TWI249578B - Fe-Ni based permalloy and method of producing the same and cast slab - Google Patents

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TWI249578B
TWI249578B TW090120064A TW90120064A TWI249578B TW I249578 B TWI249578 B TW I249578B TW 090120064 A TW090120064 A TW 090120064A TW 90120064 A TW90120064 A TW 90120064A TW I249578 B TWI249578 B TW I249578B
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Tsutomu Omori
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Nippon Yakin Kogyo Co Ltd
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Description

1249578 五、發明說明（2) 度’進而有效括祝上 發明所欲解決以性能的製品到市場上。 本發明的目的在 鋼合金。亦即，本出回應上述要求之Fe-Ni系透磁 善PB材料與絲 月的目的在於開發一種材料，此係改 料，材料的磁：特：：特⑯，將各別升格至相當於pc材 材料。更進一步改善及更高的靈敏度與頻率之用途的 用以解決課題的手段： 以下ίϊ對實現上述目的之研究上，諸位發明者發現依照 =下的要點組成的Fe_Ni系透磁鋼合金較為理想，而 出本發明。 亦即，本發明係一種Fe—Ni系透磁鋼合金，其特徵在 於··含有Ni ·· 30〜85wt%、C ·· 〇· 〇i5wt% 以下、si ·· !· 〇wt〇/〇 以下、Μη ·· 1 · Owt% 以下、p ·· 〇· 〇iwt% 以下、s ·· 〇· 〇〇5wt% 以下、0 :0.006wt%以下及A1 :〇.〇2wt%以下，其餘部分為 Fe與無可避免的不純物所構成；而Ni離析量CNis為 0.15wt% 以下、最好是 〇.l〇wt°/〇。 CNis = Ni 成分分析值（wt% ) X CiNis (c· p· s·) /C i N i ave· ( c· Ρ· s.)
CiNis ·· X射線強度的標準偏差（c· p· s.)
CiNiave· ··全部X射線強度的平均強度（c.p.s·) 並且，本發明係一種Fe-Ni系透磁鋼合金，其特徵在 於··含有Ni : 30〜85wt%、C : 0· 015wt% 以下、Si : 1· 〇wt%
2053-4279-PF.ptd
1249578 五、發明說明（3) 以下、Mn : l.〇wt%以下、p : 〇 〇1^%以 以下、〇 : o. 〇〇6Wt% 以下及A1 : 〇. 02wt% 以下S 宜0. 〇〇5Wt% Fe與無町避免的不純物所構成；且由Ni旦^餘，分為 0. 15wt%以下的熱拉伸材料所構成。 里Nis為 CNis 二 Νι 成分分析值（wt%) /CiNiave· (c· ρ· s· ) 、· Ρ· s·) C i N i s · X射線強度的標準偏差（c · p $
CiNiave· ·全部x射線強度的平均強产 再者，有關本發明的合金係，加上& (C.P.S·) 更進-步由Mo、Cu、c〇及Nb '的組成成分’ 上，對此各別添加加％以下、且t出的任\種或2種以 内所構成的合金較佳。 σ汁為2〇wt%以下的範圍 並且’對於本發明的合 以上的非金屬夾雜物&曰k = +係將相虽於圓直徑0.1 個/龍2以下^佳 的1控制在20個W以下、最好是1〇 並且’有關本發明的合金俦 ("含Ni35〜4〇wt%的合金=具下組成者較佳： //m = 50 00 0以上、 皇/形，係扣顯示最大導磁率 〇· 〇5[Oe]以下的磁力特性者。 上保磁力He = (2)含…40〜50w«的合金之情形系 /^二1 0 00 00以上、初導磁率以=3〇⑽‘顯示最大導磁率 =〇· 〇2[Oe]以下的磁力特性者。 从上、保磁力Hc (3 ^含Ni7〇〜85wt%的合金之情形， //ιη=40〇〇〇〇以上、 ’、曰-員示最大導磁率 初導场率w=2_G(U上、保磁她 1249578 五、發明說明（4) =0· 0 06 [Oe]以下的磁力特性者。 、、 本^明k出《種F e - N i糸透磁鋼合金之製造方 法’其特徵在於：含有…：3〇〜85wt%、C : 〇· 〇15wt%以 下、Si ·1·〇μ%以下、Mn :1〇wt% 以下、p 以 下、S : 0· 〇〇5wt% 以下、〇 : 〇· 〇〇6〇wt% 以下及A1 : 〇. 〇2以％ 以下，更進一步依需要由、Cu、Co及Nb之中所選出的任 1種或2種以上，對此各別含15wt%以下、且合計為2〇“％以 下’其餘部分為F e與無可避免的不純物所構成，藉由連續 鑄造法將此合金作成鑄造板，對該連續鑄造板進行均勻化 熱處理’並施予熱軋壓延。 再者，有關本發明的製造方法，對於連續鑄造，係指 不用電磁攪拌而進行鑄造；連續鑄造板的鑄造組織，係使 用等軸晶的面積比例為丨％以下的透磁鋼合金用鑄造板較 佳。 因此，上述均勻化熱處理係將連續鑄造板以1 1 〇 〇它 、1 3 7 5 C的溫度、將下述的N i擴散距離DN i設為39以上的條 件來處理較佳，甚至，熱軋壓延工程之後依需要施予冷軋 壓延，做成製品。
DNi = (D,t)1/2//zm D :擴散係數，d = D0 x exp (_Q/RT ) D 〇 :振動數項=1 · 6 3 x 1 0 8 / // m2 · s_1
Q ·· Ni 擴散的活化能=2. 79 x 1 05 /J· mol-1 R :氣體常數=8. 31/J. mor1· K1 τ ··溫度/K
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1249578 五、發明說明（5) t :退火時間/s 而且，本發明係經熱軋壓延工、 工程較佳，上述冷軋壓延玉程之後 者進^Γ冷L壓延 〜12,的磁熱處理較佳。而有：上述更磁進軌-/實施^°0。。 環境下進行較佳的實施例。關迷磁熱處理，為在氫 再y匕所謂的冷軋壓延工程亦包含一般所施行的 =二 洗等的工程。並且，在此所謂的鑄造板係除 發明的實施例： 匕3成為日通㈣塊的鑄造錠。 諸位本發明者經多方實驗的纟士 ^ ^ ^ ^ X锹的…果發現，為解決上述的 ㈣而有效地採取以下的技巧，因而開發了本發明。 ^即，本發明係一種Fe-Ni系透磁鋼合金之製造方 〇 〇:(、=徵在於：此合金係由含有Ni :30〜85wt%、C : 0 5: UT、Si :1.〇wt%以下、Mn:〇 〇i〜i 〇wt%、p: o.oiwa 以下、s :0.005wt% 以下、〇 :〇〇 :1:”〇κ〇2秦更進一步依需要，於其他的Μ〇下及 u Co及，之中的1種或2種以上，對此各別包含 1〜15wt%、且合計為2〇wt%以下的範圍内，其餘部分為k與 二可避免的不純物所構成，藉由連續鑄造法將此合金作 鑄造，，藉由對該連續鑄造板進行均勻化熱處理之後，再 對該鑄造板實施表面處理，其後施予熱軋壓延， 量⑶is為〇.15wt%以下、〇.12wt%以下較佳、〇1〇wt%以析 則更佳。 於本發明中，特別著重於N丨離析量的理由係，由於此 1249578 五、發明說明（6)
Ni在組成分子中為最主 度較慢，因而此Ni乃# & 成分，且在該合金中的擴散速 故。 成為均句化之決定反應速度的成分之 因此，於本發明中， 、 法，對於連續鑄造板，Μ為作成既定的N 1離析量的方 化熱處理。再者，相對二二實施後述的高溫長時間之均勻 實施熱軋壓延的情形之^ f ί板，未實施均勻化熱處理而 〇.4Wt%左右。 夕之熱拉伸材料，一般的Ni離析量約為 然而，若依據諸位菸 述的溫度、時間的條件‘化敎厂則可知實施滿足下 最初預期的離析量以下的材料。理的情形’能夠得到 種種的實驗發現，於下述第、μ P，諸位本發明者經由 Mi值的（D· t )…值為(1 )式所示的以的擴散距離 〇〇 u仍。C範圍内的條件所實施的均、处里;^在 將熱軋壓延後的熱拉伸材料 7化熱處理，可
Ni擴散距_i !減少至Q.15㈣。 擴散係數D =D〇 X exp (―Q/RT ) D〇 :振動數項=1. 63 x 1〇8/ #m2 Νι擴散的活化能=2· 79 x 1 〇5/j. mop 氣體常數=8. 31/J. mol-1. K-1 溫度/Κ 退火時間/ s 再者，於上述第（1 )式中，（D t ) w佶後| M ·、 凝的減輕程度的指俨，揣η古、w / )值係表不N 1为 尺罕工柱度的才曰^，越疋兩、溫、長時間則值越大，隨之 1249578 五、發明說明（7) " ---- 分凝逐漸減少。 ^ μ t者’作為表示N丨分凝程度的指標，藉由EMP A ( X射 t ^分析器）的線分析而求得所得到的Ni濃度分布數據的 才示準偏差，以此作為Ni離析量。 並且，於上述均勻化熱處理，若溫度小於丨丨〇〇它，則 :=時間麦長，不符實用，另一方面，若超過1 3 7 5 °C，則 έ t生因氧化損失導致產量減少和加熱脆化破裂之危險 性。因而，本發明將熱處理溫度設為11〇〇〜1 375它的範 圍。 、並且，於本發明中，甚至著眼於相關的合金中所包含 的非金屬夾雜物，並要規定此雜質的大小與數目。亦即， 要，直徑〇·1 以上的非金屬夾雜物的比例控制在20個 /簡以下、而1 5個/mm2較佳、1 〇個/mm2以下則更佳。 作為控制非金屬夾雜物的分布之方法，例如，應用基 =真空溶解的精製和脫氧等的高淨化技術，是相當適合 再者，板剖面的Ni離析量CNis (wt% )係依傳統方法 對板剖面實施鏡面研磨，其後，以第丨表所示的條件 EMPA ( X射線微分析器）分析，依照第i圖所示，基於下述 式算出者。再者，掃描距離大致設為與板i厚度同 樣的長度。 CNis ( wt0/〇 ) =Ni 成分分析值（wt0/〇 ) X CNis k ς )/CiNiave. (c.p s· ) . . ·⑴ （C.P.S. C i N i s :板剖面的χ射線強度的標準偏差（ε • P · S .)
2053-4279-PF.ptd 第10頁 1249578 五、發明說明（8)
CiMiave·:板剖面的全部X射線強度的平均強度 (c· p· S.)。 【第1數式】 =在全_i -CMave· )2 、·=明上述的N 1成分分析值（Wt % )，係素材中所包含 的^含量’為藉由化學的或物理的方法所分析的值。 第2圖係顯示板厚5mm熱拉伸板的ρβ材料之Ni離析量的 果之實龍據之曲線®。即使對於像冷軋壓延板和 …、處理板的板厚：0· 2mm左右者亦同樣地測定。 表】
5〇xJlq-7a ^οκν^ 土yec/點 2以m LIF 探針直徑 照射電流 加速電壓 測定時間 測定間隔 分光結晶 並且，非金屬夾雜物個數 法來實施。首先，將製品的表 光研磨加工，其後，於非水溶 的測定係利用以下所示的方 面以機械研磨之後，再以拋 劑（乙醯丙酮10V/V% +氣化
1249578 五、發明說明（9) :::)“： ’將研磨面施予恒電位電場 1〇c f庵八Λ 此時的電解條件係於電場電位lOOmV，以 (SFM彳时+/CI"2來實施。觀察係以掃描型電子顯微鏡 ^入厘’十m2的面積内，對相當於圓直徑0.1/-二上 將i ΐ L雜物加以計數。再者’所謂相當於圓直徑即指 將此夾雜物的面積換算為真圓時的直徑。 罝“"曰 未有清楚看出’本發明的特徵在於， 善之特點+德#田改變，而使合金的特性獲致長足的改 主亦即，控制合金的軟磁 向、雜質^ * f障晶粒的大小、晶體取 而，對於石々：：j金屬夾雜物、空隙等都是習知者。铁 向的1::::等而tr晶體取η幅改善… 習知者。 而顯者提昇交流變壓器等的電力效率係 藉由m此=發明發現，至此並未考慮到★，特別是
Few系透磁鋼合金的制，而能夠大幅改善 製造條件。 、並發現對此合金的適當 亦即，本發明係設為在成分分 擴散逮度較慢的Ni分凝來押扯中，特別是以控制 的結果可知，•了將特性：盖；經種種檢討 併施行對非金屬夾雜物和t:心的水平’同時亦合 相關的非金屬失雜物：：；徑=也是相當有效。 溶解和脫氧方法以減少氧化^糸糟由利用適當的真空 乳化物矛口硫化物的生成元素來加以 2053-4279-PF.ptd 第12頁 1249578 五 、發明說明（10) 實施。另-方面’晶粒的控制（粗大化 — 凝之減輕以及減少MnS和CaS等的硫化 分分 夾雜物的量。Λ意味著，對非金屬夾雜物之押:專；金屬 由減少夾雜物本身而改善磁力特性之外，，除了藉 而改善磁力特性，從這2點看來是有效的猎由阳粒的控制 再者’關於這些控制因子，基 同’影響度亦有所不同’例如有關 之不 與分凝的影響較大’另-方®，對於pc材料，徑 雜物與成分分凝的影響各成為較大的因子。則非金屬夾 那麼，有關實現本發明的作用效果，# 降低N i分凝的方法，依照上述說法、田:不可或缺的 處理是有效的。然❿’依據諸位本發；：二=散熱 分凝係與凝固組織的樹狀突臂間隔有著密切的；：知= 著’比起普通鑄造塊材料，則由於連味 形，因能量較小而能夠減輸分凝應ί = 情 有關本發明的合金係，對於滿足上 If，了。 金屬夾雜物的量與形態，藉由將f ibM . ^的、、Ό日日粒徑和非 。.⑽以下，比起習知Λ由將導 力為左右，因此，該改而保磁 而提昇。 。式果蚁者1離析量變小 其結果，本發明得以提供，作Ap 料、作為PB材料替代品_材料、3::替代品的PB材 ^ 及具有更高的磁力特性
1249578 五、發明說明（Η) 的P C材料。 电沾=即，作為替代PC材料的PB材料（40〜59wt%Ni )所要 求的特性’顯示如下特性者為較佳的實施例： 1.高導磁率：至少，最大導磁率#m= 1 0 0 0 0 0以上、 初導磁率/^=30000以上； ，磁力車乂小·至少，保磁力He = 〇 · 〇 2 [ Oe ]以下； •=頻特性優良：例如於板厚〇·35_ ^“之有效導 之右=1 4 〇〇 〇以^ ’再者，冑關此高頻特性係同一板厚 綠、g 1々磁，从e並無差別，而比起PC材料，由於PB材料 上，度較大（約2倍），板厚度可更薄，在磁路設計 、輕質化和低成本化方面變得較有利。 电沾ί且，作為替代PB材料的PD材料（35〜40wt%Ni )所要 ,、寺性，顯不如下特性者為較佳的實施例： 如道1導磁率：至少，最大導磁率^=50 00 0以上、 初導磁率// i = 1 000 0以上； ^ ，磁力較小：至少，保磁力Hc=(L〇5[〇e]以下； 磁率· 特性優良：例如於板厚〇· 35mm lkHz之有效導 n ~ 〇〇以上（原本有關高頻特性係具有如下特 ;•於PD材料電阻值較高，故PB材料與PD材料之差較小 (7〇^85wt%Ni) 係，爭士道1本 保磁力的降低。作為設定目標的數值 以上 士 = 40 0 0 0 0以上、初導磁率// i = 20 0 0 0 0 以上、保磁力此=約〇.〇06[0e]以下。
2053-4279-PF.ptd 第14頁 1249578 五、發明說明（12) 由說Ξί下有關本發明合金的成分組成限於上述範圍的理 以下；c若超過〇.〇i5wt%，則生成碳 化物，由於會抑岳，丨^r a L e 去 m , 0 制、、、σ a日的生長，係使軟磁力特性惡化的元 素。因此，C設為〇.015wt%以下。 \ ·丨· 〇Wt%以下；Si雖係作為脫氧成分之一而添 為Μ ς一#右超^丨· 〇Wt%時，則生成矽酸鹽系的氧化物，而成 牿^右堂的^化物之生成起點。由於所生成的MnS對軟磁力 ° ’而成為磁壁移動的障礙，故儘可能少較佳。因 此，Si限定在i.〇wt%以下。 \ 0wt%以下；Mn雖係作為脫氧成分而添加，但 磁二=柯3里，則與Sl同樣會促使MnS的生成而使軟 力特眭^古。然而，另一方面，有關pc材料等，對於磁 因二控制超結晶格子的生成之功$，適量的添加 Μη規定在10wt%以下、最好是在 〇· (Π〜1· Owt%的範圍内。 (4 ) P : 0. 01wt%以下；若p含量過多，則由於 粒二會以磷化物析出，使軟磁力特性惡化定‘、 O.Olwt%以下。 疋在 p ) s . 〇. 〇〇5wt% 以下；s 量若超過〇. 〇〇5wu， 硫化物之夾雜物，生成MnS和CaS :」易f生 物係直徑為0.1 〜數“ 六的士 : ^八，這些硫化 形，由於與磁壁的厚度大抵一致，對於磁壁 $的： 因會使軟磁力特性惡化，故s設為〇〇〇5wt%以下。。 1249578 —----_ 五、發明說明（13) 量 A1 : 〇· 02wt%以下；A1係重要的脫氧成分，若添加 ^广v的情形，則脫氧不完全，加以非金屬夾雜物的量增 ，於Mn、Si的影響，硫化物的形態易成為MnS而使粒 a 文到抑制。另一方面，若比〇· 〇2wt%多，則磁致伸縮 吊_磁各向異性常數增加，而使軟磁力特性惡化。因 ^ ’作為A1的適當添加範圍，可設為〇· 〇2wt%以下， 疋〇·001〜〇· 02wt% 。
^7、） 〇 : 0· 0 060wt%以下；0係藉由脫氧來降低，最後殘 遠於鋼中’可分為固溶於鋼中所殘留的0，與作為非金屬 =雜=的氧化物所殘留的〇。若〇的量較多，則非金屬失雜 的里必然增加，會對磁力特性造成不良的影響係習知 ,，而同時影響S的存在形態。亦即，殘留的〇較多的情 形’則脫氧不完全，硫化物易以Mns存在而妨礙磁壁的移 動和粒成長。因此將0設為〇· 〇〇6〇wt%以下。
jg) Mo : l5wt%以下；肋係為了以實用的製造條件來獲 t的磁力特性之有效成分，具有控制影響結晶磁各向又異 和磁致伸鈿之超結晶格子的生成條件之功用。超結晶格 子受到磁熱處理後之冷卻條件的影響，不包含肋者必須^ =书快的冷卻速度，但藉由含有某種程度的M〇，可利用工 f上實用的冷卻條件來獲得最佳的特性。然而，若過多的 々最適冷卻速度變成太恢，pe的含量變少，飽和磁通量 ，又隨之減少。因此，M〇的量在卜15豺％的範圍較佳。
Cu :l5wt%以下；Cu係與M〇相同，主要具有控制％ ^的超結晶格子的生成條件之功用，相對於M〇的效果，
1249578
係$ 了減少冷郃速度的影響而進行作用，使磁力特性 :在2古適量添加此。的量亦可知，由於提高了電阻^ =流電下使磁力特性獲得改善。然而，若 :的话，Fe的含量變少，飽和磁通量密度隨之減少。因、 ,，Cu的量在15wt%以下、特別是在i i5wt%的範圍較佳。 ^ " } C〇 :l5wt%以下；co係增加磁通量密度，同時 ^量添加而具有改善導磁率的功用。然而，若此c〇的9量 j ^的話，導磁率會降低，同時Fe的含量變少，飽和磁通 里岔度隨之減少。因此，Co的量在I5wt%以下、特別是在 1〜1 5 w t %的範圍較佳。 (11) Nb : 15wt%以下；Nb係對磁力特性的效果較差， 因提昇材料的硬度而使耐磨性改善，在磁頭等的用途上為 不可或缺的成分。並且，同時用以降低由於塑模成型等的 磁劣化是相當有效的。然而，若此成分的量過多的話，k 的含量變少，飽和磁通量密度隨之減少。因此，Nb的量設 在15wt%以下、而1〜i5wt%的範圍較佳。 其次，對有關本發明的Fe-Ni系透磁鋼合金之製造方 法加以說明。首先，將上述成分組成的合金加以溶製之 後，藉由連續鑄造法製造連續鑄造板。此時，最好不用電 磁攪拌來實施連續鑄造較隹。接著對如此所得到的連續禱 造板施予均勻化熱處理，其後，對鑄造板的表面進行整修 後，實施熱軋壓延。如此處理之後所得到的熱拉伸材料能 夠將上述Ni離析量CNis作成0.15wt%以下。 作為上述均勻化熱處理的條件，以上述第（1 )式所
2053-4279-PF.ptd 1249578 五、發明說明（15) 擴散距離DNi之值（Dt)1/2值為39以上的條件，且 =理/里度T = 11 〇 0。〇〜1 3 7 5 °C的範圍内實施是適當的。 -奴1予均勻化熱處理的鑄造板係，經熱軋壓延再反覆進 軋壓延與退火之後，做成製品較佳。-般情形 要n嫌i度基於用途之不同而有各種形式’高頻特性所 磁僬M f 鐵心等的用途係使用0 · 1 min以下的層壓薄板， 厚度轉線圈、變壓器、密封機等，多用〇·2〜1·〇_左右的
一，作為，作熱軋壓延的上述鑄造板，如第3 (a)圖所 =沾^於鑄造板的剖面的面積比例（等軸晶的面積/鑄造 採積Xl〇〇)，使用具有1%以下的等轴晶者較佳。其 等軸曰糸車的減輕更為容易之故。如第3 (b)圖所示係 :車乂夕者（20% ) ，Ni分凝的減輕變得更為困難。對 造，1明所使=的鑄造板，未使用電磁攪拌而進行連續鑄 = 用此種鑄造板較佳的理由係，連續鑄造板 =的等軸晶較少之故。而且，因未使用電磁授拌： 等二曰：ί凝固過程所生成的柱形樹狀突組織之生長，而 β曰k侍更少之故。再者，第3圖係對於鑄造板的鑄造 造板之Ϊ ί剖面之示意圖。再者，若是等軸晶同樣少的鑄
r _ 、也可使用利用普通鑄造塊所製造者。 【貫施例] 仏抑表顯示使用於此實施例的試驗材料之成分組成。 一 —才料係’將相當於PC材料者1 〇噸進行真空溶解，另 將相虽於PD材料及pb材料者6〇順進行大氣溶解後
1249578 五、發明說明（16) 施予連續鑄造，對於各別所得到的連續鑄造板，將實施均 句化處理者與未實施均勻化處理者各別製造，其次，依傳 統方法進行熱軋壓延，繼續重複實施冷軋壓延與退火，再 ，行數％的調質壓延，製成厚〇· 35mm的製品。其後，將所 得到的試驗材料，於氫中以丨丨〇〇 t進行3小時的磁熱處 理，測定直流磁化特性與交流磁化特性（有效導磁率“ e )分凝係對於熱拉伸板及冷軋壓延板、甚至磁熱處理 板的板厚方向的剖面加以測定。熱拉伸板的Ni分凝程度盥 冷軋壓延板之磁熱處理後的Ni分凝程度係大致相同。第f 表、第4表、第5表的Ni離析量係磁熱處理板之測定值。 其結果，如第3表、第4表、第5表所示可確認，本發 明的合金，也使用等軸晶率1%以下的鑄造板，Ni離析量X t ： Λ，直流磁化特性、②流磁化特性都獲致大幅改 二者，直流磁化特性之測定係，藉由1次、2次側皆络 的倒相磁場20[Oe] #JIS 450χ330環試二 流磁化特性係’以繞線70圈、電流㈤、 1kHz頻率來測定有效導磁率#e。 ^ S C 2531的疋義，磁場的強度係各別以⑼材料 〇.〇l[〇e]、而PC材料為0.005 [〇e]加以測定。 ，‘、
由以上的試驗結果可確認，PD材料（36Ni)呈 PB材料相匹敵的導磁率與保磁力，而 則、^ 較高看來，比PB材料更為改盖。而料 導磁率則由電阻 致與PC材料相匹敵的導磁率^伴力於=材料’可確認獲 和磁通量密度更高。革；：;丄比起pc材料，則飽 有關pc材料，可確認謀求導磁
1249578 五、發明說明（17) 率的更加提昇與保磁力的降低。 【第2表】
Ni Mo Cu Nb Co Fe 合金（1)相當於PD 35.5 — — — — Bal. 合金〔2)相當於PB 46.5 — — — — Bal. 合金〔3〕相當於PC〔符合JIS) 77.4 4.2 4.7 — — 13.7 合金（4)相當於PC (硬質透磁鯛) 79.0 4.0 — 4.5 — 12.5 合金（5)相當於PC (高導磁率） 80.1 4.5 — 2.0 1.5 11.9
2053-4279-PF.ptd 第20頁 1249578 五、發明說明（18) S 遝 窆s賧 - - to 5 oo ON On OJ to 一 編號 0.007 0.006 0.005 0.020 0.006 0.006 0.005 0.006 0.007 0.006 0.005 0.006 0.005 0.006 0.005 0.004 0.005 Q 鏵 W a P 〇〇 o s to 〇 g ο s 〇 2 p s 〇 s 〇 s o s p s 〇 2 o s O s 〇 s o 〇 s CO δ Ιλ g δ δ 〇 L〇 s δ S S s δ 2 g δ δ S ? IP s Ιο 0.002 0.001 0.002 0.001 0.002 0.002 0.001 0.002 0.003 0.002 0.002 0.001 0.002 0.002 0.002 0.001 0.0008 0.0012 0.0012 0.0010 ο 1 0.0005 I 0.0007 0.0008 0.0009 0.0010 I 0.0005 1 0.0030 0.0012 0.0009 0.0008 0.0005 0.0007 ω 0.010 0.009 0.010 0.009 0.005 0.150 1 0.009 | 1 0.007 I 0.011 0.008 1 o.oio I I 0.015 I | 0.009 | 0.004 ! p 0.007 0.005 > M oo to 1—* to 5： oo δ； v〇 〇 /PPm 1250〇Cx 45hr 1250〇Cx lOhr 1350〇Cx 50hr 1325〇Cx 70hr 1350〇Cx 60hr 1325〇Cx 70hr 1350〇Cx 50hr 8 o° X V-O 8 o° X 8 o° X 浦 |l350〇Cx 50hr| 1370〇Cx 45hr 1325〇Cx 70hr 1250^χ lOhr 1250〇Cx 45hr 1350〇Cx 50hr 溫度•時間 1 均勻化處理 OO OJ VO bo 175.5 176.6 192.2 176.6 I 175.5 LO § CO OO OO o 175.5 188.8 176.6 CO v〇 oo TO U 175.5 g rt V» 28000 34000 24000 35000 22000 24500 27500 42000 I 35000 J 23600 1 19100 56000 | I 78000 55000 65000 85000 最大導 磁率"m 1 直流磁力特性 8 OO 8 $ 8 σ\ 8 1 S 8 1 10200 | 8 8 § | 12000 | I 25400 j 19800 10500 15400 21000 初導磁 率μί 0.095 0.090 0.100 0.095 0.105 0.100J 0.080 0.070 0.075 0.095 0.125 0.035 0.015 0.035 0.035 0.020 0.025 13600 13500 13400 13500 13500 I 13400 13500 | 13800 | 1 13500 | [13600 | 13500 13500 13800 13600 13600 13600 13800 β20 /gauss 8 to to to 8 § CO 8 to 8 to 8 8 8 to 8 1 § § 8 CO 8 8 OO 8 有效導磁 率/ze (1kHz) I交流特性 pi bo ON OO δ |S OO S OO ON oo bo OO bo Ln ON bo S OO Ko 夾雜物 個數 個/mm2 p p Co p o p oo o IO K i |2 l§ Ip \Lry 1 o s o s p p p OO Ni離 析量 % p o o δ o δ IS p o •o o p o o k> o o 桃*» f SBS ^ gni ® 【铖3 >】 益酧眾？0^«( 3 6Ni卟咏) 2053-4279-PF.ptd 第21頁 1249578 五、發明說明（19) S 徵 汗 oo to tsJ 謅® 0.005 0.004 0.004 0.025 1 0.006 0.006 0.005 0.006 0.006 I 0.006 0.005 0.007 0.005 0.004 0.005 0.006 0.005 o m _ a φ 〇 S o s IS o s O s p s 〇 2 〇 s 〇 s 〇 s 〇 s ο s o s 〇 〇 s o s o s ω S ICO Ibo g δ δ g s S g δ δ δ δ δ δ g ε 2 3 0.075 0.002 0.001 0.002 0.001 0.003 0.002 0.001 0.002 0.002 I 0.002 0.002 0.001 0.002 0.002 0.002 0.001 0.0008 0.0010 0.0009 0.0012 0.0077 lo.ooio 0.0010 0.0008 0.0004 0.0012 0.0008： 0.0045 0.0010 0.0011 0.0009 0.0006 10.0005 ω 0.010 0.009 0.010 0.009 0.007 1 0095 J 0.012 0.008 1 o.oii | | 0.008 ! 0.010 0.001 0.007 0.008 0.012 0.009 0.004 > 5; OO IS to OO oo OO 〇 /PPm 1250〇Cx 45hr 1250〇Cx lOhr 1350〇Cx 50hr 1325〇Cx 70hr 1350t：x 60hr |l325〇Cx 70hr| 1350〇Cx 50hr 8 o° X 8 o° , t—» H—* 8 o° X 浦 1350〇Cx 50hr 1370〇Cx 45hr 1325〇Cx 70hr 1250〇Cx lOhr 1250〇Cx 45hr 1350〇Cx 50hr 溫度•時間 ι 均勻化處理 oo OO v〇 OO 175.5 176.6 192.2 176.6 175.5 VO OJ oo OO o 175.5 188.8 176.6 LO v〇 OO (X> 175.5 (D.t)0·5 / βΤΛ 68000 75000 82000 72000 72000 55000 68000 87000 1 | 95000 | | 75500 | 65600 ! 136000 184000 164000 115000 125000 175000 最大導 磁率 μτα 1 直流磁力特性 1 §§ 8 8 10500 S 8 1 8 1 liooo I | 20200 | 8 v〇 8 32000 45400 39800 35000 35400 45000 初導磁 率 0.100 0.095 0.080 0.075 0.095 1 0.105 0.070 0.065 0.065 0.075 0.090 0.015 0.009 0.012 0.015 0.010 0.009 15850 15750 15900 ! 15800 15950 15850 16050 16000 16050 Γ 15800 15900 15950 15800 16000 15800 15900 15800 B2〇 /gauss ι>〇 oo 8 OO § 8 LO 8 8 to to 8 LO § OO 8 8 8 8 ft 8 KJ\ oo 8 LA OO 8 8 8 to 8 有效導磁 率fie (1kHz ) 1交流特性 bo OO to Ln to s OO bo C； S v〇 <1 VO oo ON 夾雜物 個數 個/mm2 p o 匕 o s p 〇 s p l§ I |2 l§ Ife p -J p p 〇 b; p p 。_黯 o p S p S o Is O Lt\ p o p s o o O o p 鑄造板 等軸晶 Μι% 【铖4>】 a#^PB 驾3|( 4 6Ni1]>睁) 2053-4279-PF.ptd 第22頁 1249578 五、發明說明（20) 5 oo oo LO 0.003 0.005 0.004 0.042 0.006 0.006 0.005 0.006 0.006 0.006 0.005 I 0.007 I | 0.005 0.005 0.005 0.006 0.004 π 鏵 _ a φ 〇 S o s N3 o s o s p p o s o s o 2 〇 s o s p LO o s o s p s p cn P L〇 K s δ δ s S δ δ δ S S s s s s δ 2 0.055 0.002 0.001 0.002 0.001 0.002 0.002 0.001 0.002 0.002 0.001 0.002 0.002 0.001 0.002 0.001 0.002 0.0007 0.0010 0.008 0.0009 0.0060 0.0005 0.0006 0.0008 0.0005 0.0009 0.0007 0.0025 0.0008 0.0007 0.0006 0.0004 0.0005 ω 0.010 0.009 0.010 ! 0.009 0.005 丨 0.052 1 0.008 0.008 0.011 0.007 | 0.015 | | 0.010 | 0.008 0.007 0.009 0.005 0.002 > - OO o IS OO OO OO On ^r\ 〇 /PPm 1250〇Cx 45hr 1250〇Cx lOhr 1350〇Cx 50hr 1325〇Cx 70hr 1350〇Cx 60hr 1325〇Cx 70hr 1350〇Cx 50hr 8 o° X 穿 1200t：x 20hr 1100°Cx 5hr m 1350〇Cx 50hr 1370〇Cx 45hr 1325t：x 70hr 1250°Cx lOhr 1250〇Cx 45hr 1350〇Cx 50hr 溫度•時間 1 均勻化處理 〇〇 LO VO bo 175.5 176.6 | 192.2 | 176.6 1 | 175.5 | LO VO CO OO OO o Ι175-5Π | 188.8 ! | 176.6 | LO OO 2 Lri 175.5 (D.t)0·5 ///m 215000 187000 256000 248000 220000 198000 267000 '285000 I 298000 | 278000 | 254000 1 460000 720000 580000 450000 560000 650000 最大導 磁率 βτη 1 直流磁力特性 65000 79000 95000 82000 85000 63500 88000 ! 95000 | 92000 | 88000 Γ 76000 205000 495000 334000 219000 228000 365000 初導磁 率μΛ 0.115 0.105 0.0095 0.0105 0.0090 0.0100 0.0075 0.0070 0.0070 0.0075 0.0080 0.0055 0.0030 0.0050 0.0055 0.0050 0.0045 oo 〇 8 OO § VO OO § OO Uy o 8 o 8 OO o OO § o Co 8 Β2〇 /gauss 8 8 § 〇 to 8 ft 8 o s o oo 8 8 8 ON § vo 8 a 8 Di s ON 8 8 有效導磁 率//e (1kHz ) I交流特性 oo La o\ Ln OO Ik On Ln un bo yn to bo bo c： -P^ NJ On bo to LT\ 夾雜物 個數 個/mm2 p to p P oo p 1 p l§ 隐 l§ o g o s p S p p bO 〇 s Ni離 析量 % s S o Lo o p s p o s p o Ln ε P 〇 o KJ o 鑄造板 等軸晶 率/% 【铖5 >】 盂酧眾 pc^i!(JISn>^) ( 2053-4279-PF.ptd 第23頁 1249578 五、發明說明（21) 發明效果： 1 如以上S兒明，若依照本發明實施 π的水平，而能夠得到大幅進步的優 ’特別是能夠各別庐得估 極片等替代ΡΒ枯粗用於鐘錶 矛管代Ρβ材科的pD材 、信儀器用變壓器磁心，乍為磁 二及顯示更優良的=使用的替 pC材料。 特性以及更高 圖式簡單說明： 第1圖係說明N i籬知曰 第2圖係pb材料 ^之測定方 線圖。 的N離析量之測 第3圖係鑄造板％ °】面示意圖。 ’則磁力特性超過習 良Fe-Ni系透磁鋼合 用定子和電磁透鏡的 頭、磁性密封材料和 代PC材料的ρβ材料· 靈敏度與頻率特性之 法的圖。 定結果的實测數據曲 2053-4279-PF.
Ptd 第24頁

Claims (1)

  1. j车年月
    案號 90120flfU :、_麟8 ____________ 一i 六、申請專利範圍 1 · 一種F e - N i系透磁鋼合金，其特徵在於：含有n i : 30 〜85wt%、C :〇.〇i5wt% 以下、Si · l.Owt% 以下、Μη : l.〇wt% 以下、Ρ :〇.〇lwt%以下、S :0.0〇5wt%以下、〇 :〇· 006wt%以下及A1 :〇.〇2wt%以下，其餘部分為Fe與無可避 免的不純物所構成；且下述的Ni離析量CNis為〇. 15wt%以 下： CNis = Ni 成分分析值（wt% ) X CiNis (c· p· s·) /CiNiave. (c.p.s.) CiNis : X射線強度的標準偏差（c· p. s.) CiNiave·:全部x射線強度的平均強度（c.p.s·)。 2 · —種F e - N i系透磁鋼合金，其特徵在於：含有N i : 30 〜85wt%、C : 〇· 〇l5wt% 以下、Si : 1· Owt% 以下、Μη : l.Owt% 以下、p :〇 〇iwt% 以下、s :0.〇〇5wt% 以下、0 :0· 0 0 6wt%以下及A1 : 〇· 〇2wt%以下，再由Mo、Cu、Co及Nb之 中所選出的任1種或2種以上，對此各別含15wt%以下、且 合計為20wt%以下的範圍内，其餘部分為Fe與無可避免的 不純物所構成；且下述的^離析量CNis為0.15wt%以下： CNis = Ni 成分分析值（wt% ) X CiNis (c· p. s.) /CiNiave. (c.p.s.) CiNis : X射線強度的標準偏差（c· p· s·) CiNiave.:全部x射線強度的平均強度（c.p.s·)。 金 3·如申請專利範圍第i或2項所述的Fe-Ni系透磁鋼合 由熱拉伸材料所構成。 4·如申請專利範圍第i或2項所述的Fe-Ni系透磁鋼合
    2053-4279-PF2.ptc 第25頁 1249578 _案號 9〇]2nniu 六、申請專利範圍
    5.如申請專利範圍第！或2項所述的Fe_M系透磁鋼 金，其中相當於圓直徑〇.1//m以上的非金屬夾雜物 20個/mm2以下。 金，其中Ni離析量CNis為〇· 1〇wt%以下 合 為 合 為 6·如申請專利範圍第i或2項所述的Fe_Ni系透磁鋼 金，其中相當於圓直徑〇.丨以上的非金屬夾雜物的量 1 0個/ m m2以下。 7· 一種Fe — Ni系透磁鋼合金，其特徵在於：含有Ni: 35〜40wt%、C : 〇· 〇i5wt% 以下、Si : i 〇wt% 以下、Mn : 1·Owt% 以下、P : 〇·〇iwt% 以下、s : 〇·〇〇5wt% 以下、〇 : 〇 0 0 6wt%以下及A1 :(K〇2wt%以下，其餘部分為。與無可避 免的不純物所構成；顯示最大導磁率#^= 5 00 0 0以上、初 導磁率//i=10〇〇〇以上、保磁々Hc=〇〇5[〇e]以下的磁力 特性；且下述的Ni離析量CNis為(Kl5wt%以下： CNis = Ni 成分分析值（wt% ) χ CiNis (c· p· s·) /CiNiave. (c·ρ·s·) CiNis : X射線強度的標準偏差（c· ρ· s·) CiNiave·:全部χ射線強度的平均強度（cps·)。 8· 一種Fe-Ni系透磁鋼合金，其特徵在於：含有Ni : 35 〜40wt%、C : 〇· 〇l5wt% 以下、Si : 1· 〇wt% 以下、Μη : 1· Owt% 以下、ρ ·· 〇. 01wt% 以下、s : 〇· 〇〇5wt% 以下、〇 : 〇· 006wt%以下及A1 :(K〇2wt%以下，再由Mo、Cu、Co及Nb之 中所選出的任1種或2種以上，對此各別含15wt%以下、且 合計為20wt%以下的範圍内，其餘部分為Fe與無可避免的
    1249578 修正 曰 MM 90120064 六、申請專利範圍 不純物所構成；顯示最大導磁率#m=5〇〇〇〇以上、 率/^= 1 0 00 0以上、保磁力Hc=〇.〇5[〇e]以下的磁力石 性，且下述的Ni離析量CNis為〇· 15wt%以下： 寻 CNis = Ni 成分分析值（wt% ) X CiNis & p s 、 /CiNiave. (c.p.s. ) · · ·) ciNis : X射線強度的標準偏差（c· ρ· s·) Ci Niave·:全部χ射線強度的平均強度（c p $ ) 金 9甘^申請專利範圍第7或8項所述的以―Ni系透磁鋼人 其中Ni離析量CNis為〇· 1〇wt%以下。 口 入入10甘ΐ申請專利範圍第7或8項所述的。-以系透磁鋼 合金，其中相當於圓直徑以上的非金屬夾雜物 為2 0個/ mm2以下。 里 11.如申請專利範圍第7或8項所述的Fe_Ni*透磁鋼 合金，其中相當於圓直徑〇·1μπι以上的非金屬夾雜物 為10個/mm2以下。 12· —種Fe-Νι系透磁鋼合金，其特徵在於：含有 Ni : 40 〜50wt%、C : 〇· 〇i5wt% 以下、Si : i 〇wt% 以下、 Mn : l.Owt% 以下、P :0.01wt% 以下、δ :0.〇〇5wt% 以下、 0 ·· 0. 0 0 6wt%以下及A1 : 〇· 〇2wt%以下，其餘部分為Fe與無 可避免的不純物所構成；顯示最大導磁率VmsWOOOO以 上、初導磁率// i = 3 0 0 0 0以上、保磁力Hc = 〇· 〇2[〇e]以下 的磁力特性；且下述的^離析量CNis為〇· 15wt%以下： CNis = Ni 成分分析值（wt% ) x CiNis (c. ρ· s.) /CiNiave. (c.p.s.)
    2053-4279-PF2.ptc 第27頁 案號 90120064
    1249578 六、申請專利範圍 C i N i s : X射線強度的標準偏差（c · p s ) CiNiave·:全部X射線強度的平均強度\cps )。 Ni Μη 13· —種Fe-Ni系透磁鋼合金，其特徵在於：含有 40 〜50wt%、C : 0· 015wt% 以下、Si ·· l 〇wt% 以下、 1· Owt% 以下、P : 0· Olwt% 以下、s : 〇. 0 0 5wt% 以下、 0 : 0.0 0 6wt% 以下及A1 : 0.0 2wt% 以下，再由M〇、cu、Co 及 Nb之中所選出的任1種或2種以上，對此各別含15討％以 下、且合計為20wt%以下的範圍内，其餘部分為Fe與無可 避免的不純物所構成；顯示最大導磁率# m=：l〇〇〇〇〇以 上、初導磁率#i=30000以上、保磁力Hc=0〇2[〇e]以下 的磁力特性；且下述的N i離析量CN i s為0 · 1 5wt%以下： CNis=Ni 成分分析值（wt%) X CiNis (c.p.s.) /CiNiave· (c·ρ·s.) CiNis : X射線強度的標準偏差（c· ρ· s·) CiNiave·:全部X射線強度的平均強度（cu·)。 14.如申請專利範圍第12或13項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金，其中Ni離析量CNis為O.lOwt%以下。 15·如申請專利範圍第12或13項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金，其中相當於圓直徑0.1 //m以上的非金屬夾雜物的 量為20個/mm2以下。 16.如申請專利範圍第12或13項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金，其中相當於圓直徑0.1 //m以上的非金屬夾雜物的 量為1 0個/ mm2以下。 17· —種Fe-Ni系透磁鋼合金，其特徵在於：含有
    2053-4279-PF2.ptc 第28頁 1249578 __案號90120064 年月 日 修1 _ 六、申請專利範圍 Ni :70〜85wt%、C :0.〇l5wt% 以下、Si :1.0wt% 以下、 Μη : 1· Owt% 以下、P : 〇· 〇iwt% 以下、s : 〇· 〇〇5wt% 以下、 〇 :0.006wt%以下及A1 :〇.〇2wt%以下；顯示最大導磁率" m=400000以上、初導磁率#i=200000以上、保磁力Hc = 〇· 0 06 [0e]以下的磁力特性；且由下述的Ni離析量CNis為 〇 · 1 5 wt %以下的熱拉伸材料所構成： CNis=Ni 成分分析值（wt%) X ciNis (c.p.s·) /CiNiave· (c·ρ·s·) CiNis : X射線強度的標準偏差（c· ρ· s·) CiNiave·:全部χ射線強度的平均強度（cps·)。 18. —種Fe-Ni系透磁鋼合金，其特徵在於：含有 Ni : 70 〜8 5wt%、C : 〇· 〇15wt% 以下、Si : 1. 〇wt% 以下、 Mn : 1· 〇wt% 以下、P : 〇· 01wt% 以下、s : 〇. 〇〇5wt% 以下、 〇 : 0.0 0 6wt% 以下及Ai : 〇.〇2wt% 以下，再由Mo、Cu、〇〇及 Nb之中所選出的任1種或2種以上，對此各別含丨5wt%以 下、且合計為2〇wt%以下的範圍内，其餘部分為Fe與無可 避免的不純物所構成；顯示最大導磁率#^=400000以 上、初導磁率= 20 00 0 0以上、保磁力Hc =〇· 〇〇6〇e]以 下的磁力特性；且由下述的Ni離析量CNis為0· 1 5wt%以下 的熱拉伸材料所構成： CNis=Ni 成分分析值（wt%) χ CiNis (c.p.s·) /CiNiave. (c.p.s.) CiNis : X射線強度的標準偏差（c p s·) CiNiave·:全部χ射線強度的平均強度（cps.)。
    2053-4279-PF2.ptc 1249578 __案號90120064__年 $ 日 絛正_ 六、申請專利範圍 19·如申請專利範圍第17或18項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金，其中Ni離析量CNis為O.lOwt%以下。 20·如申請專利範圍第17或18項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金，其中相當於圓直徑0.1 Am以上的非金屬夾雜物的 量為2 0個/ mm2以下。 2 1 ·如申請專利範圍第1 7或1 8項所述的F e — N 1系透磁 鋼合金，其中相當於圓直徑0.1 Am以上的非金屬夾雜物的 量為1 0個/ mm2以下。 22· —種Fe-Ni系透磁鋼合金之製造方法’其特徵在 於：含有 Ni :30 〜85wt%、C :〇.〇15wt% 以下、Si :1.0wt〇/o 以下、Μη :1.0wt% 以下、p :〇 〇iwt% 以下、S :0.005wt% 以下、0 : 0· 0 0 6wt%以下及a l : 〇. 〇2wt%以下，其餘部分為 Fe與無可避免的不純物所構成，藉由速續鑄造將此合金作 成具有等軸晶的面積比例為1 %以下的鑄造板’對該鑄造板 進行均勻化熱處理，其次施予熱軋壓延。 23· —種Fe-Ni系透磁鋼合金之製造方法，其特徵在 於：含有 Ni :30 〜85wt%、C :〇.〇15wt%e 下、Si :1.0wt% 以下、Μη :1.0wt% 以下、p :q 〇iwt% 以下、S :0.005wt% 以下、0 : 0· 0 06wt%以下及A1 : 〇· 〇2wt%以下，再由Mo、 Cu、C◦及Nb之中所選出的種或2種以上，對此各別含 15wt%以下、且合計為2〇wt%以下的範園内，其餘部分為Fe 與無可避免的不純物所構成，藉由連續讅造將此合金作成 具有等軸晶的面積比例為1%以;的禱造板，對該鑄造板進 行均勻化熱處理，其次施予熱軋壓延。
    Ϊ249578
    24.如申請專利範圍第23項所述的Fe-Ni系透磁鋼合 之製造方法，其中上述均勻化熱處理係將連續鑄造板以 &Q〇°C〜1 37 5。〇的溫度、將下式所示的Ni擴散距離DNi設 9以上的條件來處理： DNi D : DO ^ (D. t ) 1/2/ /zm 擴散係數、D=D0x exp (-Q/RT ) •振動數項=1. 6 3 x 1 Ο8 / # m2 · s 1 Ni擴散的活化能=2. 79 x 1〇5/J· mo
    R T t 氣體常數= 8.31/1.11101^.1^1 溫度/K 退火時間/ s。
    25·如申請專利範圍第22或23項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金之製造方法，其中經熱軋壓延工程，接著進行冷軋 壓延工程。 26·如申請專利範圍第22或23項所述的Fe-Ni系透磁 鋼合金之製造方法，其中經熱軋壓延工程，接著進行冷軋 壓延工程’其後實施11 0 0 °C〜1 2 0 0 °C的磁熱處理。 27·如申請專利範圍第22或23項所述的Fe — N；i系透磁 鋼合金之製造方法，其中經熱軋壓延工程，接荖
    28. 一種透磁鋼合金用鑌造板，其特徵在於：含Ni : 30 〜8 5wt%、C : 〇· 0l5wt% 以下、Si : 1. 0wt% 以下3、 Mn : 1· 〇wt% 以下、P : 〇· 01wt% 以下、s : 〇· 〇〇5^% 以下、
    2053-4279-PF2.ptc 第31頁 1249578 _案號90120064_年月日__ 六、申請專利範圍 0 : 0, 0 0 6wt%以下及A1 : 0. 02wt%以下，其餘部分為Fe與無 可避免的不純物所構成的連續鑄造板，其具有等軸晶的面 積比例為1 %以下的鑄造組織。 29. 如申請專利範圍第28項所述的透磁鋼合金用鑄造 板，其中對此合金的上述組成成分，再由Mo、Cu、Co及Nb 之中所選出的任1種或2種以上，對此各別添加1 5 wt %以 下、且合計為2 0 w t %以下的範圍内。
    2053-4279-PF2.ptc 第32頁
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