JPH0849043A - 鉄・ニッケル軟質磁性材料 - Google Patents

鉄・ニッケル軟質磁性材料

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JPH0849043A
JPH0849043A JP7158869A JP15886995A JPH0849043A JP H0849043 A JPH0849043 A JP H0849043A JP 7158869 A JP7158869 A JP 7158869A JP 15886995 A JP15886995 A JP 15886995A JP H0849043 A JPH0849043 A JP H0849043A
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JP
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iron
soft magnetic
nickel
magnetic material
texture
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JP7158869A
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English (en)
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Bodo Gehrmann
ゲルマン ボド
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Krupp VDM GmbH
Original Assignee
Krupp VDM GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/08Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気特性の優れた鉄・ニッケル軟質磁性材料
を提供する。 【構成】 ニッケルを46〜49%含有し、残部が実質
的に鉄である鉄・ニッケル軟質磁性材料において、厚さ
0.20mmの帯材を熱処理した後の集合組織分布が、
実測{111}極点図でのオイラー角(ψ1,Φ,ψ
2)=(0,0,0)である組織成分が20〜50%で
あり、(ψ1,Φ,ψ2)=(26,45,30)であ
る組織成分が10〜40%である相対比率の集合組織分
布となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、約48%のニッケルを
含有し、熱処理後に所定の集合組織(テクスチャー:te
xture)になる組織調整により達成した特別な軟質磁性を
有する鉄・ニッケル合金に関する。
【0002】
【従来の技術】ニッケル量が40〜65程度の鉄・ニッ
ケル合金の場合、優先方位<100>を圧延方向に平行
になるように集合組織を調整することである種の磁気特
性が得られたり向上したりすることが知られており、一
例としては立方集合組織(cubic texture)すなわち(2
10)<001>集合組織がある(F. Pfeifer, Struct
ure of Metals, Deutsche Gesellschaft fuer Metallku
nde, e.V., Oberursel (1981), pages 293 et seq.)。
これが可能な理由は、ニッケル量が中程度の鉄・ニッケ
ル合金は面心立方格子の稜<100>が磁気的優先方位
だからである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】立方集合組織(10
0)<001>および(210)<001>についての
範囲は、最終的な変形の程度(最終変形量)、中間焼鈍
温度、およびこれらによって最終冷間成形前、最終焼鈍
後に達成される粒径によって決まる。組織のこのような
依存性を図1および図2に模式的に示す。図1および図
2は、ニッケル含有量が約48%の鉄・ニッケル合金に
ついて、最終冷間加工前の中間焼鈍処理における最終加
工量と焼鈍温度とに対する組織の依存性を、2水準の最
終焼鈍温度範囲900〜1050℃および1050〜1
200℃についてそれぞれ示すグラフである。
【0004】先ず、最終焼鈍後の約80%までの最終変
形量で、細粒等方性組織が一次再結晶により形成され、
一般に粒径は最終焼鈍温度の増加および最終変形量の増
加に伴って増加する。最終変形量が80%を超えると、
最終焼鈍温度が高すぎず(900〜1050℃程度:図
1)、保持時間が長すぎなければ、立方集合組織(10
0)<001>が形成され、集合組織の明瞭度(シャー
プさ)は最終変形量の増加および中間焼鈍温度の増加に
伴って増加する。最終焼鈍温度が約1080℃を超える
と(図2)、その温度での滞在時間が十分に長ければ、
二次再結晶が起きて立方層(cubic layer)を破壊する。
二次再結晶が起き始める最終焼鈍温度は、酸素との親和
性がある不純物および添加物に特に依存している。これ
らは一般に、必要な最終焼鈍温度を増加させる。その結
果、最終変形量の範囲と二次再結晶が起き得る中間焼鈍
温度とに影響を及ぼす。この適当な中間焼鈍温度と最終
変形量の範囲とは、二次再結晶の前状態である立方集合
組織の範囲と対応する。狭い範囲では、二次再結晶中の
成長の選択により、(210)<001>方位の結晶粒
が形成されることが望ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】表1に、板厚0.20m
mの場合の磁気特性を、上記組織のニッケル含有量約4
8%の従来技術の材料と、本発明の材料とを比較して示
す。
【0006】 表1 ─────────────────────────────────── 組織 μ4(*1)(H= 4 mA/cm) B(H= 200 mA/cm)単位:mT(*2) ─────────────────────────────────── 細粒・等方性の 6000〜12000 約1050 従来技術材料 ─────────────────────────────────── 二次再結晶後 12000〜20000 約1080 ─────────────────────────────────── 本発明の材料 6000〜14000 約1100〜1300 ─────────────────────────────────── (*1) 初期透磁率μ4のレベルは最終焼鈍温度と最終焼鈍時間とに依存する。 (*2) 磁気特性は50Hzでの測定値。
【0007】従来材と比較して本発明の材料は、特に磁
界強度が高い場合(この例ではH=200mA/cm)
に、磁束密度Bが非常に高くなり、初期透磁率もかなり
高い値を確保している。これらの値は意図的な製造方法
によって達成された。すなわち板厚0.20mmでの最
終熱処理後の、所定の最終変形量と所定の中間焼鈍温度
とによって一次組織中の特定の集合組織成分を調整し
た。
【0008】実測{111}極点図を用い、オイラー角
(ψ1,Φ,ψ2)(表2)によって表される個々の集
合組織成分の相対比率を特性指標として本発明の材料の
特性を表す。
【0009】表2は、板厚0.20mmの種々の熱処理
を施したサンプルの実測{111}極点図から求めたオ
イラー角(ψ1,Φ,ψ2)で決まる個々の集合組織成
分の相対比率Mを示したもので、本発明の材料の特性
を、2つの集合組織分布AおよびBを特性指標として表
した。3個のオイラー角は G. Goltsein "Rekristalliz
ation metallischer Werkstoffe", 1984, ed.: Deutsch
e Gesellschaft fuer Metallkunde e.V.で定義されてい
るもので、1組3個の角度によってサンプルに固定した
座標系が結晶に固定した座標系に変換される。
【0010】 表2 ─────────────────────────────────── 特性指標 A B ─────────────────────────────────── 集合組織成分 ψ1 Φ ψ2 M/% ψ1 Φ ψ2 M/% 0 0 0 20〜50 0 0 0 10〜40 26 45 30 10〜40 26 45 30 5〜25 30 35 35 10〜25 ───────────────────────────────────
【0011】本発明の材料は、板厚0.20mmのサン
プルに熱処理を施した後に、オイラー角(ψ1,Φ,ψ
2)=(0,0,0)である集合組織成分が20〜50
%であり、(ψ1,Φ,ψ2)=(26,45,30)
である集合組織成分が10〜40%であることを特徴と
する(特性指標A)。この集合組織分布は、かなり長時
間保持の焼鈍に基づく熱処理(例えば1080℃で4時
間保持)により達成できる。
【0012】図3は、板厚0.20mmのM42コアシ
ートパックについて50Hzで測定した磁束密度−磁界
強度曲線であり、ニッケル量約48%の鉄・ニッケル合
金を細粒等方組織にした従来材料および二次再結晶させ
て(210)<001>集合組織にした従来材料と、本
発明の材料とを比較して示してある。図3に示されるよ
うに、本発明の材料は、最終焼鈍が比較的低温・短時間
でも、中程度からかなり高い磁界強度のときに磁束密度
Bが高い値になり、かつその場合に良好な磁気特性を得
るのに二次再結晶がかならずしも必要な条件ではない、
という利点がある。この場合、すなわち短時間の連続焼
鈍に基づく熱処理後、板厚0.20mmのサンプルにつ
いて、本発明の材料はオイラー角(ψ1,Φ,ψ2)=
(0,0,0)、(ψ1,Φ,ψ2)=(26,45,
30)、および(ψ1,Φ,ψ2)=(30,35,3
5)である各集合組織成分がそれぞれ10〜40%、5
〜25%、および10〜25%であることを特徴とする
(特性指標B)。この集合組織分布は、厚さ0.20m
mのサンプルに例えば1060℃で滞在時間20分の熱
処理を施すことによって達成できる。
【0013】本発明の材料は、その化学組成を表3に例
示してあり、連続炉で比較的低温・短時間の熱処理に特
に適している。また、本発明の材料は鉄・ニッケル合金
では最高の飽和磁束密度である約1.55Tを有する。
【0014】 表3(wt%) ──────────────── 元素 W1 W2 Cr 0.05 0.03 Ni 47.65 47.60 Mn 0.52 0.41 Si 0.27 0.23 Mo 0.30 0.06 Ti 0.01 0.01 Nb 0.01 0.01 Cu 0.05 0.05 Fe 51.05 51.50 S 0.002 0.002 P 0.002 0.002 Al 0.005 0.005 Mg 0.001 0.001 Pb 0.001 0.001 Sn 0.01 0.01 Co 0.05 0.05 C 0.016 0.007 ────────────────
【0015】表3に掲げた元素で0.1%以内のものは
ほとんどが溶製時の混入物である。これらの元素の合計
量は0.5%未満とすべきである。0.1%を超ええる
元素すなわちMn、Si、Moについては、Mnは0.
1%以下、Siは0.5%以下、Moは1%以下に限定
すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、最終焼鈍温度および最終変形量と集合
組織との関係を示すグラフである(最終焼鈍温度:90
0〜1050℃)。
【図2】図2は、最終焼鈍温度および最終変形量と集合
組織との関係を示すグラフである(最終焼鈍温度:10
50〜1200℃)。
【図3】図3は、磁界強度と磁束密度との関係を示すグ
ラフである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケルを46〜49%含有し、残部が
    実質的に鉄である鉄・ニッケル軟質磁性材料において、
    厚さ0.20mmの帯材を熱処理した後の集合組織分布
    が、実測{111}極点図でのオイラー角(ψ1,Φ,
    ψ2)=(0,0,0)である組織成分が20〜50%
    であり、(ψ1,Φ,ψ2)=(26,45,30)で
    ある組織成分が10〜40%である相対比率の集合組織
    分布となることを特徴とする鉄・ニッケル軟磁性材料。
  2. 【請求項2】 ニッケルを46〜49%含有し、残部が
    実質的に鉄である鉄・ニッケル軟磁性材料において、厚
    さ0.20mmの帯状サンプルを熱処理した後の集合組
    織分布が、実測{111}極点図でのオイラー角(ψ
    1,Φ,ψ2)=(0,0,0)である組織成分が10
    〜40%であり、(ψ1,Φ,ψ2)=(26,45,
    30)である組織成分が5〜25%であり、(ψ1,
    Φ,ψ2)=(30,35,35)である組織成分が1
    0〜25%である相対比率の集合組織分布となることを
    特徴とする鉄・ニッケル軟磁性材料。
  3. 【請求項3】 厚さ0.20mmの帯材のM42コアシ
    ートパックを軽く焼鈍した後に磁界強度H=120mA
    /cm以上、周波数50Hzで測定した磁束密度Bが1
    100mTより高いことを特徴とする請求項1または2
    記載の鉄・ニッケル軟質磁性材料。
JP7158869A 1994-06-30 1995-06-26 鉄・ニッケル軟質磁性材料 Pending JPH0849043A (ja)

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