JPH04301034A - コイル幅方向に透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法 - Google Patents
コイル幅方向に透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法Info
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- JPH04301034A JPH04301034A JP6668691A JP6668691A JPH04301034A JP H04301034 A JPH04301034 A JP H04301034A JP 6668691 A JP6668691 A JP 6668691A JP 6668691 A JP6668691 A JP 6668691A JP H04301034 A JPH04301034 A JP H04301034A
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透磁率、共に優れた純鉄
およびその製造法に関する。
およびその製造法に関する。
【０００２】一般に磁気回路のヨーク材料あるいは磁気
シールド材料には、優れた直流磁化特性が要求される。 高磁束密度、高透磁率、低保磁力は、たとえば電磁石の
強力化、高感度化、残留磁気の低減につながり、また磁
気シールド材料としては漏洩磁界の低減や、シールド材
の軽量化をもたらす。鉄は飽和磁束密度が高いので上記
用途に適しており、純鉄の透磁率、保磁力を改善する試
みが６０年以上続けられてきた。その中で本発明は、飽
和磁束密度が高く、コイル幅方向に透磁率が極めて優れ
た薄手純鉄の製造法を提供するものである。
シールド材料には、優れた直流磁化特性が要求される。 高磁束密度、高透磁率、低保磁力は、たとえば電磁石の
強力化、高感度化、残留磁気の低減につながり、また磁
気シールド材料としては漏洩磁界の低減や、シールド材
の軽量化をもたらす。鉄は飽和磁束密度が高いので上記
用途に適しており、純鉄の透磁率、保磁力を改善する試
みが６０年以上続けられてきた。その中で本発明は、飽
和磁束密度が高く、コイル幅方向に透磁率が極めて優れ
た薄手純鉄の製造法を提供するものである。
【０００３】
【従来の技術】純鉄の直流磁化特性を向上させる手段と
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
【０００４】実験室的に高温水素処理を繰り返し行い、
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１））が得られている。工業的には純化に
限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同時
に行い直流磁化特性を向上させている。
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１））が得られている。工業的には純化に
限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同時
に行い直流磁化特性を向上させている。
【０００５】最近では、純鉄にＡｌ を１％程度添加し
、高温までα単相とした鋼を、高温長時間熱処理するこ
とにより、粒径を２〜６ｍｍと粗大化し、最大透磁率４
９０００ 、保磁力０．１９（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ
．１３０（１９９０）ｐ．３２） を得ている。これら
の粗大粒は、特定の結晶配向を持たないため、磁界が多
方向にかけられる用途に適しているが、一方向だけの特
性については特性向上の余地が多い。特定の方向に磁化
されるヨーク材などの用途には、特定の方向に磁化され
やすい鉄が求められているため、３番目の手段である方
位制御も古くから行われてきた。たとえば、Ｄ．Ｍ．Ｋ
ｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３８（１９６７
）１１７６）は、 ＭｎＳを用いた二次再結晶させた純
鉄が、従来の方位制御をしない鉄に比べて、極めて優れ
た直流磁化特性を持つことを述べている。これらの技術
は、すべてコイル長手方向に＜００１ ＞軸を揃えたも
のであり、本発明とはこの点で異なる。
、高温までα単相とした鋼を、高温長時間熱処理するこ
とにより、粒径を２〜６ｍｍと粗大化し、最大透磁率４
９０００ 、保磁力０．１９（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ
．１３０（１９９０）ｐ．３２） を得ている。これら
の粗大粒は、特定の結晶配向を持たないため、磁界が多
方向にかけられる用途に適しているが、一方向だけの特
性については特性向上の余地が多い。特定の方向に磁化
されるヨーク材などの用途には、特定の方向に磁化され
やすい鉄が求められているため、３番目の手段である方
位制御も古くから行われてきた。たとえば、Ｄ．Ｍ．Ｋ
ｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．３８（１９６７
）１１７６）は、 ＭｎＳを用いた二次再結晶させた純
鉄が、従来の方位制御をしない鉄に比べて、極めて優れ
た直流磁化特性を持つことを述べている。これらの技術
は、すべてコイル長手方向に＜００１ ＞軸を揃えたも
のであり、本発明とはこの点で異なる。
【０００６】近年需要が高まってきた磁気シールドなど
の分野では、純鉄はシールド用建築材料として用いられ
ることもあり、現在のコイル幅以上に広い面積に材料を
利用する場合、溶接等で接着する必要がある。公知のよ
うに、接着は磁化特性を劣化させるので、幅方向に磁化
特性が優れた材料を工業的に得ることは重要である。
の分野では、純鉄はシールド用建築材料として用いられ
ることもあり、現在のコイル幅以上に広い面積に材料を
利用する場合、溶接等で接着する必要がある。公知のよ
うに、接着は磁化特性を劣化させるので、幅方向に磁化
特性が優れた材料を工業的に得ることは重要である。
【０００７】コイル幅方向に優れた透磁率を得る手段と
して、本発明者らは熱延方向と直角な方向のみに冷延を
行う技術を別途提案したが、かかる技術は冷延率が最大
で７５％までしかとれず、現在の熱延能力で熱延可能な
板厚から考えれば、最終板厚として０．３５ｍｍ程度が
限界と思われる。金属圧延箔が市場に現れはじめ、様々
な用途が探索されている現在、薄手から厚手まで同じよ
うに磁化特性の優れた材料を造り分ける技術が求められ
ている。
して、本発明者らは熱延方向と直角な方向のみに冷延を
行う技術を別途提案したが、かかる技術は冷延率が最大
で７５％までしかとれず、現在の熱延能力で熱延可能な
板厚から考えれば、最終板厚として０．３５ｍｍ程度が
限界と思われる。金属圧延箔が市場に現れはじめ、様々
な用途が探索されている現在、薄手から厚手まで同じよ
うに磁化特性の優れた材料を造り分ける技術が求められ
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コイル幅方
向の透磁率が優れ、板厚が薄い純鉄の製造方法を提供す
るものである。
向の透磁率が優れ、板厚が薄い純鉄の製造方法を提供す
るものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、重量％で、Ａｌ：０．００３ 〜０．０３％、Ｎ
： ０．００１〜０．０１％、Ｃ：０．０１〜０．１％
、残部鉄よりなるスラブを、加熱、熱延、冷延、脱炭焼
鈍後、変態しない温度域で最終焼鈍を行う一方向性純鉄
の製造工程において、冷延を、次式の冷延率で、まず熱
延方向と同じ方向に冷延し、ただちに熱延方向と直角方
向に冷延することを特徴とするコイル幅方向に透磁率が
優れた薄手純鉄の製造法にある。３０％≦熱延方向と同
じ方向の冷延率≦熱延方向と直角方向の冷延率≦７５％
ろは、重量％で、Ａｌ：０．００３ 〜０．０３％、Ｎ
： ０．００１〜０．０１％、Ｃ：０．０１〜０．１％
、残部鉄よりなるスラブを、加熱、熱延、冷延、脱炭焼
鈍後、変態しない温度域で最終焼鈍を行う一方向性純鉄
の製造工程において、冷延を、次式の冷延率で、まず熱
延方向と同じ方向に冷延し、ただちに熱延方向と直角方
向に冷延することを特徴とするコイル幅方向に透磁率が
優れた薄手純鉄の製造法にある。３０％≦熱延方向と同
じ方向の冷延率≦熱延方向と直角方向の冷延率≦７５％
【００１０】ここで用いるスラブは公知の手段によって
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
【００１１】
【作用】まず、出発材の成分について述べる。Ｃは、熱
延組織の微細・均一化に役立ち、７５％以下の冷延率に
よる冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達させ、
｛１１０｝＜０１１ ＞方位優先成長の選択性を高める
ため、０．０１〜０．１重量％添加する。下限は、熱延
組織を粗大にしないＣ量であり、上限は、脱炭時間を極
力短縮するために０．１重量％とした。Ａｌ は、 Ａ
ｌＮの形で｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位以外の方位を
持つ粒の成長を抑制するインヒビターとして働くので、
少なくとも ０．００３重量％のＡｌ が必要である。 必要量以上のＡｌ 添加は、磁化特性に有害であるばか
りでなく、｛１１０ ｝＜０１１ ＞粒の成長まで抑制
するため、０．０３重量％を上限とした。Ｎは、二次再
結晶を生じるために必要な ＡｌＮを形成するために
０．００１重量％必要であるが、これもＡｌ の場合と
同様の考え方により０．０１重量％を上限とした。その
他の元素については、本発明の｛１１０ ｝＜０１１
＞方位二次再結晶粒の発生を妨げない範囲で添加するこ
とは許される。たとえば、初透磁率を上げるなどの目的
で、Ｓｉ， Ｔｉなどを添加するか、あるいは、熱間脆
性を改善するなどの目的でＭｎなどを添加してもよい。 製鋼段階でやむをえず含まれる不純物元素もこれに含ま
れる。
延組織の微細・均一化に役立ち、７５％以下の冷延率に
よる冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達させ、
｛１１０｝＜０１１ ＞方位優先成長の選択性を高める
ため、０．０１〜０．１重量％添加する。下限は、熱延
組織を粗大にしないＣ量であり、上限は、脱炭時間を極
力短縮するために０．１重量％とした。Ａｌ は、 Ａ
ｌＮの形で｛１１０ ｝＜０１１ ＞方位以外の方位を
持つ粒の成長を抑制するインヒビターとして働くので、
少なくとも ０．００３重量％のＡｌ が必要である。 必要量以上のＡｌ 添加は、磁化特性に有害であるばか
りでなく、｛１１０ ｝＜０１１ ＞粒の成長まで抑制
するため、０．０３重量％を上限とした。Ｎは、二次再
結晶を生じるために必要な ＡｌＮを形成するために
０．００１重量％必要であるが、これもＡｌ の場合と
同様の考え方により０．０１重量％を上限とした。その
他の元素については、本発明の｛１１０ ｝＜０１１
＞方位二次再結晶粒の発生を妨げない範囲で添加するこ
とは許される。たとえば、初透磁率を上げるなどの目的
で、Ｓｉ， Ｔｉなどを添加するか、あるいは、熱間脆
性を改善するなどの目的でＭｎなどを添加してもよい。 製鋼段階でやむをえず含まれる不純物元素もこれに含ま
れる。
【００１２】コイル幅方向の透磁率を高めるためには、
熱延方向と直角方向の冷延率を熱延方向と同じ方向の冷
延率以上にする必要がある。これは、熱延方向と同じ方
向に形成された圧延集合組織を打ち消し、新たに熱延直
角方向に圧延集合組織を形成することが、｛１１０ ｝
＜０１１ ＞方位粒の発生に不可欠なためである。冷延
率は、低すぎると本発明の趣旨とする薄手化に合わない
ばかりでなく、二次再結晶粒が発生しないかあるいは、
発生しても充分な磁性が得られない。冷延率が高すぎる
と、やはりコイル幅方向の透磁率が落ちる。高透磁率を
得るという本発明の趣旨から冷延率を３０〜７５％に限
定した。
熱延方向と直角方向の冷延率を熱延方向と同じ方向の冷
延率以上にする必要がある。これは、熱延方向と同じ方
向に形成された圧延集合組織を打ち消し、新たに熱延直
角方向に圧延集合組織を形成することが、｛１１０ ｝
＜０１１ ＞方位粒の発生に不可欠なためである。冷延
率は、低すぎると本発明の趣旨とする薄手化に合わない
ばかりでなく、二次再結晶粒が発生しないかあるいは、
発生しても充分な磁性が得られない。冷延率が高すぎる
と、やはりコイル幅方向の透磁率が落ちる。高透磁率を
得るという本発明の趣旨から冷延率を３０〜７５％に限
定した。
【００１３】
【実施例】（実施例１）Ｃ：０．０４重量％、Ａｌ：
０．０２０重量％、Ｎ： ０．００６重量％を含み残部
が鉄よりなる熱延板を出発材とし、図１の冷延条件で熱
延方向と同じ方向および直角方向に冷延後、 ８３０℃
（湿水素中）で脱炭焼鈍、 ８９０℃×２０時間の最終
焼鈍を行ない、図１に示す透磁率を持つ材料を得た。本
発明の冷延率範囲であれば、二次再結晶後のコイル幅方
向の透磁率が高い薄手純鉄を得ることができた。
０．０２０重量％、Ｎ： ０．００６重量％を含み残部
が鉄よりなる熱延板を出発材とし、図１の冷延条件で熱
延方向と同じ方向および直角方向に冷延後、 ８３０℃
（湿水素中）で脱炭焼鈍、 ８９０℃×２０時間の最終
焼鈍を行ない、図１に示す透磁率を持つ材料を得た。本
発明の冷延率範囲であれば、二次再結晶後のコイル幅方
向の透磁率が高い薄手純鉄を得ることができた。
【００１４】（実施例２）表１中 Ｎｏ．１〜４の組成
の熱延板を出発材とし、熱延方向と同じ方向に６０％、
引き続き熱延方向と直角方向に６０％の冷延を施し、実
施例１と同じ条件で脱炭、最終焼鈍を行った。その結果
、表１中の透磁率を持つ純鉄を得た。本発明成分によれ
ば、コイル幅方向の透磁率が優れた薄手純鉄を製造する
ことができた。
の熱延板を出発材とし、熱延方向と同じ方向に６０％、
引き続き熱延方向と直角方向に６０％の冷延を施し、実
施例１と同じ条件で脱炭、最終焼鈍を行った。その結果
、表１中の透磁率を持つ純鉄を得た。本発明成分によれ
ば、コイル幅方向の透磁率が優れた薄手純鉄を製造する
ことができた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、コイル幅方向に透磁率
が優れ、板厚が薄い純鉄を製造することができるので、
産業上の利益は極めて大きい。
が優れ、板厚が薄い純鉄を製造することができるので、
産業上の利益は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】１０（Ｏｅ）の磁界をかけたときのコイル幅方
向の透磁率と冷延率（熱延方向と直角方向および同一方
向の場合）との関係を示す図である。
向の透磁率と冷延率（熱延方向と直角方向および同一方
向の場合）との関係を示す図である。
【図２】コイル幅方向に磁化容易軸をもつ｛１１０ ｝
＜０１１ ＞方位二次再結晶粒の模式図である。
＜０１１ ＞方位二次再結晶粒の模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、Ａｌ：０．００３ 〜０．
０３％、Ｎ： ０．００１〜０．０１％、Ｃ：０．０１
〜０．１％、残部鉄よりなるスラブを、加熱、熱延、冷
延、脱炭焼鈍後、変態しない温度域で最終焼鈍を行う一
方向性純鉄の製造工程において、冷延を次式の冷延率で
、まず熱延方向と同じ方向に冷延し、ただちに熱延方向
と直角方向に冷延することを特徴とするコイル幅方向に
透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法。３０％≦
熱延方向と同じ方向の冷延率≦熱延方向と直角方向の冷
延率≦７５％
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668691A JPH086137B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | コイル幅方向に透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6668691A JPH086137B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | コイル幅方向に透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301034A true JPH04301034A (ja) | 1992-10-23 |
| JPH086137B2 JPH086137B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=13323068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6668691A Expired - Fee Related JPH086137B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | コイル幅方向に透磁率が優れた薄手一方向性純鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086137B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104451385A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 一种低碳、低氮、高氧工业纯铁及其生产方法 |
| CN105950979A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 钢铁研究总院 | 一种采用二次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法 |
| CN116921599A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-10-24 | 纽威精密锻造(溧阳)有限公司 | 一种细化纯铁晶粒度的方法及细化纯铁 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP6668691A patent/JPH086137B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104451385A (zh) * | 2014-12-09 | 2015-03-25 | 抚顺特殊钢股份有限公司 | 一种低碳、低氮、高氧工业纯铁及其生产方法 |
| CN105950979A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 钢铁研究总院 | 一种采用二次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法 |
| CN116921599A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-10-24 | 纽威精密锻造(溧阳)有限公司 | 一种细化纯铁晶粒度的方法及细化纯铁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH086137B2 (ja) | 1996-01-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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