JPH083126B2 - Manufacturing method of thick plate electromagnetic soft iron - Google Patents
Manufacturing method of thick plate electromagnetic soft ironInfo
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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】Detailed Description of the Invention
【0001】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing thick plate electromagnetic soft iron, for example, a thick plate electromagnetic soft iron suitable for blocking leakage magnetism and having excellent magnetic characteristics.
【0002】[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。2. Description of the Related Art With the remarkable progress of science and technology in recent years,
For example, in the field of medical equipment, a nuclear magnetic resonance tomography apparatus (MRI) utilizing the nuclear magnetic resonance phenomenon has been put into practical use and actively introduced. However, when using this nuclear magnetic resonance tomography apparatus, it is necessary to block a large amount of leakage magnetism that occurs. Therefore, the steel sheet used as a structural member of this nuclear magnetic resonance tomography apparatus is required to have magnetic blocking characteristics, and the thickness of the steel sheet is 20 mm or more from the necessity of having strength as an apparatus. Many.
On the other hand, electromagnetic soft iron for thick plates, which has excellent magnetic cutoff characteristics, that is, high magnetic permeability, is used not only for the above-mentioned nuclear magnetic resonance tomography apparatus but also for magnetic shields of large scientific experimental equipment such as cyclotrons, nuclear fusion equipment or medical equipment. It is a material that is also used as a cover and a structural member for performing.
【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。Therefore, in order to further advance the achievements of recent science and technology, such electromagnetic soft iron for thick plates is required to have excellent mechanical properties which are originally contradictory to each other and magnetic properties represented by magnetic permeability or magnetic flux density. It is strongly desired from each field to satisfy both of the above. An electromagnetic soft steel plate is known as a steel plate having such magnetic blocking characteristics, and a thin plate generally used for a transformer is well known. This is the conventional JIS C 2503 or JIS C 2504 steel material with excellent magnetic properties.
Electromagnetic soft iron bars and electromagnetic soft iron plates specified in. JIS C 25
Those specified in 03 are rods with a diameter in the range of 1.0 to 16 mm, and those specified in JIS C 2504 are 0.6 to
It is a thin plate with a thickness of 4.5 mm, both of which are intended for application to small parts for relays or electromagnets. In addition, there is an example in which S10C, which is a carbon steel material for machine structure defined in JIS C 4051, which is not classified for magnetism, is hot-processed to a width of 250 mm and used as a magnetic material.
Further, as disclosed in JP-A-60-96749, JP-B-63-45442 or JP-B-63-45443, the content of sol.Al is as large as 0.005-1.00% by weight,
In recent years, a thick plate for direct current magnetization, which is an Al deoxidized ultra-low carbon steel in which Si is reduced to some extent, has been proposed.
【0004】[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。However, these known means are excellent in that, as will be described below, for example, the leakage magnetism can be blocked when a nuclear magnetic resonance tomography apparatus (MRI) is used. It is impossible to stably provide electromagnetic soft iron for thick plates having excellent magnetic characteristics. (i) The electromagnetic soft iron bar or electromagnetic soft iron plate shown in JIS C 2503 or JIS C 2504 is intended for small parts as described above, and the mechanical characteristics as structural members are not considered at all. . Therefore, when applying this electromagnetic soft iron plate to the above-mentioned nuclear magnetic resonance tomography apparatus, it is necessary to stack several tens of these electromagnetic soft iron plates in order to secure the strength of the apparatus, the manufacturing cost, the product In terms of quality, practical implementation cannot be achieved. (ii) In the example using the carbon steel material for machine structure shown in JIS C 4051, since no consideration was given to the magnetic properties, the maximum magnetic permeability μ was as low as 1800 (B / H) or less. Has not been done. Therefore, it is still impossible to provide the desired electromagnetic soft iron for thick plates. (iii) In the method proposed by JP-A-60-96749, JP-B-63-45442 or JP-A-63-45443, in order to improve the magnetic characteristics of the obtained electromagnetic soft iron, Cr is used. It is necessary to significantly reduce the impurities in the steel, such as, etc., during the refining stage. For example, the above-mentioned JP-A-60-9674.
In the method proposed by Japanese Patent No. 9, the upper limit of the Cr content is limited to 0.05% by weight.
【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。However, refractory materials other than acidic refractory materials, such as magnesia.
When a chromium refractory is used, impurities such as Cr that are unavoidably mixed in the furnace wall and the like are mixed in the molten steel, so that 0.05% or more of Cr is contained in the molten steel. Therefore, JP-A-60-96749 and JP-B-63-45442.
In the means proposed in Japanese Patent Publication No. 63-45443 or Japanese Patent Publication No. 63-45443, the refractory used for the furnace wall and the like is xAl 2 O 3
-Limited to acidic refractory materials containing y SiO 2 (SiO 2 ) (x and y represent compounding ratios) as a main component. On the other hand, magnesia-chromium refractories have a maximum usable temperature of about 1650 ° C of the above-mentioned acidic refractories, while they are generally said to be able to withstand high temperatures of 1870 ° C. As a refractory material, it has extremely suitable characteristics and its application is extremely wide.
【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。Therefore, even when the steel for electromagnetic soft iron is smelted, if the magnesia-chromium refractory is used, the smelting temperature can be further raised and the life of the refractory can be extended, but in this case, As described above, the amount of impurities such as Cr mixed in the molten steel increases. In other words, when magnesia / chromium refractory is used during melting of electromagnetic soft iron for thick plates, Cr will necessarily be contained in molten steel in an amount of 0.05% or more. If the magnetic characteristics of can be sufficiently improved, as in the past,
It is not necessary to strictly control the amount of impurities mixed, in other words, it is possible to manufacture the electromagnetic soft iron for thick plates without deteriorating the magnetic characteristics even when impurities are mixed. Here, an object of the present invention is to provide a thick plate excellent in mechanical characteristics as well as having excellent magnetic characteristics capable of blocking leakage magnetic field when using, for example, a nuclear magnetic resonance tomography apparatus (MRI). Stable electromagnetic soft iron for use with magnesia-chromium refractory in the melting stage, that is, without deteriorating the magnetic characteristics even when mixed with more Cr than the conventional electromagnetic soft iron for thick plates. It is intended to provide a method of manufacturing an electromagnetic soft iron for thick plates, which can be manufactured.
【0007】[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。In order to solve the above problems, the present inventor has conducted various studies and as a result, in order to improve the magnetic properties and to improve the homogeneity of the magnetic properties in the plate thickness direction, the It is effective to minimize the content of components that increase the magnetic susceptibility, and in the heat treatment after hot working, in order to facilitate the growth of crystal grains, processing strain is added to the crystal grains during hot working. It was noted that the above is effective and that the heat treatment temperature is set just below the austenite-ferrite transformation temperature so that transformation does not occur.
【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。Based on these facts, as a result of further studies, the present inventor has found that a steel ingot having a composition containing sol.Al: 0.10 to 0.5% and a relatively large amount of Al has a finishing temperature of steel ingot. Hot working so that the temperature becomes a ferrite single phase,
For example, rolling, forging, or drawing is performed, and after processing to a predetermined size, in order to remove the processing strain of the crystal grains and to grow the crystal grains, heating and holding is performed immediately below the austenite-ferrite transformation temperature, and thereafter, it is gradually heated. By cooling, for example, electromagnetic soft iron for thick plates having excellent magnetic characteristics, which can block leakage magnetism when using a nuclear magnetic resonance tomography apparatus (MRI), is magnesia-treated at the melting stage. The present invention has been found that it can be stably provided by using a chromium-based refractory, that is, it can be provided without deteriorating the magnetic characteristics even when mixed with more Cr than the conventional electromagnetic soft iron for thick plates. Was completed.
【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。Here, the gist of the present invention is, in% by weight, C: 0.01% or less, Si: 0.30% or less, Mn: 0.30% or less, P: 0.01% or less, S: 0.01% or less, sol. .Al: 0.10 to 0.50%, Cr: 0.25% or less, steel ingot having a steel composition consisting of the balance Fe and unavoidable impurities is hot worked at a finishing temperature of 740 to 850 ℃, and then at 800 ℃ or more and Ac 3 or less. A method for producing a thick sheet electromagnetic soft iron having coarse grains with a ferrite grain size of 1 or less, which comprises heating and holding for 30 minutes or more and gradually cooling to a Curie point or less at a rate of 200 to 30 ° C./h. In the present invention, "hot working" refers to rolling, forging, drawing or the like. Further, in the present invention, the “steel ingot” is a base material of a product obtained by the hot working, and specifically refers to a steel ingot such as a slab or a bloom.
【0010】[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。The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In this specification, "%" means "% by weight" unless otherwise specified. First, the reason for limiting the composition of the steel ingot used in the present invention will be described. C is an element having the highest demagnetization rate of magnetic properties, and it is desirable to reduce it as much as possible in order to improve the magnetic properties. However, since it requires a considerable cost to reduce it, the allowable upper limit of the content is made 0.01% or less.
Addition of more than 0.01% causes deterioration of magnetic properties. In the Al deoxidizing type electromagnetic soft iron for thick plates, which is the object of the present invention, Si inhibits the coarsening of crystal grains during heat treatment due to the grain size regulating action. Therefore, the content should be 0.30% or less.
【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。As is well known, Mn is an element that greatly contributes to ensuring the strength of steel materials, and, like C, is an element that enhances the demagnetization rate. Therefore, it is desirable to reduce the demagnetization rate from the viewpoint of reducing the demagnetization rate. The allowable upper limit is 0.30%. Since P and S both form non-metallic inclusions in steel and cause segregation, the smaller the content, the better. Further, it is an element that increases the coercive force with the increase of its content and deteriorates the magnetic characteristics. Therefore, the smaller the content, the better, but the reduction of these elements always involves an increase in cost, so P is 0.01% or less and S is 0.01% or less.
【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。Al is an element that acts as a deoxidizing material in steel, and it is necessary to contain 0.005% or more in order to exert such an effect. However, according to the findings of the present inventors, It has been found that if the amount is too small, fine AlN 3 is precipitated and grain growth is prevented, so in the present invention, 0.10% or more is added. However, if added in a large amount, inclusions are formed and the properties of the steel are impaired, so the upper limit is made 0.50% or less. Therefore, the content of Al is set to 0.10 to 0.50%. It is preferably 0.20 to 0.40%.
【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。Since Cr is an element that deteriorates the magnetic properties, it has been conventionally desired that the smaller the amount, the more desirable. However, Cr is an element that is inevitably mixed from the furnace wall and the like, and it takes a very large cost to remove Cr.
Especially when magnesia / chromium refractory is used for the furnace wall, the refractory reacts with the molten steel and Cr, Ni, Mo, etc. are mixed in the steel. However, in the present invention, by appropriately limiting the production conditions as described later, it is not necessary to take a prominent reduction of the content of Cr, but if the amount is too large, the magnetic properties deteriorate and the allowable upper limit is 0.25%. To do. Therefore, the Cr content range is 0.25% or less, generally 0.05
Limit to ~ 0.25%.
【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。A steel ingot having the above composition is manufactured under the following conditions. These conditions will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram showing a temperature pattern of thermomechanical processing according to the present invention. First, a steel ingot having the above composition is hot-worked at a finishing temperature of 740 to 850 ° C at which the steel structure becomes a ferrite single phase. Generally, adding processing strain to crystal grains during hot working is an effective means for growing crystal grains after heat treatment, as proposed in Japanese Patent Publication No. 60-208417. is there. Since coarsening of crystal grains is one of the factors that improve the magnetic properties of steel products, the present invention also utilizes such means to improve the magnetic properties of the products obtained. As an example of the hot working, any working method such as rolling, forging or drawing, which can give working strain to the steel ingot at the time of working, is not particularly limited. Further, in the present invention, the temperature at which the steel structure becomes a ferrite single phase is 900 ° C. or less from the Fe—C binary system phase diagram.
【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。Thus, the finishing temperature for hot working is set to the ferrite-austenite transformation temperature or lower. In other words, the work strain is applied to the ferrite grains, and a heat treatment is performed after the work to release the work strain and coarsen the crystal grains. Therefore, the finishing temperature is preferably 740 to 850 ° C, and more preferably 750 to 800 ° C from the above viewpoint. Next, the steel ingot thus hot-worked is heat-treated for the purpose of releasing work strain and coarsening crystal grains. The heating temperature of this heat treatment is the ferrite-austenite transformation temperature (Ac 3 points).
The following is good, and the area immediately below it is good. That is, when heated to a temperature higher than the transformation temperature, the structure becomes a transformation texture and the magnetic properties are significantly deteriorated. Therefore, the heating temperature for heat treatment is set to Ac 3 point or lower, generally 940 ° C or lower. If the temperature is below 800 ° C, the processing strain cannot be removed. Therefore, the heat treatment temperature is 80
It is limited to 0 ° C or higher and Ac 3 points or lower. The holding time of heating is
30 minutes or more. This is the minimum value required to remove distortion. The upper limit is not particularly limited, but considering the actual production process, it is preferable to limit it within t / 25.4 (where t: plate thickness) time.
【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。After this, gradual cooling, specifically cover gradual cooling, is performed for dehydrogenation. The cooling rate of the gradual cooling at this time is generally about 200 to 30 ° C./hr. . It is preferably 100 to 30 ° C / h. In particular, according to the present invention, since a relatively large amount of Al is blended, grain growth is promoted, dehydrogenation is promoted, and the process proceeds easily, resulting in a cooling rate of 200-
It can be relatively high at 30 ℃ / hr. Further, during the heat treatment cooling, it is important not to perform dehydrogenation treatment but to gradually cool from the high temperature holding temperature to below the Curie point for improving magnetic properties. The Curie point is 770 ° C in the steel composition range targeted by the present invention. After that, it can be taken out of the furnace and air-cooled. Thick electromagnetic soft iron with coarse grains of ferrite grain size 1 or less is produced.
【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。As described above, according to the present invention, an electromagnetic soft iron for a thick plate is melted by using a magnesia / chromium refractory or the like by combining an appropriate composition of steel ingot and manufacturing conditions,
Even if a steel ingot containing Cr in an amount of more than 0.05% is used, it is possible to produce electromagnetic soft iron for thick plates having excellent magnetic properties. Further, the present invention will be described in detail together with examples, but this is an exemplification of the present invention, and the present invention is not limited to this.
【0018】[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。EXAMPLES Steel ingots having the compositions shown in Table 1 (Ru of the present invention example
n No. 1 to Run No. 14 and Run Nos. 1 to 15 of Comparative Example)
Similarly, hot working (rolling) was performed under the conditions shown in Table 1, and thereafter, heat treatment was performed under the heat treatment conditions also shown in Table 2, followed by gradual cooling to obtain electromagnetic soft iron for thick plates.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【表2】 [Table 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。For each of these test materials, B 1 (magnetic field 1 O
The magnetic properties of magnetic flux density (e) and μ max (maximum magnetic permeability) were evaluated. The results are also shown in Table 2. The mechanical properties of all of these test materials were in the following ranges, and it was found that they also have sufficient properties as structural materials.・ YP (yield point) = 12 to 20 kgf / mm 2・ TS (tensile strength) = 25 to 34 kgf / mm 2・ El (elongation) = 28 to 45% vE 0 Ave (V notch Charpy impact at 0 ° C The low temperature toughness expressed by the absorbed energy value) was 28.8 kgf · m.
【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。FIG. 2 shows Run No. 1 and Run No. 4 of the example of the present invention.
The relationship between the heat treatment temperature and the magnetic properties when the heat treatment temperature is changed under the standard treatment conditions is shown. FIG. 3 shows the Run of the example of the present invention.
The relationship between the cooling rate and magnetic characteristics for No. 4 is shown. Further, in FIG. 4, Run No. 1 of the example of the present invention was investigated.
Shown below is the relationship between the temperature at which the furnace was taken out and the magnetic properties when it was soaked for 2 hours at ℃, cooled in the furnace at 150 ℃ / h, taken out from the furnace at each temperature, and air-cooled (cooling rate = 700 ℃ / h). Similarly, FIG. 5 shows the relationship with the ferrite grain size. FIG. 6 is a graph showing the influence of the magnetic properties on the change in the sol.Al content when Run No. 1 of the present invention was used as the standard treatment condition. As is clear from the above, according to the present invention, even if Cr is inevitably mixed, it has excellent magnetic properties, toughness, and mechanical properties.
【0023】[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。As described above in detail, according to the present invention, the electromagnetic soft iron for thick plates having excellent magnetic characteristics can be stably prepared by using a magnesia / chromium refractory at the melting stage, that is, the conventional method. It is now possible to provide it by containing more Cr than the electromagnetic soft iron for thick plates. The practical significance of the present invention having such an effect is remarkable.
【図1】本発明の加工熱処理条件を示す線図である。FIG. 1 is a diagram showing the processing heat treatment conditions of the present invention.
【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。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between heat treatment temperature and magnetic characteristics in the example of the present invention.
【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。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a cooling rate and magnetic characteristics in the example of the present invention.
【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。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the temperature taken out from the furnace and the magnetic characteristics in the example of the present invention.
【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。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between ferrite grain size and magnetic characteristics in an example of the present invention.
【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。6 is a diagram showing the relationship between the sol.Al content and magnetic characteristics in the example of the present invention.
Claims (2)
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。1. By weight%, C: 0.01% or less, Si: 0.30% or less, Mn: 0.30% or less, P: 0.01% or less, S: 0.01% or less, sol.Al:0.10 to 0.50%, Cr: A steel ingot with a steel composition consisting of 0.25% or less and the balance Fe and unavoidable impurities is hot-worked at a finishing temperature of 740 to 850 ℃, heated to 800 ℃ or more and Ac 3 or less, and held for 30 minutes or more to Curie point. A method for producing thick plate electromagnetic soft iron having coarse grains with a ferrite grain size of 1 or less, characterized by gradually cooling the following to a rate of 200 to 30 ° C / h.
厚板電磁軟鉄の製造方法。2. The method for manufacturing a thick plate electromagnetic soft iron according to claim 1, wherein the plate thickness is 6 to 100 mm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41215990A JPH083126B2 (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Manufacturing method of thick plate electromagnetic soft iron |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41215990A JPH083126B2 (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Manufacturing method of thick plate electromagnetic soft iron |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04221019A JPH04221019A (en) | 1992-08-11 |
| JPH083126B2 true JPH083126B2 (en) | 1996-01-17 |
Family
ID=18521033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP41215990A Expired - Lifetime JPH083126B2 (en) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | Manufacturing method of thick plate electromagnetic soft iron |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083126B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102005059308A1 (en) * | 2005-12-09 | 2007-06-14 | Thyssenkrupp Steel Ag | Process for heat treating a steel strip |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP41215990A patent/JPH083126B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH04221019A (en) | 1992-08-11 |
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