JPH0759742B2 - Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法 - Google Patents

Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法

Info

Publication number
JPH0759742B2
JPH0759742B2 JP63098185A JP9818588A JPH0759742B2 JP H0759742 B2 JPH0759742 B2 JP H0759742B2 JP 63098185 A JP63098185 A JP 63098185A JP 9818588 A JP9818588 A JP 9818588A JP H0759742 B2 JPH0759742 B2 JP H0759742B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
present
magnetic
cold rolling
alloy
magnetic properties
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63098185A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01272716A (ja
Inventor
正 井上
智良 大北
Original Assignee
日本鋼管株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本鋼管株式会社 filed Critical 日本鋼管株式会社
Priority to JP63098185A priority Critical patent/JPH0759742B2/ja
Publication of JPH01272716A publication Critical patent/JPH01272716A/ja
Publication of JPH0759742B2 publication Critical patent/JPH0759742B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D6/00Heat treatment of ferrous alloys
    • C21D6/001Heat treatment of ferrous alloys containing Ni

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「発明の目的」 本発明はFe−Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法
に係り、Fe−Ni系高透磁率磁性合金の磁気特性、特に直
流磁気特性、交流磁気特性が共に優れた製品を低コスト
に得ようとするものである。
(産業上の利用分野) Fe−Ni系高透磁率磁性合金の改良。
(従来の技術) パーマロイはNi量によって得られる磁気性質が変化す
る。即ちJIS PB相当のパーマロイはNiを約45%含有し、
直流での透磁率は高く優れているが、体質抵抗率が低い
ため交流透磁率が低い欠点がある。これに対してJIS PD
相当のパーマロイはNiを約36%含有し、上記PBパーマロ
イに比較し体積抵抗率が高いために交流透磁率は優れて
おり、且つ低価格であるが、Ni量が低いため直流透磁率
が低い。このようにPBパーマロイとPDパーマロイでは夫
々長所はあるものの短所を有していた。
ところが昨今におけるエレクトロニクスの発達から各種
機器の小型、高性能化が進行し、上記PB、PDパーマロイ
の短所を補い合うような直流透磁率、交流透磁率の共に
優れた材料が望まれている。このような要求に対しPDパ
ーマロイでの直流透磁率の向上を目的とした特開昭62−
142748および特開昭62−227065の如きが提案されてい
る。即ち前者はO、Sの低減、後者はP、Sの低減に加
えてMo添加をそれぞれ行うことにより磁気特性の向上を
図ろうとしている。
(発明が解決しようとする課題) 前記した特開昭62−227065の技術で特徴としている不純
物元素の低減、Moの添加によっても、水素雰囲気での熱
処理(1100℃×3時間)後の初透磁率はせいぜい3,000
である。一方上記した特開昭62−142748で特徴としいる
不純物低減によっても最後の水素雰囲気での熱処理(11
00℃×1時間)後における最大透磁率は高々48,000であ
る。
なお前記特開昭62−227065号のものでは、Bの添加も行
われているが、この場のBの添加は熱間加工性および打
抜き性を改善するために行うものであって、この技術で
意図するBの添加だけでは磁気特性の明らかな向上はみ
られず、逆に劣化する場合も認められる。又このものの
具体的実施例においてはNiが40wt%以上のものが多く、
高価である。
「発明の構成」 (課題を解決するための手段) 本発明は上記したような実情に鑑み、更に検討を重ねて
創案されたものであって、以下の如くである。
(1)Ni:33〜38wt%、S:0.0005〜0.002wt%、 C:0.01wt%以下、P:0.001〜0.006wt%、 O:0.003wt%以下、N:0.0015wt%以下、 B:0.0015〜0.005wt% を含有し、残部は基本的にFeからなるFe−Ni系高透磁率
磁性合金。
(2)前記(1)項の成分を有する薄鋼帯を製造するに
当り、前記合金の熱間加工後における冷延を中間焼鈍を
はさんで2回行い、かつ1回目の冷延での圧下率を50〜
98%、2回目の冷延での圧下率を75〜98%、中間焼鈍を
700〜870℃でそれぞれ行うことを特徴とするFe−Ni系高
透磁率磁性合金の製造方法。
(作用) 上記のような本発明で対象とするFe−Ni合金は成分組成
的にPDパーマロイであり、その成分組成限定理由につい
て述べると次の如くである。
Niが、wt%(以下単に%という)で、33.0〜38.0%の範
囲では前記したPDパーマロイにおける所要の交流透磁率
を有しているが、33.0%未満では直流透磁率が低くな
り、一方38.0%を超えると体積抵抗率が低くなり交流透
磁率が低下するため33.0〜38.0%と定めた。ところで本
発明者等は、上記のようなPDパーマロイの磁気特性を向
上すべく数々の実験を重ねたところ、P、S、C、O、
Nの各量を制御し、しかもBを適量添加した合金である
ことによってその磁気特性が飛躍的に向上することを見
出した。これらの関係について説明すると以下の如くで
ある。
Pは、本発明で対象とするFe−Ni合金の熱間加工性に有
害であり、かつ最終の水素焼鈍時における立方体集合組
織の形成傾向を弱める元素である。即ちこのPが0.006
%を越えると立方体集合組織が弱まり、高い透磁率が得
られず、又熱間加工性が悪くなるため上限を0.006%と
した。なお下限は溶製時の経済性から0.001%とする。
Sは、熱間加工性に有害であり、又硫化物の形成を通じ
て最終の水素焼鈍時における粒成長を阻害し、焼鈍後の
粒径が小さいため保磁力が大きくなったり、硫化物によ
り磁区が移動しにくくなり透磁率が低くなるため磁気特
性に対しても極めて有害な元素である。このS量が0.00
20%を超えると以下に示すようなB添加および特定の冷
延、焼鈍条件の採用によっても本発明の目的とする磁気
特性の飛躍的改善が計れず、熱間加工性も著しく悪くな
るため0.0020%を上限と定めた。又下限は溶製時の経済
性から0.0005%とした。
Cは、0.01%を超えると熱間加工性が劣化し、かつ磁気
特性が劣化するため0.01%を上限とした。なお下限は特
に定めないが、溶製時の経済性からは、好ましくは0.00
10%である。
Oは、本発明で対象とする合金の中では、酸化物系介在
物として存在し、その量が多いと、最終の水素焼鈍にお
ける粒成長を阻害し、該焼鈍後の粒径が小さいことによ
って保磁力が大きくなる。また、上記介在物の存在によ
り磁区の移動が阻害されるために透磁率が低下する等の
理由により磁気特性における極めて有害な元素である。
O量が0.0030wt%を超えるものは、以下に示すようなB
の添加などによっても、本発明で意図する磁気特性の飛
躍的改善が達成されないため、この0.0030wt%を本発明
におけるO量の上限と定めた。なお、下限については特
に定めないが、溶製時の経済性から0.0005wt%が望まし
い。
Bは、適量添加のもとで熱間加工性の改善効果があり、
かつ固溶状態で本発明で対象とする合金を集合組織を始
めとする組織因子を磁気特性を有利な方向に変える働き
があると認められる。B量が0.0015wt%未満では、本発
明で意図する磁気特性の向上が計れず、他方0.0050wt%
を超えたものはBの金属間化合物が形成されて磁気特性
が劣化するため、0.0015wt%を下限、0.0050wt%を上限
と定めた。このようなBの磁気特性向上効果の本質的な
機構については必らずしも解明されていないが、何れに
しても固溶のBが重要なものと考えられる。従って、N
量レベルの変化に応じて最適なB量は、多少変化し得る
ものである。
Nは、Bの添加を基本とする合金においては、Bと容易
に結合して、BNを形成して有効B量を低下せしめる元素
である。また形成されたBNにより、磁気特性は著しく劣
化させるなどの理由により、合金中のNは合金に著しい
悪影響を及ぼす。N量が0.0015wt%を超えると上記理由
により、磁気特性の劣化が著しくなるため、Nの上限は
0.0015wt%と定めた。
さて、以上述べた不純物元素S、P、O、Nの低減及び
微量Bの添加という成分的配慮により、高い磁気特性を
有するFe−Ni合金は提供しうるが、磁気特性をさらに高
めるためには、熱間加工後の冷延・焼鈍条件の適正化が
必要である。
第1図は、後述する第1表に記載の1号材(本発明によ
る合金)の熱延板を用いて数々の冷延・焼鈍条件下で作
製した板厚0.2mmの薄板サンプルより外径45mm、内径33m
mのJISリングに打ち抜き試料とし、それらを水素雰囲気
中で1100℃×1時間の熱処理を施し、100℃/hrで冷却し
たサンプルのμi及びμmを測定した結果を冷却条件に
よって整理したものである。2回冷延材の場合の中間焼
鈍は700〜870℃内で行っている。2回冷延材の内、1次
冷延率が50%以上かつ2次冷延率が75%以上のとき、μ
iは10,000以上で、μmも70,000以上であり、優れた直
流特性を示していることがわかる。なお1回冷延材で得
られるμi及びμmはそれぞれ上記のレベルに比較して
明かに低い。
第2図は第1図のものと同じ条件で作製したサンプルの
周波数1KHzでの実効透磁率μeを測定した結果を冷延条
件で整理したものである。2回冷延材の場合の中間焼鈍
は700〜870℃で行っており、2回冷延材のうち1次冷延
率が50%以上、かつ2次冷延率が75%以上のときμeは
6,000以上であり、優れた交流磁気特性を示しているこ
とが明かである。なお1次冷延率および2次冷延率の上
限は冷延時のエッジ割れや、ミル負荷の点から夫々98%
とした。
本発明で目的とする高透磁率材料は上記のような冷延条
件に加えて、焼鈍条件を適正としなければ達成できな
い。第3図は後述する第1表のNo.1材(本発明合金)の
熱延板を65%の圧下率で冷延し、引き続き中間焼鈍の後
に75%の圧下率で冷延した板厚0.2mmの薄板サンプルよ
り外径45mm、内径33mmのJISリングに打抜き試料とし、
それらを水素雰囲気中で1100℃×1時間の熱処理を施
し、100℃/hrで冷却したもののμi、μm及びμe(1K
Hz)を測定した結果を、その中間焼鈍温度で整理したも
のである。中間焼鈍温度が700〜870℃の範囲内で、μi
が10,000以上で、μmも70,000を超えており、μeも6,
000以上を示し、直流磁気特性、交流磁気特性がともに
優れている。中間焼鈍温度がこの範囲内のときに最終の
水素焼鈍後で磁気特性が優れているのは中間焼鈍後で10
0%再結晶していること、かつその再結晶オーステナイ
トが細粒であり、また再結晶後に磁気特性に有利な集合
組織が強く形成されていることなどが、最終の焼鈍時に
形成される磁気特性に有利な集合組織の集積を著しく強
める因子として働いているためと考えられる。なお中間
焼鈍温度が上記範囲の場合でも、1次冷延率および2次
冷延率が本発明規定範囲内でなければ本発明で意図する
磁気特性向上が計られないことは第1図で述べた通りで
ある。また上記のように1次冷延での圧下率、2次冷延
での圧下率および中間焼鈍温度が何れも本発明要件を満
たした場合でも成分が本発明範囲内でなければ本発明が
目的としている磁気特性向上が図られないことは以下の
実施例で示す通りである。
以上が中間焼鈍温度を本発明範囲に規定した理由であ
る。なお中間焼鈍温度が700℃未満のときに透磁率が低
いのは、この温度域では焼鈍後に100%再結晶せず、続
く冷延および最終焼鈍で磁気特性に好ましい集合組織が
充分に発達しないためと考えられる。一方中間焼鈍温度
が870℃を超えて透磁率が低下するのは、中間焼鈍後の
オーステナイト粒径が大きくなるため、引続く冷延後に
行われる水素焼鈍時に形成される集合組織が全体的にラ
ンダム化し、磁気特性に有利な集合組織が十分に発達し
ないことによるものと考えられる。
(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. 次の第1表に示すような化学成分を有するFe−Ni合金
(本発明合金および比較合金)を真空溶解にし溶製し、
熱間加工、脱スケールを施して冷延素材を準備した。
これらの素材を先ず65%の圧下率で冷延し、次に780℃
にて焼鈍し、その後に75%の圧下率で冷延した板厚0.2m
mの薄板サンプルより外径45mm、内径33mmのJISリングに
打抜き、試料とした。
上記試料を水素雰囲気中で1100℃×1時間の熱処理を施
し、100℃/hrで冷却したサンプルの直流磁気特性および
交流磁気特性を調べた。第2表にはそのμi、μm、Hc
およびμe(1KHz)の各測定結果が示されている。
即ち、No.1、2の各合金材はP、S、N、O、Bの各量
とも本発明成分範囲内の合金であり、この実施例の如
く、冷延、焼鈍条件が本発明の規定範囲内の場合にはμ
iは10,000以上、μmも70,000以上、Hcは0.05(e)
より小さく、μeも6,000以上と、直流磁気特性および
交流磁気特性がともに優れている。
またNo.3合金材はP、S、N、O、Bの各量が本発明成
分範囲内にあり、又熱間加工性の向上を意図して微量の
Ca添加を行った合金であるが、この場合もμi、μm、
HC、μeは前記したNo.1、2の各材と略同じレベルにあ
る。このように微量のCa添加が行われた合金において
も、本発明の効果が充分に発揮されることが認識され
た。
一方合金No.4〜7の各材は、それぞれS、P、O、Nの
各量が本発明成分範囲を超えるもの、No.8およびNo.9は
B量が本発明規定の下限未満のもの、No.10はB量がそ
の上限を超えるものであり、かつこれらの各材ともその
他の成分は本発明規定範囲内にある場合であるが、何れ
の場合でもμiは6,000以下、μmは高々50,000であ
り、Hcは0.05(e)より大きく、μeも4,000以下で
あり、これらの材料の直流磁気特性および交流磁気特性
は本発明合金で得られたものより劣っている。なおNo.1
0材はNi、B、S、Pの各量が特開昭62−227065の技術
における規定範囲を満たすものであるが、この材料の磁
気特性は上記の如く本発明例に比し明かに悪く、本発明
で意図する如き磁気特性の向上はこの特開昭62−227065
のものでは達成されないことがわかる。
即ち本発明の目的とする磁気特性の向上は冷延、焼鈍の
各条件を本発明規定範囲内としたとしてもその成分が本
発明の規定範囲内でなければ達成できないことが、この
実施例の場合においても確認された。
実施例2. 本発明規定範囲内の成分を有する前記第1表のNo.1合金
材による冷延素材を次の第3表に示すような冷延、焼鈍
条件により作製した板厚0.2mmの薄板サンプルNo.1〜No.
8を得、このサンプルより外径45mm、内径33mmのJISリン
グを打抜き、試料とした。
このようにして得られた試料を水素雰囲気中で1100℃×
1時間の熱処理を施し、100℃/hrの速度で冷却したサン
プルの直流磁気特性および交流磁気特性を調べて結果を
その冷延、焼鈍条件と共に示すと次の第3表の如くであ
る。
即ち供試材No.1〜3各材は1次冷延の圧下率、2次冷延
の圧下率および中間焼鈍温度が何れも本発明の規定範囲
内のものであり、μiは10,000以上でμmも70,000以上
であり、Hcは0.04(e)未満、μeは6,000以上と優
れた直流磁気特性および優れた交流磁気特性を示してい
る。
これに対しNo.4材は、2冷延での圧下率が本発明規定の
下限未満のもの、No.5材は中間焼鈍温度が本発明規定の
下限未満のものであり、又No.6材はこの中間焼鈍温度が
本発明規定の上限を超えるもの、No.7材は1次冷延での
圧下率が本発明規定の下限に達しないものであり、その
他の条件はそれぞれ本発明の規定範囲内のものである
が、何れもμiでせいぜい8,000、μmで高々67,000、H
cは0.04(e)以上、μeでせいぜい5,000と、これら
の材料の直流磁気特性および交流磁気特性は本発明方法
で得られたものより劣っている。また供試材No.8は1回
冷延法によるものであるが、μi、μm、Hc、μeの各
レベルは本発明によるものより低い。
このように本発明で意図する磁気特性は、成分が規定範
囲内とされても、冷延、焼鈍条件が本発明範囲を満足し
なければ達成できないことが、この例においても理解で
きる。
「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
磁率磁性合金の磁気特性を適切に改善し、特に直流磁気
特性、交流磁気特性が従来の同じ成分系であるJIS PDパ
ーマロイよりも飛躍的に優れて製品を得しめ、その用途
を従来より高い交流磁気特性の求められる変成器用鉄心
材料などのPDパーマロイ本来の利用分野に加えて直流磁
気特性がJIS PBパーマロイにせまる優れた特性を示すこ
とから従来PBパーマロイの高い透磁率、高い飽和磁束密
度は必要ないにも拘わらず、やむを得ずPBパーマロイを
使用せざるを得ないものとされコスト高となっていた各
種シールド材料(例えばテレビブラウン管用のインナー
シールド材、シャドウマスク材)の分野に対しても充分
適用せしめ、その利用範囲を拡大し、低コストに製品を
提供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。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の技術的内容を示すものであって、第1図
は直流透磁率と冷延条件の関係を要約して示した図表、
第2図は交流透磁率と冷延条件の関係を要約して示した
図表、第3図は直流および交流透磁率の中間焼鈍温度に
よる変化を要約して示した図表である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】Ni:33〜38wt%、S:0.0005〜0.002wt%、 C:0.01wt%以下、P:0.001〜0.006wt%、 O:0.003wt%以下、N:0.0015wt%以下、 B:0.0015〜0.005wt% を含有し、残部は基本的にFeからなるFe−Ni系高透磁率
    磁性合金。
  2. 【請求項2】請求項(1)の成分を有する薄鋼帯を製造
    するに当り、前記合金の熱間加工後における冷延を中間
    焼鈍をはさんで2回行い、かつ1回目の冷延での圧下率
    を50〜98%、2回目の冷延での圧下率を75〜98%、中間
    焼鈍を700〜870℃でそれぞれ行うことを特徴とするFe−
    Ni系高透磁率磁性合金の製造方法。
JP63098185A 1988-04-22 1988-04-22 Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0759742B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63098185A JPH0759742B2 (ja) 1988-04-22 1988-04-22 Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63098185A JPH0759742B2 (ja) 1988-04-22 1988-04-22 Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01272716A JPH01272716A (ja) 1989-10-31
JPH0759742B2 true JPH0759742B2 (ja) 1995-06-28

Family

ID=14212960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63098185A Expired - Lifetime JPH0759742B2 (ja) 1988-04-22 1988-04-22 Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0759742B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2760013B2 (ja) * 1989-02-27 1998-05-28 大同特殊鋼株式会社 高透磁率磁性材料の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6033337A (ja) * 1983-08-05 1985-02-20 Nisshin Steel Co Ltd 電子部品用高Νi−Fe合金
JPS60159157A (ja) * 1984-01-30 1985-08-20 Nippon Yakin Kogyo Co Ltd 熱間加工性のすぐれたFe−Νi合金
JPS60248865A (ja) * 1984-05-23 1985-12-09 Nippon Gakki Seizo Kk 高透磁率合金
JPS62142748A (ja) * 1985-12-18 1987-06-26 Nippon Mining Co Ltd プレス打抜き性に優れた高透磁率pdパ−マロイ
JPH0665738B2 (ja) * 1986-03-28 1994-08-24 住友特殊金属株式会社 熱間加工性及び打抜き性のすぐれた高透磁率磁性合金

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01272716A (ja) 1989-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7153076B2 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
US5783145A (en) Iron-nickel alloy and cold-rolled strip with a cubic texture
WO2018135414A1 (ja) 無方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR920004678B1 (ko) 뛰어난 직류 자기 특성 및 뛰어난 교류 자기 특성을 가진 Ni-Fe계 합금판의 제조방법
JP2910508B2 (ja) 鉄損特性の優れた高周波用無方向性電磁鋼板
JP3692222B2 (ja) 地磁気シールド特性の良好な高強度冷延鋼板および高強度めっき鋼板とその製造方法
US6364962B1 (en) Electromagnetic steel sheet having excellent high-frequency magnetic properties and method
JPH0888114A (ja) 無方向性電磁鋼板の製造方法
JP2760013B2 (ja) 高透磁率磁性材料の製造方法
US5871851A (en) Magnetic shielding material for television cathode-ray tube and process for producing the same
JPH0759741B2 (ja) Fe−Ni系高透磁率合金およびその製造方法
JPH0759742B2 (ja) Fe―Ni系高透磁率磁性合金およびその製造方法
JPH0860311A (ja) 鉄損の低い薄物無方向性電磁鋼板およびその製造方法
JP3399726B2 (ja) 高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の製造方法
JP4207310B2 (ja) 鉄損特性および加工性に優れる電磁鋼線
JP2021161469A (ja) フェライト系ステンレス鋼
EP3859036A1 (en) Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor
JPH09283316A (ja) 熱伝導率に優れる高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板およびその製造方法
EP1116798B1 (en) Hot rolled electrical steel sheet excellent in magnetic characteristics and corrosion resistance and method for production thereof
JPH076046B2 (ja) 優れた磁気特性を有するNi―Fe系合金板の製造方法
JP3883030B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
JP4852804B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
JPH0699749B2 (ja) 磁気特性の良好な無方向性電磁鋼板の製造法
JPH0699766B2 (ja) Ni―Fe系高透磁率磁性合金
JPH06172938A (ja) 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