JPH0781176B2 - Ｆｅ−Ｃｏ系合金の製造方法 - Google Patents
Ｆｅ−Ｃｏ系合金の製造方法Info
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- JPH0781176B2 JPH0781176B2 JP60181561A JP18156185A JPH0781176B2 JP H0781176 B2 JPH0781176 B2 JP H0781176B2 JP 60181561 A JP60181561 A JP 60181561A JP 18156185 A JP18156185 A JP 18156185A JP H0781176 B2 JPH0781176 B2 JP H0781176B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、46.0〜52.0wt％のCoを含むFe−Co系合金の冷
間圧延薄肉コイル材の製造方法に関する。
間圧延薄肉コイル材の製造方法に関する。
Fe−Co系合金は、磁性材料として古くからよく知られた
材料であり、このうち、Fe−Co46.0〜52.0wt％にＶを添
加したものは、Ｖの添加量によって、Ｖを約2wt％添加
したものは、パーメンダと呼ばれ、軟質磁性材料として
受話器の振動板、ドットプリンタのアーマチュア等に用
いられ、パーマロイ、珪素鉄に比し飽和磁束密度が高
く、これら機器の高性能化、小型化を可能化するものと
して注目されている。また、Ｖを約3wt％添加したもの
は、リメンダと呼ばれ、半硬質磁性材料として、リマネ
ントタイプのリードスイッチ等に使用されている。
材料であり、このうち、Fe−Co46.0〜52.0wt％にＶを添
加したものは、Ｖの添加量によって、Ｖを約2wt％添加
したものは、パーメンダと呼ばれ、軟質磁性材料として
受話器の振動板、ドットプリンタのアーマチュア等に用
いられ、パーマロイ、珪素鉄に比し飽和磁束密度が高
く、これら機器の高性能化、小型化を可能化するものと
して注目されている。また、Ｖを約3wt％添加したもの
は、リメンダと呼ばれ、半硬質磁性材料として、リマネ
ントタイプのリードスイッチ等に使用されている。
以上のようにFe−Co系合金は、磁気特性に優れ非常に有
用な材料であるが、その冷間加工性の低さから量産的な
製造が困難であり、その用途拡大が阻害されていた。す
なわち、これらの材料は、熱間圧延は容易であるが、こ
の熱間加工後の冷却時の730℃付近ないし500℃付近まで
の温度範囲で規則化変態が起って脆化するため、冷間加
工がいちじるしく困難となる。この脆化は、800〜1100
℃の温度範囲の溶体化加熱後、氷塩水等中へ投入する等
の急冷を行う溶体化処理により、ある程度防止され、こ
れによって冷間加工が可能となる。しかし、このとき、
冷却速度が緩慢である、又は冷却速度が不均一である
等、により機械的性質に不均一性が生じた場合は、やは
り冷間加工が不可能となる。このため、従来溶体化処理
は板状材の場合、熱間圧延で板厚を4.5mm程度以下とす
るとともに溶体化処理を切板で行なうことにより、急冷
およびその均一性を確保していた。
用な材料であるが、その冷間加工性の低さから量産的な
製造が困難であり、その用途拡大が阻害されていた。す
なわち、これらの材料は、熱間圧延は容易であるが、こ
の熱間加工後の冷却時の730℃付近ないし500℃付近まで
の温度範囲で規則化変態が起って脆化するため、冷間加
工がいちじるしく困難となる。この脆化は、800〜1100
℃の温度範囲の溶体化加熱後、氷塩水等中へ投入する等
の急冷を行う溶体化処理により、ある程度防止され、こ
れによって冷間加工が可能となる。しかし、このとき、
冷却速度が緩慢である、又は冷却速度が不均一である
等、により機械的性質に不均一性が生じた場合は、やは
り冷間加工が不可能となる。このため、従来溶体化処理
は板状材の場合、熱間圧延で板厚を4.5mm程度以下とす
るとともに溶体化処理を切板で行なうことにより、急冷
およびその均一性を確保していた。
しかし、切板での冷間圧延は、長尺体であるコイルでの
冷間圧延に比し、生産性が極めて低く、かつ製造された
冷間圧延薄板を使用して、打抜き等、さらに加工する場
合の生産性も低い。このため、冷間圧延薄肉コイルの出
現が望まれていた。
冷間圧延に比し、生産性が極めて低く、かつ製造された
冷間圧延薄板を使用して、打抜き等、さらに加工する場
合の生産性も低い。このため、冷間圧延薄肉コイルの出
現が望まれていた。
これらの材料をコイル材で製造することの困難性は、コ
イル材では切板に比し、前記のような冷却速度および特
に幅方向の冷却の均一性を達成することが困難であるこ
とのみならず、コイル圧延、つまりコイル材を巻出しし
つつ圧延するときの巻出しによる塑性変形にも被処理材
が耐えることが要求されるためである。すなわち、この
巻出しに伴って第３図に示すように、コイルの巻き形状
を保存した大曲率半径の円弧状部11と巻出し時に塑性変
形した小曲率半径の曲り部12が交互に現れてなる形状と
なる傾向があり、曲り部12は傷等があればこの部分に発
生する等により塑性変形量は場合によってはかなり大き
くなり、これにより破断を生ずる。
イル材では切板に比し、前記のような冷却速度および特
に幅方向の冷却の均一性を達成することが困難であるこ
とのみならず、コイル圧延、つまりコイル材を巻出しし
つつ圧延するときの巻出しによる塑性変形にも被処理材
が耐えることが要求されるためである。すなわち、この
巻出しに伴って第３図に示すように、コイルの巻き形状
を保存した大曲率半径の円弧状部11と巻出し時に塑性変
形した小曲率半径の曲り部12が交互に現れてなる形状と
なる傾向があり、曲り部12は傷等があればこの部分に発
生する等により塑性変形量は場合によってはかなり大き
くなり、これにより破断を生ずる。
このため、コイル材では切板に要求されるより、さらに
厳しい冷間加工性、つまり冷却条件が要求される。
厳しい冷間加工性、つまり冷却条件が要求される。
本発明は必要な冷却速度を与えられることにより、期待
どおりの冷間加工性を有するFe−Co系合金の製造方法を
提供することを目的とする。
どおりの冷間加工性を有するFe−Co系合金の製造方法を
提供することを目的とする。
本発明は、Co46.0〜52.0wt％を含むFe−Co系合金の熱間
圧延帯状コイル材を1100〜800℃の温度から冷却し、該
冷却過程でその厚みの中心部の800〜400℃の温度範囲の
冷却速度を500℃/sec以上とする処理を施すことを特徴
とするFe−Co系合金の製造方法である。
圧延帯状コイル材を1100〜800℃の温度から冷却し、該
冷却過程でその厚みの中心部の800〜400℃の温度範囲の
冷却速度を500℃/sec以上とする処理を施すことを特徴
とするFe−Co系合金の製造方法である。
前記のようにFe−Co系合金において、溶体化加熱後の冷
却速度は、その後の冷間加工の成否を決定する非常に重
要な因子であるが、従来この冷却速度を数値的にとらえ
た報告等はなかった。この理由は、対象とする冷却速度
が非常に高いものであるため、その測定が困難であるこ
とが関係していると思われる。
却速度は、その後の冷間加工の成否を決定する非常に重
要な因子であるが、従来この冷却速度を数値的にとらえ
た報告等はなかった。この理由は、対象とする冷却速度
が非常に高いものであるため、その測定が困難であるこ
とが関係していると思われる。
本発明者らは、小断面または薄肉のテストピースの急冷
時等のように急激に変化するときの温度を測定するに適
した温度測定法を案出し、これによりFe−Co系合金の急
冷時の冷却速度を測定するとともに、それによる該合金
材の冷間加工性を調べた。
時等のように急激に変化するときの温度を測定するに適
した温度測定法を案出し、これによりFe−Co系合金の急
冷時の冷却速度を測定するとともに、それによる該合金
材の冷間加工性を調べた。
その結果中心部で800〜400℃の間を500℃/sec以上、望
ましくは630℃/sec以上の冷却速度で急冷することによ
り、巻出し時および冷間加工時の割れの発生をほぼ防止
できることを確認した。
ましくは630℃/sec以上の冷却速度で急冷することによ
り、巻出し時および冷間加工時の割れの発生をほぼ防止
できることを確認した。
先ず冷却速度の測定方法を述べる。
第１図は、冷却速度測定用のテストピースの斜視図であ
る。ＡまたはＢに示すように、適当な幅および長さのテ
ストピースの端面の板厚の中心に直径1mm、深さ10mmの
平底小孔を小間隔を隔てて２箇平行に穿孔し、それぞれ
の孔底に一方の孔にはアルメル、他方にクロメルの小径
線をその端部で点溶接した後、この小孔内にアルミナ粉
を堅く詰めて、板厚中心温度測定用素子とした。また表
面温度測定用に前記小孔底の直上部の表面にアルメルお
よびクロメル線を同様に溶接で固定した。
る。ＡまたはＢに示すように、適当な幅および長さのテ
ストピースの端面の板厚の中心に直径1mm、深さ10mmの
平底小孔を小間隔を隔てて２箇平行に穿孔し、それぞれ
の孔底に一方の孔にはアルメル、他方にクロメルの小径
線をその端部で点溶接した後、この小孔内にアルミナ粉
を堅く詰めて、板厚中心温度測定用素子とした。また表
面温度測定用に前記小孔底の直上部の表面にアルメルお
よびクロメル線を同様に溶接で固定した。
そして、各熱電対線をメモリ機能を有するオシロスコー
プに接続し、テストピースを所定温度に加熱した後冷媒
中に投入し、その冷却時の表面および中心の経過時間に
対する温度変化を記録した。
プに接続し、テストピースを所定温度に加熱した後冷媒
中に投入し、その冷却時の表面および中心の経過時間に
対する温度変化を記録した。
（実施例１） 真空誘導溶解炉で表１に示す組成の7kgインゴットを吹
製し、これを鍛伸した後熱間圧延により4mm厚さの板材
とした。この板材から前述の冷却速度測定用テストピー
ス（Ａ）および図示しない曲げテスト用テストピースを
４組製作し、それぞれの組に対し、表２の加熱条件およ
び焼入れ冷却条件で溶体化処理を施すとともに、板厚中
心の冷却速度の測定および曲げテストを実施した。
製し、これを鍛伸した後熱間圧延により4mm厚さの板材
とした。この板材から前述の冷却速度測定用テストピー
ス（Ａ）および図示しない曲げテスト用テストピースを
４組製作し、それぞれの組に対し、表２の加熱条件およ
び焼入れ冷却条件で溶体化処理を施すとともに、板厚中
心の冷却速度の測定および曲げテストを実施した。
その結果を表２に示す。この表から800℃→400℃での冷
却速度が500℃/sec以上では、曲率半径19Rの180℃曲げ
に耐えること、冷却速度の低下とともに折損し易くなる
こと等が判る。また食塩水は水に比し冷却能力が高く、
水を攪拌するのとほぼ同等の効果があることが判る。な
お、本表で例えば54゜で折れとは、曲げ過程の126゜ま
で曲げが進行した時点で折損したことを意味する（180
゜−54゜＝126゜。
却速度が500℃/sec以上では、曲率半径19Rの180℃曲げ
に耐えること、冷却速度の低下とともに折損し易くなる
こと等が判る。また食塩水は水に比し冷却能力が高く、
水を攪拌するのとほぼ同等の効果があることが判る。な
お、本表で例えば54゜で折れとは、曲げ過程の126゜ま
で曲げが進行した時点で折損したことを意味する（180
゜−54゜＝126゜。
（実施例２） 次に真空誘導溶解炉で表３に示す５種の組成の150kgイ
ンゴットを吹製し、ハンマ分塊を経て1.0、1.5、2.0、
2.5および3.0mmを目標とする幅250mmの熱間圧延コイル
とした。
ンゴットを吹製し、ハンマ分塊を経て1.0、1.5、2.0、
2.5および3.0mmを目標とする幅250mmの熱間圧延コイル
とした。
このうち、No.4の2.0、2.5および3.0mm目標の材料につ
いては、第１図Ｂに示す冷却速度測定用テストピースの
ために試料採取しておいた。
いては、第１図Ｂに示す冷却速度測定用テストピースの
ために試料採取しておいた。
次にそれぞれの熱間圧延コイルを、第２図に示す吊具３
の放射状に張り出された台１上に、支柱２を囲むごとく
嵌入し、コイルの外周端から巻きほぐし、生じた層間間
隔に、薄板で製作した櫛状のスペーサの各櫛歯部が入る
ように挿入し、櫛歯部が各層間に介在して層同士の接触
を防止するごとく装着し、コイルをルーズコイル化し
た。
の放射状に張り出された台１上に、支柱２を囲むごとく
嵌入し、コイルの外周端から巻きほぐし、生じた層間間
隔に、薄板で製作した櫛状のスペーサの各櫛歯部が入る
ように挿入し、櫛歯部が各層間に介在して層同士の接触
を防止するごとく装着し、コイルをルーズコイル化し
た。
これらのコイルを吊具３に装架した状態で加熱炉に装入
し、900℃で30分間加熱した後、第２図に示す補助具４
を介してクレーンで吊り上げて2500mm深さの３℃の水ま
たは食塩水を貯えた水槽で冷却した。補助具４は、レバ
ー５を操作することにより、吊具３を先ず350mm自然落
下させ、コイルの上縁を冷却媒体液面下に浸漬した後、
油圧逃し弁６で予め調整された2.5m/secの速度でｌ＝20
00mmだけ降下させるものである。すなわち、被処理材
は、自然落下により水中に浸漬された後、2.5m/secの速
度で2m深さだけ、したがって0.8secだけ水中を幅方向に
沈降する。
し、900℃で30分間加熱した後、第２図に示す補助具４
を介してクレーンで吊り上げて2500mm深さの３℃の水ま
たは食塩水を貯えた水槽で冷却した。補助具４は、レバ
ー５を操作することにより、吊具３を先ず350mm自然落
下させ、コイルの上縁を冷却媒体液面下に浸漬した後、
油圧逃し弁６で予め調整された2.5m/secの速度でｌ＝20
00mmだけ降下させるものである。すなわち、被処理材
は、自然落下により水中に浸漬された後、2.5m/secの速
度で2m深さだけ、したがって0.8secだけ水中を幅方向に
沈降する。
上記溶体化処理後、第１パスは圧下率10％、それ以降の
パスは圧下率約20％ずつ、0.2mm厚さまで冷間圧延し
た。表４にこの圧延による割れの発生状況を示す。
パスは圧下率約20％ずつ、0.2mm厚さまで冷間圧延し
た。表４にこの圧延による割れの発生状況を示す。
ここで、○印は次工程の冷間圧延で割れずに0.2mm厚さ
の製品になったもの、△印は若干の耳割れが発生したが
トリミング工程を入れることにより、やはり0.2mm厚さ
まで圧延できたもの、×印は大きな割れが発生し圧延が
できなかったものである。なお、表４のNo.は表３のNo.
に対応する。また、表４のNo.4の（ ）内は、前記によ
り採取、製作した冷却速度測定用テストピース（Ａ）を
表４に示されたコイル本体の処理と同条件（層間間隔、
塩水温度、浸漬速度、熱電対取付部の上下関係等）で冷
却したときの800〜400℃間の冷却速度（℃/sec）であ
る。
の製品になったもの、△印は若干の耳割れが発生したが
トリミング工程を入れることにより、やはり0.2mm厚さ
まで圧延できたもの、×印は大きな割れが発生し圧延が
できなかったものである。なお、表４のNo.は表３のNo.
に対応する。また、表４のNo.4の（ ）内は、前記によ
り採取、製作した冷却速度測定用テストピース（Ａ）を
表４に示されたコイル本体の処理と同条件（層間間隔、
塩水温度、浸漬速度、熱電対取付部の上下関係等）で冷
却したときの800〜400℃間の冷却速度（℃/sec）であ
る。
表４において、同じ塩水を冷却媒体としたもののうち、
ほぼ同一厚みのもの同士は材質の変化にはあまり影響さ
れず、No.4で測定したとほぼ同程度の冷却速度と考えて
よい。表４および表３から、 （ｉ） 板厚2mmでは、800〜400℃の温度範囲を約630℃
/sec程度の冷却速度とすることが可能であり、この冷却
速度では、Ｖ含有量が約1.0wt％と低い材料（No.1）に
対しても冷間圧延が可能となる、 （ii） 板厚が2.5mmでは、同温度範囲の冷却速度を約5
10℃/sec程度とすることが可能であり、この冷却速度で
は、Ｖ約1.5wt％程度以上の材料について有効である、 （iii） 板厚が3.0mm程度では、同温度範囲の冷却速度
を約380℃/sec程度となり、Ｖが2.0wt％以上の材料に対
して適用可能である、 等が判る。
ほぼ同一厚みのもの同士は材質の変化にはあまり影響さ
れず、No.4で測定したとほぼ同程度の冷却速度と考えて
よい。表４および表３から、 （ｉ） 板厚2mmでは、800〜400℃の温度範囲を約630℃
/sec程度の冷却速度とすることが可能であり、この冷却
速度では、Ｖ含有量が約1.0wt％と低い材料（No.1）に
対しても冷間圧延が可能となる、 （ii） 板厚が2.5mmでは、同温度範囲の冷却速度を約5
10℃/sec程度とすることが可能であり、この冷却速度で
は、Ｖ約1.5wt％程度以上の材料について有効である、 （iii） 板厚が3.0mm程度では、同温度範囲の冷却速度
を約380℃/sec程度となり、Ｖが2.0wt％以上の材料に対
して適用可能である、 等が判る。
しかし、上記（iii）に関し、冷却速度380℃では、0.2m
m厚さまで加工はできたもののトリミング量が多く、歩
留り等の面から実施が困難であることが判った。
m厚さまで加工はできたもののトリミング量が多く、歩
留り等の面から実施が困難であることが判った。
以上から、本発明は800〜400℃の範囲での冷却速度を50
0℃/sec以上とする。
0℃/sec以上とする。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明により800〜400℃の温度範囲
を500℃/sec以上、望ましくは630℃/sec以上の冷却速度
で急冷することにより、該合金の帯状コイルの製造が可
能となった。
を500℃/sec以上、望ましくは630℃/sec以上の冷却速度
で急冷することにより、該合金の帯状コイルの製造が可
能となった。
なお、以上本発明の溶体化処理は、熱間圧延後完全に冷
却されたコイル材をルーズ化してバッチ式で行なう場合
で述べたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、
溶体化処理を連続式で行うもの、熱間圧延後完全に冷却
することなく、冷却の途上から再加熱する等種々の実施
態様が考えられる。
却されたコイル材をルーズ化してバッチ式で行なう場合
で述べたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、
溶体化処理を連続式で行うもの、熱間圧延後完全に冷却
することなく、冷却の途上から再加熱する等種々の実施
態様が考えられる。
また、以上の説明はＶを含有する合金で説明したが、Fe
−Co系合金は、被冷間成形性を向上する等の目的で、Ｖ
に替えてまたはＶと複合して、CrおよびMnの一種を単独
もしくは複合して添加することがあるが、これらを含め
各種Fe−Co系合金においても本発明は有効である。
−Co系合金は、被冷間成形性を向上する等の目的で、Ｖ
に替えてまたはＶと複合して、CrおよびMnの一種を単独
もしくは複合して添加することがあるが、これらを含め
各種Fe−Co系合金においても本発明は有効である。
第１図は本発明に使用した冷却速度測定用テストピース
の斜視図であり、Ａは曲げテストに併用して使用したも
の、Ｂはコイル材の圧延テストに併用して使用したもの
であり、第２図はコイル材の溶体化急冷に使用した装置
の斜視図、第３図は熱処理後の巻出しで生じやすい形状
を説明する図である。 1:台、2:支柱、３：吊具、４：補助具、5:レバー、6:逃
し弁、10:熱電対線、11:大曲率半径部、12:曲り部
の斜視図であり、Ａは曲げテストに併用して使用したも
の、Ｂはコイル材の圧延テストに併用して使用したもの
であり、第２図はコイル材の溶体化急冷に使用した装置
の斜視図、第３図は熱処理後の巻出しで生じやすい形状
を説明する図である。 1:台、2:支柱、３：吊具、４：補助具、5:レバー、6:逃
し弁、10:熱電対線、11:大曲率半径部、12:曲り部
Claims (1)
- 【請求項１】重量比でCo46.0〜52.0％を含むFe−Co系合
金の熱間圧延帯状コイル材を1100〜800℃の温度から冷
却し、該冷却過程でその厚みの中心部の800〜400℃の温
度範囲の冷却速度を500℃/sec以上とする処理を施すこ
とを特徴とするFe−Co系合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181561A JPH0781176B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Ｆｅ−Ｃｏ系合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181561A JPH0781176B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Ｆｅ−Ｃｏ系合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6244562A JPS6244562A (ja) | 1987-02-26 |
| JPH0781176B2 true JPH0781176B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=16102945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181561A Expired - Lifetime JPH0781176B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | Ｆｅ−Ｃｏ系合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0781176B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4280247A (en) * | 1979-07-10 | 1981-07-28 | Samsonite Corporation | Luggage case handle assembly |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP60181561A patent/JPH0781176B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6244562A (ja) | 1987-02-26 |
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