JP2991613B2 - 磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JP2991613B2 JP2991613B2 JP6105304A JP10530494A JP2991613B2 JP 2991613 B2 JP2991613 B2 JP 2991613B2 JP 6105304 A JP6105304 A JP 6105304A JP 10530494 A JP10530494 A JP 10530494A JP 2991613 B2 JP2991613 B2 JP 2991613B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- steel sheet
- silicon steel
- oriented silicon
- magnetic properties
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
の電気機器の鉄心材料として使用される磁気特性の優れ
た方向性珪素鋼板に関するものである。
磁気特性に優れること、具体的には磁場の強さ800A/mに
おける磁束密度B8値(T) が高く、また50Hzの交流磁束密
度1.7Tにおける鉄損特性W17/50(w/kg)が低いことが要求
される。このため方向性珪素鋼板は、通常、二次再結晶
を利用して{110 }<001> 方位いわゆるゴス方位の結晶
粒を発達させたものである。その際、磁気特性の優れた
材料を得るには、磁化容易軸である<001> 軸を圧延方向
に高度に揃えることが必要であり、適当な圧延と熱処理
を組み合わせた諸工程によって、ゴス方位に二次再結晶
粒を安定して発達させることが重要である。とくにイン
ヒビターと呼ばれる、AlN 、MnS およびMnSeの析出物を
均一に且つ微細に分散させることが肝要である。
を前部領域と後部領域に分け、前部領域の雰囲気の酸化
度(=P H2O /P H2) を0.15以上とし、ひきつづく後部領
域の雰囲気の酸化度(=P H2O /P H2) を0.75以下でかつ
前部領域の(P H2O/P H2) 値よりも小さくするように制
御する技術が開示されているが、この方法で実際の製造
を行った場合、非常に二次再結晶が不安定になり、時と
して全く二次再結晶が生じない場合が生じる。
の優れた方向性珪素鋼板を工業的に安定して得ることの
できる製造方法について提案することを目的とするもの
である。
成分として、少なくともAl: 0.010 〜0.06wt% およびN:
0.0030〜0.0120wt% を含有する方向性珪素鋼素材に熱間
圧延を施した後、1 回ないし中間焼鈍を挟む2 回以上の
冷間圧延を施して最終板厚とし、さらに脱炭焼鈍、つい
で焼鈍分離剤を塗布して最終仕上げ焼鈍を施す一連の工
程によって方向性珪素鋼板を製造するに当たり、該脱炭
焼鈍の開始前に該方向性珪素鋼板表面から数μmの厚さ
の最表層の炭素含有量を0.06wt% 以下となすこと、およ
び該脱炭焼鈍に際し 500〜800 ℃の間の該鋼板の昇温速
度を10〜20℃/ 秒とし、かつ該脱炭焼鈍を酸化度(P
H2O /P H2)が0.3 〜0.5 の雰囲気中で 800〜850 ℃で
行うこと、および該最終仕上げ焼鈍に際し、該鋼板を窒
素あるいは不活性ガス中で少なくとも850 ℃まで昇温し
た後、水素雰囲気中1100℃以上で焼鈍することを特徴と
する磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法であ
り、また本発明は、インヒビター成分として、少なくと
もAl:0.010〜0.06wt% およびN:0.0030〜0.0120wt% の
他、Cu:0.01 〜0.08wt% を含有することを特徴とする磁
気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法である。
すなわち、脱炭焼鈍に次いで施される二次再結晶焼鈍中
には地鉄中に分散析出しているインヒビターがゴス方位
以外の結晶粒の成長を妨げるという重要な役割を果たす
ということは一般的によく知られているところである
が、本発明者らは、その際、このインヒビターは焼鈍中
に解離しやすく、それによって二次再結晶が起こりにく
くなるのが工程的な生産の不安定性の主要な原因と考え
た。
てインヒビターが解離・固溶することを防止する方法を
種々検討した結果、本発明をなすに至った。特に、脱炭
焼鈍の昇温過程中に生じる表面酸化物の質がインヒビタ
ーの解離・固溶に重要な役割を及ぼすことを発見し、そ
の条件および前後の工程の条件との組み合わせにより本
発明をなすに至った。
素含有量は0.06wt% 以下にする必要がある。最表層とは
表面から数μm の厚さであり、炭素含有量はEPMAなどで
測定する。炭素含有量が最表層でこの範囲を越えると、
二次再結晶が完全にならなくなり、部分的に不完全な二
次再結晶部分が残留して磁性を損なう。詳細はまだ不明
であるが、昇温過程中の残留炭素量によって脱炭後に生
じるシリカや鉄を主体とする鉄の酸化物の質が変化し
て、それがインヒビターの解離・固溶現象に影響を及ぼ
すためと推察している。
800 〜850 ℃で焼鈍されるが脱炭焼鈍に際し該鋼板は50
0 〜800 ℃の間は毎秒10〜20℃の昇温速度、かつ雰囲気
の酸化度(P H2O /P H2)が0.3 〜0.5 の範囲で行う必
要がある。P H2O /P H2が0.3 を下回ると全体に製品の
最表面に形成される皮膜が薄くなると同時に二次再結晶
が起こらず製品とならない。
めに炉内に生成した酸化物がロールなどに付着、堆積し
て鋼板表面に押し込み状の傷を発生して外観を損じ、商
品価値がなくなる。さらにP H2O /P H2を0.3 〜0.5 の
範囲に保っても、該昇温速度が10℃毎秒より小さいとや
はり被膜不良になると同時に、二次再結晶が起こらず製
品とならない。また20℃毎秒を越えると鉄損が劣化する
傾向にある。
業した場合の製品品質を示している。本発明で提案して
いる条件において鉄損、外観とも良好な製品が得られ
る。また上記脱炭焼鈍を施された鋼板は通常焼鈍分離剤
を塗布された後、最終仕上げ焼鈍が施される。通常最終
仕上げ焼鈍は鋼板中の不純物を取り除くための純化焼鈍
も兼ねており、水素雰囲気中で焼鈍される。その際昇温
過程中に少なくとも850 ℃までは窒素あるいは、不活性
気体中で焼鈍する必要がある。850 ℃以前に水素雰囲気
で焼鈍すると、著しく二次再結晶現象を不安定にする。
これらは純化を十分に行いたいなどの目的で水素を昇温
過程の温度の低いところから使用して脱炭すると、イン
ヒビターの機能が劣化するためであると考えられる。し
かし、1100℃以上では水素を導入することが望ましく、
水素導入の温度が高くなるほど純化後の残留不純物が多
い。
0.01 〜0.08wt% を含有する方向性珪素鋼を用いると、P
H2O /P H2の範囲を0.3 〜0.7 の範囲に拡大しても同
様の処理条件を行うことによって、安定した磁気特性が
得られる。この発明の素材である方向性珪素鋼素材とし
ては、従来公知の成分組成のものいずれもが適合する
が、代表組成を挙げると次の通りである。 C:0.03〜0.10wt% C は、熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化のみな
らず、ゴス方位の発達に有用な元素であり、少なくとも
0.1 wt% 以上の添加が好ましい。しかしながら0.10wt%
を越えて含有されるとかえってゴス方位に乱れが生じる
ので上限は0.10wt% 程度が好ましい。 Si:2.0〜4.5 wt% Siは、鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与する
が、4.5 wt% を上回ると冷延性が損なわれ、一方2.0 wt
% に満たないと比抵抗が低下するだけでなく、二次再結
晶・純化のために行われる最終高温焼鈍中にα- γ変態
によって結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄損改善
効果が得られないので、Si量は2.0 〜4.5 wt% 程度とす
るのが好ましい。 Mn:0.02 〜0.12wt% Mnは、熱間脆化を防止するため少なくとも0.02wt% 程度
を必要とするが、あまりに多すぎると磁気特性を劣化さ
せるので上限は0.12wt% 程度に定めるのが好ましい。
Se系とAlN 系とがあり、この発明ではAlN 系を必須イン
ヒビターとし、さらにMnS 、MnSe系の併用が可能であ
る。 AlN 系の場合は、Al:0.010〜0.06wt% 、N:0.0030〜0.01
20wt% AlおよびN の範囲は、抑制力確保の観点からは、少なく
ともそれぞれ0.010 wt% および0.0030wt% 程度を必要と
するが、それぞれ0.06wt% および0.0120wt% を越えると
その効果が損なわれるので、それぞれ上記の範囲とす
る。
選ばれた少なくとも1 種:0.005〜0.06wt% Se、S はいずれも、方向性珪素鋼板の二次再結晶を抑制
するインヒビターとして有力な成分である。抑制力確保
の観点からは、少なくとも0.005 wt% 程度を必要とする
が、0.06wt% を越えるとその効果が損なわれるので、そ
の下限、上限はそれぞれ0.01wt% 、0.06wt% とするのが
好ましい。
、Seの他、Cuの複合添加がとりわけ好ましく、0.01〜
0.08wt% の添加によって、より一層の効果が得られる。
その他、Sn、Cr、Ge、Sb、Mo、Te、BiおよびP なども有
利に適合するので、それぞれ少量併せて含有させること
もできる。ここに上記成分の好適添加範囲はそれぞれ、
Sn、Cr:0.01 〜0.15wt% 、Ge、Sb、Mo、Te、Bi:0.005〜
0.1 wt% 、P:0.01〜0.2 wt% であり、これらの各インヒ
ビター成分についても、単独使用および複合使用いずれ
もが可能である。
、Al:0.024wt% およびN:0.0090wt% を含有するスラブ
を熱間圧延により熱延板とし、1100℃の焼鈍を水蒸気を
含有する雰囲気で行った。最表層の炭素含有量は0.045
wt% となった。さらに冷間圧延を施して0.23mmの板厚に
した後に脱炭焼鈍を施した。昇温速度(℃/ 秒)と昇温
中の脱炭雰囲気(PH2O /P H2) を表 1のように種々変化
させた。その後MgO 主体とした焼鈍分離剤を塗布した。
880 ℃までは窒素中で焼鈍して、その後次第に水素に切
替え、1000℃以上では水素のみを通気した。焼鈍温度は
1200℃であった。なお、比較例は上記の熱延板の焼鈍雰
囲気を変えて最表層の炭素含有量を0.061%にしたもので
ある。
17/50 、外観の状態を表1 に示す。
が全く悪かったものである。本発明の条件範囲内で製造
されたものは、二次再結晶は完全に行われており、した
がって鉄損は十分に低下し、鋼板の外観も良好であっ
た。本発明の条件範囲を外れた条件で製造された比較例
では、二次再結晶が不完全で鉄損が悪いか、二次再結晶
していても方位が揃って折らず鉄損が悪い(比較例4)
か、鉄損が良くても外観が不良であった。
びに鋼板外観の優れた方向性珪素鋼板を安定的に工業生
産できるようになる。
H2と製品の品質の関係を示す特性図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 インヒビター成分として、少なくともA
l: 0.010 〜0.06wt%およびN:0.0030〜0.0120wt% を含有
する方向性珪素鋼素材に熱間圧延を施した後、1 回ない
し中間焼鈍を挟む2 回以上の冷間圧延を施して最終板厚
とし、さらに脱炭焼鈍、ついで焼鈍分離剤を塗布して最
終仕上げ焼鈍を施す一連の工程によって方向性珪素鋼板
を製造するに当たり、該脱炭焼鈍の開始前に該方向性珪
素鋼板表面から数μmの厚さの最表層の炭素含有量を0.
06wt% 以下となすこと、および該脱炭焼鈍に際し 500〜
800 ℃の間の該鋼板の昇温速度を10〜20℃/ 秒とし、か
つ該脱炭焼鈍を酸化度(P H2O /P H2)が0.3 〜0.5 の
雰囲気中で 800〜850 ℃で行うこと、および該最終仕上
げ焼鈍に際し、該鋼板を窒素あるいは不活性ガス中で少
なくとも850 ℃まで昇温した後、水素雰囲気中1100℃以
上で焼鈍することを特徴とする磁気特性の良好な方向性
珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 インヒビター成分として、少なくともA
l:0.010〜0.06wt% およびN:0.0030〜0.0120wt% の他、C
u:0.01 〜0.08wt% を含有することを特徴とする請求項1
記載の磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6105304A JP2991613B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6105304A JP2991613B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07316656A JPH07316656A (ja) | 1995-12-05 |
JP2991613B2 true JP2991613B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=14403968
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6105304A Expired - Fee Related JP2991613B2 (ja) | 1994-05-19 | 1994-05-19 | 磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2991613B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5772410B2 (ja) | 2010-11-26 | 2015-09-02 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1994
- 1994-05-19 JP JP6105304A patent/JP2991613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07316656A (ja) | 1995-12-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2983128B2 (ja) | 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4598702B2 (ja) | 磁気特性が優れた高Si含有方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPS5920745B2 (ja) | 鉄損の極めて低い一方向性珪素鋼板とその製造方法 | |
JP3456862B2 (ja) | 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3359449B2 (ja) | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH06128646A (ja) | 鉄損の低い高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2991613B2 (ja) | 磁気特性の良好な方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP3277058B2 (ja) | 一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR950009760B1 (ko) | 방향성 규소강판의 제조방법 | |
JPH02294428A (ja) | 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造法 | |
JP3368310B2 (ja) | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2001049351A (ja) | 磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3132936B2 (ja) | 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP2746631B2 (ja) | 鉄損特性の優れた高磁束密度方向性けい素鋼板およびその製造方法 | |
JPH06256847A (ja) | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2574607B2 (ja) | 歪取り焼鈍による鉄損劣化がなく被膜特性に優れる方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP2735929B2 (ja) | 磁気特性および被膜特性に優れた方向性けい素鋼板の製造方法 | |
JP3463417B2 (ja) | 優れた磁気特性が安定して得られる方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP3443151B2 (ja) | 方向性珪素鋼板の製造方法 | |
JP3498978B2 (ja) | 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3061515B2 (ja) | 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH07305116A (ja) | 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPH04235221A (ja) | 鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3507232B2 (ja) | 製品板厚の厚い一方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3300034B2 (ja) | 磁束密度の極めて高い方向性珪素鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081015 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091015 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101015 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111015 Year of fee payment: 12 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121015 Year of fee payment: 13 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015 Year of fee payment: 14 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |