JPH01100220A - 高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方法 - Google Patents
高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/007—Heat treatment of ferrous alloys containing Co
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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
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、高い飽和磁束密度と優れた軟磁性を有する
Fe−[:o系電磁鋼帯の有利な製造方法に関するもの
である。
Fe−[:o系電磁鋼帯の有利な製造方法に関するもの
である。
(従来の技術)
近年、電気機器の高性能化および小型化への要求が高ま
り、それに伴ってかかる電気機器に用いられる磁性材料
の特性とくに磁束密度の向上が求められている。従来、
高い飽和磁束密度をもつ軟磁性材料としては、COを3
5〜50wt% (以下車に%で示す)程度含有するF
e−Co系合金が知られている(例えば特開昭57−1
45945号公報)が、この合金系は特に軟磁気特性の
良好な50%COの組成を中心として規則格子化するた
めに、脆性が高く、冷間加工性が極めて悪いという欠点
があった。加工性改善のためV等を添加した場合も、薄
板コイル化は難しく、薄板の大量生産は事実上不可能で
あった。
り、それに伴ってかかる電気機器に用いられる磁性材料
の特性とくに磁束密度の向上が求められている。従来、
高い飽和磁束密度をもつ軟磁性材料としては、COを3
5〜50wt% (以下車に%で示す)程度含有するF
e−Co系合金が知られている(例えば特開昭57−1
45945号公報)が、この合金系は特に軟磁気特性の
良好な50%COの組成を中心として規則格子化するた
めに、脆性が高く、冷間加工性が極めて悪いという欠点
があった。加工性改善のためV等を添加した場合も、薄
板コイル化は難しく、薄板の大量生産は事実上不可能で
あった。
この点、最近開発された単ロールあるいは双ロール等を
用いる液体急冷法は、薄板を直接連続的に製造できるこ
とから、圧延工程を省略でき、とくに難加工性材の薄板
化にとっては有利な方法であるといえる。
用いる液体急冷法は、薄板を直接連続的に製造できるこ
とから、圧延工程を省略でき、とくに難加工性材の薄板
化にとっては有利な方法であるといえる。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、この方法によってFe−Co系合金薄帯
を製造する場合であっても、磁気特性が特に良好な組成
範囲においてはやはり脆性が高く、巻取り時における軽
微な曲げ応力によっても薄帯に割れが頻発し、良好に巻
取ることはできなかった。
を製造する場合であっても、磁気特性が特に良好な組成
範囲においてはやはり脆性が高く、巻取り時における軽
微な曲げ応力によっても薄帯に割れが頻発し、良好に巻
取ることはできなかった。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、液体
急冷法によってFe−Co系合金薄帯を製造する場合に
、該合金薄帯の曲げ強さを効果的に改善して、割れの発
生なしに連続鋳造−巻取りを可能ならしめた高飽和磁束
密度軟磁性薄帯の有利な製造方法を提案することを目的
とする。
急冷法によってFe−Co系合金薄帯を製造する場合に
、該合金薄帯の曲げ強さを効果的に改善して、割れの発
生なしに連続鋳造−巻取りを可能ならしめた高飽和磁束
密度軟磁性薄帯の有利な製造方法を提案することを目的
とする。
(問題点を解決するための手段)
以下この発明の解明経緯について説明する。
さて発明者らはまず、この発明で対象としているFe−
Co系合金は700℃前後で規則格子化が進み、脆化す
ることから、かかる脆化温度域を急冷することによって
規則相の形成を阻止し、もって曲げ強さの改善を試みた
。
Co系合金は700℃前後で規則格子化が進み、脆化す
ることから、かかる脆化温度域を急冷することによって
規則相の形成を阻止し、もって曲げ強さの改善を試みた
。
しかしながら上記合金の脆化温度域を急冷(以下2次冷
却という)してもなお満足のいく曲げ強さの改善はみら
れなかった。
却という)してもなお満足のいく曲げ強さの改善はみら
れなかった。
そこで発明者らはさらに、急冷凝固工程、巻取り工程お
よび急冷から巻取りに至るまでの薄帯の表面状態につい
て綿密な検討を加えた結果、(1)急冷凝固後の薄帯表
面に酸化物層が形成された場合に割れが発生し易い、 (2)薄帯表面の酸化度が著しいほど割れの発生傾向は
著しい、 ことの知見を得た。
よび急冷から巻取りに至るまでの薄帯の表面状態につい
て綿密な検討を加えた結果、(1)急冷凝固後の薄帯表
面に酸化物層が形成された場合に割れが発生し易い、 (2)薄帯表面の酸化度が著しいほど割れの発生傾向は
著しい、 ことの知見を得た。
この発明は、上記の知見に立脚するものである。
すなわちこの発明は、Co : 25〜65%を含有し
、ときにはさらにV、 Cr、 Ni、 Nb、 Mn
、 Mo、 TaおよびWのうちから選んだ少なくとも
一種0.05〜5.0%を含み、残部は実質的にFeの
組成になる合金溶湯を、液体急冷法によって薄帯とした
のち、連続的に巻取るに際し、急冷薄帯化後巻取るまで
の間に、該薄帯表面の酸化物層を除去し、その後直ちに
少なくとも薄帯表面温度が700℃から400℃まヤの
間を100℃/s以上の速度で冷却し、しかるのち40
0℃以下の温度で巻取ることを特徴とする高飽和磁束密
度軟磁性薄帯の製造方法である。
、ときにはさらにV、 Cr、 Ni、 Nb、 Mn
、 Mo、 TaおよびWのうちから選んだ少なくとも
一種0.05〜5.0%を含み、残部は実質的にFeの
組成になる合金溶湯を、液体急冷法によって薄帯とした
のち、連続的に巻取るに際し、急冷薄帯化後巻取るまで
の間に、該薄帯表面の酸化物層を除去し、その後直ちに
少なくとも薄帯表面温度が700℃から400℃まヤの
間を100℃/s以上の速度で冷却し、しかるのち40
0℃以下の温度で巻取ることを特徴とする高飽和磁束密
度軟磁性薄帯の製造方法である。
(作 用)
発明者らの知見によれば、前述したとおり、巻取り時に
おける割れは板表面の酸化度が著しい程発生し易い。こ
の理由は、酸化物層に生じた割れが発達して板断面全体
に及ぶためと考えられる。
おける割れは板表面の酸化度が著しい程発生し易い。こ
の理由は、酸化物層に生じた割れが発達して板断面全体
に及ぶためと考えられる。
特に液体急冷法によって薄帯を製造する際には、多くの
場合大気中で凝固が行われるため、高温状態にある凝固
直後の薄帯が大気に触れ、酸化物層が著しく生成しやす
い状態となり、かつ酸化物層の板厚に占める比率が圧延
材に比べて高いため、小さな曲げ応力でも割れが入りや
すい状態となる。
場合大気中で凝固が行われるため、高温状態にある凝固
直後の薄帯が大気に触れ、酸化物層が著しく生成しやす
い状態となり、かつ酸化物層の板厚に占める比率が圧延
材に比べて高いため、小さな曲げ応力でも割れが入りや
すい状態となる。
しかしながら酸化物層を取り去った状態では折曲げ性は
著しく改善されるのである。
著しく改善されるのである。
表1に示すような急冷薄帯法(双ロール法)によって作
製した種々の組成になるFe−Co系合金薄帯につき、
表面酸化物層を残したままの状態(A)と、ブラッシン
グにより酸化物層を除去した状態(B) とで180°
折曲げ試験を行、た場合の割れの発生状況について調べ
た結果を表1に示す。表1中○印は割れの発生しなかっ
たもの、△は割れは発生したが板を貫通しなかったもの
、×は割れが板を貫通したものである。なお、板厚は酸
化物層を除去した状態での厚さを示す。
製した種々の組成になるFe−Co系合金薄帯につき、
表面酸化物層を残したままの状態(A)と、ブラッシン
グにより酸化物層を除去した状態(B) とで180°
折曲げ試験を行、た場合の割れの発生状況について調べ
た結果を表1に示す。表1中○印は割れの発生しなかっ
たもの、△は割れは発生したが板を貫通しなかったもの
、×は割れが板を貫通したものである。なお、板厚は酸
化物層を除去した状態での厚さを示す。
表1より明かなように、酸化物層を取り去ることによっ
て180°折曲げ性が著しく改善されている。
て180°折曲げ性が著しく改善されている。
ところで液体急冷法により連続的に製造された急冷薄帯
の表面酸化物層を除去するにあたって、2次冷却後に別
工程で酸化物層を除去することは可能ではあるが、酸化
物の除去に当たって酸洗あるいは強力なブラシングが必
要となるだけでなく、連続製板の趣旨にも反する。
の表面酸化物層を除去するにあたって、2次冷却後に別
工程で酸化物層を除去することは可能ではあるが、酸化
物の除去に当たって酸洗あるいは強力なブラシングが必
要となるだけでなく、連続製板の趣旨にも反する。
この点一般に800℃程度以上の高温では、室温に比し
て酸化物は柔らかく除去が容易であるので、この発明で
は2次冷却以前の段階でしかも2次冷却により靭性が得
られる温度(約800℃)以上で表面酸化物層を除去す
ることにしたのである。
て酸化物は柔らかく除去が容易であるので、この発明で
は2次冷却以前の段階でしかも2次冷却により靭性が得
られる温度(約800℃)以上で表面酸化物層を除去す
ることにしたのである。
、次にこの発明において素材の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。
限定した理由について説明する。
Fe−Co系合金は35〜40%Co付近の組成で最も
飽和磁束密度が大きくなり、また50%Co付近の組成
で最大透磁率が最大となり、保磁力が最小となるなど軟
磁気特性が最良となる。従ってCo含有量は、目的に応
じてこの周囲の組成を選ぶことができるが、25%未満
あるいは65%を超える組成では高飽和磁束密度かつ良
好な軟磁性という要求を両室できなくなるので、COの
組成は25〜65%の範囲に限定した。
飽和磁束密度が大きくなり、また50%Co付近の組成
で最大透磁率が最大となり、保磁力が最小となるなど軟
磁気特性が最良となる。従ってCo含有量は、目的に応
じてこの周囲の組成を選ぶことができるが、25%未満
あるいは65%を超える組成では高飽和磁束密度かつ良
好な軟磁性という要求を両室できなくなるので、COの
組成は25〜65%の範囲に限定した。
また、V、 Cr、 Ni、 Nb、 Mn、 Mo、
TaおよびWはFe−Co系薄帯の靭性を改善する上
で同効であるが、単独使用または併用いずれの場合にお
いても添加量が0.05%未満ではその添加効果に乏し
く、一方5.0%を超えると軟磁性の著しい低下を招(
のみならず、靭性をかえって劣化させる場合もあるので
、0.05〜5.0%の範囲に限定した。
TaおよびWはFe−Co系薄帯の靭性を改善する上
で同効であるが、単独使用または併用いずれの場合にお
いても添加量が0.05%未満ではその添加効果に乏し
く、一方5.0%を超えると軟磁性の著しい低下を招(
のみならず、靭性をかえって劣化させる場合もあるので
、0.05〜5.0%の範囲に限定した。
上記の組成になるFe−Co系合金は、前述したとおり
700℃前後の温度から規則格子化が進み脆化するので
、少なくとも700℃から400℃までの温度範囲につ
いては100℃/s以上の速度で2次冷却するものとし
た。
700℃前後の温度から規則格子化が進み脆化するので
、少なくとも700℃から400℃までの温度範囲につ
いては100℃/s以上の速度で2次冷却するものとし
た。
なお、液体急冷速度が大きいか、あるいは薄帯の厚さが
薄いために酸化物層除去後の薄帯表面温度が700℃未
満になって上記温度範囲を100℃/s以上の速度で2
次冷却できない場合には、加熱装置によって薄帯温度を
700℃以上に昇温した後、前記2次冷却処理を行うこ
とによって目的を達することができる。
薄いために酸化物層除去後の薄帯表面温度が700℃未
満になって上記温度範囲を100℃/s以上の速度で2
次冷却できない場合には、加熱装置によって薄帯温度を
700℃以上に昇温した後、前記2次冷却処理を行うこ
とによって目的を達することができる。
ここに2次冷却速度を100℃/s以上としたのは、2
次冷却速度が100℃/sに満たないと規則格子の形成
が効果的に阻止できないからである。
次冷却速度が100℃/sに満たないと規則格子の形成
が効果的に阻止できないからである。
また2次冷却過程において400℃未満の温度ではほと
んど脆化は進まないので、2次冷却を施すべき温度範囲
の下限を400℃に規定したのである。
んど脆化は進まないので、2次冷却を施すべき温度範囲
の下限を400℃に規定したのである。
なおこの発明に係る液体急冷法としては、単ロール法、
双ロール法および双ベルト法など従来公知の方法いずれ
もが適合する。
双ロール法および双ベルト法など従来公知の方法いずれ
もが適合する。
(実施例)
表2に示す種々の成分組成になる合金溶湯を、高速で回
転する双ロールのロールキス部に供給し、急冷凝固させ
て薄帯としたのち、双ロール直下に設置した鋼製ワイヤ
からなる2対のブラシロールによって表面酸化物層を除
去し、引続く高圧水流(約10kg/am2)によって
室温まで2次冷却したのち、直径60cmの円筒上に連
続的に巻取った。なお高圧水流で2次冷却される直前の
薄帯表面温度については赤外線放射温度計および熱電対
接触温度計によって測定した。
転する双ロールのロールキス部に供給し、急冷凝固させ
て薄帯としたのち、双ロール直下に設置した鋼製ワイヤ
からなる2対のブラシロールによって表面酸化物層を除
去し、引続く高圧水流(約10kg/am2)によって
室温まで2次冷却したのち、直径60cmの円筒上に連
続的に巻取った。なお高圧水流で2次冷却される直前の
薄帯表面温度については赤外線放射温度計および熱電対
接触温度計によって測定した。
かかる巻取り試験の結果を表2に示す。
なお表2には、急冷薄帯化後に表面の酸化物層の除去を
行わない従来法によって製造した場合の調査結果も併せ
て示した。
行わない従来法によって製造した場合の調査結果も併せ
て示した。
同表より明かなように、この発明に従い急冷薄帯化後、
表面の酸化物層を除去し、引続き2次冷却したものは曲
げ強さが著しく向上し、容易にコイルに巻取ることがで
きた。
表面の酸化物層を除去し、引続き2次冷却したものは曲
げ強さが著しく向上し、容易にコイルに巻取ることがで
きた。
(実施例2)
表3に示す成分組成になる合金溶湯から、双ロール法に
より、同表に示すような厚さおよび約100玉の幅をも
つ薄帯を作成した後、双ロール直下に設置した鋼製ワイ
ヤからなる2対のブラシロールによって酸化物層を除去
し、さらに乾燥N2気流によって水冷直前の薄帯表面を
同表中に示すような温度まで冷却したのち、直ちに高圧
水流(約10kg/cm2)によって2次冷却し、引続
き直径60Cmの円筒上に連続的に巻取る試験を行った
。
より、同表に示すような厚さおよび約100玉の幅をも
つ薄帯を作成した後、双ロール直下に設置した鋼製ワイ
ヤからなる2対のブラシロールによって酸化物層を除去
し、さらに乾燥N2気流によって水冷直前の薄帯表面を
同表中に示すような温度まで冷却したのち、直ちに高圧
水流(約10kg/cm2)によって2次冷却し、引続
き直径60Cmの円筒上に連続的に巻取る試験を行った
。
かかる巻取り試験の結果を表3に示す。
表3
表3から明かなように、成分、板厚にかかわりなく薄帯
の2次冷却開始温度が700℃以上であるこの発明に従
う場合にのみ巻取りが可能であった。
の2次冷却開始温度が700℃以上であるこの発明に従
う場合にのみ巻取りが可能であった。
(発明の効果)
かくしてこの発明によれば、液体急冷法により製造した
Fe−Co系薄帯を連続的に巻取ることが可能となるた
め、優れた磁性を有する高飽和磁束密度軟磁性薄帯の生
産性を高める点で産業上極めて有益である。
Fe−Co系薄帯を連続的に巻取ることが可能となるた
め、優れた磁性を有する高飽和磁束密度軟磁性薄帯の生
産性を高める点で産業上極めて有益である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、Co:25〜65wt% を含有し、残部は実質的にFeの組成になる合金溶湯を
、液体急冷法によって薄帯としたのち、連続的に巻取る
に際し、急冷薄帯化後巻取るまでの間に、該薄帯表面の
酸化物層を除去し、その後直ちに少なくとも薄帯表面温
度が700℃から400℃までの間を100℃/s以上
の速度で冷却し、しかるのち400℃以下の温度で巻取
ることを特徴とする高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方
法。 2、Co:25〜65wt% V、Cr、Ni、Nb、Mn、Mo、TaおよびWのう
ちから選んだ少なくとも一種:0.05〜5.0wt%
を含有し、残部は実質的にFeの組成になる合金溶湯を
、液体急冷法によって薄帯としたのち、連続的に巻取る
に際し、急冷薄帯化後巻取るまでの間に、該薄帯表面の
酸化物層を除去し、その後直ちに少なくとも薄帯表面温
度が700℃から400℃までの間を100℃/s以上
の速度で冷却し、しかるのち400℃以下の温度で巻取
ることを特徴とする高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25353787A JPH01100220A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25353787A JPH01100220A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01100220A true JPH01100220A (ja) | 1989-04-18 |
Family
ID=17252747
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25353787A Pending JPH01100220A (ja) | 1987-10-09 | 1987-10-09 | 高飽和磁束密度軟磁性薄帯の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01100220A (ja) |
-
1987
- 1987-10-09 JP JP25353787A patent/JPH01100220A/ja active Pending
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