JPH0774418B2

JPH0774418B2 - 硬度の高い耐銹性軟磁性鋼板

Info

Publication number: JPH0774418B2
Application number: JP61256157A
Authority: JP
Inventors: 一郎立野; 寿義倉益
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-10-28
Filing date: 1986-10-28
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2010-08-09
Also published as: JPS63109143A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、硬度の高い耐銹性軟磁性鋼板、特に硬度がマ
イクロビッカース硬度（1kgf）180以上であり、かつそ
の縦目のBrとHcの積が0.50T・A/cm以下のヒステリシス
特性を有し、かつステンレス材並の耐銹性を有する軟磁
性鋼板に関するものである。

（従来の技術）軟磁性材料として、電磁鋼板は非常に広範な分野で使用
されているが、最近の電気機器の多様化と性能向上に伴
ない、過酷な条件下で使用される例も多くなり、これに
対応して電磁鋼板に対する要求特性も多岐にわたるよう
になってきている。例えば、マグネットスイッチのコア
材料では、従来の電磁鋼板と同等もしくはそれ以上の硬
度並びに磁気特性と共に、耐銹性の優れた鋼板が要求さ
れている。

これに対応するための技術としては、珪素鋼をベースと
して、これにクロムを添加することにより耐銹性を付与
した軟磁性材料の製造法として、古くは特公昭39−2064
4号公報あるいは特公昭56−29952号公報記載の方法等が
提案されている。

前者においては、Ｃ≦0.4％,S≦0.2％,Cr11.5〜20％,Si
1〜６％,Ti0.5〜５％と規定され、後者においては、Ｃ
≦0.05％,N≦0.05％,Cr3〜11％,Si＋Al≦２％,Tiは５
（Ｃ＋Ｎ）％以上で、１％以下と規定されている。

本発明では、既に本発明者らが提案している特願昭60−
113153号の技術思想、即ち鋼の高純度化、具体的にはＣ
≦0.01％,N≦0.01％,S≦0.005％とすることにより優れ
た磁気特性を実現するという考え方をベースとして、前
述のTiの作用を有効に活用し、鋼の高純度化の裕度を拡
大したものである。

（発明が解決しようとする問題点）前記先願発明（特願昭60−113153号）においては、C0.0
1％以下、N0.01％以下とすることが鋼成分上の必要条件
となっているが、このレベルの高純度鋼を1.5〜3.5％S
i,5.5〜11.5％Crの鋼で安定して得ることは、工業的に
不可能ではないが、かなりのコストアップを伴なうこ
と、及びCr6％以下の場合には磁気時効が生じることの
２点を解決すべき問題点と考え、より容易に所望の特性
を有する軟磁性鋼板を得るための検討を積み重ねた。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、種々検討を重ねた結果、C,Nの含有量に
見合った量のTiを添加することにより、即ち、（Ｃ＋
Ｎ）％≦Ti％≦４（Ｃ＋Ｎ）％にコントロールすること
により、磁気時効のない、磁気特性のすぐれた高硬度耐
銹性軟磁性鋼板を容易に得ることが可能であることを新
規に見出だすに至った。

以下に本発明を詳細に説明する。

まず鋼成分について述べる。Crは耐銹性向上のため添加
するが添加に伴ない磁束密度が低下するため、上限を13
％とし、一方下限は耐銹性向上効果の点から５％とす
る。

Siは鋼の固有抵抗を増し、渦電流損を減らし、鉄損を低
下せしめるため、又硬度を高めるために2.0％以上含有
させる。硬度は、マグネットスイッチに使用される場
合、コア端面の耐摩耗性の点から高いものが望まれ、マ
イクロビッカース硬度Hv（1kgf）180以上が最近では必
要とされている。これを満足させるための１つの必要条
件として、Siは2.0％以上とした。一方、その含有量が
多くなるに伴ない、磁束密度が低くなること及び冷間圧
延性が劣化することから添加の上限を3.5％とする。

Alは鋼の固有抵抗を高め、前者Siと同様に鉄損を低下せ
しめる作用があるが、経済性から1.5％以下とする。

Ｐは硬度を高める元素として添加することが出来るが、
鋳片が割れ易くなることから、0.1％以下とする。

N,S,Cは窒化物，硫化物，炭化物及びその複合化合物を
形成し、磁気特性を劣化させるので、含有量は少ない程
良いことは既に良く知られている。

ところが、現状の製鋼技術でN,Cをいずれも0.01％以下
に安定して低減させることは、かなりのコストアップを
伴なうため、Tiを添加することにより、N,Cの無害化を
図ることを検討した。

以下具体的に実施例により説明する。

（実施例１）真空溶解により、表１に示す成分の鋼を溶製し、通常の
方法により、造塊、熱延し、2.0mmtに仕上げた。この熱
延板に950℃×２分の熱処理を施し、引続き酸洗，冷延
し、0.50mmtに仕上げた。この冷延板に950〜1000℃×30
秒の焼鈍を施し、磁気特性を測定した。尚磁気特性の測
定及びエージングの確認は圧延（Ｌ）方向に長い60mm×
300mmの単板によったが、その結果を表２に示す。これ
より明らかに、Ti添加によりエージングを抑制すること
が出来ることが判る。但し、鋼Ａの例のように、Ti添加
量＜（Ｃ＋Ｎ）％の場合、この効果は充分ではない。
又、表３に焼鈍後SRA（750℃×2h）した場合の鉄損の変
化を示したが、鋼Ｄの例のようにTi＞４（Ｃ＋Ｎ）％の
場合、SRAによる鉄損の劣化が大きいことが判った。

以上に示したことから、Ｃ＜0.02％,N＜0.02％,S＜0.01
％のレベルの高純度鋼においては、Tiの適正添加範囲と
して、（Ｃ＋Ｎ）％≦Ti≦４（Ｃ＋Ｎ）％と設定すべき
ことを新規に知見したのである。

（実施例２）真空溶解により、表４に示す成分の鋼を溶製し、通常の
方法により、造塊、熱延し、2.0mmtに仕上げた。この熱
延板に950℃×２分の熱処理を施し、引続き酸洗，冷延
し、0.50mmtに仕上げた。この冷延板に1000℃×30秒の
焼鈍を施し、磁気特性と硬度を測定した。その結果を表
５、及び第１図に示す、表５より明らかに、Ti添加によ
り磁束密度、鉄損、及びBr×Hcはやや劣化するものの、
前述のごとくTi添加量を（Ｃ＋Ｎ）％≦Ti％≦４（Ｃ＋
Ｎ）％の範囲にコントロールすればエージングを抑制で
きると共に、SRAによる磁性の劣化をも最小限に止める
ことが可能である。又、硬度は第１図に明らかなように
Ti無添加材に比して、Ti添加材は約20ポイント硬くなる
ことを確認した。硬化の機構としては結晶粒の微細化に
よるものと、TiC,TiN等の析出硬化によるものが考えら
れるが、重要な点はかような硬化に伴なう磁気特性の劣
化がほとんど無視出来る程度に小さいということであ
る。

（発明の効果）本発明は、従来の無方向性電磁鋼板の磁気特性を大きく
損なうことなく、低コストで高硬度の耐銹性軟磁性鋼板
を製造することを可能とし、マグネットスイッチ等の製
造において、従来必要とされた防錆処理が不要となるほ
か、これらの製品の寿命の延長、信頼性の向上等大きな
効果を奏する。

【図面の簡単な説明】第１図は、軟磁性鋼のSi含有量とマイクロビッカース硬
度との関係におけるTi添加の有無による差異を示す図表
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でC0.02％以下,Si2.0〜3.5％,Cr5.0
〜13％,N0.02％以下,Al1.5％以下,P0.1％以下,S0.01％
以下を含み、Ti含有量を（Ｃ＋Ｎ）％≦Ti％≦４（Ｃ＋
Ｎ）％に制御し、残部Fe及び不可避不純物からなること
を特徴とする硬度の高い耐銹性軟磁性鋼板。
【請求項２】硬度がマイクロビッカース硬度Hv（1kgf）
180以上である特許請求の範囲第１項記載の硬度の高い
耐銹性軟磁性鋼板。
【請求項３】BrとHcの積が0.50T・A/cm以下のヒステリ
シス特性を有する特許請求の範囲第１項記載の硬度の高
い耐銹性軟磁性鋼板。