JPH06104880B2

JPH06104880B2 - 耐食性軟磁性材料

Info

Publication number: JPH06104880B2
Application number: JP63203922A
Authority: JP
Inventors: 浩宍戸; 昌義石田
Original assignee: 川崎製鉄株式会社
Priority date: 1988-08-18
Filing date: 1988-08-18
Publication date: 1994-12-21
Anticipated expiration: 2009-12-21
Also published as: JPH0254738A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、軟磁性材料とくに耐食性の著しく優れた軟
磁性材料に関し、OA機器用モータコアをはじめとして、
車載用モータコアや水中モーターコアなどとりわけ発錆
が嫌われる用途に用いて好適なものである。

（従来の技術）耐食性材料としては、従来からフェライト系ステンレス
が知られているが、かかる材料の軟磁気特性はけい素鋼
板等に比べると著しく劣っている。そこで、磁気特性を
改善する目的で特公昭39−816号公報では、Fe−Cr系合
金に所定量のC,Si,Mn,Ni,Al等の添加が試みられている
が、磁気特性としては最大透磁率μmaxが高々2850で、
しかも保磁力は最良でも0.9エルステッド（Oe）にすぎ
なかった。

また同様の目的で、特公昭39−20644号公報において
は、Fe−Cr系合金にSiやTiを添加し、該合金中の酸素を
除去することによって磁気特性の改善を図っていて、18
％Cr以下の合金では最大透磁率〜8600、保磁力〜0.3エ
ルステッドという特性値が得られているが、最大透磁率
と保磁力の最良点を示す合金成分が一致しないところに
問題があった。

すなわち、ある成分では8600という高い最大透磁率が得
られるけれども保磁力は1.5エルステッドであり、一方
0.3エルステッドという良好な保磁力が得られる別の成
分では最大透磁率は6500程度にすぎない。しかも高い最
大透磁率が得られるにしても安定して得られるわけでは
なかった。

（発明が解決しようとする課題）この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、最大
透磁率が9000以上でかつ保磁力が0.3エルステッド以下
という優れた軟磁気特性を有し、しかも耐食性にもすぐ
れた軟磁性材料を提案することを目的とする。

（課題を解決するための手段）すなわちこの発明は、C:0.01wt％（以下単に％で示す）
以下、Si:0.5〜3.5％、Al:0.5〜3.5％でかつ、Si＋Al:
5.0％以下、Cr:11.0〜18.0％を含み、さらMnとＳをMn:
1.0％以下、S:0.005％以下でかつ、Mn/S≧100を満足す
る範囲において含有し、残部はFeおよび不可避不純物か
らなる耐食性軟磁性材料である。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明の基礎となった実験結果について説明す
る。

第１図に、Cr:13.5％、C:0.002％、S:0.002％およびMn:
0.5％を含有し、残部は実質的にFeになる組成をベース
とし、このベースにSiとAlを種々の範囲で添加した合金
を、圧延ついで焼鈍した材料の最大透磁率について調べ
た結果を示す。

同図より明らかなように、SiおよびAl量がそれぞれ0.5
〜3.5％でかつ、それらの合計量（Si＋Al）が5.0％以下
のときに9000以上の優れた最大透磁率が得られている。

次に第２図に、Cr:13.8％、Si:1.5％、Al:1.5％、Mn:0.
45％、S:0.003％を含み、残部はＣを除き実質的にFeで
ある合金において、Ｃ量を種々に変化させたときの最大
透磁率の推移について示す。

同図より明らかなように、Ｃが0.01％以下の範囲におい
て9000以上の最大透磁率が得られ、とくにＣが0.002％
程度では15000近い優れた最大透磁率が得られた。

また第３図には、Cr:16.2％、Si:1.0％、Al:1.0％、C:
0.002％を含み、残部はMn,Sを除きFeである合金におい
て、Mn/Sの比を種々に変化させた場合の最大透磁率の変
化について調べた結果を示す。

同図より明らかなように、Mn/S比が大きい程最大透磁率
は向上し、Mn/S比が100以上では9000以上の最大透磁率
が安定して得られている。

（作用）以下、この発明において成分組成を前記の範囲に限定し
た理由について説明する。

C:0.01％以下Ｃは、磁気特性のみならず耐食性にとっても有害元素で
あり、前掲第２図に示したとおり、Ｃ量が0.01％を超え
ると9000以上の最大透磁率が得られないので、0.01％以
下に限定した。

Si,Al:0.5〜3.5％ SiおよびAlはいずれも、この合金系の電気抵抗を高め、
透磁率を向上させる有用元素であるが、0.5％に満たな
いとその添加効果に乏しく、一方3.5％を超えると飽和
磁束密度を低下させるだけでなく脆くなるので、いずれ
も0.5〜3.5％の範囲で添加する必要がある。

しかしながら両者の合計量が5.％を超えると、飽和磁束
密度の低下を招き、かえって最大透磁率が低下するだけ
でなく、延性や靭性も著しく劣化するので、合計量が5.
0％を超えない範囲で添加するものとした。

Cr:11.0〜18.0％ Crは、耐食性の改善に有用な元素であるが、含有量が1
1.0％に満たないとHNO₃に対する耐食効果がみられず、
一方18.0％を超えるとH₂SO₄やHClに対する耐食性が劣化
するだけでなく、飽和磁束密度も低下するので、Crは1
1.0〜18.0％の範囲に限定した。

Mn:1.0％以下、S:0.005％以下、Mn/S≧100Mnは、固溶Ｓ
の固定に有効に寄与し、合金中にMnSとして析出する、
かような析出物は、Mn/S比が100に満たない場合は粒子
径が小さく、分散が密になって、仕上げ焼純時における
粒成長を妨げる。その結果、最終焼鈍後の製品板の結晶
粒も小さくなるので、磁気特性の改善は望み難い。この
点、Mn/S比が100以上になると、析出物の径は大きくな
ると共に分散が疎になるので、仕上げ焼鈍時の粒成長は
抑制されず、その結果製品板の結晶粒径は大きくなるの
で、磁気特性は著しく向上する。

従ってこの発明ではMn/S比が100以上となる範囲におい
てMnを含有させるものとした。

しかしながら1.0％を超える量のMn添加は、むしろ飽和
磁化の低下等磁気特性の劣化を招くので、Mnの上限は1.
0％とした。

またＳ量が0.005％を超えると、適量のMnを添加した場
合であっても上記の効果が充分には発揮されず、しかも
耐食性の劣化も招くことから、Ｓの混入量は0.005％以
下に抑制する必要がある。

（実施例）実施例１第１表に示す成分組成になる各種合金のインゴット50kg
を真空溶解により作製した後、表面を研削してから、13
00℃に加熱し、ただちに熱延を施して30mm厚のシートバ
ーとした。このシートバーの表面を研削した後、1250℃
に加熱して熱延を施し、板厚3.0mmの熱延板とした。こ
の板に対して、中間焼鈍をはさむ２回の冷間圧延を施し
て最終板厚:0.50mmの冷延板とした。

ついで得られた冷延板から30mm×280mmの短柵を切り出
し、水素雰囲気中で1000℃、２分間の焼鈍を施して得た
製品の磁気特性および耐食性について調べた結果を第１
表に併記する。

なお磁気測定に当り、最大透磁率と保磁力は直流磁化測
定装置で、また交流鉄損についてはJIS2550に基づいて
エプスタイン試験法により行なった。

さらに耐食性の測定については、JIS Z 2371に従って10
時間の塩水噴霧試験により行った。判定は〇：目視で錆
が殆どみあたらない △：点錆が軽く分布 ×：面積率で10％以上の錆発生で行った。

実施例２第２表に示す成分組成になる各種合金を真空溶解して5t
onのインゴットを作製した。このインゴットを1300℃に
加熱した後、分塊圧延及び熱間圧延を施して2.5mm厚の
熱延板とした。この熱延板を酸洗後、950℃で焼鈍した
のち、1000℃での中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を施
し、最終板厚:0.50mmの冷延板とした。

かくして得られた冷延板に対して1050℃で５分間の焼鈍
を施したのち、30×280mmの短柵に切断したものについ
て、実施例１と同様にし磁気特性および耐食性を測定し
た結果を第２表に併記する。

（発明の効果）かくしてこの発明によれば、合金の成分を調整すること
によって、耐食性の改善のみならず磁性改善を安定して
達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Si,Al量が最大透磁率に及ぼす影響を示した
グラフ、第２図は、Ｃ量が最大透磁率に及ぼす影響を示すグラ
フ、第３図は、Mn/S比が最大透磁率に及ぼす影響を示したグ
ラフである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】C:0.01wt％以下、 Si:0.5〜3.5wt％、 Al:0.5〜3.5wt％でかつ、 Si＋Al:5.0wt％以下、 Cr:11.0〜18.0wt％を含み、さらにMnとＳを Mn:1.0wt％以下、 S:0.005wt％以下でかつ、 Mn/S≧100 を満足する範囲において含有し、残部はFeおよび不可避
不純物からなる耐食性軟磁性材料。