JPH04301053A - 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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- JPH04301053A JPH04301053A JP6666591A JP6666591A JPH04301053A JP H04301053 A JPH04301053 A JP H04301053A JP 6666591 A JP6666591 A JP 6666591A JP 6666591 A JP6666591 A JP 6666591A JP H04301053 A JPH04301053 A JP H04301053A
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Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は透磁率、保磁力共に優れ
た純鉄およびその製造方法に関する。一般に磁気回路の
ヨーク材料あるいは磁気シールド材料には、優れた直流
磁化特性が要求される。高磁束密度、高透磁率、低保磁
力は、たとえば電磁石の強力化、高感度化、残留磁気の
低減につながり、また磁気シールド材料としては漏洩磁
界の低減や、シールド材の軽量化をもたらす。鉄は飽和
磁束密度が高いので、上記用途に適しており、純鉄の透
磁率、保磁力を改善する試みが６０年以上続けられてき
た。その中で本発明は、飽和磁束密度が高く、透磁率、
保磁力が極めて優れた純鉄およびその製造法を提供する
ものである。
た純鉄およびその製造方法に関する。一般に磁気回路の
ヨーク材料あるいは磁気シールド材料には、優れた直流
磁化特性が要求される。高磁束密度、高透磁率、低保磁
力は、たとえば電磁石の強力化、高感度化、残留磁気の
低減につながり、また磁気シールド材料としては漏洩磁
界の低減や、シールド材の軽量化をもたらす。鉄は飽和
磁束密度が高いので、上記用途に適しており、純鉄の透
磁率、保磁力を改善する試みが６０年以上続けられてき
た。その中で本発明は、飽和磁束密度が高く、透磁率、
保磁力が極めて優れた純鉄およびその製造法を提供する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】純鉄の直流磁化特性を向上させる手段と
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
して、高純化、結晶粒の粗大化、方位制御の３手段が主
に行われてきた。
【０００３】実験室的に高温水素処理を繰り返し行い、
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１）） が得られている。工業的には純化
に限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同
時に行い直流磁化特性を向上させている。
不純物を極力低減した純鉄では、初透磁率１０００、最
大透磁率２０００００、保磁力０．０５（Ｏｅ）の特性
（Ｒ．Ｍ．Ｂｏｚｏｒｔｈ：Ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉ
ｓｍ（１９５１）） が得られている。工業的には純化
に限度があるため、純化に加えて、結晶粒の粗大化を同
時に行い直流磁化特性を向上させている。
【０００４】最近では、純鉄にＡｌ を１％程度添加し
、高温までα単相とした鋼を、高温長時間熱処理するこ
とにより、粒径を２〜６ｍｍと粗大化し、最大透磁率４
９０００ 、保磁力０．１９（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ
．１３０（１９９０）ｐ．３２） を得ている。これら
の粗大粒は、特定の結晶配向を持たないため、磁界が多
方向にかけられる用途に適している。
、高温までα単相とした鋼を、高温長時間熱処理するこ
とにより、粒径を２〜６ｍｍと粗大化し、最大透磁率４
９０００ 、保磁力０．１９（Ｏｅ）（ＮＫＫ技報Ｎｏ
．１３０（１９９０）ｐ．３２） を得ている。これら
の粗大粒は、特定の結晶配向を持たないため、磁界が多
方向にかけられる用途に適している。
【０００５】一方、特定の方向に磁化されるヨーク材な
どの用途には、特定の方向に磁化されやすい鉄が求めら
れているため、３番目の手段である方位制御も古くから
行われてきた。Ｄ．Ｍ．Ｋｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．３８（１９６７）１１７６）は、ＭｎＳ を
用いて二次再結晶させた純鉄が、従来の方位制御をしな
い鉄に比べて、極めて優れた直流磁化特性を持つことを
述べている。しかし、この純鉄はＭｎ，Ｓを不純物とし
て含んでいると推測され、磁化特性向上の余地がまだ残
されていると考えられる。
どの用途には、特定の方向に磁化されやすい鉄が求めら
れているため、３番目の手段である方位制御も古くから
行われてきた。Ｄ．Ｍ．Ｋｏｈｌｅｒ（Ｊ．Ａｐｐｌ．
Ｐｈｙｓ．３８（１９６７）１１７６）は、ＭｎＳ を
用いて二次再結晶させた純鉄が、従来の方位制御をしな
い鉄に比べて、極めて優れた直流磁化特性を持つことを
述べている。しかし、この純鉄はＭｎ，Ｓを不純物とし
て含んでいると推測され、磁化特性向上の余地がまだ残
されていると考えられる。
【０００６】公知のように、結晶粒径を粗大化すること
は、保磁力の低減にも有効であるが、従来の純鉄におけ
る方位制御技術においては、二次再結晶粒自体の粒径が
大きいため、二次再結晶の粒径を制御しようとする試み
はなされていない。
は、保磁力の低減にも有効であるが、従来の純鉄におけ
る方位制御技術においては、二次再結晶粒自体の粒径が
大きいため、二次再結晶の粒径を制御しようとする試み
はなされていない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、不純物を極
力減らした純鉄に対して二次再結晶技術を用いて、〈０
０１ 〉軸の圧延方向への集積度が高く、結晶粒径が大
きい、透磁率、保磁力共に優れた純鉄およびそれを製造
する方法を提供するものである。
力減らした純鉄に対して二次再結晶技術を用いて、〈０
０１ 〉軸の圧延方向への集積度が高く、結晶粒径が大
きい、透磁率、保磁力共に優れた純鉄およびそれを製造
する方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、純鉄について圧延方向に〈００１ 〉軸を揃える
二次再結晶技術を用いる場合に、二次再結晶後の結晶粒
径を１０ｍｍ以上にすることによって、透磁率、保磁力
を向上させることにある。すなわち本発明はＡｌ ：
０．００３〜０．０３重量％、Ｎ： ０．００１〜０．
０１重量％、残部が鉄からなり、結晶粒径が１０ｍｍ以
上、かつ圧延方向に１０ Ｏｅ の磁界をかけた時の透
磁率が１９００以上である一方向性純鉄を提供すること
、および二次再結晶に必要なＡｌ （０．００３〜０．
０３重量％） 、Ｎ（０．００１〜０．０１重量％）
を添加した純鉄を二次再結晶させる工程において、二次
再結晶粒径を１０ｍｍ以上とするために、さらにＣを０
．０２〜０．０６重量％添加し、最終圧延率が５０〜７
５％である２回以上の冷延によって最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、変態しない温度域で最終焼鈍を施すことを特徴
とする。
ろは、純鉄について圧延方向に〈００１ 〉軸を揃える
二次再結晶技術を用いる場合に、二次再結晶後の結晶粒
径を１０ｍｍ以上にすることによって、透磁率、保磁力
を向上させることにある。すなわち本発明はＡｌ ：
０．００３〜０．０３重量％、Ｎ： ０．００１〜０．
０１重量％、残部が鉄からなり、結晶粒径が１０ｍｍ以
上、かつ圧延方向に１０ Ｏｅ の磁界をかけた時の透
磁率が１９００以上である一方向性純鉄を提供すること
、および二次再結晶に必要なＡｌ （０．００３〜０．
０３重量％） 、Ｎ（０．００１〜０．０１重量％）
を添加した純鉄を二次再結晶させる工程において、二次
再結晶粒径を１０ｍｍ以上とするために、さらにＣを０
．０２〜０．０６重量％添加し、最終圧延率が５０〜７
５％である２回以上の冷延によって最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、変態しない温度域で最終焼鈍を施すことを特徴
とする。
【０００９】ここで用いるスラブは公知の手段によって
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
得られるものでよく、例えば連続鋳造によるものなどで
よい。またスラブ加熱時間は、スラブ厚に応じて均質化
が十分できる時間とすればよい。脱炭焼鈍も公知の手段
による。例えば、湿水素中で熱処理を行えばよい。最終
焼鈍は、α−γ変態の起こらない温度域でなるべく高温
がよく、焼鈍時間も二次再結晶粒が十分成長する時間に
する。
【００１０】
【作用】まず、出発材の成分について述べる。Ｃは、熱
延組織の微細・均一化に役立ち、５０〜７５％の冷延率
による最終冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達
させ、｛１１０ ｝〈００１ 〉方位優先成長の選択性
を高めるため、０．０２〜０．０６重量％添加する。下
限は、熱処理によってα−γ二相域が生じるために必要
な最小限のＣ量であり、冷延間の焼鈍時に鋼板の一部に
α−γ二相領域を発生させることを通じて、脱炭焼鈍後
の｛１１１ ｝方位の形成に寄与する。上限は、脱炭時
間を極力短縮するために０．０６重量％とした。
延組織の微細・均一化に役立ち、５０〜７５％の冷延率
による最終冷延・脱炭焼鈍後の｛１１１ ｝方位を発達
させ、｛１１０ ｝〈００１ 〉方位優先成長の選択性
を高めるため、０．０２〜０．０６重量％添加する。下
限は、熱処理によってα−γ二相域が生じるために必要
な最小限のＣ量であり、冷延間の焼鈍時に鋼板の一部に
α−γ二相領域を発生させることを通じて、脱炭焼鈍後
の｛１１１ ｝方位の形成に寄与する。上限は、脱炭時
間を極力短縮するために０．０６重量％とした。
【００１１】Ａｌ は、 ＡｌＮの形で｛１１０ ｝〈
００１ 〉方位以外の方位を持つ粒の成長を抑制するイ
ンヒビターとして働くので、少なくとも ０．００３重
量％のＡｌ が必要である。必要量以上のＡｌ 添加は
、磁化特性に有害であるばかりでなく、｛１１０ ｝〈
００１〉粒の成長まで抑制するため、０．０３重量％を
上限とした。
００１ 〉方位以外の方位を持つ粒の成長を抑制するイ
ンヒビターとして働くので、少なくとも ０．００３重
量％のＡｌ が必要である。必要量以上のＡｌ 添加は
、磁化特性に有害であるばかりでなく、｛１１０ ｝〈
００１〉粒の成長まで抑制するため、０．０３重量％を
上限とした。
【００１２】Ｎは、二次再結晶を生じるために必要なＡ
ｌＮ を形成するために ０．００１重量％以上必要で
あるが、これもＡｌ の場合と同様の考え方により０．
０１重量％を上限とした。その他の元素については、製
鋼段階で極力低減することが重要である。
ｌＮ を形成するために ０．００１重量％以上必要で
あるが、これもＡｌ の場合と同様の考え方により０．
０１重量％を上限とした。その他の元素については、製
鋼段階で極力低減することが重要である。
【００１３】｛１１０ ｝〈００１ 〉集積度の向上、
及び二次再結晶粒径の粗大化に欠かせない要件として、
繰り返し冷延がある。工程を簡素化するためには、１回
の冷延で最終板厚とすることが望ましいが、高｛１１０
｝〈００１ 〉集積度と、粗大粒化を同時に達成する
ことはできない。 いわゆる歪誘起粒界移動を生じない冷延率で冷延・再結
晶焼鈍した後、５０〜７５％の最終冷延を施すことによ
り、最終焼鈍後の｛１１０ ｝〈００１〉方位集積度を
向上させ、結晶粒径を大きくすることができる。冷延率
は、二次再結晶粒発生の可否を支配するものではなく、
本特許請求範囲の条件外でも粒径が大きい二次再結晶粒
を得ることは可能であるが、高透磁率を同時に得るとい
う観点から上記範囲に限定した。
及び二次再結晶粒径の粗大化に欠かせない要件として、
繰り返し冷延がある。工程を簡素化するためには、１回
の冷延で最終板厚とすることが望ましいが、高｛１１０
｝〈００１ 〉集積度と、粗大粒化を同時に達成する
ことはできない。 いわゆる歪誘起粒界移動を生じない冷延率で冷延・再結
晶焼鈍した後、５０〜７５％の最終冷延を施すことによ
り、最終焼鈍後の｛１１０ ｝〈００１〉方位集積度を
向上させ、結晶粒径を大きくすることができる。冷延率
は、二次再結晶粒発生の可否を支配するものではなく、
本特許請求範囲の条件外でも粒径が大きい二次再結晶粒
を得ることは可能であるが、高透磁率を同時に得るとい
う観点から上記範囲に限定した。
【００１４】結晶粒径は、透磁率のみならず保磁力の向
上（保磁力を低い値にする）に大きく寄与する。二次再
結晶粒径が、５ｍｍ程度であれば、従来の方位制御をし
ない純鉄に比べて、磁化特性は飛躍的に向上するが、保
磁力が劣る。透磁率、保磁力共に十分な特性を実現する
ために、結晶粒径を１０ｍｍ以上とした。
上（保磁力を低い値にする）に大きく寄与する。二次再
結晶粒径が、５ｍｍ程度であれば、従来の方位制御をし
ない純鉄に比べて、磁化特性は飛躍的に向上するが、保
磁力が劣る。透磁率、保磁力共に十分な特性を実現する
ために、結晶粒径を１０ｍｍ以上とした。
【００１５】
【実施例】（実施例１）Ｃ：０．０５重量％、Ａｌ ：
０．０１８重量％、Ｎ： ０．００６重量％を含み残
部が鉄よりなる熱延板を出発材とし、表１中の Ｎｏ．
１〜７の冷延条件で冷延後、 ８３０℃（湿水素中）で
脱炭焼鈍、 ８９０℃×４０時間の最終焼鈍を行ない、
表２に示す粒径、透磁率を持つ材料を得た。本発明の冷
延率範囲であれば、二次再結晶後の透磁率が高く、粒径
が大きい純鉄を得ることができる。 最終焼鈍後の組成は、Ｃ：０．０００８重量％、Ａｌ
： ０．０１６重量％、Ｎ：０．００５重量％であった
。
０．０１８重量％、Ｎ： ０．００６重量％を含み残
部が鉄よりなる熱延板を出発材とし、表１中の Ｎｏ．
１〜７の冷延条件で冷延後、 ８３０℃（湿水素中）で
脱炭焼鈍、 ８９０℃×４０時間の最終焼鈍を行ない、
表２に示す粒径、透磁率を持つ材料を得た。本発明の冷
延率範囲であれば、二次再結晶後の透磁率が高く、粒径
が大きい純鉄を得ることができる。 最終焼鈍後の組成は、Ｃ：０．０００８重量％、Ａｌ
： ０．０１６重量％、Ｎ：０．００５重量％であった
。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１中 Ｎｏ．６の二次再結晶材の直流磁
化特性を図１に示す。本発明材の直流磁化特性は、工業
化された純鉄系材料の中で最も優れていた。
化特性を図１に示す。本発明材の直流磁化特性は、工業
化された純鉄系材料の中で最も優れていた。
【００１８】（実施例２）表２中 Ｎｏ．１〜５の組成
の熱延板を出発材とし、実施例１中、表１ Ｎｏ．６の
条件で処理した。その結果、表２中の透磁率を持つ純鉄
を得た。 本発明成分によれば、透磁率が極めて優れた純鉄を製造
することができる。
の熱延板を出発材とし、実施例１中、表１ Ｎｏ．６の
条件で処理した。その結果、表２中の透磁率を持つ純鉄
を得た。 本発明成分によれば、透磁率が極めて優れた純鉄を製造
することができる。
【００１９】
【表２】
【００２０】（実施例３）表２中 Ｎｏ．１〜５の組成
の熱延板を出発材とし、表１中 Ｎｏ．１〜７の条件で
処理した。図２に、二次再結晶粒径と透磁率の関係を示
す。本発明の粒径、透磁率範囲であれば、透磁率、保磁
力共に優れた純鉄となる。
の熱延板を出発材とし、表１中 Ｎｏ．１〜７の条件で
処理した。図２に、二次再結晶粒径と透磁率の関係を示
す。本発明の粒径、透磁率範囲であれば、透磁率、保磁
力共に優れた純鉄となる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、工業的に市販されてい
る純鉄系材料の中で、極めて優れた透磁率、保磁力を有
する純鉄を製造することができるので、産業上の利益は
極めて大きい。
る純鉄系材料の中で、極めて優れた透磁率、保磁力を有
する純鉄を製造することができるので、産業上の利益は
極めて大きい。
【図１】本発明材と比較材の磁界と磁束密度との関係を
示す図である。
示す図である。
【図２】本発明材と比較材の粒径と透磁率の関係を示す
図である。
図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌ ： ０．００３〜０．０３重量
％、Ｎ： ０．００１〜０．０１重量％、残部が鉄から
なり、結晶粒径が１０ｍｍ以上、かつ圧延方向に１０
Ｏｅ の磁界をかけた時の透磁率が１９００以上である
ことを特徴とする透磁率、保磁力共に優れた純度９９．
９％以上の一方向性純鉄。 - 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０２〜０．０６％
、Ａｌ ：０．００３〜０．０３％、Ｎ：０．００１〜
０．０１％を含み、残部が鉄よりなるスラブを加熱、熱
延した後、最終冷延率が５０〜７５％である２回以上の
冷延によって最終板厚とし、脱炭焼鈍後、変態しない温
度域で最終焼鈍することを特徴とする一方向性純鉄の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6666591A JP2588642B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6666591A JP2588642B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04301053A true JPH04301053A (ja) | 1992-10-23 |
| JP2588642B2 JP2588642B2 (ja) | 1997-03-05 |
Family
ID=13322428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6666591A Expired - Lifetime JP2588642B2 (ja) | 1991-03-29 | 1991-03-29 | 透磁率、保磁力共に優れた一方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2588642B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105950992A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 钢铁研究总院 | 一种采用一次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法 |
| WO2017054665A1 (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低矫顽力冷轧电磁纯铁板带连续退火方法 |
-
1991
- 1991-03-29 JP JP6666591A patent/JP2588642B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017054665A1 (zh) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低矫顽力冷轧电磁纯铁板带连续退火方法 |
| US10697040B2 (en) | 2015-09-28 | 2020-06-30 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Continuous annealing method for low coercive force cold-rolled electromagnetic pure iron plate and strip |
| CN105950992A (zh) * | 2016-07-11 | 2016-09-21 | 钢铁研究总院 | 一种采用一次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法 |
| CN105950992B (zh) * | 2016-07-11 | 2018-05-29 | 钢铁研究总院 | 一种采用一次冷轧法制造的晶粒取向纯铁及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2588642B2 (ja) | 1997-03-05 |
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