JPS61129803A - 内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法 - Google Patents
内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法Info
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- JPS61129803A JPS61129803A JP59250568A JP25056884A JPS61129803A JP S61129803 A JPS61129803 A JP S61129803A JP 59250568 A JP59250568 A JP 59250568A JP 25056884 A JP25056884 A JP 25056884A JP S61129803 A JPS61129803 A JP S61129803A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方
法に関し、特に内部欠陥のない製品を得ることを目的と
する。
法に関し、特に内部欠陥のない製品を得ることを目的と
する。
Ｆｅ−８１合金、 Ｆｅ −８１−ＡＡ金合金中には、
Ｆ・−６，５憾ｓｉ合金や？・−９，６憾ｓｉ−翫４係
Ａｔ合金（センダスト）のように、極めて透磁率が高く
、優れた軟磁気特性を示すものがある。
Ｆ・−６，５憾ｓｉ合金や？・−９，６憾ｓｉ−翫４係
Ａｔ合金（センダスト）のように、極めて透磁率が高く
、優れた軟磁気特性を示すものがある。
特にセンダストは、１９７３年に増本、中本両博士によ
って発明されて以来、ダストコア、磁気ヘッドなど多く
の電子機器に応用されて来ている。特番ζ磁気ヘッド奢
こ関しては、磁気記録媒体の高密度化に伴い記録媒体の
高保磁力化が進みつつある昨今では、従来側われてきた
フェライトヘッドよりも飽和磁化の高いセンダストの方
が記録に適する材料として注目されている。また、Ｆ・
−＆５９６８１合金についても、高い飽和磁束密度を持
つことから変圧器の鉄心やその他の電気、電子機器への
利用が考えられている。
って発明されて以来、ダストコア、磁気ヘッドなど多く
の電子機器に応用されて来ている。特番ζ磁気ヘッド奢
こ関しては、磁気記録媒体の高密度化に伴い記録媒体の
高保磁力化が進みつつある昨今では、従来側われてきた
フェライトヘッドよりも飽和磁化の高いセンダストの方
が記録に適する材料として注目されている。また、Ｆ・
−＆５９６８１合金についても、高い飽和磁束密度を持
つことから変圧器の鉄心やその他の電気、電子機器への
利用が考えられている。
軟磁気特性の優れたこれらの高８１合金を実際に電子部
品等屹適用する場合、最も問題となるのは、これらの合
金が脆性を示すため圧延により薄く加工することができ
ないという点である。このためセンダストの場合には、
鋳造後、素材をスライスすることにより磁気ヘッド用薄
片を作製しており、ヘッドの製造工程の中では極めて効
率の悪い工程となっている。その上、センダストは鋳造
凝固時にクラック、ピンホールなどが出来やすく、これ
らの欠陥の除去が不可欠であり、そのための工程も必要
となる。
品等屹適用する場合、最も問題となるのは、これらの合
金が脆性を示すため圧延により薄く加工することができ
ないという点である。このためセンダストの場合には、
鋳造後、素材をスライスすることにより磁気ヘッド用薄
片を作製しており、ヘッドの製造工程の中では極めて効
率の悪い工程となっている。その上、センダストは鋳造
凝固時にクラック、ピンホールなどが出来やすく、これ
らの欠陥の除去が不可欠であり、そのための工程も必要
となる。
以上のような製造工程上の問題を解決するため、以下の
ような様々な方法が試みられて来ている。
ような様々な方法が試みられて来ている。
■熱間に詔ける圧延、変形
■添加元素による加工性の改善
■融体急冷法
■圧延後成分１ｉ１１整法
■の熱間において圧延、変形を行なう方法は、１０００
’Ｏ以上で極めて低い歪速度をとることにより可能とな
るが、その条件を工業的に実現するのはかなりの困難を
伴なうものである。
’Ｏ以上で極めて低い歪速度をとることにより可能とな
るが、その条件を工業的に実現するのはかなりの困難を
伴なうものである。
■の添加元素により加工性を向上させようという試みも
、元素の添加により若干の加工性の改善は見られるもの
のやはり脆性を示し、薄板への加工は依然困難であると
とも１こ、これら添加元素により磁性が悪化してしまう
という欠点がある。■の融体気冷法は溶融金属から直接
薄板形状へ鋳造しようというもので、圧延加工すること
なしに薄板が得られるという点で、このような脆性を示
す素材に対しては極めて有効な方法である。■の圧延後
の成分調整法は低Ｓｉ、低ＡＬ鋼を溶製し、圧延により
薄板とした後、表面からの浸透によりｓｔあるいは紅を
富化させ、最終的に高８１鋼薄板とするものである。こ
の方法は、１弓、同郷により提案され、三谷、大西らに
より詳しく検討されたものである。
、元素の添加により若干の加工性の改善は見られるもの
のやはり脆性を示し、薄板への加工は依然困難であると
とも１こ、これら添加元素により磁性が悪化してしまう
という欠点がある。■の融体気冷法は溶融金属から直接
薄板形状へ鋳造しようというもので、圧延加工すること
なしに薄板が得られるという点で、このような脆性を示
す素材に対しては極めて有効な方法である。■の圧延後
の成分調整法は低Ｓｉ、低ＡＬ鋼を溶製し、圧延により
薄板とした後、表面からの浸透によりｓｔあるいは紅を
富化させ、最終的に高８１鋼薄板とするものである。こ
の方法は、１弓、同郷により提案され、三谷、大西らに
より詳しく検討されたものである。
しかしながら、従来までに提案された浸透方法は、浸透
処理時間が３０分以上と長く、また温度も１ｚ ａ ｏ
°ａ ＩＩＡ Ｗｅと極めて高いことから、浸透処理
後の薄鋼板の形状が極めて悪くなるという欠点があった
。更に高透磁率材料を製造する上で最も致命的な現象は
、従来、法では浸透に伴いカーケンダルボイドと称する
大きなボイドが生成し、焼結処理を施してもなお相当量
残存するため、透磁率が著しく低下するということにあ
る。Ｂ１の浸透法により高８１薄鋼板を製造する方法が
未だ現実のものとなっていないのは、ボイドの消去が困
難であるという一点にあると言っても過言ではない。
処理時間が３０分以上と長く、また温度も１ｚ ａ ｏ
°ａ ＩＩＡ Ｗｅと極めて高いことから、浸透処理
後の薄鋼板の形状が極めて悪くなるという欠点があった
。更に高透磁率材料を製造する上で最も致命的な現象は
、従来、法では浸透に伴いカーケンダルボイドと称する
大きなボイドが生成し、焼結処理を施してもなお相当量
残存するため、透磁率が著しく低下するということにあ
る。Ｂ１の浸透法により高８１薄鋼板を製造する方法が
未だ現実のものとなっていないのは、ボイドの消去が困
難であるという一点にあると言っても過言ではない。
本発明は上記した従来技術の欠点を改善するためになさ
れたもので、圧延後成分調整法に改良を加えることによ
り、ボイドの生成を極めて低く抑制することのできる製
造法を提供しようとするものである。
れたもので、圧延後成分調整法に改良を加えることによ
り、ボイドの生成を極めて低く抑制することのできる製
造法を提供しようとするものである。
本発明者らは、従来性なわれてきたＳｉ浸透条件を詳細
に検討した結果、ｓｔ浸透処理後にも拡散均一化処理後
にもボイドの残留しない条件を見い出した。かつ、この
Ｓｉ浸透処現により所望の８１量に調整した結果、極め
て高い透磁率を有する高Ｓｉ薄板を得ることができた。
に検討した結果、ｓｔ浸透処理後にも拡散均一化処理後
にもボイドの残留しない条件を見い出した。かつ、この
Ｓｉ浸透処現により所望の８１量に調整した結果、極め
て高い透磁率を有する高Ｓｉ薄板を得ることができた。
即ち、本発明者らは試験、研究を重ねた結果、外部雰囲
気からの８１の浸透する速度に関してＢ１化合物の分圧
が極めて大きな要因となって訝り、Ｂ１化合物の分圧が
高ければ高い程８１の浸透速度は速いが、反面分圧が高
いとボイド量が多くなることを見い出したものである。
気からの８１の浸透する速度に関してＢ１化合物の分圧
が極めて大きな要因となって訝り、Ｂ１化合物の分圧が
高ければ高い程８１の浸透速度は速いが、反面分圧が高
いとボイド量が多くなることを見い出したものである。
第１ ！！ｉｌ ｉ（８ＬＣ１，雰囲気中テＦ＊−１４
Ｔｏ Ａｔ鋼を処理する場合において、５ｔｃｚ、分圧
を変えるため導入ガス中８１ＯＡ、量を１０％、１６悌
、５５％と変えた場合の基板の重量変化を示す。
Ｔｏ Ａｔ鋼を処理する場合において、５ｔｃｚ、分圧
を変えるため導入ガス中８１ＯＡ、量を１０％、１６悌
、５５％と変えた場合の基板の重量変化を示す。
重量変化はｓｉの浸透の程度を表わすパラメーターであ
り、重量変化が大きい程Ｓｉが多く浸透していることを
示している。この現象はＦｅＣ４が系外に出る５ Ｆｅ
＋ Ｓ ＩＣ４−＊ Ｆｅ、 ８ ｌ＋２Ｆ’ｅＣＬ
、の反応のためであると考えられている。この第１図よ
り、明らかに８１分圧が高いほうが、Ｓｉの浸透速度が
速いことがわかる。
り、重量変化が大きい程Ｓｉが多く浸透していることを
示している。この現象はＦｅＣ４が系外に出る５ Ｆｅ
＋ Ｓ ＩＣ４−＊ Ｆｅ、 ８ ｌ＋２Ｆ’ｅＣＬ
、の反応のためであると考えられている。この第１図よ
り、明らかに８１分圧が高いほうが、Ｓｉの浸透速度が
速いことがわかる。
しかし、ボイド量については、逆にＳｉ分圧が高くなる
と増加する傾向が認められる。
と増加する傾向が認められる。
第２図はＳｉ浸透処理後と拡散均一化処理後の５ｔｃｔ
、量とボイド量との関係を示すもので、Ｓｉ分圧が高く
なるとボイド量が増加することが明確に示されている。
、量とボイド量との関係を示すもので、Ｓｉ分圧が高く
なるとボイド量が増加することが明確に示されている。
この理由は明確ではないが、次のよう１こ考えられる。
即ち、導入ガス中のｓ ｉ ａｔ４量を少なくすると、
単位時間、単位表面積あたり外部より浸透する８１量は
減少するが、これはカーケンダル界面を通して内部に浸
透する８１原子の量も少なくなることを示しており、空
孔、つまりカーケンダルボイドの発生も少なくなる。こ
のような状況下では、試料が熱的に活性であるために起
こるＦｅ％８１原子の拡散が８１の浸透現象とオーダー
的に並行して進行するため、生成したカーケンダルボイ
ドが集合して安定なボイドとなる以前基ζ、内部の転位
等によって吸収、消滅しやすくなる。
単位時間、単位表面積あたり外部より浸透する８１量は
減少するが、これはカーケンダル界面を通して内部に浸
透する８１原子の量も少なくなることを示しており、空
孔、つまりカーケンダルボイドの発生も少なくなる。こ
のような状況下では、試料が熱的に活性であるために起
こるＦｅ％８１原子の拡散が８１の浸透現象とオーダー
的に並行して進行するため、生成したカーケンダルボイ
ドが集合して安定なボイドとなる以前基ζ、内部の転位
等によって吸収、消滅しやすくなる。
従って８１の浸透スピードを遅くすることにより、ボイ
ドの残留が抑制されることになる。
ドの残留が抑制されることになる。
本発明者らは、更に８１分圧と得られた製品の磁性特性
についても検討した結果、第３図に示すように、５ｔｃ
ｔ、量が少ないほど保磁力が低くなるとの知見を得た。
についても検討した結果、第３図に示すように、５ｔｃ
ｔ、量が少ないほど保磁力が低くなるとの知見を得た。
本発明は、これら実験研究により得られた知見に基づく
もので、Ｓｌ浸透処理雰囲気中の８１分圧を制御するこ
とにより、ボイドがなく、シかも磁性特性に優れた製品
を得るようにしたものである。
もので、Ｓｌ浸透処理雰囲気中の８１分圧を制御するこ
とにより、ボイドがなく、シかも磁性特性に優れた製品
を得るようにしたものである。
即ち、本発明は通常の工程で製造した薄鋼板をＳｉＣｌ
４を含む雰囲気中に置き、該薄鋼板に８１を浸透させる
に際し、該雰囲気中の５ｌｃｔ、量２５係以下、８１浸
透温度１１００〜１２００°ｏの条件で所要時間Ｓｉ浸
透処理を施し、次いで不活性雰囲気中で拡散処理を施す
ことを基本的な特徴とするものである。
４を含む雰囲気中に置き、該薄鋼板に８１を浸透させる
に際し、該雰囲気中の５ｌｃｔ、量２５係以下、８１浸
透温度１１００〜１２００°ｏの条件で所要時間Ｓｉ浸
透処理を施し、次いで不活性雰囲気中で拡散処理を施す
ことを基本的な特徴とするものである。
これらの限定理由を述べる。
まず５ｉｃｔ、量については、第２図から明らかなよう
に、８１ＣＬ、量２５慢以下ではボイドは殆ど発生しな
い。また第３図から５ｉｃｔ、量２５憾以下で保磁力の
低下は飽和する。この２つの観点から本発明においては
Ｓｉ浸透処理雰囲気中の５ｉＣ４量を２１５９６ 以下
に限定する。
に、８１ＣＬ、量２５慢以下ではボイドは殆ど発生しな
い。また第３図から５ｉｃｔ、量２５憾以下で保磁力の
低下は飽和する。この２つの観点から本発明においては
Ｓｉ浸透処理雰囲気中の５ｉＣ４量を２１５９６ 以下
に限定する。
また浸透温度は、１０００ ’Ｏ未満ではＳｌの浸透が
極めて遅（，１２００”０以上ではｓｉ浸透層１こ形成
されるＦ・、ａｔが融解してしまうため１０００〜１２
００ ’０の範囲とする。但し、ボイド抑制のためには
、できる限り高温にするのが有利である。
極めて遅（，１２００”０以上ではｓｉ浸透層１こ形成
されるＦ・、ａｔが融解してしまうため１０００〜１２
００ ’０の範囲とする。但し、ボイド抑制のためには
、できる限り高温にするのが有利である。
上記した条件の処理によりＳｉが所定量浸透した後、拡
散処理により成分を均一化するのであるが、この拡散処
理は基板を冷却せずに雰囲気を不活性ガスに切り換える
ことにより引き続き行なってもよいし、基板を一度室温
付近まで冷却し、改めて拡散処理を施してもよい。
散処理により成分を均一化するのであるが、この拡散処
理は基板を冷却せずに雰囲気を不活性ガスに切り換える
ことにより引き続き行なってもよいし、基板を一度室温
付近まで冷却し、改めて拡散処理を施してもよい。
な諸、本発明法によって製造し得る高透磁率磁性薄板の
種類としては３〜６．５ ’ｌｒ Ｓｉ −Ｆｅ合金、
センダスト合金があるが、Ｓｌの浸透に供する出発薄鋼
板の成分としては、以下のように定めるのが好ましい。
種類としては３〜６．５ ’ｌｒ Ｓｉ −Ｆｅ合金、
センダスト合金があるが、Ｓｌの浸透に供する出発薄鋼
板の成分としては、以下のように定めるのが好ましい。
■３〜６．５４８１−Ｆ・合金の場合
Ｃ０，０ＩＬｓ以下、 ８１ ０〜４．Ｏ１Ｍｎ ２４
以下、その他年可避不純物は極力低い 方が望ましい。
以下、その他年可避不純物は極力低い 方が望ましい。
■センダスト合金の場合
ｃｏ、ｏｉ慢以下、８１ ４チ以下、Ａｔ３〜８嘩、Ｎ
１４％以下、Ｍｎ２％以下、Ｏｒ。
１４％以下、Ｍｎ２％以下、Ｏｒ。
Ｔ１などの耐食性を増す元素５％以下、その他の不可避
不純物は極力低い方が 望ましい。
不純物は極力低い方が 望ましい。
以下に示す化学成分を持つ合金を、熱間、冷間圧延を経
て、板厚０．４０ｍの薄板を作製この基板を、第４図に
示す装置を用いて、Ｓｉ浸透処理を施した。第４図中、
（１）はＳｉＣ２゜を溝たした丸底フラスコ、（２）は
恒温水槽、（３）は炉、（Ｘ）は試料である。
て、板厚０．４０ｍの薄板を作製この基板を、第４図に
示す装置を用いて、Ｓｉ浸透処理を施した。第４図中、
（１）はＳｉＣ２゜を溝たした丸底フラスコ、（２）は
恒温水槽、（３）は炉、（Ｘ）は試料である。
導入ガス中の５ｔｃｚ、は、８１Ｃ１，気化器の恒温槽
（２）の温度をコントロールすることにより変化させた
。また浸透処理条件は、いずれもＳｌが９．６優まで浸
透する条件に合わせた。
（２）の温度をコントロールすることにより変化させた
。また浸透処理条件は、いずれもＳｌが９．６優まで浸
透する条件に合わせた。
Ｓｉ浸透処理に用いた炉（３）は、炭化ケイ素発熱体を
有し、炉心管は内径４０ｍのセラミック展で８１ＣＡ、
のキャリアガスとしては人ｒを用い、その流量は０．５
１７ｍ１ｎである。
有し、炉心管は内径４０ｍのセラミック展で８１ＣＡ、
のキャリアガスとしては人ｒを用い、その流量は０．５
１７ｍ１ｎである。
このように８１浸透処理を施した試料を化学分析したと
ころ、いずれも目標とするＳｉ量（ｅ、ｇ、）を含有す
ることがわかった。
ころ、いずれも目標とするＳｉ量（ｅ、ｇ、）を含有す
ることがわかった。
第５図及び第６図に、Ｂ１浸透処理後及び１２０Ｇ’０
１時間不活性雰囲気中にて拡散均一化処理後の試料人
〜Ｄの断面組織写真を示す。導入ガス中の８１Ｃ４量が
増すほどｓｔ浸透処還後、拡散均一化処理後ともにボイ
ドの生成が顕著となっている。
１時間不活性雰囲気中にて拡散均一化処理後の試料人
〜Ｄの断面組織写真を示す。導入ガス中の８１Ｃ４量が
増すほどｓｔ浸透処還後、拡散均一化処理後ともにボイ
ドの生成が顕著となっている。
拡散均一化処理後の組織を見ると、試料りは残留ボイド
が大きく、数多くあるのに比べ、試料Ａ −Ｃはいずれ
もボイドはほとんど見られない。
が大きく、数多くあるのに比べ、試料Ａ −Ｃはいずれ
もボイドはほとんど見られない。
第１図は８１浸透逃埋時間と重量変化との関係を示すグ
ラフ、第２図はｓ ｔ ｃｔ４量とボイド量との関係を
示すグラフ、第３図は８１Ｃ１，量と保磁力との関係を
示すグラフ、第４図は実施例実施のための装置概略図、
第Ｓ図と第６図は金属の断面組織を示す顕微鏡写真であ
る。
ラフ、第２図はｓ ｔ ｃｔ４量とボイド量との関係を
示すグラフ、第３図は８１Ｃ１，量と保磁力との関係を
示すグラフ、第４図は実施例実施のための装置概略図、
第Ｓ図と第６図は金属の断面組織を示す顕微鏡写真であ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 通常の工程で製造した薄鋼板をＳｉＣｌ＿４を含む雰囲
気中に置き、該薄鋼板にＳｉを浸 透させるに際し、 該雰囲気中のＳｉＣｌ＿４量２５％以下、Ｓｉ浸透温変
１１００〜１２００℃の条件で所要時間Ｓｉ浸透処理を
施し、次いで不活性雰囲気 中で拡散処理を施すことを特徴とする内部 欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250568A JPS61129803A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法 |
| EP85904865A EP0198084B1 (en) | 1984-09-28 | 1985-09-26 | Process for producing thin magnetic steel plate having high permeability |
| KR1019860700166A KR950013285B1 (ko) | 1984-09-28 | 1985-09-26 | 고투자율 자성 박강판의 제조방법 |
| DE8585904865T DE3585686D1 (de) | 1984-09-28 | 1985-09-26 | Verfahren zur herstellung duenner magnetischer stahlbleche hoher permeabilitaet. |
| PCT/JP1985/000535 WO1986002105A1 (en) | 1984-09-28 | 1985-09-26 | Process for producing thin magnetic steel plate having high permeability |
| US06/845,873 US4832762A (en) | 1984-09-28 | 1985-09-26 | Method for producing thin steel sheet of high magnetic permeability |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250568A JPS61129803A (ja) | 1984-11-29 | 1984-11-29 | 内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129803A true JPS61129803A (ja) | 1986-06-17 |
| JPH0580122B2 JPH0580122B2 (ja) | 1993-11-08 |
Family
ID=17209823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250568A Granted JPS61129803A (ja) | 1984-09-28 | 1984-11-29 | 内部欠陥のない高透磁率磁性薄鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129803A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324015A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高珪素鋼板の製造装置 |
| JPS6324033A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 化学気相蒸着処理を利用した金属材の製造方法 |
| JPS6324034A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 絶縁皮膜を有する高珪素鋼板の製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06224971A (ja) * | 1993-01-22 | 1994-08-12 | Nec Commun Syst Ltd | データの変化検出方式 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5342019A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Hitachi Ltd | Floating type magnetic head |
-
1984
- 1984-11-29 JP JP59250568A patent/JPS61129803A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5342019A (en) * | 1976-09-29 | 1978-04-17 | Hitachi Ltd | Floating type magnetic head |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6324015A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 高珪素鋼板の製造装置 |
| JPS6324033A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 化学気相蒸着処理を利用した金属材の製造方法 |
| JPS6324034A (ja) * | 1986-07-16 | 1988-02-01 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 絶縁皮膜を有する高珪素鋼板の製造方法 |
| JPH048504B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1992-02-17 | ||
| JPH0465900B2 (ja) * | 1986-07-16 | 1992-10-21 | Nippon Kokan Kk |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0580122B2 (ja) | 1993-11-08 |
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