JP2786576B2 - 方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents
方向性けい素鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JP2786576B2 JP2786576B2 JP5127039A JP12703993A JP2786576B2 JP 2786576 B2 JP2786576 B2 JP 2786576B2 JP 5127039 A JP5127039 A JP 5127039A JP 12703993 A JP12703993 A JP 12703993A JP 2786576 B2 JP2786576 B2 JP 2786576B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- steel sheet
- silicon steel
- grain
- oriented silicon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
製造方法に関し、特に脱炭焼鈍工程を工夫することによ
って、磁気特性を改善しようとするものである。
主に変圧器あるいは回転機等の鉄心材料として使用され
るもので、磁気特性として磁束密度が高く、鉄損および
磁気歪が小さいことが要求される。
必要なインヒビター、例えばMnS,MnSe,AlN等を含む、方
向性けい素鋼スラブを加熱して熱間圧延を行った後、必
要に応じて焼鈍を行い、1回あるいは中間焼鈍をはさむ
2回以上の冷間圧延によって最終製品板厚とし、次いで
脱炭焼鈍を行った後、鋼板にMgO などの焼鈍分離剤を塗
布し、仕上げ焼鈍を行って製造される。なお、この方向
性けい素鋼板の表面には、特殊な場合を除いて、フォル
ステライト(Mg2SiO4 ) 質絶縁被膜が形成されているの
が普通である。この被膜は表面の電気的絶縁だけでな
く、その低熱膨張性を利用して引張応力を鋼板に付与す
ることにより、鉄損さらには磁気歪をも、効果的に改善
している。
が、その形成挙動は鋼中のMnS,MnSe,AlN等のインヒビタ
ーの挙動に影響するため、優れた磁性を得るための必須
の過程である2次再結晶そのものにも影響を及ぼす。さ
らに形成した被膜は、2次再結晶が完了して不要となっ
たインヒビター成分を被膜中に吸い上げ、鋼を純化する
ことによっても、鋼板の磁気特性の十分な発揮を助けて
いる。従って、この被膜形成過程を制御して被膜を均一
に形成することは、方向性けい素鋼板の製品品質を左右
する重要なポイントのひとつである。
がら、均一で欠陥がなく、かつ剪断、打抜きおよび曲げ
加工等に耐え得る密着性の優れたものでなければならな
い。また、平滑で鉄心として積層したときに、高い占積
率を示すものでなければならない。
縁被膜を形成させるには、所望の最終厚みに冷間圧延し
た後、湿水素中で700 〜900 ℃の温度で連続焼鈍を行っ
て、冷間圧延後の組織を、適正な2次再結晶が起こるよ
うに、1次再結晶させると同時に、2次再結晶を完全に
行わせて磁気特性を向上させるため、鋼板に0.01〜0.10
%程度含まれる炭素を、 0.003%程度以下まで脱炭す
る。
を主成分とするサブスケールを鋼板表層に生成させる。
その後、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を鋼板上に塗布
し、コイル状に巻取って還元または非酸化性雰囲気中に
て1000℃から1200℃程度の温度で、高温仕上げ焼鈍を施
すことにより、以下の式で示される固相反応によってフ
ォルステライト質絶縁被膜を形成させる。 2MgO +SiO2→Mg2SiO4
前後の微細結晶が緻密に集積したセラミックス被膜であ
り、上述の如く、脱炭焼鈍において、鋼板表層に生成し
た酸化物を一方の原料物質として、その鋼板上に生成す
るものであるから、この酸化物の種類,量,分布等は、
フォルステライトの核生成や粒成長挙動に関与するとと
もに被膜結晶粒の粒界や粒そのものの強度にも影響を及
ぼし、従って仕上げ焼鈍後の被膜品質にも多大な影響を
及ぼす。
する焼鈍分離剤は、水に懸濁したスラリーとして鋼板に
塗布されるため、乾燥された後も物理的に吸着したH2O
を保有する他、一部が水和してMg(OH)2 に変化している
ため、仕上焼鈍中に 800℃あたりまで、少量ながらH2O
を放出し続ける。このため鋼板表面はこのH2O により、
いわゆる追加酸化を受ける。この酸化もフォルステライ
トの生成挙動に影響を及ぼすとともにインヒビターの酸
化や分解につながることから、これが多いと磁気特性を
劣化する要因となる。この追加酸化の受け易さも、脱炭
焼鈍で生じた鋼板表層の酸化物層の物性に大きく左右さ
れる。
けい素鋼板においては、この酸化物層の物性が、仕上げ
焼鈍中の脱N挙動あるいは焼鈍雰囲気からのNの侵入挙
動に影響を及ぼして、磁気特性にも影響を与える。以
上、述べたように、脱炭焼鈍における鋼板表層の状態を
制御することは、方向性けい素鋼板の製造における重要
なポイントのひとつとなる。
例えば、特開昭59−185725号公報に開示されているよう
に、焼鈍雰囲気の露点を50〜75℃に制御する方法、特開
昭54−160514号公報に示されているように、雰囲気の酸
化度を、脱炭の前半では0.15以上とし、後半では0.75以
下でかつ前半より低くする方法などが知られている。
雰囲気制御によっても、必ずしも十分な品質を有するフ
ォルステライト被膜が生成するとは限らず、ストリップ
幅方向、あるいは長手方向で密着不良の部分を生じた
り、外観,被膜厚み,あるいはフォルステライト粒径等
が不均一な被膜となる場合が応々にして生じる。さら
に、局所的に点状−筋状に被膜が剥離したり、ポーラス
な被膜となる場合もあった。
ようとするものであり、コイルの全幅および全長にわた
って、欠陥のない均一で密着性の優れた被膜を有する方
向性けい素鋼板を得るための、生産性の高い製造方法に
ついて提案することを目的とする。
素鋼素材を熱間圧延したのち、1回または中間焼鈍を挟
む2回の冷間圧延を施し、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離
剤を塗布してから、最終仕上げ焼鈍を施す一連の工程よ
りなる方向性けい素鋼板の製造方法において、脱炭焼鈍
は、その均熱過程における水素分圧に対する水蒸気分圧
の比を 0.7未満に、かつ昇温過程における水素分圧に対
する水蒸気分圧の比を均熱過程よりも低く設定すること
を特徴とする方向性けい素鋼板の製造方法である。
イト被膜の品質ばらつきの原因を詳細に調査した結果、
脱炭焼鈍において鋼板表層に生成するサブスケールの量
と質のばらつきが大きく影響していることを見出した。
このことは、ストリップの幅方向あるいは長手方向にお
いて、サブスケール形成反応が、必ずしも均一には起こ
っていないことを意味する。さらに、この原因として
は、特に脱炭焼鈍の昇温過程における雰囲気酸化性の変
動が関係していることも新たに判明した。そこで、脱炭
焼鈍における雰囲気酸化性、すなわち水素分圧に対する
水蒸気分圧の比(以下、P(H2O) /P(H2)と示す)が、
フォルステライト被膜に及ぼす影響について調査するた
めの実験を行った。以下に、この実験結果について述べ
る。
3.3wt%けい素鋼板(板厚0.23mm)を、 840℃×2分
間、湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍した。このとき昇温過程
および均熱過程の雰囲気酸化性を、露点とH2ガス濃度の
調整によって、P(H2O) /P(H2):0.2 〜0.8 の範囲
に、それぞれ別々に制御した。次いで、鋼板にMgO を主
成分とする焼鈍分離剤を塗布し、 850℃×50時間の2次
再結晶焼鈍と、引続くH2雰囲気中での1200℃×5時間の
純化焼鈍を行った。その後、フォルステライト被膜の均
一性を評価した。これらの結果を図1に示す。なお、昇
温過程は、方向性けい素鋼板の製造の一般に従う、5〜
25℃/sの昇温速度にて実験を行った。
P(H2)が 0.7未満でかつ昇温過程のP(H2O) /P(H2)が
均熱過程のそれよりも低いときに、光沢のある美麗な灰
色の均一な被膜が得られた。一方、均熱過程のP(H2O)
/P(H2)を0.7 以上とすると、昇温過程のP(H2O) /P
(H2)を均熱過程のそれよりも低くしても、優れた特性の
被膜は得られなかった。
生成する酸化物の平衡状態図によると、P(H2O) /P(H
2):0.7 は明らかにFeO 生成域であり、このような条件
で形成するサブスケールは、保護性が悪くて仕上げ焼鈍
中の追加酸化が激しくなり、フォルステライト被膜の劣
化が生じるものと考えられる。なお、昇温過程の雰囲気
酸化性を低くすることによってフォルステライト被膜の
膜質が向上する理由は明らかではないが、昇温過程で生
成するサブスケールが均熱過程で生成するサブスケール
の保護性を高めるためと考えられる。
下は、脱炭および酸化を促進する効果をも有すること
が、次の実験によって判明した。すなわち、C:0.045
wt%(以下、単に%と示す)を含む0.23mm厚のけい素鋼
板に、 840℃×2分間、湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施
すに当たり、その均熱過程の雰囲気のP(H2O) /P(H2)
は0.55で一定とし、昇温過程の雰囲気のP(H2O)/P
(H2)を0.2 〜0.7 の範囲に調節し、得られた鋼板のC含
有量および表面の酸素目付量を測定した。その結果を表
1に示す。
(H2)を低下することによって、C含有量がより低くかつ
酸素目付量がより多くなる処理を実現できる。従って、
操業ラインにおける速度を高めることが可能であり、生
産性向上にも寄与するところが大きい。これは、昇温過
程のP(H2O) /P(H2)を低下することによって、均熱過
程における表面反応が促進されるためと考えられる。
ために利用するインヒビターのちがいによって、Mn−Sb
系,AlN −MnS 系,AlN −MnSe系,Mn−S系等の種類が
あるが、この発明はいずれの鋼種に対しても適用でき
る。
%,sol.Al;0.023 %,N;0.008 %,Sb;0.027 %を
含有する方向性けい素鋼素材を、2.8mm 厚に熱間圧延
後、1100℃で均一化焼鈍を行い、その後、1回の冷間圧
延で0.30mmの板厚とした。次いで 840℃で 130秒間、H2
−N2−H2O 雰囲気中で脱炭焼鈍を行った。このとき、H2
濃度および露点を変更することによって、昇温過程( 昇
温速度:10℃/s)および均熱過程の雰囲気のP(H2O)
/P(H2)を表2に示す値に調整した。次いで、MgO にTi
O2:3%を含む焼鈍分離剤を塗布し、H2雰囲気中で、12
00℃,10時間の2次再結晶、純化焼鈍に供した。その
後、りん酸マグネシウムとコロイダルシリカを主成分と
するコーティングを施した。
ける鉄損W17/50 値、磁界 800A/mにおける磁束密度B
8 値、被膜の曲げ密着性および被膜の外観について調査
した。被膜の曲げ密着性は、種々の径(5mm間隔)を有
する丸棒に試験片を巻きつけ、被膜の剥離しない最小径
で示した。また、脱炭焼鈍後の鋼板のC含有量および酸
素目付量についても分析を行った。これらの結果を表2
に併記する。
2O) /P(H2)が均熱過程と同等か、それよりも高いNo.
8〜10および均熱過程のP(H2O) /P(H2)が0.70のFeO
生成域であったNo.11は、いずれも被膜均一性、密着性
および磁気特性に劣るものであった。これに対し、この
発明に従って得られたNo.1〜7は、被膜特性および磁
気特性ともに明らかに向上した。さらに、No.1〜7は
比較例に比べて、脱炭焼鈍後のC量が低くかつ酸素目付
量が高いことから、脱炭および酸化が促進されたことが
わかる。
およびSb;0.024 %を含有する方向性けい素鋼素材を、
2.0mm 厚に熱間圧延後、900 ℃で均一化焼鈍を施し、さ
らに 980℃で2分間の中間焼鈍をはさむ2回の冷間圧延
によって、0.23mmの板厚とした。次いで 820℃で 120秒
間、H2−N2−H2O 雰囲気中で脱炭焼鈍を行った。このと
き、H2濃度および露点を変更することによって、昇温過
程(昇温速度:20℃/s)および均熱過程の雰囲気のP
(H2O) /P(H2)を表3に示す値に調整した。次いで、Mg
O にTiO2:1%およびSrSO4 :2%を含む焼鈍分離剤を
塗布し、H2雰囲気中で、1180℃,7時間の2次再結晶,
純化焼鈍に供した。その後、実施例1と同様に処理し、
得られた製品について実施例1と同様の調査を行った。
その結果を表3に併記する。
2O) /P(H2)を均熱過程のそれよりも低く、かつ均熱過
程のP(H2O) /P(H2)を0.6 以下としたNo.1〜6は、
比較例に比べて、いずれも被膜特性および磁気特性に優
れ、さらに脱炭および酸化速度が促進された。
磁気特性も良好な方向性けい素鋼板の安定生産が可能と
なる。また、脱炭および酸化速度も速くなるため、生産
性の向上に寄与することができる。
ライト被膜の外観との関係を示す図である。
平衡状態図である。
Claims (1)
- 【請求項1】方向性けい素鋼素材を熱間圧延したのち、
1回または中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延を施し、つい
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してから、最終仕上げ
焼鈍を施す一連の工程よりなる方向性けい素鋼板の製造
方法において、 脱炭焼鈍は、その均熱過程における水素分圧に対する水
蒸気分圧の比を 0.7未満に、かつ昇温過程における水素
分圧に対する水蒸気分圧の比を均熱過程よりも低く設定
することを特徴とする方向性けい素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5127039A JP2786576B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 方向性けい素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5127039A JP2786576B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 方向性けい素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06336616A JPH06336616A (ja) | 1994-12-06 |
JP2786576B2 true JP2786576B2 (ja) | 1998-08-13 |
Family
ID=14950125
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5127039A Expired - Lifetime JP2786576B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 方向性けい素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2786576B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3220362B2 (ja) * | 1995-09-07 | 2001-10-22 | 川崎製鉄株式会社 | 方向性けい素鋼板の製造方法 |
JP3382804B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2003-03-04 | 新日本製鐵株式会社 | グラス皮膜の優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR100325534B1 (ko) * | 1997-12-27 | 2002-07-18 | 이구택 | 미려한표면특성을갖는방향성전기강판의제조방법 |
US6676771B2 (en) * | 2001-08-02 | 2004-01-13 | Jfe Steel Corporation | Method of manufacturing grain-oriented electrical steel sheet |
JP6690501B2 (ja) * | 2016-11-01 | 2020-04-28 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP5127039A patent/JP2786576B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06336616A (ja) | 1994-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2782086B2 (ja) | 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4288054B2 (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP5300210B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6838601B2 (ja) | 低鉄損方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
JP2000204450A (ja) | 皮膜特性と磁気特性に優れた方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
WO2019131853A1 (ja) | 低鉄損方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
JP2653638B2 (ja) | 鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2786576B2 (ja) | 方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP2000144249A (ja) | 被膜特性および磁気特性に優れる方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JPH04173923A (ja) | 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2786577B2 (ja) | 方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JPH0762440A (ja) | 高張力且つ均一なグラス被膜を有し磁気特性の優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3893766B2 (ja) | 均質なフォルステライト質被膜を有する方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP3021241B2 (ja) | グラス被膜及び磁気特性の極めて優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2599069B2 (ja) | グラス被膜特性が優れ、磁気特性の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3743707B2 (ja) | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH08143964A (ja) | 方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP3268198B2 (ja) | 磁気特性・被膜特性に優れる方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP4029432B2 (ja) | 方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP2826903B2 (ja) | グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH1136018A (ja) | グラス皮膜と磁気特性の極めて優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4585141B2 (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法及び脱炭焼鈍炉 | |
JP2781524B2 (ja) | グラス被膜と磁気特性の極めて優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2000096149A (ja) | 被膜特性および磁気特性に優れる方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP3148094B2 (ja) | 鉄損の低い鏡面方向性電磁鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090529 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100529 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110529 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120529 Year of fee payment: 14 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130529 Year of fee payment: 15 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |