磁気特性

鉄は軟磁性体を持つ素材です。外部磁場によって容易に磁石になりますが、その磁力がなくなると元の鉄に戻ります。その特性を活かして、モーターや変電所など様々な場所で活躍しています。

電磁鋼板(薄板)

磁性を、最大限に引き出した高機能材料『電磁鋼板』

この鋼板を磁化しやすくして電気エネルギーのロス(鉄損)を減らす技術開発が、“省エネルギー社会”を支えている

  • 電力の送配電に必要不可欠な変圧器の高効率化、小型化に貢献する「方向性電磁鋼板」
  • EV、HV等の自動車用、エアコン等の家電用、産業機械用等、各種モータの高効率化、小型化に貢献する「無方向性電磁鋼板」

鉄損

  • 鋼板を磁化したときに消費されるエネルギーで、小さいほど良い
  • モータの効率に寄与
  • 板厚が薄いほど、低鉄損化(⇔高磁束密度化)

磁束密度

  • 鋼板が磁化されたときの単位断面積あたりの磁束の量で、大きいほど良い
  • モータのトルクに寄与
  • 板厚が厚いほど、磁束密度が上がる(⇔低鉄損化)

強度

  • モータの高回転速度にも耐え得る強度
  • 薄くても強度を担保できれば、軽量化に寄与

EV・HVモータ駆動条件と素材への要求特性

走行状況に応じて、モータには「高回転」「高効率」「高出力」が求められる。
しかし、それら全てを実現するために求められる素材特性「高磁束密度化」「高周波低鉄損化」「高強度化」は、それぞれ“背反関係”にあるため、全てを叶えるのは難しかった。

鉄損と磁束密度の関係

鉄損と引張強度の関係

  • 25HXS1200、25HXS1150 磁気特性は、800℃×2時間で焼鈍した値
  • W10/400 周波数400Hz、磁束密度1.0Tの時の鉄損値
  • TS 引張強度
  • B50 磁界強度5,000A/mの時の磁束密度の値

磁気特性に優れた電磁軟鉄 SLCH01(棒線)

特長

  • 優れた磁気特性を有するため(JIS-SUY1種相当)、電磁部品の高機能化、軽量化を達成することができます。
  • 加工性を悪化させる元素を低減させているため、優れた冷間鍛造性を発揮します。

化学成分、特性

SLCH01の化学成分例

(mass%)
鋼種 C Si Mn P S
SLCH01 0.01 0.01 0.35 0.01 0.018
JIS SUY 0.03以下 0.2以下 0.5以下 0.03以下 0.03以下

SLCH01の磁気特性

鋼種 磁束密度(T) 保磁力(A/m)
磁界の強さ(A/m)
100 200 300 500 1000 4000
SLCH01 1.25 1.43 1.49 1.54 1.59 1.71 64
SUY-1(参考) 0.6以上 1.1以上 1.2以上 1.3以上 1.45以上 1.6以上 80以下
SUY-0(参考) 0.9以上 1.15以上 1.25以上 1.35以上 1.45以上 1.6以上 60以下

SLCH01の磁束密度特性

SLCH01の冷間鍛造性

SLCH01の変形抵抗

適用事例

アクチュエーター、ソレノイドなどの電磁部品

自動車用ソレノイドバルブ

軟磁性フェライト系ステンレス鋼(NSSC® MAG1、NSSC® MAG2)

  1. 1直流および交流磁場での軟磁気特性に優れ、かつ加工性にも優れたフェライト系軟磁性ステンレス鋼です。
  2. 2MAG2はMAG1に比較して耐食性に優れ、MAG1では厳しい腐食環境でも適用可能としたステンレス鋼です。
図1 磁性材料の用途と使用磁場の関係およびMAG1,MAG2の適用範囲

磁気的性質測定例

直流磁場における磁気的性質の測定例

  • 1) 磁束密度Bx:消磁状態から添え字x に示す値の外部磁場(単位:Öe)を与えたときの磁束密度
    (単位換算の参考:1A/m=4π×10-3Öe,1T=104G)