JPH0790505A - 軟磁性鋼材およびその製造方法 - Google Patents
軟磁性鋼材およびその製造方法Info
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- JPH0790505A JPH0790505A JP5239553A JP23955393A JPH0790505A JP H0790505 A JPH0790505 A JP H0790505A JP 5239553 A JP5239553 A JP 5239553A JP 23955393 A JP23955393 A JP 23955393A JP H0790505 A JPH0790505 A JP H0790505A
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- steel
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 直流磁化特性に優れた軟磁性鋼材を得る。
【構成】 重量% で、C:0.007%以下、Mn:0.5 %以下、P:
0.2%以下、S:0.01% 以下、T.N:0.01% 以下 、T.O:0.00
5%以下とし、Si、Sol.Al．、Ti、V 、Moのうち少なくと
も１種以上を R ＝16×Si（重量% ）+22 ×Al（重量% ）+25 ×Ti（重
量% ）+20 ×V ( 重量% ）+8×Mo（重量% ） により定義されるR が、15≦R ≦70を満足する範囲で含
有し、平均フェライト結晶粒径d (mm)が鋼材の厚さまた
は径t(mm) との関係で下記を満足することを特徴とする
軟磁性鋼材。 tが0.2mm 以上、0.5mm 未満の鋼材： d≧0.2 、t が0.5
mm 以上、1.3mm 未満の鋼材： d≧0.4 ×t 、t が1.3mm
以上の鋼材：d ≧0.5
0.2%以下、S:0.01% 以下、T.N:0.01% 以下 、T.O:0.00
5%以下とし、Si、Sol.Al．、Ti、V 、Moのうち少なくと
も１種以上を R ＝16×Si（重量% ）+22 ×Al（重量% ）+25 ×Ti（重
量% ）+20 ×V ( 重量% ）+8×Mo（重量% ） により定義されるR が、15≦R ≦70を満足する範囲で含
有し、平均フェライト結晶粒径d (mm)が鋼材の厚さまた
は径t(mm) との関係で下記を満足することを特徴とする
軟磁性鋼材。 tが0.2mm 以上、0.5mm 未満の鋼材： d≧0.2 、t が0.5
mm 以上、1.3mm 未満の鋼材： d≧0.4 ×t 、t が1.3mm
以上の鋼材：d ≧0.5
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流磁化特性で特に保
磁力と磁束密度の点に優れた軟磁性鋼材およびその製造
方法に関する。
磁力と磁束密度の点に優れた軟磁性鋼材およびその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気回路を構成する軟磁性鋼材は、動作
磁界が直流磁界の場合、あるいは交流磁界でも動作磁場
の強さの時間的変化が商用周波数未満で比較的遅い場合
は、いわゆる交流特性の評価項目の一つである鉄損特性
は重要ではなく、むしろ磁気回路部材の残留磁気を小さ
くする、または、動作の線型性を確保する等のため軟磁
性鋼材の直流磁化特性の評価項目のひとつである保磁力
が小さいことが望まれる。また、磁気回路部材として効
率良く機能するためには高い磁束密度値を有することが
望まれる。
磁界が直流磁界の場合、あるいは交流磁界でも動作磁場
の強さの時間的変化が商用周波数未満で比較的遅い場合
は、いわゆる交流特性の評価項目の一つである鉄損特性
は重要ではなく、むしろ磁気回路部材の残留磁気を小さ
くする、または、動作の線型性を確保する等のため軟磁
性鋼材の直流磁化特性の評価項目のひとつである保磁力
が小さいことが望まれる。また、磁気回路部材として効
率良く機能するためには高い磁束密度値を有することが
望まれる。
【０００３】鉄基軟磁性鋼材に関しては特開平３−７５
３１４、特開平３−７５３１５、特開平２−４９１８〜
４９２３、特開平２−８３２３〜８３２６、特開平３−
１３４１４０、特開平３−９４０４６、特開平３−８２
７１５、特公昭６３−４５４４３、特開平３−８７３１
３、特公平３−４６０６、特開平３−２０４４７、特開
平２−２１３４２１、特開平４−２９３７２２〜２９３
７２４、特開平４−２６８０２０〜２６８０２５、特開
平４−３３３５１７〜３３３５２０、特開平５−１７８
２３、特開平４−１２０２５６等が公知となっている。
これらの技術では、いずれも純鉄系軟磁性鋼材の直流磁
化特性の向上が図られており、鉄が本来持っている高い
飽和磁化を反映して磁束密度値は良好である。
３１４、特開平３−７５３１５、特開平２−４９１８〜
４９２３、特開平２−８３２３〜８３２６、特開平３−
１３４１４０、特開平３−９４０４６、特開平３−８２
７１５、特公昭６３−４５４４３、特開平３−８７３１
３、特公平３−４６０６、特開平３−２０４４７、特開
平２−２１３４２１、特開平４−２９３７２２〜２９３
７２４、特開平４−２６８０２０〜２６８０２５、特開
平４−３３３５１７〜３３３５２０、特開平５−１７８
２３、特開平４−１２０２５６等が公知となっている。
これらの技術では、いずれも純鉄系軟磁性鋼材の直流磁
化特性の向上が図られており、鉄が本来持っている高い
飽和磁化を反映して磁束密度値は良好である。
【０００４】しかし、保磁力に関する実施例が記載され
ているのは特開平２−８３２４、特公昭６３−４５４４
３、特開平３−２０４４７、特開平２−２１３４２１、
特開平４−１２０２５６に過ぎず、特開平３−２０４４
７、特開平２−２１３４２１では、３２Ａ／ｍ以下と優
れた特性が示されはいるが、他は必ずしも良好とはいえ
ない。その他の発明においては、この種の軟磁性鋼材を
磁気回路部材へ適用する場合の重要な評価項目となる保
磁力についての記載がない。
ているのは特開平２−８３２４、特公昭６３−４５４４
３、特開平３−２０４４７、特開平２−２１３４２１、
特開平４−１２０２５６に過ぎず、特開平３−２０４４
７、特開平２−２１３４２１では、３２Ａ／ｍ以下と優
れた特性が示されはいるが、他は必ずしも良好とはいえ
ない。その他の発明においては、この種の軟磁性鋼材を
磁気回路部材へ適用する場合の重要な評価項目となる保
磁力についての記載がない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明による技術を適
用しようとする磁気回路部材用素材に関する従来技術の
問題点は磁束密度値は十分であるが保磁力の低減が十分
でないこととが挙げられる。この発明は上記のような問
題点を解決するためになされたもので、保磁力、磁束密
度が共に良好な軟磁性鋼材を工業的に安定して得ること
を目的とする。
用しようとする磁気回路部材用素材に関する従来技術の
問題点は磁束密度値は十分であるが保磁力の低減が十分
でないこととが挙げられる。この発明は上記のような問
題点を解決するためになされたもので、保磁力、磁束密
度が共に良好な軟磁性鋼材を工業的に安定して得ること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は重量％で、Ｃ：
０．００７％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｐ：０．２％
以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｔ．Ｎ：０．０１％以下、
Ｔ．Ｏ；０．００５％以下とし、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少なくとも１種以上を Ｒ＝１６×Ｓｉ（重量％）＋２２×Ａｌ（重量％）＋２
５×Ｔｉ（重量％）＋２０×Ｖ（重量％）＋８×Ｍｏ
（重量％） により定義されるＲの値が１５≦Ｒ≦７０を満足する範
囲で含有し平均フェライト結晶粒径ｄ（ｍｍ）が鋼材の
厚さまたは径ｔ（ｍｍ）との関係で下記を満足すること
を特徴とする軟磁性鋼材である。
０．００７％以下、Ｍｎ：０．５％以下、Ｐ：０．２％
以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｔ．Ｎ：０．０１％以下、
Ｔ．Ｏ；０．００５％以下とし、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少なくとも１種以上を Ｒ＝１６×Ｓｉ（重量％）＋２２×Ａｌ（重量％）＋２
５×Ｔｉ（重量％）＋２０×Ｖ（重量％）＋８×Ｍｏ
（重量％） により定義されるＲの値が１５≦Ｒ≦７０を満足する範
囲で含有し平均フェライト結晶粒径ｄ（ｍｍ）が鋼材の
厚さまたは径ｔ（ｍｍ）との関係で下記を満足すること
を特徴とする軟磁性鋼材である。
【０００７】ｔが０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の鋼
材： ｄ≧０．２ ｔが０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材： ｄ≧
０．４×ｔ ｔが１．３ｍｍ以上の鋼材： ｄ≧
０．５ 又、上記組成を持つ鋼材を最終的に８５０℃〜１３００
℃の温度で熱処理する軟磁性鋼材の製造方法である。
材： ｄ≧０．２ ｔが０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材： ｄ≧
０．４×ｔ ｔが１．３ｍｍ以上の鋼材： ｄ≧
０．５ 又、上記組成を持つ鋼材を最終的に８５０℃〜１３００
℃の温度で熱処理する軟磁性鋼材の製造方法である。
【０００８】
【作用】本発明の特徴である優れた保磁力は、不純物元
素含有量の上限が規定された鉄にＳｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少なくとも１種または２種以上を
添加するすることで、熱処理によるフェライトの結晶粒
の成長を確保すことにより得られる。また、磁束密度は
同様に不純物元素含有量を規定することに加えて、鉄が
本来有する高い磁束密度を損なわないよう、Ｓｉ、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏの添加量に上限値を規定する
ことにより得られる。
素含有量の上限が規定された鉄にＳｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、
Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少なくとも１種または２種以上を
添加するすることで、熱処理によるフェライトの結晶粒
の成長を確保すことにより得られる。また、磁束密度は
同様に不純物元素含有量を規定することに加えて、鉄が
本来有する高い磁束密度を損なわないよう、Ｓｉ、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏの添加量に上限値を規定する
ことにより得られる。
【０００９】以下本発明における組成および、組織構造
の作用効果について述べる。 ＜Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ＞これらの合金
元素は本発明の要となる添加元素であり、変態温度の上
昇をもたらしフェライト域を拡大させることにより、熱
処理によりフェライト結晶粒の粗大化による保磁力の低
減を達成させる。特にＡｌ、Ｔｉ、Ｖを添加する場合は
固溶Ｎの固定効果、窒化物粒子の凝集化効果により更な
る直流磁化特性向上も期待できる。これらの合金元素の
添加量の下限値は、代表的な軟磁性材料であるＦｅーＮ
ｉ系のＰＢと同等の保磁力である３０Ａ／ｍを得ること
を目安とした。図１に示すように、保磁力３０Ａ／ｍ以
下を安定して得るためには、Ｒ≧１５でなければならな
い。また、これらの合金元素の添加量の上限値は、ＰＢ
およびＳＵＹＰＯと同等である起磁力２０００Ａ／ｍに
おける値の１．５Ｔを得ることを目安とし、Ｒ≦７０と
した。
の作用効果について述べる。 ＜Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏ＞これらの合金
元素は本発明の要となる添加元素であり、変態温度の上
昇をもたらしフェライト域を拡大させることにより、熱
処理によりフェライト結晶粒の粗大化による保磁力の低
減を達成させる。特にＡｌ、Ｔｉ、Ｖを添加する場合は
固溶Ｎの固定効果、窒化物粒子の凝集化効果により更な
る直流磁化特性向上も期待できる。これらの合金元素の
添加量の下限値は、代表的な軟磁性材料であるＦｅーＮ
ｉ系のＰＢと同等の保磁力である３０Ａ／ｍを得ること
を目安とした。図１に示すように、保磁力３０Ａ／ｍ以
下を安定して得るためには、Ｒ≧１５でなければならな
い。また、これらの合金元素の添加量の上限値は、ＰＢ
およびＳＵＹＰＯと同等である起磁力２０００Ａ／ｍに
おける値の１．５Ｔを得ることを目安とし、Ｒ≦７０と
した。
【００１０】＜Ｃ、Ｎ＞Ｃ、Ｎは磁化特性に悪影響を与
える不純物元素であるが、他の不純物元素と比べてその
影響が著しい。本発明の根幹に関わるのでこれらの含有
量は詳細に規定する必要があり、いずれも優れた直流磁
化特性を確保するためコスト高にならない範囲で可能な
限り低減しなくてはならない。下限値は特に定める必要
はないが、実質的には製鋼技術より下限値は何れも０．
０００５％程度である。Ｃの含有量が０．００７％を超
えると、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少
なくとも１種または２種以上の添加によるフェライト域
拡大効果が極端に低下し、保磁力も劣化する。また、Ｎ
含有量が０．０１％を超えると、窒化物粒子が多くなり
フェライト結晶の成長を妨げ保磁力の向上が期待できな
い。これらのＣ、Ｎの影響を図２、図３に示す。
える不純物元素であるが、他の不純物元素と比べてその
影響が著しい。本発明の根幹に関わるのでこれらの含有
量は詳細に規定する必要があり、いずれも優れた直流磁
化特性を確保するためコスト高にならない範囲で可能な
限り低減しなくてはならない。下限値は特に定める必要
はないが、実質的には製鋼技術より下限値は何れも０．
０００５％程度である。Ｃの含有量が０．００７％を超
えると、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち少
なくとも１種または２種以上の添加によるフェライト域
拡大効果が極端に低下し、保磁力も劣化する。また、Ｎ
含有量が０．０１％を超えると、窒化物粒子が多くなり
フェライト結晶の成長を妨げ保磁力の向上が期待できな
い。これらのＣ、Ｎの影響を図２、図３に示す。
【００１１】＜Ｓ、Ｏ、Ｐ＞不純物元素のＳは直流磁化
特性及び鋼の熱間加工性に有害である。Ｓ量が０．０１
％を越えるとＭｎと共に鋼中で形成される介在物のＭｎ
Ｓが増加し直流磁化特性が劣化するため、０．０１％以
下に制限する。Ｏも介在物を形成し直流磁化特性に与え
るが、その悪影響は酸素量が０．００５％を越えると著
しくなるため０．００５％とする。ＰはＳ，Ｏと異な
り、直流磁化特性に与える影響が少なく、必要に応じて
０．２％まで添加してもよい。０．２％を越えると直流
磁化特性および加工性が劣化するためこれを上限とす
る。
特性及び鋼の熱間加工性に有害である。Ｓ量が０．０１
％を越えるとＭｎと共に鋼中で形成される介在物のＭｎ
Ｓが増加し直流磁化特性が劣化するため、０．０１％以
下に制限する。Ｏも介在物を形成し直流磁化特性に与え
るが、その悪影響は酸素量が０．００５％を越えると著
しくなるため０．００５％とする。ＰはＳ，Ｏと異な
り、直流磁化特性に与える影響が少なく、必要に応じて
０．２％まで添加してもよい。０．２％を越えると直流
磁化特性および加工性が劣化するためこれを上限とす
る。
【００１２】＜Ｍｎ＞Ｍｎは直流磁化特性を劣化させる
元素であるため低減することが望ましい。Ｍｎ量が０．
５％を越えると直流磁化特性が劣化するためこれを上限
とする。
元素であるため低減することが望ましい。Ｍｎ量が０．
５％を越えると直流磁化特性が劣化するためこれを上限
とする。
【００１３】＜フェライト粒径＞本発明による鋼材はフ
ェライト単相組織を呈する物であるが、その厚さまたは
径が０．２ｍｍ以上であることを要件とする。板厚また
は線材の径が０．２ｍｍ未満では平均フェライト粒径
０．２ｍｍ以上とすることが出来ない。平均フェライト
結晶粒径ｄ（ｍｍ）が鋼材の厚さまたは径ｔ（ｍｍ）と
の関係で下記を満足することが必要である。 ｔが０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の鋼材：ｄ≧０．
２ ｔが０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材：ｄ≧ｔ×
０．４ ｔが１．３ｍｍ以上の鋼材 ：ｄ≧０．
５
ェライト単相組織を呈する物であるが、その厚さまたは
径が０．２ｍｍ以上であることを要件とする。板厚また
は線材の径が０．２ｍｍ未満では平均フェライト粒径
０．２ｍｍ以上とすることが出来ない。平均フェライト
結晶粒径ｄ（ｍｍ）が鋼材の厚さまたは径ｔ（ｍｍ）と
の関係で下記を満足することが必要である。 ｔが０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の鋼材：ｄ≧０．
２ ｔが０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材：ｄ≧ｔ×
０．４ ｔが１．３ｍｍ以上の鋼材 ：ｄ≧０．
５
【００１４】良好な保磁力を得るためには、平均フェラ
イト結晶粒径ｄが鋼材の厚さまたは径に応じて十分な大
きさを有する必要があり、厚さまたは径に応じた上記の
下限値を満足することにより良好な保磁力が得られる。
平均フェライト結晶粒径ｄが上記の条件を満足しない場
合には、保磁力が３０Ａ／ｍを超える。このように鋼材
の厚さまたは径により、平均フェライト結晶粒径ｄの下
限値が異なるのは、良好な保磁力を得る上で障害となる
粒界の影響が異なるためである。
イト結晶粒径ｄが鋼材の厚さまたは径に応じて十分な大
きさを有する必要があり、厚さまたは径に応じた上記の
下限値を満足することにより良好な保磁力が得られる。
平均フェライト結晶粒径ｄが上記の条件を満足しない場
合には、保磁力が３０Ａ／ｍを超える。このように鋼材
の厚さまたは径により、平均フェライト結晶粒径ｄの下
限値が異なるのは、良好な保磁力を得る上で障害となる
粒界の影響が異なるためである。
【００１５】すなわち、結晶粒径が同じであれば鋼材の
厚さ或いは径が大きいほど粒界の影響を受け易く、した
がって、鋼材の厚さ或いは径が小さい場合には平均フェ
ライト粒径は比較的小さくても良い値が得られるが、鋼
材の厚さ或いは径が大きくなるほど粒界の影響を減ずる
ために平均フェライト結晶粒径を大きくする必要があ
る。鋼材の厚さまたは径が０．５ｍｍ未満（但し、０．
２ｍｍ以上）の鋼材では、平均フェライト結晶粒径が
０．２ｍｍ以上であれば良好な保磁力が得られる。これ
に対し、粒界の影響が大きい１．３ｍｍ以上の厚さまた
は径の鋼材では、平均フェライト結晶粒径を０．５ｍｍ
以上とし、粒界の影響を減ずる必要がある。
厚さ或いは径が大きいほど粒界の影響を受け易く、した
がって、鋼材の厚さ或いは径が小さい場合には平均フェ
ライト粒径は比較的小さくても良い値が得られるが、鋼
材の厚さ或いは径が大きくなるほど粒界の影響を減ずる
ために平均フェライト結晶粒径を大きくする必要があ
る。鋼材の厚さまたは径が０．５ｍｍ未満（但し、０．
２ｍｍ以上）の鋼材では、平均フェライト結晶粒径が
０．２ｍｍ以上であれば良好な保磁力が得られる。これ
に対し、粒界の影響が大きい１．３ｍｍ以上の厚さまた
は径の鋼材では、平均フェライト結晶粒径を０．５ｍｍ
以上とし、粒界の影響を減ずる必要がある。
【００１６】また、これよりも厚さまたは径が小さい
０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材では、その厚さ
または径の０．４倍以上の平均フェライト粒径であれば
良好な保磁力が得られる。なお、本発明が対象とする鋼
材とは、鋼板（厚板、薄板）、鋼管、棒鋼、形鋼、線材
等のあらゆる鋼材およびそれらの加工品を含む。
０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材では、その厚さ
または径の０．４倍以上の平均フェライト粒径であれば
良好な保磁力が得られる。なお、本発明が対象とする鋼
材とは、鋼板（厚板、薄板）、鋼管、棒鋼、形鋼、線材
等のあらゆる鋼材およびそれらの加工品を含む。
【００１７】次に、本発明鋼材の製造方法の限定理由に
ついて説明する。本発明の鋼材は、上述した成分組成の
鋼材（鋼材の加工物を含む）を、最終的に８５０〜１３
００℃の温度で熱処理することにより製造される。すな
わち、このような温度域で熱処理を行うことにより、平
均フェライト結晶粒径が上述した条件を満足して優れた
直流磁化特性が付与される。この熱処理温度は直流磁化
特性の確保のために８５０℃以上としなければならな
い。特に良好な保磁力を確保するためには９００℃以上
とすることが望ましい。
ついて説明する。本発明の鋼材は、上述した成分組成の
鋼材（鋼材の加工物を含む）を、最終的に８５０〜１３
００℃の温度で熱処理することにより製造される。すな
わち、このような温度域で熱処理を行うことにより、平
均フェライト結晶粒径が上述した条件を満足して優れた
直流磁化特性が付与される。この熱処理温度は直流磁化
特性の確保のために８５０℃以上としなければならな
い。特に良好な保磁力を確保するためには９００℃以上
とすることが望ましい。
【００１８】均熱保持時間については、熱処理温度が９
００℃以上であれば、その温度に少なくとも１０分以上
保持されれば本発明の意図する効果が得られる。また、
熱処理温度が８５０℃以上、９００℃未満の場合は３０
分以上均熱保持されることが望ましい。なお、１３００
℃以上での熱処理は、材料（鋼材、または鋼材の加工
物）の変形や高温熱処理に伴うコスト高を招く為好まし
くない。なお、本発明において、上述した最終的な熱処
理に供される鋼材は、熱間圧延材、冷間圧延材およびこ
れらの加工物のいずれをも含む。
００℃以上であれば、その温度に少なくとも１０分以上
保持されれば本発明の意図する効果が得られる。また、
熱処理温度が８５０℃以上、９００℃未満の場合は３０
分以上均熱保持されることが望ましい。なお、１３００
℃以上での熱処理は、材料（鋼材、または鋼材の加工
物）の変形や高温熱処理に伴うコスト高を招く為好まし
くない。なお、本発明において、上述した最終的な熱処
理に供される鋼材は、熱間圧延材、冷間圧延材およびこ
れらの加工物のいずれをも含む。
【００１９】
【実施例】表１〜表４に本発明実施例および比較例に用
いた鋼材の化学成分を示す。
いた鋼材の化学成分を示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【表４】
【００２４】表１〜表４に示した成分の材料を溶製し、
これらを鋳造して鋼塊とした後、熱間圧延により板厚５
ｍｍまたは２ｍｍの材料を製造した。また、板厚２ｍｍ
未満の材料については、板厚２ｍｍ以上の上記熱間圧延
板を冷間圧延することにより製造した。これらの材料か
ら機械加工または打ち抜き加工により外径４５ｍｍ、内
径３３ｍｍのリング形状試験片を採取し、これら試験片
を表５〜１０に記載した条件で熱処理した後、各試験片
の平均フェライト結晶粒径と直流磁化特性を測定した。
直流磁化特性測定結果を表５〜１０に示す。
これらを鋳造して鋼塊とした後、熱間圧延により板厚５
ｍｍまたは２ｍｍの材料を製造した。また、板厚２ｍｍ
未満の材料については、板厚２ｍｍ以上の上記熱間圧延
板を冷間圧延することにより製造した。これらの材料か
ら機械加工または打ち抜き加工により外径４５ｍｍ、内
径３３ｍｍのリング形状試験片を採取し、これら試験片
を表５〜１０に記載した条件で熱処理した後、各試験片
の平均フェライト結晶粒径と直流磁化特性を測定した。
直流磁化特性測定結果を表５〜１０に示す。
【００２５】
【表５】
【００２６】
【表６】
【００２７】
【表７】
【００２８】
【表８】
【００２９】
【表９】
【００３０】
【表１０】
【００３１】材料Ｎｏ．１〜９、１０、４８〜５４、６
３〜７１は熱処理温度を本発明で規定した範囲内とし、
本発明の要となる合金元素であるＳｏｌ．Ａｌ、Ｓｉ、
Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉを単独で添加し、その含有量を変化させ
て直流磁化特性を検討した本発明例と比較例である。更
に材料No. １８、１９、２１、２２、５５〜６２はＳ
ｉ、Ｓｏｌ．Ａｌを複合添加した場合の実施例および比
較例である。図１に示したとおり、本発明が規定するＲ
値を満足する実施例では、すべて保磁力３０Ａ／ｍ以
下、起磁力２０００Ａ／ｍにおける磁束密度１．５Ｔ以
上が得られているが、Ｒ値が３０より小さい場合は保磁
力が、またはＲ値が７０より大きい場合は、起磁力２０
００Ａ／ｍにおける磁束密度が満足されない。
３〜７１は熱処理温度を本発明で規定した範囲内とし、
本発明の要となる合金元素であるＳｏｌ．Ａｌ、Ｓｉ、
Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉを単独で添加し、その含有量を変化させ
て直流磁化特性を検討した本発明例と比較例である。更
に材料No. １８、１９、２１、２２、５５〜６２はＳ
ｉ、Ｓｏｌ．Ａｌを複合添加した場合の実施例および比
較例である。図１に示したとおり、本発明が規定するＲ
値を満足する実施例では、すべて保磁力３０Ａ／ｍ以
下、起磁力２０００Ａ／ｍにおける磁束密度１．５Ｔ以
上が得られているが、Ｒ値が３０より小さい場合は保磁
力が、またはＲ値が７０より大きい場合は、起磁力２０
００Ａ／ｍにおける磁束密度が満足されない。
【００３２】材料No. １１〜１３は不純物としてのＣの
影響を明らかとするための本発明例と比較例である。ま
た、材料No. １４〜１７は不純物としてのＮの影響を明
らかとするための本発明例と比較例である。図２は材料
No. １１〜１３に材料No. １０、１４、２０の結果を加
えて整理した図である。図２よりＣ量の上限値が０．０
０７％であることが明らかである。図３は材料No. １４
〜１７に材料No. １０、２０の結果を加えて整理した図
である。この図３よりＮ量の上限値が０．０１％である
ことが明かである。
影響を明らかとするための本発明例と比較例である。ま
た、材料No. １４〜１７は不純物としてのＮの影響を明
らかとするための本発明例と比較例である。図２は材料
No. １１〜１３に材料No. １０、１４、２０の結果を加
えて整理した図である。図２よりＣ量の上限値が０．０
０７％であることが明らかである。図３は材料No. １４
〜１７に材料No. １０、２０の結果を加えて整理した図
である。この図３よりＮ量の上限値が０．０１％である
ことが明かである。
【００３３】材料No. ３５〜３７の実施例は、Ｐを添加
しても直流磁化特性が損なわれないことを示した本発明
例である。材料No. ２３は、従来より本発明が対象とす
る用途に多用されている純鉄について検討した比較例で
ある。フェライト結晶粒径は０．２ｍｍであり、本発明
が規定する大きさより小さく、直流磁化特性は全ての本
発明より著しく劣っている。
しても直流磁化特性が損なわれないことを示した本発明
例である。材料No. ２３は、従来より本発明が対象とす
る用途に多用されている純鉄について検討した比較例で
ある。フェライト結晶粒径は０．２ｍｍであり、本発明
が規定する大きさより小さく、直流磁化特性は全ての本
発明より著しく劣っている。
【００３４】材料No. ３８〜４１は、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａ
ｌ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉと同様にフェライト変態温度を上昇
させるＣｒに着目した比較例である。材料No. ４１のよ
うに、１５％ものＣｒが添加された場合でのみ、良好な
保磁力が得られているが、Ｃｒの多量添加により、起磁
力２０００Ａ／ｍにおける磁束密度は満足されない。
ｌ、Ｍｏ、Ｖ、Ｔｉと同様にフェライト変態温度を上昇
させるＣｒに着目した比較例である。材料No. ４１のよ
うに、１５％ものＣｒが添加された場合でのみ、良好な
保磁力が得られているが、Ｃｒの多量添加により、起磁
力２０００Ａ／ｍにおける磁束密度は満足されない。
【００３５】材料No. ２４〜２８は、鋼番Ｄの板厚２ｍ
ｍの鋼板について、結晶粒径を変化させて、直流磁化特
性を検討したものである。材料No. ２４が示すように、
板厚２ｍｍの鋼板の場合では、本発明が規定するよう
に、たとえ化学成分が満たされていても、フェライト結
晶の平均粒径が０．５ｍｍ以上に達していなければ、良
好な保磁力が得られない。また、熱処理によりフェライ
ト結晶の平均粒径を０．５ｍｍ以上とするためには、８
５０℃以上の加熱温度が必要である。
ｍの鋼板について、結晶粒径を変化させて、直流磁化特
性を検討したものである。材料No. ２４が示すように、
板厚２ｍｍの鋼板の場合では、本発明が規定するよう
に、たとえ化学成分が満たされていても、フェライト結
晶の平均粒径が０．５ｍｍ以上に達していなければ、良
好な保磁力が得られない。また、熱処理によりフェライ
ト結晶の平均粒径を０．５ｍｍ以上とするためには、８
５０℃以上の加熱温度が必要である。
【００３６】材料No. ２９〜３４は、鋼番Ｄの板厚０．
２〜１ｍｍの鋼板についての本発明例である。いずれも
板厚に応じたフェライト結晶の平均粒径が得られてお
り、直流磁化特性は良好である。
２〜１ｍｍの鋼板についての本発明例である。いずれも
板厚に応じたフェライト結晶の平均粒径が得られてお
り、直流磁化特性は良好である。
【００３７】材料No. ４２〜４７は、鋼番Ａ、Ｃ、Ｄ、
Ｈ、Ｚの板厚０．５ｍｍまたは０．７ｍｍの鋼板につい
て検討した結果である。鋼番ＡとＺによる材料No. ４
５、４６の比較例では、熱処理の温度が適正であるが、
鋼の化学成分が本発明の範囲外であるため、良好な直流
磁化特性が得られていない。しかし、本発明である鋼番
Ｃ、Ｄ、Ｈを使用した材料No. ４２〜４４、４７では、
良好な直流磁化特性が得られている。
Ｈ、Ｚの板厚０．５ｍｍまたは０．７ｍｍの鋼板につい
て検討した結果である。鋼番ＡとＺによる材料No. ４
５、４６の比較例では、熱処理の温度が適正であるが、
鋼の化学成分が本発明の範囲外であるため、良好な直流
磁化特性が得られていない。しかし、本発明である鋼番
Ｃ、Ｄ、Ｈを使用した材料No. ４２〜４４、４７では、
良好な直流磁化特性が得られている。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、優れ
た直流磁化特性を有する鋼材を安価に、安定に得ること
ができ、磁気回路を構成する部材等に適用することによ
り、産業上多大な効果を奏するものである。
た直流磁化特性を有する鋼材を安価に、安定に得ること
ができ、磁気回路を構成する部材等に適用することによ
り、産業上多大な効果を奏するものである。
【図１】本発明の要となるＲ値と、保磁力および起磁力
２０００Ａ／ｍにおける磁束密度（Ｂ２５）との関係を
示すグラフである。
２０００Ａ／ｍにおける磁束密度（Ｂ２５）との関係を
示すグラフである。
【図２】Ｃの含有量と保磁力の関係を示すグラフであ
る。
る。
【図３】Ｎの含有量と保磁力の関係を示すグラフであ
る。
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．００７％以下、Ｍ
ｎ：０．５％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｓ：０．０１％
以下、Ｔ．Ｎ：０．０１％以下、Ｔ．Ｏ；０．００５％
以下とし、Ｓｉ、Ｓｏｌ．Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｍｏのうち
少なくとも１種以上を Ｒ＝１６×Ｓｉ（重量％）＋２２×Ａｌ（重量％）＋２
５×Ｔｉ（重量％）＋２０×Ｖ（重量％）＋８×Ｍｏ
（重量％） により定義されるＲの値が１５≦Ｒ≦７０を満足する範
囲で含有し平均フェライト結晶粒径ｄ（ｍｍ）が鋼材の
厚さまたは径ｔ（ｍｍ）との関係で下記を満足すること
を特徴とする軟磁性鋼材。 ｔが０．２ｍｍ以上、０．５ｍｍ未満の鋼材： ｄ≧
０．２ ｔが０．５ｍｍ以上、１．３ｍｍ未満の鋼材： ｄ≧
０．４×ｔ ｔが１．３ｍｍ以上の鋼材： ｄ≧
０．５ - 【請求項２】 最終的に８５０℃〜１３００℃の温度で
熱処理することを特徴とする、請求項１に記載の軟磁性
鋼材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239553A JPH0790505A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 軟磁性鋼材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5239553A JPH0790505A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 軟磁性鋼材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0790505A true JPH0790505A (ja) | 1995-04-04 |
Family
ID=17046522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5239553A Pending JPH0790505A (ja) | 1993-09-27 | 1993-09-27 | 軟磁性鋼材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0790505A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0700837A2 (en) | 1994-09-06 | 1996-03-13 | Toppan Printing Co., Ltd. | A compound container |
| US7267729B2 (en) * | 2003-12-18 | 2007-09-11 | Kobe Steel, Ltd. | Soft magnetic low-carbon steel excellent in machinability and magnetic characteristic, method of manufacturing the same and method of manufacturing soft magnetic low-carbon part |
| JP2007238970A (ja) * | 2006-03-06 | 2007-09-20 | Kobe Steel Ltd | 磁気特性とその安定性および冷間鍛造性に優れた軟磁性鋼材、および磁気特性とその安定性に優れた軟磁性鋼部品、ならびにこれらの製造方法 |
| US7540927B2 (en) * | 2005-08-11 | 2009-06-02 | Kobe Steel, Ltd. | Soft magnetic steels excellent in cold forgeability, machinability and magnetic properties, and soft magnetic steel parts excellent in magnetic properties |
| JP2016180146A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 軟磁性用線材、棒鋼及び軟磁性鋼部品 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02141530A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Kobe Steel Ltd | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JPH02145723A (ja) * | 1988-11-28 | 1990-06-05 | Kawasaki Steel Corp | 直流磁化特性の優れた厚肉鋼材の製造方法 |
| JPH0320447A (ja) * | 1989-06-17 | 1991-01-29 | Nkk Corp | 鉄基軟磁性鋼材 |
| JPH0499819A (ja) * | 1990-08-15 | 1992-03-31 | Nkk Corp | 軟磁性鋼材の製造方法 |
| JPH05247604A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-24 | Kawasaki Steel Corp | 磁気特性の優れた軟磁性鉄板及びその製造方法 |
-
1993
- 1993-09-27 JP JP5239553A patent/JPH0790505A/ja active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02141530A (ja) * | 1988-11-21 | 1990-05-30 | Kobe Steel Ltd | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
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| EP0700837A2 (en) | 1994-09-06 | 1996-03-13 | Toppan Printing Co., Ltd. | A compound container |
| US7267729B2 (en) * | 2003-12-18 | 2007-09-11 | Kobe Steel, Ltd. | Soft magnetic low-carbon steel excellent in machinability and magnetic characteristic, method of manufacturing the same and method of manufacturing soft magnetic low-carbon part |
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| JP2016180146A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 株式会社神戸製鋼所 | 軟磁性用線材、棒鋼及び軟磁性鋼部品 |
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