050%と定めた。なお、この本発明範囲におい
てもμi 、μmをより高めるための好ましいN量は0.0
010%以下である。
【0026】Mn:0.1 〜 7.0% Mnは、合金中のSを固定し、熱間加工性、磁気特性を向
上せしめる元素であって、0.1%未満ではこれらの効果
が得られず、一方、7.0%を越えると逆にマトリックス
が強化し熱間加工性、成形性が劣下し磁気特性も劣下す
るので7.0%、0.10%をそれぞれ上限、下限とした。
【0027】Nb:0.01〜10% Nbは、磁気特性、硬度を向上させるのに効果的な元素で
あるが、0.01%以下ではその効果が少く、また、10
%以上では硬度が飽和し、さらにμi ,μm ,μe が劣
化するため範囲を0.01%〜10%とした。
【0028】Ta:0.01〜5% Taは、磁気特性、硬度を向上させるに効果的な元素であ
るが、0.01%以下ではその効果が少なく、また、5%
以上では硬度が飽和し、さらにμi ,μm ,μe が劣化
するため範囲を0.01%〜5%とした。
【0029】また、Y,Hf,V,W,Zr,Ge,Sn,Si,
Al,Sb,Be,Mo,Au,Ga,In,Zn,Cd,La,Ce,Pt, S
r,Ba,Agを2種以上で添加することにより本願で特徴
とする直流磁気特性は損なわれず交流磁気特性、およ
び、耐磨耗性を向上させる。さらに、上記の成分規定に
加えて、C,Mg,Bを単独または2種以上で合計して、
0.001%以上の範囲で添加することにより本発明合金
の熱間加工性を、本願で特徴とする直流磁気特性、交流
磁気特性、耐磨耗性を損なわずに向上せしめる。一方、
これら元素の1種または2種以上で合計して0.01%を
越える場合、本願で特徴とする磁気特性が得られなくな
るので0.01%を上限とした。
【0030】上記したような本発明合金に関して、本発
明で意図する優れた磁気特性は、上記の成分規定に加え
て、製造条件をより適正化することにより、さらに向上
させることができる。すなわち、この技術のポイントは
熱延条件、熱延板焼鈍温度、冷延・焼鈍工程における最
終焼鈍温度、及び最終の冷間圧延の圧下率の適正化にあ
る。
【0031】熱延においては、圧延終了温度を900℃
以上とした材料を950〜1050℃範囲で熱延板焼鈍
を施すことにより、最終のH2焼鈍後の磁気特性の向上、
すなわち、μi 、μm のさらなる向上、保磁力(以下Hc
と略称する)のさらなる低下が可能となる。この理由と
しては、上記の処理により磁気特性に好ましい集合組織
が形成され、介在物が最終のH2焼鈍時に、純化するに際
してより好ましいサイズに破砕されるということが効い
ているからである。さらにはこのような熱延条件及び熱
延板焼鈍を上記の条件にて行なうことにより、冷延時の
エッヂ割れを少なくすることができ、製造時の歩留りを
向上することも可能となる。
【0032】上記の製造条件に加えて、冷延・焼鈍工程
における最終の再結晶焼鈍温度を700〜800℃と
し、かつその後の冷間圧延の圧下率を2〜6%とするこ
とで、さらに磁気特性の向上、すなわち、μi 、μm 、
μe の向上、Hcの低下を達成させることができる。
【0033】すなわち、上記の最終の再結晶焼鈍温度が
700〜800℃では、本発明で規定された成分の合金
は、100%再結晶でかつ、細粒の組織となるため次の
2〜6%の圧下率の冷間圧延による歪の付加により、最
終のH2焼鈍時での結晶粒の成長が促進され、μi 、μm
が向上する。
【0034】最終の再結晶焼鈍温度が700℃未満では
100%再結晶せず、最終のH2焼鈍時での粒成長が阻害
されるため本発明で意図するさらなる磁気特性の向上が
図れず、一方、最終の再結晶焼鈍温度が800℃を越え
ると、100%再結晶はするものの結晶粒が粗大化し、
次工程での、適正な冷間圧延による歪の付加を施して
も、最終のH2焼鈍時のさらなる粒成長の促進効果が得ら
れないため、700℃、800℃をそれぞれ本発明にお
ける下限、上限に定めた。
【0035】最終の冷間圧延は、最終のH2焼鈍での一層
の粗粒化によるμi 、μm の向上を図るためには前記の
最終の再結晶焼鈍温度の適正化と合わせて、必須の規定
条件である。すなわち、最終の冷間圧延での圧下率が2
〜6%では、この冷延前の結晶粒が細粒の条件下で、最
終のH2焼鈍時の歪粒成長効果が付与される。従来より、
歪付加による焼鈍時での粒成長の促進効果は知られてい
たが、本発明で対象としているようなCu、Crが添加さ
れ、又不純物元素が低減された合金において、この効果
が上記範囲に存在することはこれまで知られていなかっ
た。なお最終の冷間圧延での圧下率が2%未満では、歪
粒成長効果があらわれず、一方、圧下率が6%を越える
と、最終のH2焼鈍で逆に細粒化傾向もあらわれて、μi
、μm が逆に低下するので、最終の冷間圧延での圧下
率の下限、上限はそれぞれ2%、6%と定めた。
【0036】
【実施例】本発明によるものの具体的な実施例について
説明すると以下の如くである。 <実施例1>本発明者等は次の表1,表2に示すような
化学成分を有する高Ni−Fe合金の本発明合金(サンプル
1〜9,11〜30) および比較合金(サンプル10) を真空
溶解にて溶製し、これに熱間加工、脱スケールを施し、
冷延素材を準備した。
【0037】
【表1】
【0038】
【表2】
【0039】又これらの素材は次いで冷延加工、焼鈍し
て0.4mmの薄板サンプルとし、これらより外径が45mm
で内径33mmの JISリングを打抜き試料とした。又磁気
特性をこれらの試料について、パラジウム膜を透過させ
精製した高純度水素気流中雰囲気下において1100℃
で3時間保持後急冷(1000℃/h)の熱処理を行
い、磁気特性(μi ,μm ,μe ,Hc,B1000)をJIS C2
531 に従って測定した。なお、B1000 は1000A/m
での磁束密度である。
【0040】また熱間加工性は、前記表1,表2に示し
た合金の鋼塊(厚さ70mm)を1150℃に加熱し、最
終板厚5mmまで熱間圧延を行い、該熱延板のエッヂ部に
おける割れの発生状態を観察して調査した。一般に熱間
加工性が悪い場合にエッヂ部に割れが発生し易くなるこ
とは経験的に知られている。なお、ビッカース硬度は前
記の板厚0.4mmの焼鈍した薄板サンプルで行った。
【0041】表3,表4にサンプル1〜9、11〜30
の本発明例及び、合金10の比較例の結果をそれぞれ示
す。即ち、比較例に比べ本発明例はμi ≧25000、
μm≧160000、μe ≧5800、Hc≦0.036、B
s≒13600の優れた磁気特性を示す。さらに硬度は
比較例に比べてHv130以上と高い値を示す。また、本
発明例ではいずれも熱間加工性は良好であるが、特に、
合金No.6はBとCaが添加されており熱間加工性がさらに
優れていることがわかる。このように本発明で特徴とす
る成分規定を満たすことより優れた熱間加工性、磁気特
性、高い硬度が得られることがわかる。
【0042】また、サンプル3,4はそれぞれNb、Taが
単独添加されたものであるが、それらに比べて、サンプ
ル1,2,5〜9,11〜30の各材は、Nb、Taに加え
て本発明で意図する更なる高い硬度、高いμe を得るた
めの副次元素が添加されたものであり、これらの硬度、
μe はサンプル3,4に比べて更に高くなっていること
がわかる。
【0043】
【表3】
【0044】
【表4】
【0045】<実施例2>上記した実施例で用いた合金
No.3(発明合金)と合金No.10(比較合金)を分塊.圧
延.熱間圧延を行った後、場合により熱延板焼鈍をな
し、引き続く冷間圧延の後に再結晶焼鈍を行ない、その
後、場合により冷間圧延を施し、最終板厚0.4mmの薄板
サンプルとした。各サンプルの熱延仕上げ温度、熱延板
焼鈍温度、最終の再結晶焼鈍温度、最終の冷間圧延率
は、それぞれ後述する表5に示す条件である。これら薄
板サンプルより、外径が45mmで内径33mmの JISリン
グを打抜き、磁気特性測定用サンプルとした。また、エ
リクセン試験用サンプルも採取した。
【0046】また、磁気焼鈍は磁気測定用サンプルにつ
いて行った。磁気特性は、パラジウム膜を透過させ精製
した高純度水素気流中雰囲気下において、1100℃で
3時間の熱処理を行ない、その後は急冷(1000℃/
hr) させて、磁気特性(μi,μm ,Hc及びB1000)を測
定した。また、ビッカース硬度は実施例1と同じ方法に
て調べた。なお、エリクセン試験は前記の0.4mmの薄板
サンプルにより行った。
【0047】
【表5】
【0048】本発明合金No.3のものを用いる場合、エリ
クセン値性はいずれの製造条件においても優れたレベル
にあるが、磁気特性(μi ,μm ,Hc)はサンプルNo.3
1 〜39の各材のように、熱延仕上げ温度を本発明に規定
することにより、一層優れたレベルにすることが可能
で、更には、サンプルNo.31 〜36の各材のように、熱延
仕上げ温度を本発明規定内としたサンプルの中でも、熱
延板焼鈍温度を本発明規定内とすれば、磁気特性をより
優れたレベルにすることが可能であり、又サンプルNo.3
1 〜34の各材のように、熱延仕上げ温度、熱延板焼鈍温
度を本発明規定範囲内としたサンプルの中でも、最終の
焼鈍温度を本発明規定範囲内とすれば、磁気特性をより
優れたレベルにすることが可能である。更に、サンプル
No.31 〜32の各材のように、熱延仕上げ温度、熱延板焼
鈍温度、最終の最結晶焼鈍温度を本発明規定範囲内とし
たサンプルの中でも、最終の冷間圧延率を本発明規定内
とすれば、磁気特性をより優れたレベルにすることがで
きる。
【0049】なお、本発明合金No.3を用いる場合では、
いずれの製造条件をとっても硬度は後述する比較例に比
べて高く優れた耐摩耗性を有していることが明らかであ
る。一方、サンプルNo.42 は比較合金を用いた場合であ
り、製造条件は本発明規定内であり高い磁気特性は有し
ているが、本発明で意図する高い硬度は得られていな
い。すなわち本発明の目的とする特性の向上は、合金成
分を本発明範囲内とすることが必要であることが理解さ
れる。
【0050】以上のように本発明で規定された成分を有
し、かつ本発明で規定した製造条件を採ることにより、
本発明合金を用いる場合の中でもより高い硬度を発揮し
得ることが明らかである。
【0051】また、本発明法によれば、上記のように通
常の磁気焼鈍条件を採り、JIS-PCを上回る磁気特性硬度
を有しているが、例えば、JIS-PB程度の磁気特性で十分
な場合は、従来のPBパーマロイで行っているよりも磁
気焼鈍温度を低温化することができる。なお、本発明の
合金は、最終の磁気焼鈍の雰囲気が真空や不活性ガスや
真空中に微量のH2を還流させたような酸化雰囲気であれ
ば、本発明で意図する磁気特性は得られる。また、磁気
焼鈍での冷却速度が50℃/hr〜1000℃/hrといっ
た広い範囲で本発明で意図する磁気特性、硬度は得られ
る。
【0052】<実施例3>上記した実施例で用いた合金
No.5(発明合金)と合金No.10(比較合金)の分塊.圧
延.熱間圧延を行った後、場合により熱延板焼鈍をな
し、引き続く冷間圧延の後に再結晶焼鈍を行ない、その
後、場合により冷間圧延を施し、最終板厚0.4mmの薄板
サンプルとした。各サンプルの熱延仕上げ温度、熱延板
焼鈍温度、最終の再結晶焼鈍温度、最終の冷間圧延率
は、それぞれ次の表6に示す条件である。これら薄板サ
ンプルより、外径が45mmで内径33mmの JISリングを
打抜き、磁気特性測定用サンプルとした。また、エリク
セン試験用サンプルも採取した。
【0053】
【表6】
【0054】また、磁気焼鈍は磁気測定用サンプルにつ
いて行った。磁気焼鈍は、パラジウム膜を透過させ精製
した高純度水素気流中雰囲気下において、1100℃で
3時間の熱処理を行ない、その後は急冷(1000℃/
hr)させて、磁気特性(μi,μm ,Hc及びB1000)を
測定した。また、ビッカース硬度は実施例1と同じ方法
にて調べた。なお、エリクセン試験は前記の0.4mmの薄
板サンプルにより行った。
【0055】本発明合金No.5のものを用いる場合、エリ
クセン値性はいずれの製造条件においても優れたレベル
にあるが、磁気特性(μi ,μm ,Hc) はサンプルNo.4
3 〜51の各材のように、熱延仕上げ温度を本発明に規定
することにより、一層優れたレベルにすることが可能
で、更には、サンプルNo.43 〜48の各材のように、熱延
仕上げ温度を本発明規定内としたサンプルの中でも、熱
延板焼鈍温度を本発明規定内とすれば、磁気特性をより
優れたレベルにすることが可能であり、又サンプルNo.4
3 〜46の各材のように、熱延仕上げ温度、熱延板焼鈍温
度を本発明規定範囲内としたサンプルの中でも、最終の
焼鈍温度を本発明規定範囲内とすれば、磁気特性をより
優れたレベルにすることが可能である。更に、サンプル
No.43 〜44の各材のように、熱延仕上げ温度、熱延板焼
鈍温度、最終の最結晶焼鈍温度を本発明規定範囲内とし
たサンプルの中でも、最終の冷間圧延率を本発明規定内
とすれば、磁気特性をより優れたレベルにすることがで
きる。
【0056】なお、本発明合金No.5を用いる場合では、
いずれの製造条件をとっても硬度は後述する比較例に比
べて高く優れた耐摩耗性を有していることが明らかであ
る。一方、サンプルNo.54 は比較合金を用いた場合であ
り、製造条件は本発明規定内であり高い磁気特性は有し
ているが、本発明で意図する高い硬度は得られていな
い。すなわち本発明の目的とする特性の向上は、合金成
分を本発明範囲内とすることが必要であることが理解さ
れる。
【0057】以上のように本発明で規定された成分を有
し、かつ本発明で規定した製造条件を採ることにより、
本発明合金を用いる場合の中でもより高い硬度を発揮し
得ることが明らかである。
【0058】また、本発明法によれば、上記のように通
常の磁気焼鈍条件を採り、JIS-PCを上回る磁気特性硬度
を有しているが、例えば、JIS-PB程度の磁気特性で十分
な場合は、従来のPBパーマロイで行っているよりも磁
気焼鈍温度を低温化することができる。なお、本発明の
合金は、最終の磁気焼鈍の雰囲気が真空や不活性ガスや
真空中に微量のH2を還流させたような酸化雰囲気であれ
ば、本発明で意図する磁気特性は得られる。また、磁気
焼鈍での冷却速度が50℃/hr〜1000℃/hrといっ
た広い範囲で本発明で意図する磁気特性、硬度は得られ
る。
【0059】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるとき
は、Fe−Ni系の高透磁率磁性合金における硬度などの特
性を適切に改善し、特にJIS-PB相当のNi量によりJIS-PB
並みのB1000を確保し、かつJIS-PCに迫るμi ,μm を
有し高い硬度を有し、又成形性および熱間加工性が共に
良好で、冷延時のエッジ割れも少くすることができ、製
造時の歩留りを向上することも可能な高透磁率高耐摩耗
性磁性合金を提供せしめ、従って従来において、JIS-PC
を使用していた各種磁気シールド材や磁気ヘッド、磁気
ヘッドケース、コア類などに使用することも可能とな
り、更には、従来JIS-PBを使用していた上記の各種磁気
シールド材や磁気ヘッド、磁気ヘッドケース、コア類な
どでより高いシールド特性が要求される場合にも、対応
することができ、加うるに、従来のJIS-PB程度の磁気特
性が要求される場合には従来のPBパーマロイに比べて
磁気焼鈍温度を低温化することが可能であるなどの効果
を有し、近時におけるエレクトロニクス産業の要請に対
して適切に即応し得るものであるから工業的にその効果
の大きい発明である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/147

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 wt%で、Ni:30〜60%、 Cu:1.0
    〜6.0%、 Cr:0.5〜7.0%、 Mn:0.1〜7.0%、 C:0.0
    5%以下、 N:0.005%以下、 P:0.08%以下、 O:0.0
    10%以下、 S:0.005%以下、 Nb:0.01〜10% を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなることを
    特徴とした耐磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透
    磁率磁性合金。
  2. 【請求項2】 wt%で、Ni:30〜60%、 Cu:1.0
    〜6.0%、 Cr:0.5〜7.0%、 Mn:0.1〜7.0%、 C:0.0
    5%以下、 N:0.005%以下、 P:0.08%以下、 O:0.0
    10%以下、 S:0.005%以下、 Ta:0.01〜5.0% を含有し、残部がFeおよび不可避不純物からなることを
    特徴とした耐磨耗性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透
    磁率磁性合金。
  3. 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の成分お
    よびY,Hf,V,W,Zr,Ge,Sn,Si,Al,Ta,Sb,B
    e,Mo,Au,Ga,In,Zn,Cd,La,Ce,Pt,Sr,Ba,Ag
    を単独または2種以上で0.01〜3.0%含有し、残部Fe
    および不可避不純物からなることを特徴とする耐磨耗
    性、熱間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金。
  4. 【請求項4】 請求項1または請求項2若しくは請求項
    3に記載の成分およびB,Ca,Mgの1種または2種以上
    を合計で0.001〜0.010%含有し、残部Feおよび不
    可避不純物からなることを特徴とする耐磨耗性、熱間加
    工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金。
  5. 【請求項5】 請求項1〜請求項4に記載の成分組成を
    有する鋼を熱間圧延における圧延終了温度を900℃以
    上とすることを特徴とする耐磨耗性、熱間加工性に優れ
    たFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
  6. 【請求項6】 請求項1〜請求項4に記載の成分組成を
    有する鋼を熱間圧延した後の熱延板焼鈍温度を950〜
    1050℃とすることを特徴とする耐磨耗性、熱間加工
    性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
  7. 【請求項7】 請求項1〜請求項4に記載の成分組成を
    有する鋼を熱間圧延すると共に冷間圧延した後の冷延焼
    鈍工程における最終の再結晶焼鈍温度を700〜800
    ℃とすることを特徴とする耐磨耗性、熱間加工性に優れ
    たFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜請求項4に記載の成分組成を
    有する鋼を熱間圧延すると共に冷間圧延し、最終の冷間
    圧下率を2〜6%とすることを特徴とする耐磨耗性、熱
    間加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方
    法。
  9. 【請求項9】 請求項5〜請求項8に記載の方法の何れ
    か2つ以上を併用することを特徴とする耐磨耗性、熱間
    加工性に優れたFe−Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005522021A (ja) * 2002-02-15 2005-07-21 アンフイ・アロイ 時計製造用の軟磁性合金
JP2010258361A (ja) * 2009-04-28 2010-11-11 Dainippon Printing Co Ltd メタルシールド板の製造方法
JP2015196838A (ja) * 2014-03-31 2015-11-09 Dowaメタルテック株式会社 Fe−Ni合金材の製造方法、軟磁性部品の製造方法、Fe−Ni合金及び軟磁性部品材料

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