JPH08120420A

JPH08120420A - 耐食性軟磁性鋼

Info

Publication number: JPH08120420A
Application number: JP27435994A
Authority: JP
Inventors: Ryuji Hirota; 龍二広田; Toshihiko Takemoto; 敏彦武本; Koji Seto; 孝二瀬戸
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1994-10-14
Filing date: 1994-10-14
Publication date: 1996-05-14

Abstract

(57)【要約】【目的】磁心用途にも磁気シールト用途にも好適な耐
食性軟磁性鋼を得る。【構成】重量％で，Ｃ：０.０２％以下，Ｓｉ：０.７
〜３.０％，Ｍｎ：０.７％以下，Ｐ：０.０４％以下，
Ｓ：０.００５％以下，Ｎｉ：０.５％以下，Ｃｒ：９.
０〜１８.０％，Ｎ：０.０２％以下，Ａｌ：１.０％以
下（無添加を含む）を含有し，且つＦ値＝Ｃｒ＋Ｓｉ＋２.１Ａｌ−３７.０（Ｃ＋Ｎ）−
２.０Ｎｉ−０.６Ｍｎ−１０.８で定義されるＦ値が０以上８以下となるように各成分量
が調整され，残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
り，このＦ値に応じて図１の斜線域の温度範囲で水素雰
囲気下，窒素水素混合雰囲気下または真空下で磁気焼鈍
を施してなる，フエライト単相組織を呈し且つ磁束密度
Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上を有する耐食性軟磁性鋼。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，磁気シールド用，リレ
ー鉄心用，各種モーターのヨーク用などに好適な高い透
磁率と磁束密度を示す耐食性軟磁性鋼に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，磁気シールド材には主として
Ｆｅ−Ｎｉ合金が使用されている。磁気シールド効果は
透磁率に大きく依存しており，Ｆｅ−Ｎｉ合金のなかで
もパーマロイＢ（Ｆｅ−４６Ｎｉ）などが高透磁率を示
すので，磁気シールド材に広く用いられている。

【０００３】一方，リレー磁心や各種モーターのヨーク
には，従来より電磁軟鉄が広く使用されている。電磁軟
鉄はそれ自身では耐食性に劣るので，通常は部品加工後
にメッキ処理が施される。これらリレー磁心やモーター
ヨークの特性は磁束密度と電気抵抗に大きく依存してお
り，電磁軟鉄は高磁束密度を有する材料として知られて
いる。

【０００４】また，耐食性の軟磁性材料としてＦｅ−Ｃ
ｒ系合金が知られており，例えば特開平６−１００９４
０号公報や特開平５−２５５８１７号公報にこの種の合
金が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】磁気シールド材に使用
されているパーマロイＢは優れた磁気特性を示す高透磁
率材料であるが，Ｎｉを多量に含有しているために非常
に高価である。したがって，磁気シールド用途に使用可
能な高透磁率を有する安価な材料の開発が望まれてい
た。

【０００６】一方，リレー磁心や各種モーターのヨーク
に使用されている電磁軟鉄は耐食性の観点からＮｉメッ
キやユニクロメッキ等が施されるが，メッキ処理コスト
が高く，また電磁軟鉄にこれらのメッキを施すと磁気特
性の劣化が免れないという問題がある。さらに，メッキ
製品ではメッキ厚がばらつくことが避けられず，その結
果，リレーやモーター特性がばらつくなどの問題もあ
る。さらに電磁軟鉄は電気抵抗率が低いという本来的な
性質がある。このためにうず電流損失が大きくなるとい
う問題がある。このようなことから，磁束密度が電磁軟
鉄なみに高く，しかも素材ままで耐食性が良好で且つ電
気抵抗が高いリレー磁心材料や各種モーターヨーク材料
の開発が望まれていた。

【０００７】耐食性軟磁性材料として知られるＦｅ−Ｃ
ｒ系合金は，部品に成形加工後において磁気特性の改善
のために磁気焼鈍が施されるが，成分系によってはこの
磁気焼鈍の際にマルテンサイトが生成して磁気特性が劣
化してしまう場合もある。例えば特開平６−１００９４
０号公報のものは加工性の改善のために，ＮｉとＭｎ場
合によってはさらにＣｕを添加しているが，８５０℃以
上で磁気焼鈍を行った場合にはマルテンサイトが生成し
て磁気特性が劣化してしまうので，磁気焼鈍温度の上限
は８５０℃に規定されている。

【０００８】特開平５−２５５８１７号公報のものでは
Ｆｅ−Ｃｒ系合金中のＯ＋Ｓを０.００６重量％以下に
することにより最大透磁率１００００以上を得ている。
だがＯ＋Ｓを安定して０.００６重量％以下に低減する
のは鋼の製造操業上困難を伴うという問題がある。

【０００９】かような要望や問題は，Ｆｅ−Ｃｒ系の耐
食性軟磁性材料において，その耐食性を良好に維持しな
がら，リレーや各種モーター用途に要求される磁束密度
Ｂ₁₀が１.２Ｔ（テスラ）以上で且つ電気抵抗率ρが８
０（μΩ・cm）以上を安定して確保でき，同時に，磁気
シールド用途にも適用可能な最大透磁率μ_mが１０００
０以上を具備する材料が得られれば解決し得る。本発明
はかような材料の開発を課題としたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，重量％
で，Ｃ：０.０２％以下，Ｓｉ：０.７〜３.０％，Ｍ
ｎ：０.７％以下，Ｐ：０.０４％以下，Ｓ：０.００５
％以下，Ｎｉ：０.５％以下，Ｃｒ：９.０〜１８.０
％，Ｎ：０.０２％以下，Ａｌ：１.０％以下，を含有
し，且つＦ値＝Ｃｒ＋Ｓｉ＋２.１Ａｌ−３７.０（Ｃ＋Ｎ）−
２.０Ｎｉ−０.６Ｍｎ−１０.８で定義されるＦ値が０以上８以下となるように各成分量
が調整され，残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
り，このＦ値に応じて図１の斜線域の温度範囲で水素雰
囲気下，窒素水素混合雰囲気下または真空下で磁気焼鈍
を施してなる，フエライト単相組織を呈し且つ磁束密度
Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上を有する耐食性軟磁性鋼を
提供する。

【００１１】また本発明によれば，当該成分組成の鋼に
おいて，Ｆ値に応じて図２の斜線域の温度範囲で水素雰
囲気下または真空下で磁気焼鈍を施してなる，フエライ
ト単相組織を呈し磁束密度Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上
で且つ最大透磁率が１００００以上を有する耐食性軟磁
性鋼を提供する。

【００１２】さらに本発明によれば，当該成分組成の鋼
において，Ｆ値に応じて図３の斜線域の温度範囲で水素
雰囲気または窒素水素混合雰囲気下で磁気焼鈍を施して
なる，フエライト単相組織を呈し磁束密度Ｂ₁₀が１.２
（テスラ）以上で且つ表層の酸化物皮膜中にＳｉが濃化
している耐食性軟磁性鋼を提供する。表層の酸化物皮膜
は膜厚が２００Å以上で且つこの膜厚内でＳｉが最も濃
化している深さにおけるＳｉ濃度が８原子％以上であ
る。ここで言う膜厚とは，酸化皮膜内で酸素が最も濃化
している部分の酸素濃度（原子％）に対して酸素濃度
（原子％）が１／２となる深さを言う。この膜厚はＡＥ
Ｓ分析によって酸素濃度を深さ方向に測定することによ
って求めることができる。

【００１３】

【作用】前記の化学成分範囲において，前記の式〔Ｃr+
Ｓi+2.1Ａl-37.0(C+N)-2.0Ｎi-0.6Ｍn-10.8〕で整理し
たＦ値が０〜８の場合，後記実施例で示すように，図１
の斜線域のＦ値と磁気焼鈍温度条件を満足した本発明鋼
は，優れた耐食性と電気抵抗率８０μΩ・ｃｍ以上を保
持しながら，磁束密度Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上を安
定して示す鋼が得られる。したがって，この鋼はとくに
リレー磁心や各種モーターのヨーク用途に好適である。

【００１４】また，Ｆ値が０〜８の場合，図２の斜線域
のＦ値と磁気焼鈍温度条件を満足した本発明鋼は，優れ
た耐食性と電気抵抗率８０μΩ・ｃｍ以上を保持しなが
ら，磁束密度Ｂ₁₀＞１.２（テスラ）を安定して示し，
同時に最大透磁率μ_m＞１００００を安定して示す鋼が
得られる。したがって，この鋼は，リレー磁心や各種モ
ーターのヨーク用途に加え，さらに磁気シールド用途に
も好適である。

【００１５】さらに，Ｆ値が０〜８の場合，図３の斜線
域のＦ値と磁気焼鈍温度条件を満足した本発明鋼は，電
気抵抗率８０μΩ・ｃｍ以上を保持しながら磁束密度Ｂ
₁₀＞１.２（テスラ）を安定して示し，且つ耐食性が非
常に良好である。したがってこの鋼は，腐食環境下にあ
るリレー磁心や各種モーターのヨーク用途に特に好適で
ある。

【００１６】ここで，Ｆ値を表す前記の式において，正
の係数をもつＣｒ，ＳｉおよびＡｌは非磁性元素であ
る。したがって，これらの元素濃度が高くなるほど磁束
密度は低下することになり，これらの元素量の増大によ
りこのＦ値が８を超えると，後記実施例に示したように
磁束密度が低下し，ヨークとして望ましい磁束密度Ｂ₁₀
＞１.２を確保できなくなる。

【００１７】他方，前記の式で表されるＦ値はフエライ
ト相の安定度を示す指標ともなる。本発明者らは，各種
のフエライト系ステンレス鋼を８００〜９００℃の温度
範囲で１時間加熱して急冷した試料の金属組織を調査
し，鋼の組成と生成したマルテンサイト相の体積率を測
定し，鋼の成分組成がマルテンサイト生成に及ぼす影響
の度合いを数多くの試験から調査し，前記の式で表され
るＦ値＝０となる量比のところで，フエライト相中にマ
ルテンサイト相が存在するか否かの臨界となることを知
った。したがって，このＦ値が０以上では磁気焼鈍後に
マルテンサイトが生成せずフエライト単相組織となる。
マルテンサイト相が存在すると磁気特性が急激に低下す
るので，このＦ値の下限は０に限定される。

【００１８】一方，本発明に従う鋼板に対して，通常は
目的製品の形状に成形加工したあとで，水素雰囲気下，
水素窒素混合雰囲気下または真空下で磁気焼鈍を施すこ
とによって必要な磁気特性を付与するが，その焼鈍温度
が７００℃未満では部品加工時に生じた素材の加工歪み
を完全に除去することができない場合があり，このため
に良好な磁気特性を安定して得られない。磁気焼鈍温度
を上昇させると一般に最大透磁率は向上するが１２００
℃を超えるような高温では，かような高温に耐える焼鈍
炉自体の構築が困難で，磁気焼鈍そのものが困難とな
る。したがって，磁気焼鈍温度についての全体的な上限
と下限は７００℃と１２００℃に自ずと限定される。し
かし，この温度範囲において，Ｆ値との関係で最適範囲
が存在することは後記実施例で示すとおりであり，この
点に本発明の大きな特徴がある。

【００１９】このように，本発明は前記の式で示される
Ｆ値と磁気焼鈍温度との間に，磁束密度，最大透磁率と
いった磁気特性を改善し且つ優れた耐食性を示す相関を
見いだした点に特徴を有するものであるが，各成分につ
いては，それぞれの理由により，その含有量が規制され
ねばならない。以下に各化学成分の含有量を規制した理
由を概説する。

【００２０】Ｃ：炭化物を形成しやすく磁気特性や耐食
性を劣化させるのでＣ量は０.０２重量％以下に限定し
た。

【００２１】Ｓｉ：フェライト生成元素であり，磁気特
性および耐食性を向上させるのに有効に作用する元素で
ある。磁気焼鈍後においてフェライト単相組織を確保
し，良好な磁気特性と耐食性を付与するには０.７重量
％以上含有させる必要がある。しかし，３.０重量％を
越えると逆に磁束密度が低下するとともに，加工性も劣
化するのでＳｉの含有量は０.７〜３.０重量％に限定し
た。

【００２２】Ｍｎ：製鋼時の脱酸に必要な元素であるが
磁気特性を劣化させる元素でもあるためその上限を０.
７重量％とした。

【００２３】Ｐ：磁気特性を劣化させる元素であること
から，その上限を０.０４重量％とした。

【００２４】Ｓ：不純物元素であるＳは硫化物を形成し
やすく磁気特性を劣化させるので低く抑える必要があ
る。この理由からその上限を０.００５重量％に限定し
た。

【００２５】Ｎｉ：オーステナイト生成元素であり，磁
気特性を劣化させる。このためその上限を０.５重量％
とした。

【００２６】Ｃｒ：本発明鋼の用途に必要な耐食性を確
保するのに必須の元素であり，この意味から９.０重量
％以上含有させる必要がある。しかし，Ｃｒを多量に含
有させると磁気特性が低下する。したがって，その上限
を１８.０重量％とした。

【００２７】Ｎ：Ａｌと窒化物を形成し磁気特性を劣化
させる。このため，その上限を０.０２重量％とした。

【００２８】Ａｌ：鋼の脱酸剤として添加される元素で
あり，脱酸にともなって不純物を低減することにより磁
気特性を向上させるのに寄与する。しかしＡｌ自体は磁
気特性を劣化させる元素である。したがって，その上限
を１.０重量％に限定した。ただし，場合によってはＡ
ｌは無添加でもよい。

【００２９】Ｆ値：Ｆ値は前述の理由から０以上８以下
に限定されるが，このＦ値が磁気焼鈍温度（θ℃）との
関係で良好な磁束密度を得る図１の斜線域は，後記の実
施例で示すように，数値的には， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，７００≦θ≦２１.３
Ｆ＋８５０ (2) ０≦Ｆ値≦２.３５において，−２３.８Ｆ＋１１０
０≦θ≦１２００ (3) ２.３５＜Ｆ値＜８において，７００≦θ≦１２０
０である。

【００３０】同じく_,Ｆ値が磁気焼鈍温度（θ℃）との
関係で良好な磁束密度と高い最大透磁率を同時に得る図
２の斜線域は，後記の実施例で示すように，数値的に
は， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，−２３.８Ｆ＋１１０
０≦θ≦１２００ (2) ２.３５＜Ｆ値＜８において，９００≦θ≦１２０
０である。この場合，磁気焼鈍中に窒化が生ずると高い最
大透磁率が得られない。したがって水素雰囲気下または
真空下で磁気焼鈍を行なう。Ｆ値が低い(1) の領域でも
最大透磁率が高くなるのは，焼鈍温度が高いことによっ
て結晶粒径が大きくなり，且つ焼鈍中にＣ量とＮ量が低
減して見掛け上Ｆ値が高くなったことによる作用効果で
あると考えてよい。

【００３１】同様に，Ｆ値が磁気焼鈍温度（θ℃）との
関係で良好な磁束密度と優れた耐食性を同時に得る図３
の斜線域は，後記の実施例で示すように，数値的には， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，７００≦θ≦２１.３
Ｆ＋８５０ (2) ２.３５＜Ｆ値＜８において，７００≦θ≦９００である。この領域において水素雰囲気下または窒素水素
雰囲気下で磁気焼鈍したときに耐食性が向上するのは，
この領域の焼鈍温度で磁気焼鈍後の表層部に耐食性を高
めるＳｉ酸化物の膜が生成したことによると考えられ
る。この場合，真空下の焼鈍ではＳｉ酸化膜の生成が不
十分となり，高い耐食性を得ることは難しい。

【００３２】以下に実施例を挙げて本発明の効果を具体
的に示す。

【００３３】

【実施例】表１に供試鋼の化学成分値（重量％）を示し
た。これらのうち，Ａ−１は従来の代表的な電磁軟鉄で
あり，Ｂ１〜１２は本発明で規定する成分組成を有する
鋼である。Ｃ１〜４はＦ値が本発明で規定する範囲を外
れる比較鋼である。いずれの鋼も当該化学成分値を有す
る鋼に溶解し，熱間圧延，冷間圧延，仕上げ焼鈍，酸洗
を経て板厚１ｍｍの鋼板とした。

【００３４】各鋼板より，外径４５ｍｍで内径３３ｍｍ
のリング試験片を切り出し，水素雰囲気下で焼鈍温度６
５０℃，７００℃，８５０℃，９５０℃，１０００℃，
１０５０℃，１１００℃，１１５０℃の各温度で磁気焼
鈍を施した。いずれの温度でも焼鈍時間は１時間とし
た。ただし，Ａ−１鋼については水素雰囲気下で８５０
℃×１時間のみの磁気焼鈍を施した。

【００３５】得られた磁気焼鈍後の各試験片について，
磁束密度（Ｂ₁₀(T) ）と最大透磁率（μ_m) を測定し
た。それらの結果を表２と表３に示した。表２における
磁束密度（Ｂ₁₀(T) ）は１０（Oe) における磁束密度
（単位テスラ＝ガウス×10⁴)）である。また磁気焼鈍前
の鋼板について電気抵抗率（μΩ・ｃｍ）を測定し，そ
の結果を表４に示した。電気抵抗率は厚み１.０ｍｍの
鋼板について長さ５００ｍｍのものをホイートストーン
ブリッジ法により測定した。

【００３６】さらに, 前記試験片と同一条件で磁気焼鈍
した鋼板についてＪＩＳＺ２３７１に準拠した２４時間
の塩水噴霧試験による耐食性を調べ, その結果を表５に
示した。耐食性の評価は，目視判定によりほとんど発錆
しないものを○，点錆が軽く分布しているものを△，面
積率で１０％以上の錆が発生したものについては×にて
判定した。２４０時間後もほとんど発錆しないものにつ
いては◎とした。Ａ−１鋼においてはＮｉメッキを施し
た後，塩水噴霧試験を行った。

【００３７】また，前記の耐食性試験で良好な耐食性を
示した本発明鋼の代表的なものについて磁気焼鈍後の試
片の表層部をＧＤＳ分析したところ，最外表面に顕著な
Ｓiの濃化が確認されたので，ＡＥＳ分析によって膜厚
と，Ｓｉが最も濃化している深さにおけるＳｉ濃度（原
子％）を測定し，その結果を表６に示した。ここで膜厚
は，酸化皮膜内で酸素が最も濃化している部分の酸素濃
度（原子％）に対して酸素濃度（原子％）が１／２とな
る深さとした。

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【表３】

【００４１】

【表４】

【００４２】

【表５】

【００４３】

【表６】

【００４４】これらの試験結果から，次のことがわか
る。

【００４５】電磁軟鉄であるＡ−１は, 表２と表３に見
られるように, 磁束密度Ｂ₁₀が１.５７Ｔ，最大透磁率
μ_m＝１２０００と磁気特性に優れている。また，表５
に見られるように耐食性もＮｉメッキを施しているため
良好である。しかし，表４に見られるように電気抵抗率
が９.８μΩ・cmと低い。

【００４６】比較鋼であるＣ−１，３および４はＦ値が
いずれも０未満であり，このため磁気焼鈍温度８５０〜
１１５０℃においで安定してフェライト組織が得られ
ず，磁気特性が大幅に劣化してしまう。また，Ｃ−１鋼
はＣｒ量が８.０１重量％と低いため，耐食性について
も劣る。

【００４７】比較鋼であるＣ−２はフェライト組織を呈
するがＦ値が８を超えるので磁気特性が大幅に劣化して
いる。

【００４８】これに対して本発明に従うＢ１〜１２のも
のは，表２に○印で示す磁気焼鈍温度のときにＢ₁₀が
１.２Ｔを超え，また表３に示されるように良好な最大
透磁率を示す。そして表４に見られるように電気抵抗率
もすべて８０μΩ・ｃｍを超えており，耐食性も良好で
ある。

【００４９】ここで，Ｆ値と磁気焼鈍温度（θ℃）が磁
束密度にどのように関与しているかを，表２の結果を参
照にしながら（実際にはＢ１〜Ｂ１２以外にも多数の供
試鋼を作製したが表２はその代表的なものを示した），
整理して示したのが図１である。

【００５０】図１においてＢ₁₀が１.２Ｔを超える範囲
を斜線域で示してある。図１の結果から，Ｆ値が本発明
で規定する０〜８内にあり且つ磁気焼鈍温度が７００〜
１２００℃範囲内にあっても，この斜線域から外れる場
合があることがわかる。これらは表２の●印を付したも
のに代表される。

【００５１】この図１の斜線域を外れる領域は，数値的
に表現すると，Ｆ値＜２.３５において，２１.３Ｆ＋８
５０＜θ＜−２３.８Ｆ＋１１００の関係を満足する範
囲となる。

【００５２】換言すれば，Ｂ₁₀＞１.２Ｔが安定して得
られる範囲は， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，７００≦θ≦２１.３
Ｆ＋８５０ (2) ０≦Ｆ値≦２.３５において，−２３.８Ｆ＋１１０
０≦θ≦１２００ (3) ２.３５＜Ｆ値＜８において，７００≦θ≦１２０
０となる。すなわち，この領域においては，８０μΩ・ｃ
ｍ以上の電気抵抗率と優れた耐食性を維持しながら，磁
束密度Ｂ₁₀＞１.２Ｔが安定して得られる。

【００５３】一方，表３の最大透磁率の結果を見ると，
前記図１の斜線域を外れるもの（表３の●印）は同時に
最大透磁率も低くなっている。しかし，図１の斜線域に
あって高い磁束密度のものでも，最大透磁率には差があ
る（表３の○印のもの）。これらのうち，目標とする最
大透磁率μ_mが１００００を超えるものを整理して示し
たのが図２である。

【００５４】図２の斜線域は最大透磁率μ_mが１０００
０を超える範囲を示す。この範囲を数値的に表現する
と， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，−２３.８Ｆ＋１１０
０≦θ≦１２００ (2) ２.３５＜Ｆ値＜８において，９００≦θ≦１２０
０となる。すなわち，この領域では，８０μΩ・ｃｍ以上
の電気抵抗率と優れた耐食性を維持しながら，Ｂ₁₀＞
１.２Ｔが安定して得られ且つ最大透磁率μ_m＞１００
００が安定して得られる。

【００５５】さらに，表５の耐食性試験結果から，磁気
焼鈍温度が７００〜９００℃付近のものは特に良好な耐
食性を示すことがわかる。これは，Ｓｉの酸化物が表層
部に濃化したことによると考えられる。

【００５６】表５と表６の結果から，特に良好な耐食性
は，磁気焼鈍を行なうことによって膜厚２００Å以上で
この膜厚内でＳｉが最も濃化している深さのＳｉ濃度が
８原子％以上のＳｉ酸化膜が生成されたときであると判
断された。このことを示すためにＡＥＳ分析結果の一例
を図４に示した。

【００５７】図４は，供試鋼としてＣ＝0.012％, Ｓｉ
＝0.9％, Ｍｎ＝0.20％, Ｐ＝0.03％, Ｓ＝0.0009％,
Ｎｉ＝0.01％, Ｃｒ＝12.99％, Ｎ＝0.0018％, Ｏ＝0.0
026％, Ａｌ＝0.015 ％, Ｆ値が2.48の鋼を用い，これ
を８５０×１時間（水素雰囲気中）の磁気焼鈍を行った
サンプルについて，表層から深さ方向にＡＥＳ分析を行
った場合のプロフイルを示している。なお，測定面積は
直径１００μｍの円内である。横軸はスパッタリング時
間で表されているが，このスパッタリング時間と深さと
の間には一定の関係があり，この関係は標準サンプルを
用いて予め求めておいた。この関係を用いて，図４の酸
化皮膜の膜厚を求めると２６０オングストロームであっ
た。また，Ｓｉが最も濃化している深さにおけるＳｉ濃
度は１７原子％であった。

【００５８】表６は，同様の方法で，S.Ｎo.Ｂ−５，Ｂ
−７およびＢ−１０のＡＥＳ分析結果を示したものであ
るが，これらの試験からＦ値と焼鈍温度の関係が適切な
場合に，表層の酸化皮膜中に高い濃度でＳｉが濃化する
ことが明らかとなった。このＳｉ酸化膜の生成条件を，
磁気焼鈍温度と鋼のＦ値の関係で整理したのが図３であ
る。

【００５９】図３の斜線域は，膜厚２００Å以上で且つ
この膜厚内でＳｉが最も濃化している深さにおけるＳｉ
濃度が８原子％以上である領域を示している。この範囲
を数値的に示すと， (1) ０≦Ｆ値≦２.３５において，７００≦θ≦２１.３
Ｆ＋８５０ (2) ２.３５＜Ｆ値＜８において，７００≦θ≦９００となる。すなわち，この領域では，８０μΩ・ｃｍ以上
の電気抵抗率とＢ₁₀＞１.２Ｔが安定して得られ且つ濃
化したＳｉ酸化膜の存在によって耐食性が極めて良好と
なる。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
リレー，各種モーター用途に好適な磁束密度Ｂ１０＞
１.２Ｔで電気抵抗率ρ≧８０μΩ・cmを有し，また磁
気シールド用途にも使用可能な最大透磁率μｍ≧１００
００を示しかつ素材のままで耐食性が良好な軟磁性鋼が
得られ，この分野に多大の貢献ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】優れた磁束密度が得られるＦ値と磁気焼鈍温度
との関係を示す図である。

【図２】優れた磁束密度と高い最大透磁率が同時に得ら
れるＦ値と磁気焼鈍温度との関係を示す図である。

【図３】優れた磁束密度と優れた耐食性が同時に得られ
るＦ値と磁気焼鈍温度との関係を示す図である。

【図４】磁気焼鈍後の試料についてのＡＥＳ分析結果を
例を示すプロフイル図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で，Ｃ：０.０２％以下，Ｓｉ：
０.７〜３.０％，Ｍｎ：０.７％以下，Ｐ：０.０４％以
下，Ｓ：０.００５％以下，Ｎｉ：０.５％以下，Ｃｒ：
９.０〜１８.０％，Ｎ：０.０２％以下，Ａｌ：１.０％
以下（無添加を含む），を含有し，且つＦ値＝Ｃｒ＋Ｓｉ＋２.１Ａｌ−３７.０（Ｃ＋Ｎ）−
２.０Ｎｉ−０.６Ｍｎ−１０.８で定義されるＦ値が０以上８以下となるように各成分量
が調整され，残部がＦｅおよび不可避的不純物からな
り，このＦ値に応じて図１の斜線域の温度範囲で水素雰
囲気下，窒素水素混合雰囲気下または真空下で磁気焼鈍
を施してなる，フエライト単相組織を呈し且つ磁束密度
Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上を有する耐食性軟磁性鋼。
【請求項２】当該範囲のＦ値に応じて図２の斜線域の
温度範囲で水素雰囲気下または真空下で磁気焼鈍を施し
てなる，フエライト単相組織を呈し磁束密度Ｂ₁₀が１.
２（テスラ）以上で且つ最大透磁率が１００００以上を
有する請求項１に記載の耐食性軟磁性鋼。
【請求項３】当該範囲のＦ値に応じて図３の斜線域の
温度範囲で水素雰囲気または窒素水素混合雰囲気下で磁
気焼鈍を施してなる，フエライト単相組織を呈し磁束密
度Ｂ₁₀が１.２（テスラ）以上で且つ表層の酸化物皮膜
中にＳｉが濃化している請求項１に記載の耐食性軟磁性
鋼。
【請求項４】表層の酸化物皮膜は膜厚が２００Å以上
で且つこの膜厚内でＳｉが最も濃化している深さにおけ
るＳｉ濃度が８原子％以上である請求項３に記載の耐食
性軟磁性鋼。
【請求項５】電気抵抗率が８０μΩ・ｃｍ以上である
請求項１，２，３または４に記載の耐食性軟磁性鋼。