JPH083126B2 - 厚板電磁軟鉄の製造方法 - Google Patents
厚板電磁軟鉄の製造方法Info
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- JPH083126B2 JPH083126B2 JP41215990A JP41215990A JPH083126B2 JP H083126 B2 JPH083126 B2 JP H083126B2 JP 41215990 A JP41215990 A JP 41215990A JP 41215990 A JP41215990 A JP 41215990A JP H083126 B2 JPH083126 B2 JP H083126B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、厚板電磁軟鉄、例えば
漏洩磁気を遮断するのに好適な、優れた磁気特性を有す
る厚板用電磁軟鉄の製造方法に関する。
漏洩磁気を遮断するのに好適な、優れた磁気特性を有す
る厚板用電磁軟鉄の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の著しい科学技術の進展に伴って、
例えば医療機器の分野においては、核磁気共鳴現象を利
用した核磁気共鳴断層撮影装置(MRI) が実用化され、積
極的に導入されている。しかし、この核磁気共鳴断層撮
影装置の使用に際しては、発生する多量の漏洩磁気を遮
断する必要がある。したがって、この核磁気共鳴断層撮
影装置の構造部材として用いられる鋼板には、磁気遮断
特性が求められており、その鋼板の板厚も装置としての
強度を具備する必要性から20mm以上であることが多い。
一方、優れた磁気遮断特性すなわち高透磁率を有する厚
板用電磁軟鉄は、前述の核磁気共鳴断層撮影装置のみな
らず、サイクロトロン等の大型科学実験装置、核融合装
置あるいは医療機器等の磁気シールドを行うカバー、構
造部材としても使用される材料である。
例えば医療機器の分野においては、核磁気共鳴現象を利
用した核磁気共鳴断層撮影装置(MRI) が実用化され、積
極的に導入されている。しかし、この核磁気共鳴断層撮
影装置の使用に際しては、発生する多量の漏洩磁気を遮
断する必要がある。したがって、この核磁気共鳴断層撮
影装置の構造部材として用いられる鋼板には、磁気遮断
特性が求められており、その鋼板の板厚も装置としての
強度を具備する必要性から20mm以上であることが多い。
一方、優れた磁気遮断特性すなわち高透磁率を有する厚
板用電磁軟鉄は、前述の核磁気共鳴断層撮影装置のみな
らず、サイクロトロン等の大型科学実験装置、核融合装
置あるいは医療機器等の磁気シールドを行うカバー、構
造部材としても使用される材料である。
【０００３】そこで、近年の科学技術の成果をさらに進
展させるためには、かかる厚板用電磁軟鉄について、本
来相反する優れた機械的特性と透磁率または磁束密度等
に代表される磁気的特性とをともに満足することが各分
野から強く望まれている。このような磁気遮断特性を有
する鋼板としては電磁軟質鋼板があり、一般的に変圧器
に使用される薄板が周知である。これは、従来から磁気
特性の優れた鋼材として、JIS C 2503またはJIS C 2504
に規定される電磁軟鉄棒、電磁軟鉄板である。JIS C 25
03に規定されるものは1.0 〜16mmの範囲の直径を有する
棒材であり、またJIS C 2504に規定されるものは0.6 〜
4.5 mm厚の薄板であり、いずれもリレー用または電磁石
用として小型部品への適用を対象としたものである。ま
た、磁気用としては分類されていないJIS C 4051に規定
される機械構造用炭素鋼材であるS10Cを用い、250 mm幅
に熱間加工し、磁性材料として使用している例がある。
さらに、特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442 号
公報または特公昭63−45443 号公報に開示されているよ
うに、sol.Alの量を0.005 〜1.00重量％と多く含有し、
Siをある程度低減したAl脱酸型極低炭素鋼である直流磁
化用厚板が近年提案されている。
展させるためには、かかる厚板用電磁軟鉄について、本
来相反する優れた機械的特性と透磁率または磁束密度等
に代表される磁気的特性とをともに満足することが各分
野から強く望まれている。このような磁気遮断特性を有
する鋼板としては電磁軟質鋼板があり、一般的に変圧器
に使用される薄板が周知である。これは、従来から磁気
特性の優れた鋼材として、JIS C 2503またはJIS C 2504
に規定される電磁軟鉄棒、電磁軟鉄板である。JIS C 25
03に規定されるものは1.0 〜16mmの範囲の直径を有する
棒材であり、またJIS C 2504に規定されるものは0.6 〜
4.5 mm厚の薄板であり、いずれもリレー用または電磁石
用として小型部品への適用を対象としたものである。ま
た、磁気用としては分類されていないJIS C 4051に規定
される機械構造用炭素鋼材であるS10Cを用い、250 mm幅
に熱間加工し、磁性材料として使用している例がある。
さらに、特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442 号
公報または特公昭63−45443 号公報に開示されているよ
うに、sol.Alの量を0.005 〜1.00重量％と多く含有し、
Siをある程度低減したAl脱酸型極低炭素鋼である直流磁
化用厚板が近年提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこれらの公知手
段では、以下に説明するように、たとえば核磁気共鳴断
層撮影装置（MRI)の使用の際の漏洩磁気を遮断すること
ができるような、優れた磁気特性を有する厚板用電磁軟
鉄を安定的に提供することができない。 (ｉ)JIS C 2503 またはJIS C 2504に示されている電磁
軟鉄棒または電磁軟鉄板は前述したように小型の部品を
対象にしており、構造用部材としての機械的特性がまっ
たく考慮されていない。したがって、前述の核磁気共鳴
断層撮影装置にこの電磁軟鉄板を適用する場合には、装
置の強度を確保するためにこの電磁軟鉄板を数10枚程度
積層する必要があり、製造コスト、製品の品質の観点か
らは、現実には実施化を図ることができない。 (ii) JIS C 4051 に示される機械構造用炭素鋼材を用い
た例では、磁気特性についての考慮が何らなされていな
いため、最大透磁率μが1800(B/H) 以下と極めて低い値
しか得られていない。したがって、やはり所望の厚板用
電磁軟鉄を提供することはできない。 (iii) 特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442 号公
報または同63−45443 号公報により提案されている方法
では、いずれも得られる電磁軟鉄の磁気特性を向上させ
るために、Cr等の鋼中の不純物を精錬段階で著しく低減
させておく必要がある。たとえば上述の特開昭60−9674
9 号公報により提案された手段においては、Cr含有量の
上限を0.05重量％に制限している。
段では、以下に説明するように、たとえば核磁気共鳴断
層撮影装置（MRI)の使用の際の漏洩磁気を遮断すること
ができるような、優れた磁気特性を有する厚板用電磁軟
鉄を安定的に提供することができない。 (ｉ)JIS C 2503 またはJIS C 2504に示されている電磁
軟鉄棒または電磁軟鉄板は前述したように小型の部品を
対象にしており、構造用部材としての機械的特性がまっ
たく考慮されていない。したがって、前述の核磁気共鳴
断層撮影装置にこの電磁軟鉄板を適用する場合には、装
置の強度を確保するためにこの電磁軟鉄板を数10枚程度
積層する必要があり、製造コスト、製品の品質の観点か
らは、現実には実施化を図ることができない。 (ii) JIS C 4051 に示される機械構造用炭素鋼材を用い
た例では、磁気特性についての考慮が何らなされていな
いため、最大透磁率μが1800(B/H) 以下と極めて低い値
しか得られていない。したがって、やはり所望の厚板用
電磁軟鉄を提供することはできない。 (iii) 特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442 号公
報または同63−45443 号公報により提案されている方法
では、いずれも得られる電磁軟鉄の磁気特性を向上させ
るために、Cr等の鋼中の不純物を精錬段階で著しく低減
させておく必要がある。たとえば上述の特開昭60−9674
9 号公報により提案された手段においては、Cr含有量の
上限を0.05重量％に制限している。
【０００５】ところが、この炉壁等に用いられる耐火物
として酸性耐火物以外の耐火物、たとえばマグネシア・
クロム系耐火物を用いると、炉壁等に不可避的に混入さ
れているCr等の不純物が溶鋼中に混入してしまい、溶鋼
中にCrが0.05％以上含有されることになってしまう。し
たがって、特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442
号公報または同63−45443 号公報により提案されている
手段において、炉壁等に用いられる耐火物は、ｘAl2O3
・ｙ SiO2(SiO2) (x, y は配合割合を示す) を主成分と
する酸性耐火物に限定される。一方、マグネシア・クロ
ム系耐火物は、前記の酸性耐火物の使用可能温度の上限
が約1650℃であるのに対し、一般的には1870℃という高
温での使用にも耐えられるとされており、耐火物として
は極めて好適な特徴を具備しているものであり、その用
途も極めて広いものである。
として酸性耐火物以外の耐火物、たとえばマグネシア・
クロム系耐火物を用いると、炉壁等に不可避的に混入さ
れているCr等の不純物が溶鋼中に混入してしまい、溶鋼
中にCrが0.05％以上含有されることになってしまう。し
たがって、特開昭60−96749 号公報、特公昭63−45442
号公報または同63−45443 号公報により提案されている
手段において、炉壁等に用いられる耐火物は、ｘAl2O3
・ｙ SiO2(SiO2) (x, y は配合割合を示す) を主成分と
する酸性耐火物に限定される。一方、マグネシア・クロ
ム系耐火物は、前記の酸性耐火物の使用可能温度の上限
が約1650℃であるのに対し、一般的には1870℃という高
温での使用にも耐えられるとされており、耐火物として
は極めて好適な特徴を具備しているものであり、その用
途も極めて広いものである。
【０００６】したがって、電磁軟鉄用鋼の溶製に際して
も、マグネシア・クロム系耐火物を用いれば、溶製温度
をさらに上げることができるとともに耐火物の延命を図
ることができるが、この場合には前述したように溶鋼中
に混入されるCr等の不純物量が増加してしまう。つまり
厚板用電磁軟鉄の溶製の際、マグネシア・クロム系耐火
物を用いると、溶鋼中にCrが必然的に0.05％以上含有さ
れることになるが、この場合にも厚板用電磁軟鉄の磁気
特性を十分に改善することができれば、従来のように、
不純物の混入量を厳密に制御する必要はなく、換言すれ
ば不純物の混入に対しても磁気特性を劣化させずに厚板
用電磁軟鉄を製造することができることとなる。ここ
に、本発明の目的は、たとえば核磁気共鳴断層撮影装置
（MRI)の使用の際の漏洩磁気を遮断することができるよ
うな優れた磁気特性を有すると共に機械的特性にもすぐ
れた厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階においてマグネシ
ア・クロム系耐火物を用いて安定的に、すなわち従来の
厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrの混入に対しても磁気特
性を劣化させずに提供することができる、厚板用電磁軟
鉄の製造方法を提供することにある。
も、マグネシア・クロム系耐火物を用いれば、溶製温度
をさらに上げることができるとともに耐火物の延命を図
ることができるが、この場合には前述したように溶鋼中
に混入されるCr等の不純物量が増加してしまう。つまり
厚板用電磁軟鉄の溶製の際、マグネシア・クロム系耐火
物を用いると、溶鋼中にCrが必然的に0.05％以上含有さ
れることになるが、この場合にも厚板用電磁軟鉄の磁気
特性を十分に改善することができれば、従来のように、
不純物の混入量を厳密に制御する必要はなく、換言すれ
ば不純物の混入に対しても磁気特性を劣化させずに厚板
用電磁軟鉄を製造することができることとなる。ここ
に、本発明の目的は、たとえば核磁気共鳴断層撮影装置
（MRI)の使用の際の漏洩磁気を遮断することができるよ
うな優れた磁気特性を有すると共に機械的特性にもすぐ
れた厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階においてマグネシ
ア・クロム系耐火物を用いて安定的に、すなわち従来の
厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrの混入に対しても磁気特
性を劣化させずに提供することができる、厚板用電磁軟
鉄の製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は上記の課題を
解決するため、種々検討を重ねた結果、磁気特性を高
め、かつ板厚方向について磁気特性の均質性を高めるた
めには、減磁率を大きくする成分の含有量を極力少なく
することが有効であること、熱間加工後の熱処理にお
いて、結晶粒の成長を容易とするために、熱間加工時に
結晶粒に加工歪みを付加することが有効であること、お
よび熱処理温度をオーステナイト・フェライト変態温
度直下として、変態を生じさせないことの各点に着目し
た。
解決するため、種々検討を重ねた結果、磁気特性を高
め、かつ板厚方向について磁気特性の均質性を高めるた
めには、減磁率を大きくする成分の含有量を極力少なく
することが有効であること、熱間加工後の熱処理にお
いて、結晶粒の成長を容易とするために、熱間加工時に
結晶粒に加工歪みを付加することが有効であること、お
よび熱処理温度をオーステナイト・フェライト変態温
度直下として、変態を生じさせないことの各点に着目し
た。
【０００８】これらの事実を基に、本発明者は、さらに
検討を重ねた結果、sol.Al:0.10 〜0.5 ％とAlを比較的
多量に含有する組成を有する鋼塊を、仕上げ温度を鋼が
フェライト単相になる温度となるようにして熱間加工、
たとえば圧延、鍛造または引き抜きを行い、所定の寸法
に加工した後に、結晶粒の加工歪みを除去し、また結晶
粒の成長を図るために、オーステナイト・フェライト変
態温度直下に加熱保持し、その後に徐冷することによ
り、たとえば核磁気共鳴断層撮影装置（MRI)の使用の際
の漏洩磁気を遮断することができるような、優れた磁気
特性を有する厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階において
マグネシア・クロム系耐火物を用いて安定的に、すなわ
ち従来の厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrの混入に対して
も磁気特性を劣化させずに提供することができることを
知見して、本発明を完成した。
検討を重ねた結果、sol.Al:0.10 〜0.5 ％とAlを比較的
多量に含有する組成を有する鋼塊を、仕上げ温度を鋼が
フェライト単相になる温度となるようにして熱間加工、
たとえば圧延、鍛造または引き抜きを行い、所定の寸法
に加工した後に、結晶粒の加工歪みを除去し、また結晶
粒の成長を図るために、オーステナイト・フェライト変
態温度直下に加熱保持し、その後に徐冷することによ
り、たとえば核磁気共鳴断層撮影装置（MRI)の使用の際
の漏洩磁気を遮断することができるような、優れた磁気
特性を有する厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階において
マグネシア・クロム系耐火物を用いて安定的に、すなわ
ち従来の厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrの混入に対して
も磁気特性を劣化させずに提供することができることを
知見して、本発明を完成した。
【０００９】ここに、本発明の要旨とするところは、重
量％で、 Ｃ: 0.01％以下、 Si:0.30 ％以下、 Mn: 0.30％以下、 Ｐ:0.01 ％以下、 Ｓ: 0.01％以下、sol.Al:0.10 〜0.50％、 Cr: 0.25％以下、 残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼
塊を、仕上げ温度 740〜850 ℃で熱間加工後、800 ℃以
上Ac3 点以下に加熱し、30分以上保持後キューリー点以
下までを200 〜30℃/hの速度で徐冷することを特徴とす
る、フェライト粒度１以下の粗大粒を有する厚板電磁軟
鉄の製造方法である。本発明において、「熱間加工」と
は、圧延、鍛造または引き抜き等をいう。また、本発明
において、「鋼塊」とは、上記熱間加工により得られる
製品の母材であって、具体的にはスラブ、ブルーム等の
鋼塊をいう。
量％で、 Ｃ: 0.01％以下、 Si:0.30 ％以下、 Mn: 0.30％以下、 Ｐ:0.01 ％以下、 Ｓ: 0.01％以下、sol.Al:0.10 〜0.50％、 Cr: 0.25％以下、 残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼
塊を、仕上げ温度 740〜850 ℃で熱間加工後、800 ℃以
上Ac3 点以下に加熱し、30分以上保持後キューリー点以
下までを200 〜30℃/hの速度で徐冷することを特徴とす
る、フェライト粒度１以下の粗大粒を有する厚板電磁軟
鉄の製造方法である。本発明において、「熱間加工」と
は、圧延、鍛造または引き抜き等をいう。また、本発明
において、「鋼塊」とは、上記熱間加工により得られる
製品の母材であって、具体的にはスラブ、ブルーム等の
鋼塊をいう。
【００１０】
【作用】次に、添付図面を参照しながら本発明をさらに
詳述する。なお、本明細書においては、特にことわりが
ない限り「％」は「重量％」を意味するものとする。ま
ず、本発明において用いる鋼塊の組成を限定する理由に
ついて説明する。C は、磁気特性の減磁率が最も高い元
素であり、磁気特性を向上させるためには、極力低減す
ることが望ましい。しかし、その低下には相当のコスト
を要するため、含有量の許容上限を0.01％以下とする。
なお、0.01％を越える添加は磁気特性の劣化をもたら
す。Siは、本発明が対象とするAl脱酸型の厚板用電磁軟
鉄にあっては、その整粒作用により熱処理時の結晶粒の
粗大化を阻害する。したがって含有量を0.30％以下とす
る。
詳述する。なお、本明細書においては、特にことわりが
ない限り「％」は「重量％」を意味するものとする。ま
ず、本発明において用いる鋼塊の組成を限定する理由に
ついて説明する。C は、磁気特性の減磁率が最も高い元
素であり、磁気特性を向上させるためには、極力低減す
ることが望ましい。しかし、その低下には相当のコスト
を要するため、含有量の許容上限を0.01％以下とする。
なお、0.01％を越える添加は磁気特性の劣化をもたら
す。Siは、本発明が対象とするAl脱酸型の厚板用電磁軟
鉄にあっては、その整粒作用により熱処理時の結晶粒の
粗大化を阻害する。したがって含有量を0.30％以下とす
る。
【００１１】Mnは、周知のように鋼材の強度確保に大き
く寄与する元素であり、またC と同様に減磁率を高める
元素である。したがって、減磁率を低下させる観点から
は低減することが望ましいが、本発明により得られる鋼
板が前述のように大型機械の構造用部材として用いられ
ることを考慮し、その機械的強度を確保するために許容
上限を0.30％までとする。P 、S は、ともに鋼中にあっ
て非金属介在物を形成し、かつ偏析を生じるため、その
含有量は少ないほどよい。また、その含有量の増加に伴
い、保持力の増加がみられ磁気特性を低下させる元素で
ある。したがって含有量は少ないほど望ましいが、これ
らの元素の低減には必ずコストの増加を伴うものである
ことから、P は0.01％以下、S は0.01％以下とする。
く寄与する元素であり、またC と同様に減磁率を高める
元素である。したがって、減磁率を低下させる観点から
は低減することが望ましいが、本発明により得られる鋼
板が前述のように大型機械の構造用部材として用いられ
ることを考慮し、その機械的強度を確保するために許容
上限を0.30％までとする。P 、S は、ともに鋼中にあっ
て非金属介在物を形成し、かつ偏析を生じるため、その
含有量は少ないほどよい。また、その含有量の増加に伴
い、保持力の増加がみられ磁気特性を低下させる元素で
ある。したがって含有量は少ないほど望ましいが、これ
らの元素の低減には必ずコストの増加を伴うものである
ことから、P は0.01％以下、S は0.01％以下とする。
【００１２】Alは、鋼中にあって脱酸材として作用する
元素であり、かかる効果を奏するためには、0.005 ％以
上含有されることを要するが、本発明者らの知見によれ
ば、余り少ないと微細AlN を析出させて粒成長を阻止す
ることが判明したため、本発明にあっては0.10％以上を
加える。しかし、多量に添加すると介在物を形成し、鋼
の性質を損なうものであるため、その上限を0.50％以下
とする。したがって、Alの含有量は、0.10〜0.50％とす
る。好ましくは0.20〜0.40％である。
元素であり、かかる効果を奏するためには、0.005 ％以
上含有されることを要するが、本発明者らの知見によれ
ば、余り少ないと微細AlN を析出させて粒成長を阻止す
ることが判明したため、本発明にあっては0.10％以上を
加える。しかし、多量に添加すると介在物を形成し、鋼
の性質を損なうものであるため、その上限を0.50％以下
とする。したがって、Alの含有量は、0.10〜0.50％とす
る。好ましくは0.20〜0.40％である。
【００１３】Crは、磁気特性を劣化させる元素であるた
め、従来から少ないほど望ましいとされてきた元素であ
る。しかし、Crは炉壁等から不可避的に混入する元素で
あり、Crを除去するには非常に多くのコストを要する。
特に炉壁にマグネシア・クロム系耐火物等を使用した場
合には、耐火物が溶鋼と反応し、鋼中にCr、Ni、Mo等が
混入することになる。しかし、本発明においては、後述
するように製造条件を適切に限定することにより、Crの
含有量をとりたてて低減する必要はなくなるが、余り多
いと磁気特性を劣化させるから許容上限を0.25％とす
る。従ってCr含有量の範囲は0.25％以下、一般には0.05
〜0.25％と制限する。
め、従来から少ないほど望ましいとされてきた元素であ
る。しかし、Crは炉壁等から不可避的に混入する元素で
あり、Crを除去するには非常に多くのコストを要する。
特に炉壁にマグネシア・クロム系耐火物等を使用した場
合には、耐火物が溶鋼と反応し、鋼中にCr、Ni、Mo等が
混入することになる。しかし、本発明においては、後述
するように製造条件を適切に限定することにより、Crの
含有量をとりたてて低減する必要はなくなるが、余り多
いと磁気特性を劣化させるから許容上限を0.25％とす
る。従ってCr含有量の範囲は0.25％以下、一般には0.05
〜0.25％と制限する。
【００１４】以上のような組成を有する鋼塊を、以下に
示す条件で製造する。これらの条件について詳述する。
図１は本発明にかかる加工熱処理の温度パターンを示す
線図である。まず、上記の組成を有する鋼塊を、鋼組織
がフェライト単相となる740 〜850 ℃の仕上げ温度で熱
間加工を行う。一般的に熱間加工時に結晶粒に加工歪み
を付加することは、特公昭60−208417号公報等で提案さ
れているように、熱処理を加えた後に結晶粒を成長させ
るのに有効な手段である。結晶粒の粗大化は、鋼製品の
磁気特性を向上させる要因の１つであるため、本発明に
おいてもそのような手段を利用し、得られる製品の磁気
特性の向上を図るのである。なお、熱間加工の例として
は、圧延、鍛造または引き抜き等のように、加工時に鋼
塊に加工歪を付与できる加工法であればよく、特に制限
を要するものではない。また、鋼組織がフェライト単相
となる温度は、本発明においては、Fe−C 二元系状態図
より900 ℃以下である。
示す条件で製造する。これらの条件について詳述する。
図１は本発明にかかる加工熱処理の温度パターンを示す
線図である。まず、上記の組成を有する鋼塊を、鋼組織
がフェライト単相となる740 〜850 ℃の仕上げ温度で熱
間加工を行う。一般的に熱間加工時に結晶粒に加工歪み
を付加することは、特公昭60−208417号公報等で提案さ
れているように、熱処理を加えた後に結晶粒を成長させ
るのに有効な手段である。結晶粒の粗大化は、鋼製品の
磁気特性を向上させる要因の１つであるため、本発明に
おいてもそのような手段を利用し、得られる製品の磁気
特性の向上を図るのである。なお、熱間加工の例として
は、圧延、鍛造または引き抜き等のように、加工時に鋼
塊に加工歪を付与できる加工法であればよく、特に制限
を要するものではない。また、鋼組織がフェライト単相
となる温度は、本発明においては、Fe−C 二元系状態図
より900 ℃以下である。
【００１５】このように、熱間加工の仕上げ温度は、フ
ェライト−オーステナイト変態温度以下とする。つま
り、フェライト粒に加工歪を付与し、加工後に熱処理を
行うことにより、加工歪を解放させつつ、結晶粒を粗大
化させるためである。したがって、仕上げ温度は、上記
の観点から740 〜850℃であることが望ましく、さらに
望ましくは、750〜800℃の範囲である。次に、このよう
にして熱間加工を行った鋼塊に、加工歪の解放・結晶粒
の粗大化を目的として熱処理を行う。この熱処理の加熱
温度は、フェライト−オーステナイト変態温度(Ac3点)
以下がよく、できるだけその直下がよい。つまり変態温
度超の温度まで加熱すると、組織が変態集合組織とな
り、磁気特性が著しく劣化してしまう。そこで熱処理の
加熱温度はAc3点以下、一般には940 ℃以下とする。ま
た800 ℃未満では、加工歪を除去することが出来ないた
め、800 ℃以上とする。したがって、熱処理温度は、80
0 ℃以上Ac3 点℃以下と制限する。加熱の保持時間は、
30分以上である。歪を除去するために必要な最小値であ
る。上限は特に制限ないが、実際の生産工程を考えれ
ば、t/25.4 (但しt:板厚) 時間以内に制限するのが好ま
しい。
ェライト−オーステナイト変態温度以下とする。つま
り、フェライト粒に加工歪を付与し、加工後に熱処理を
行うことにより、加工歪を解放させつつ、結晶粒を粗大
化させるためである。したがって、仕上げ温度は、上記
の観点から740 〜850℃であることが望ましく、さらに
望ましくは、750〜800℃の範囲である。次に、このよう
にして熱間加工を行った鋼塊に、加工歪の解放・結晶粒
の粗大化を目的として熱処理を行う。この熱処理の加熱
温度は、フェライト−オーステナイト変態温度(Ac3点)
以下がよく、できるだけその直下がよい。つまり変態温
度超の温度まで加熱すると、組織が変態集合組織とな
り、磁気特性が著しく劣化してしまう。そこで熱処理の
加熱温度はAc3点以下、一般には940 ℃以下とする。ま
た800 ℃未満では、加工歪を除去することが出来ないた
め、800 ℃以上とする。したがって、熱処理温度は、80
0 ℃以上Ac3 点℃以下と制限する。加熱の保持時間は、
30分以上である。歪を除去するために必要な最小値であ
る。上限は特に制限ないが、実際の生産工程を考えれ
ば、t/25.4 (但しt:板厚) 時間以内に制限するのが好ま
しい。
【００１６】そして、この後に徐冷、具体的にはカバー
徐冷を行って脱水素処理を行うが、このときの徐冷の冷
却速度は、一般的には200 〜30℃/hr 程度である。好ま
しくは 100〜30℃/hである。特に、本発明によれば比較
的多量のAlを配合するため粒成長が促進され、脱水素も
促進され容易に進むため、この結果、冷却速度も200 〜
30℃/hr と比較的大きくとることができる。また熱処理
冷却時、脱水素処理としてではなく、磁気特性向上のた
めに高温保持温度からキューリー点以下までを徐冷する
ことが重要である。本発明が対象とする鋼組成範囲では
キューリー点は770 ℃である。その後は炉から取り出し
て空冷すればよい。フェライト粒度１以下の粗大粒を備
えた厚板電磁軟鉄が製造される。
徐冷を行って脱水素処理を行うが、このときの徐冷の冷
却速度は、一般的には200 〜30℃/hr 程度である。好ま
しくは 100〜30℃/hである。特に、本発明によれば比較
的多量のAlを配合するため粒成長が促進され、脱水素も
促進され容易に進むため、この結果、冷却速度も200 〜
30℃/hr と比較的大きくとることができる。また熱処理
冷却時、脱水素処理としてではなく、磁気特性向上のた
めに高温保持温度からキューリー点以下までを徐冷する
ことが重要である。本発明が対象とする鋼組成範囲では
キューリー点は770 ℃である。その後は炉から取り出し
て空冷すればよい。フェライト粒度１以下の粗大粒を備
えた厚板電磁軟鉄が製造される。
【００１７】このように、本発明によれば、適正な鋼塊
の組成および製造条件の組み合わせにより、マグネシア
・クロム系耐火物等を用いて厚板用電磁軟鉄を溶製し、
鋼中にCrが0.05％より多く混入している鋼塊を用いて
も、優れた磁気特性を有する厚板用電磁軟鉄を製造する
ことができる。さらに、本発明を実施例とともに詳述す
るが、これは本発明の例示であり、これにより本発明が
限定的に解釈されるものではない。
の組成および製造条件の組み合わせにより、マグネシア
・クロム系耐火物等を用いて厚板用電磁軟鉄を溶製し、
鋼中にCrが0.05％より多く混入している鋼塊を用いて
も、優れた磁気特性を有する厚板用電磁軟鉄を製造する
ことができる。さらに、本発明を実施例とともに詳述す
るが、これは本発明の例示であり、これにより本発明が
限定的に解釈されるものではない。
【００１８】
【実施例】表１に示す組成を有する鋼塊 (本発明例のRu
n No.1ないしRun No.14 および比較例のRun No.1〜15)
を、同じく表１に示す条件で熱間加工 (圧延) を行っ
て、その後に同じく表２に示す熱処理条件で熱処理を施
こしてから徐冷することにより、厚板用電磁軟鉄を得
た。
n No.1ないしRun No.14 および比較例のRun No.1〜15)
を、同じく表１に示す条件で熱間加工 (圧延) を行っ
て、その後に同じく表２に示す熱処理条件で熱処理を施
こしてから徐冷することにより、厚板用電磁軟鉄を得
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】これらの各供試材について、Ｂ1(磁場１ O
e の際の磁束密度) およびμmax ( 最大透磁率) の磁気
特性を評価した。結果を同じく表２に示す。なお、これ
らの供試材はいずれも機械的特性は次の範囲にあり、構
造材としても十分な特性を備えていることが判明した。 ・ＹＰ (降伏点) ＝12〜20 kgf／mm2 ・ＴＳ (引張強さ) ＝25〜34 kgf／mm2 ・Ｅｌ (伸び) ＝28〜45％ vE0 Ave (0℃におけるＶノッチシャルピー衝撃吸収エネ
ルギー値) で表わされる低温靱性は28.8 kgf・m であっ
た。
e の際の磁束密度) およびμmax ( 最大透磁率) の磁気
特性を評価した。結果を同じく表２に示す。なお、これ
らの供試材はいずれも機械的特性は次の範囲にあり、構
造材としても十分な特性を備えていることが判明した。 ・ＹＰ (降伏点) ＝12〜20 kgf／mm2 ・ＴＳ (引張強さ) ＝25〜34 kgf／mm2 ・Ｅｌ (伸び) ＝28〜45％ vE0 Ave (0℃におけるＶノッチシャルピー衝撃吸収エネ
ルギー値) で表わされる低温靱性は28.8 kgf・m であっ
た。
【００２２】図２に本発明例のRun No.1およびRun No.4
を標準処理条件として熱処理温度を変えたときの熱処理
温度と磁気特性との関係を示す。図３に本発明例のRun
No.4についての冷却速度と磁気特性との関係を示す。さ
らに図４には本発明例のRunNo.1について調査した、900
℃×２時間均熱してから150 ℃/hで炉冷し、各温度で
炉から取り出し、空冷 (冷却速度＝700 ℃/h)したとき
の炉取り出し温度と磁気特性との関係を示す。図５に同
じく、フェライト粒度との関係を示す。図６は本発明例
のRun No.1を標準処理条件としたときのsol.Al含有量の
変化に対する磁気特性の影響を示すグラフである。以上
からも明らかなように、本発明により、Crが不可避的に
混入しても、優れた磁気特性、靱性および機械特性を有
することがわかる。
を標準処理条件として熱処理温度を変えたときの熱処理
温度と磁気特性との関係を示す。図３に本発明例のRun
No.4についての冷却速度と磁気特性との関係を示す。さ
らに図４には本発明例のRunNo.1について調査した、900
℃×２時間均熱してから150 ℃/hで炉冷し、各温度で
炉から取り出し、空冷 (冷却速度＝700 ℃/h)したとき
の炉取り出し温度と磁気特性との関係を示す。図５に同
じく、フェライト粒度との関係を示す。図６は本発明例
のRun No.1を標準処理条件としたときのsol.Al含有量の
変化に対する磁気特性の影響を示すグラフである。以上
からも明らかなように、本発明により、Crが不可避的に
混入しても、優れた磁気特性、靱性および機械特性を有
することがわかる。
【００２３】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、優
れた磁気特性を有する厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階
において、マグネシア・クロム系耐火物を用いて安定的
に、すなわち従来の厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrを含
有して提供することができることとなった。かかる効果
を有する本発明の実用上の意義は著しい。
れた磁気特性を有する厚板用電磁軟鉄を、その溶製段階
において、マグネシア・クロム系耐火物を用いて安定的
に、すなわち従来の厚板用電磁軟鉄よりも多くのCrを含
有して提供することができることとなった。かかる効果
を有する本発明の実用上の意義は著しい。
【図１】本発明の加工熱処理条件を示す線図である。
【図２】本発明の実施例における、熱処理温度と磁気特
性との関係を表わす線図である。
性との関係を表わす線図である。
【図３】本発明の実施例における、冷却速度と磁気特性
との関係を表わす線図である。
との関係を表わす線図である。
【図４】本発明の実施例における、炉からの取出し温度
と磁気特性との関係を表わす線図である。
と磁気特性との関係を表わす線図である。
【図５】本発明の実施例における、フェライト粒度と磁
気特性との関係を表わす線図である。
気特性との関係を表わす線図である。
【図６】本発明の実施例における、sol.Al含有量と磁気
特性との関係を表わす線図である。
特性との関係を表わす線図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ: 0.01％以下、 Si:0.30 ％以下、 Mn: 0.30％以下、 Ｐ:0.01 ％以下、 Ｓ: 0.01％以下、sol.Al:0.10 〜0.50％、 Cr: 0.25％以下、 残部Feおよび不可避的不純物からなる鋼組成を有する鋼
塊を、仕上げ温度 740〜850 ℃で熱間加工後、800 ℃以
上Ac3 点以下に加熱し、30分以上保持後キューリー点以
下までを200 〜30℃/hの速度で徐冷することを特徴とす
る、フェライト粒度１以下の粗大粒を有する厚板電磁軟
鉄の製造方法。 - 【請求項２】 板厚が6 〜100mm である請求項１記載の
厚板電磁軟鉄の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41215990A JPH083126B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 厚板電磁軟鉄の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41215990A JPH083126B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 厚板電磁軟鉄の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221019A JPH04221019A (ja) | 1992-08-11 |
| JPH083126B2 true JPH083126B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=18521033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41215990A Expired - Lifetime JPH083126B2 (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | 厚板電磁軟鉄の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083126B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005059308A1 (de) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Thyssenkrupp Steel Ag | Verfahren zum Wärmebehandeln eines Stahlbands |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP41215990A patent/JPH083126B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04221019A (ja) | 1992-08-11 |
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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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