JP3239988B2 - 磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高速電動機の回
転子の鉄心に最適な磁気特性に優れた高強度無方向性電
磁鋼板およびその製造方法に関する。
転子の鉄心に最適な磁気特性に優れた高強度無方向性電
磁鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、電動機の回転子の
鉄心や変圧器の鉄心に使用されているが、近年インバー
タの進歩によって毎分３６００回転を超える高速電動機
が実用化され、遠心力による回転子の変形で電動機性能
が劣化するという事態が生じている。一般に電動機は、
回転子と固定子の隙間（エアーギャップ）が電動機性能
に大きく影響するが、回転子の強度が低いと遠心力によ
って変形して隙間が変わるため、電動機性能が劣化する
のである。この回転子の変形を防止するには、回転子の
高強度化が必要となるが、一般の高強度材料では集合組
織、介在物の影響で磁気特性が劣化することが知られて
いる。
鉄心や変圧器の鉄心に使用されているが、近年インバー
タの進歩によって毎分３６００回転を超える高速電動機
が実用化され、遠心力による回転子の変形で電動機性能
が劣化するという事態が生じている。一般に電動機は、
回転子と固定子の隙間（エアーギャップ）が電動機性能
に大きく影響するが、回転子の強度が低いと遠心力によ
って変形して隙間が変わるため、電動機性能が劣化する
のである。この回転子の変形を防止するには、回転子の
高強度化が必要となるが、一般の高強度材料では集合組
織、介在物の影響で磁気特性が劣化することが知られて
いる。
【０００３】無方向性電磁鋼帯の規格は、ＪＩＳ Ｃ２
５５２の無方向性電磁鋼帯で規定されており、表１に抜
粋例を示す。小型電動機などには、低品位の磁束密度Ｂ
50＞１．６６Ｔ級程度の鋼帯が、大型回転機あるいは小
型変圧器などには高品位の鉄損Ｗ15/50＜３．００Ｗ・
ｋｇ-1程度の鋼帯がそれぞれ用いられ、このほか用途に
応じて各種の鋼帯が製造されている。なお、表１中の鉄
損のＷ15/50は、周波数５０Ｈｚ、最大磁束密度１．５
Ｔのときの鉄損を示し、磁束密度のＢ50は、磁化力５０
００Ａ／ｍにおける磁束密度を示す。
５５２の無方向性電磁鋼帯で規定されており、表１に抜
粋例を示す。小型電動機などには、低品位の磁束密度Ｂ
50＞１．６６Ｔ級程度の鋼帯が、大型回転機あるいは小
型変圧器などには高品位の鉄損Ｗ15/50＜３．００Ｗ・
ｋｇ-1程度の鋼帯がそれぞれ用いられ、このほか用途に
応じて各種の鋼帯が製造されている。なお、表１中の鉄
損のＷ15/50は、周波数５０Ｈｚ、最大磁束密度１．５
Ｔのときの鉄損を示し、磁束密度のＢ50は、磁化力５０
００Ａ／ｍにおける磁束密度を示す。
【０００４】
【表１】
【０００５】従来、回転子の高強度化の手段としては、
Ｎｉ：７〜２３％、Ｔｉ：０．３〜２．０％を含み、残
部がＦｅおよび少量の脱酸、脱硫元素、不可避的不純物
からなる磁性材料（特開昭５３−１０３２２号公報）、
Ｃ＋Ｎ：０．０１％以下、Ｓｉ＋Ａｌ：２〜５％、Ｎ
ｉ：１％超８％以下、Ｎｉ＋Ｍｎ：１〜８％、Ｓｉ＋Ａ
ｌ＋Ｎｉ＋Ｍｎ：１０％以下、Ｐ：０．１％以下、残
部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼組織を有する
高抗張力電磁鋼板であって、その板面に対して垂直方向
に、表面から内部に向かって成長した柱状結晶粒を有
し、前記方向に磁化容易軸である＜１００＞軸が高密度
に集積した高抗張力電磁鋼板（特開平３−２８１７５８
号公報）等が提案されている。
Ｎｉ：７〜２３％、Ｔｉ：０．３〜２．０％を含み、残
部がＦｅおよび少量の脱酸、脱硫元素、不可避的不純物
からなる磁性材料（特開昭５３−１０３２２号公報）、
Ｃ＋Ｎ：０．０１％以下、Ｓｉ＋Ａｌ：２〜５％、Ｎ
ｉ：１％超８％以下、Ｎｉ＋Ｍｎ：１〜８％、Ｓｉ＋Ａ
ｌ＋Ｎｉ＋Ｍｎ：１０％以下、Ｐ：０．１％以下、残
部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる鋼組織を有する
高抗張力電磁鋼板であって、その板面に対して垂直方向
に、表面から内部に向かって成長した柱状結晶粒を有
し、前記方向に磁化容易軸である＜１００＞軸が高密度
に集積した高抗張力電磁鋼板（特開平３−２８１７５８
号公報）等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記特開昭５３−１０
３２２号公報に開示の磁性材料は、高価なＮｉを７〜２
３％含有させなければならず、かつ磁気特性に劣化が見
られ、回転子としての使用に問題を有していた。また、
特開平３−２８１７５８号公報に開示の高抗張力電磁鋼
板は、板面に対して垂直方向に磁化容易軸である＜１０
０＞軸の高度な集合組織を形成させために煩雑な焼鈍処
理が必要があり、実用的ではない。
３２２号公報に開示の磁性材料は、高価なＮｉを７〜２
３％含有させなければならず、かつ磁気特性に劣化が見
られ、回転子としての使用に問題を有していた。また、
特開平３−２８１７５８号公報に開示の高抗張力電磁鋼
板は、板面に対して垂直方向に磁化容易軸である＜１０
０＞軸の高度な集合組織を形成させために煩雑な焼鈍処
理が必要があり、実用的ではない。
【０００７】この発明の目的は、上記従来技術の欠点を
解消し、磁気特性の劣化を招くことなく、高強度化を図
ることができる磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼
板およびその製造方法を提供することにある。
解消し、磁気特性の劣化を招くことなく、高強度化を図
ることができる磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼
板およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、磁気特
性を劣化させずに高強度化を図る方法としてＴｉ、Ｖ等
の添加を考えたが、Ｔｉ、Ｖ等は炭窒化物生成元素で、
微細な炭窒化物は著しい磁気特性の劣化を招くが、粗大
な炭窒化物は磁気特性の劣化を引き起こさないこと、一
方、強度の面からは、炭窒化物が微細に分散するほど析
出強化が起こること、すなわち、これら磁気特性と強度
のバランスを考慮すれば、磁気特性の劣化を招くことな
く、高強度化を図ることができることを見い出し、この
発明に到達した。
を達成すべく鋭意試験研究を行った。その結果、磁気特
性を劣化させずに高強度化を図る方法としてＴｉ、Ｖ等
の添加を考えたが、Ｔｉ、Ｖ等は炭窒化物生成元素で、
微細な炭窒化物は著しい磁気特性の劣化を招くが、粗大
な炭窒化物は磁気特性の劣化を引き起こさないこと、一
方、強度の面からは、炭窒化物が微細に分散するほど析
出強化が起こること、すなわち、これら磁気特性と強度
のバランスを考慮すれば、磁気特性の劣化を招くことな
く、高強度化を図ることができることを見い出し、この
発明に到達した。
【０００９】すなわち、この発明の請求項１の無方向性
電磁鋼板は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる。このように、Ｔｉ、Ｖ
を複合添加して添加量をＴｉ：０．０５％以下、Ｖ：
０．０４％以上１．５％以下に調整することによって、
炭窒化物の大きさを制御することにより、磁気特性の著
しい劣化を招くことなく、かつ、高強度化を図ることが
できる。ここで規定した著しい劣化とは、鉄損Ｗ15/50
で１０Ｗ／ｋｇを超えて劣化したものを指す。
電磁鋼板は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる。このように、Ｔｉ、Ｖ
を複合添加して添加量をＴｉ：０．０５％以下、Ｖ：
０．０４％以上１．５％以下に調整することによって、
炭窒化物の大きさを制御することにより、磁気特性の著
しい劣化を招くことなく、かつ、高強度化を図ることが
できる。ここで規定した著しい劣化とは、鉄損Ｗ15/50
で１０Ｗ／ｋｇを超えて劣化したものを指す。
【００１０】また、この発明の請求項２の無方向性電磁
鋼板は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜３．２
％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．００
５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、Ｖ：
０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなり、両面に無機または有機と無
機の複合物よりなる絶縁皮膜を有してなる。このよう
に、Ｔｉ、Ｖを複合添加して添加量をＴｉ：０．０５％
以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以下に調整すること
によって、炭窒化物の大きさを制御することにより、磁
気特性の劣化を招くことなく、かつ、高強度化を図るこ
とができる。また、両面に無機または有機と無機の複合
物よりなる絶縁皮膜を有することによって、電気絶縁
性、打抜き性が良好となり、焼なましの際の焼付きを防
止できる。
鋼板は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜３．２
％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．００
５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、Ｖ：
０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅおよ
び不可避的不純物からなり、両面に無機または有機と無
機の複合物よりなる絶縁皮膜を有してなる。このよう
に、Ｔｉ、Ｖを複合添加して添加量をＴｉ：０．０５％
以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以下に調整すること
によって、炭窒化物の大きさを制御することにより、磁
気特性の劣化を招くことなく、かつ、高強度化を図るこ
とができる。また、両面に無機または有機と無機の複合
物よりなる絶縁皮膜を有することによって、電気絶縁
性、打抜き性が良好となり、焼なましの際の焼付きを防
止できる。
【００１１】また、この発明の請求項３の高強度無方向
性電磁鋼板の製造方法は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：
０．０５〜３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０
１％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以
下、Ｐ：０．００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０
５％以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるスラブを、１
３００℃以下の温度に加熱して熱間圧延を行ったのち冷
間圧延し、７００〜１０５０℃で連続焼鈍による仕上焼
鈍を施すこととしている。このように、上記成分からな
るスラブを熱間圧延後、酸洗して冷間圧延し、７００〜
１０５０℃で連続焼鈍による仕上焼鈍を施すことによっ
て、磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板を製造す
ることができる。
性電磁鋼板の製造方法は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：
０．０５〜３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０
１％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以
下、Ｐ：０．００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０
５％以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるスラブを、１
３００℃以下の温度に加熱して熱間圧延を行ったのち冷
間圧延し、７００〜１０５０℃で連続焼鈍による仕上焼
鈍を施すこととしている。このように、上記成分からな
るスラブを熱間圧延後、酸洗して冷間圧延し、７００〜
１０５０℃で連続焼鈍による仕上焼鈍を施すことによっ
て、磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板を製造す
ることができる。
【００１２】さらに、この発明の請求項４の高強度無方
向性電磁鋼板の製造方法は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．０５％以上３．２％以下、Ｍｎ：１．０％以
下、Ｓ：０．０１％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以
上２．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．１％以下、
Ｔｉ：０．０５％以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以
下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
スラブを、１３００℃以下の温度に加熱して熱間圧延を
行ったのち、酸洗して１回または２回の中間焼鈍を挟ん
で冷間圧延し、７００〜１０５０℃で連続焼鈍による仕
上焼鈍を施すこととしている。このように、上記成分か
らなるスラブを熱間圧延後、酸洗して１回または２回の
中間焼鈍を挟んで冷間圧延し、７００〜１０５０℃で連
続焼鈍による仕上焼鈍を施すことによって、磁気特性に
優れた高強度無方向性電磁鋼板を製造することができ
る。
向性電磁鋼板の製造方法は、Ｃ：０．０１％以下、Ｓ
ｉ：０．０５％以上３．２％以下、Ｍｎ：１．０％以
下、Ｓ：０．０１％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以
上２．０％以下、Ｐ：０．００５％以上０．１％以下、
Ｔｉ：０．０５％以下、Ｖ：０．０４％以上１．５％以
下を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる
スラブを、１３００℃以下の温度に加熱して熱間圧延を
行ったのち、酸洗して１回または２回の中間焼鈍を挟ん
で冷間圧延し、７００〜１０５０℃で連続焼鈍による仕
上焼鈍を施すこととしている。このように、上記成分か
らなるスラブを熱間圧延後、酸洗して１回または２回の
中間焼鈍を挟んで冷間圧延し、７００〜１０５０℃で連
続焼鈍による仕上焼鈍を施すことによって、磁気特性に
優れた高強度無方向性電磁鋼板を製造することができ
る。
【００１３】さらにまた、この発明の請求項５の高強度
無方向性電磁鋼板の製造方法は、熱間圧延したのち６０
０〜１１００℃で熱延板焼鈍することによって、熱間圧
延前の加熱によって劣化した磁気特性を改善することが
できる。
無方向性電磁鋼板の製造方法は、熱間圧延したのち６０
０〜１１００℃で熱延板焼鈍することによって、熱間圧
延前の加熱によって劣化した磁気特性を改善することが
できる。
【００１４】また、この発明の請求項６の高強度無方向
性電磁鋼板の製造方法は、仕上焼鈍を施したのち、両面
に有機または有機と無機の複合物よりなる絶縁皮膜を施
すことによって、電気絶縁性、打抜き性が良好となり、
焼なましの際の焼付きを防止できる。
性電磁鋼板の製造方法は、仕上焼鈍を施したのち、両面
に有機または有機と無機の複合物よりなる絶縁皮膜を施
すことによって、電気絶縁性、打抜き性が良好となり、
焼なましの際の焼付きを防止できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】この発明において鋼の化学成分を
限定した理由は、下記のとおりである。Ｃは０．０１％
を超えて含有させると、Ｔｉ、Ｖによる炭窒化物が増加
し、磁気特性を劣化させるため、０．０１％以下とし
た。
限定した理由は、下記のとおりである。Ｃは０．０１％
を超えて含有させると、Ｔｉ、Ｖによる炭窒化物が増加
し、磁気特性を劣化させるため、０．０１％以下とし
た。
【００１６】Ｓｉは磁気特性の改善に必須の元素である
が、０．０５％未満ではその効果が十分でなく、また、
３．２％を超えて含有させると延性が劣化し、冷間圧延
時に圧延材の破断等のトラブルを惹起するため、０．０
５％以上３．２％以下とした。
が、０．０５％未満ではその効果が十分でなく、また、
３．２％を超えて含有させると延性が劣化し、冷間圧延
時に圧延材の破断等のトラブルを惹起するため、０．０
５％以上３．２％以下とした。
【００１７】Ｍｎは磁気特性の改善に有効な元素である
が、１．０％を超えて添加すると冷間圧延が困難となる
と共に、添加量に応じた磁気特性の改善が期待できない
ため、１．０％以下とした。
が、１．０％を超えて添加すると冷間圧延が困難となる
と共に、添加量に応じた磁気特性の改善が期待できない
ため、１．０％以下とした。
【００１８】Ｓは磁気特性を劣化させ元素であるため、
０．０１％以下としたが、好ましくは０．００５％以下
である。
０．０１％以下としたが、好ましくは０．００５％以下
である。
【００１９】Ｓｏｌ．Ａｌは磁気特性を改善するのに重
要な元素であるが、０．０１％未満では微細なＡｌＮを
生成し、逆に磁気特性を劣化させることなり、また、
２．０％を超えて添加すると冷間圧延が困難となるた
め、０．０１％以上２．０％以下とした。
要な元素であるが、０．０１％未満では微細なＡｌＮを
生成し、逆に磁気特性を劣化させることなり、また、
２．０％を超えて添加すると冷間圧延が困難となるた
め、０．０１％以上２．０％以下とした。
【００２０】Ｐは打ち抜き性を確保するための機械的性
質を改善するのに重要な元素であるが、０．００５％未
満とするには脱燐処理のコストがかかり、また、０．１
％を超えて含有すると冷間圧延時に圧延材の破断等のト
ラブルを惹起するため、０．００５％以上０．１％以下
とした。
質を改善するのに重要な元素であるが、０．００５％未
満とするには脱燐処理のコストがかかり、また、０．１
％を超えて含有すると冷間圧延時に圧延材の破断等のト
ラブルを惹起するため、０．００５％以上０．１％以下
とした。
【００２１】Ｔｉは鋼の高強度化に有効な元素である
が、０．０５％を超えて含有させると（Ｆｅ、Ｔｉ）Ｐ
等の磁気特性に有害な介在物を形成するため、０．０５
％以下としたが、好ましくは０．０２％以下である。
が、０．０５％を超えて含有させると（Ｆｅ、Ｔｉ）Ｐ
等の磁気特性に有害な介在物を形成するため、０．０５
％以下としたが、好ましくは０．０２％以下である。
【００２２】Ｖは鋼の高強度化に有効な元素であり、こ
の発明において必須元素であるが、０．０４％未満では
生成する炭窒化物が微細なため、著しい磁気特性の劣化
を惹起し、また、１．５％を超えて添加すると冷間圧延
が困難となるため、０．０４％以上１．５％以下とし
た。
の発明において必須元素であるが、０．０４％未満では
生成する炭窒化物が微細なため、著しい磁気特性の劣化
を惹起し、また、１．５％を超えて添加すると冷間圧延
が困難となるため、０．０４％以上１．５％以下とし
た。
【００２３】上記成分のスラブは、１３００℃以下の温
度に加熱し、通常の熱間圧延を行う。加熱温度は、１３
００℃を超えると鋼中のＭｎＳを溶解させ、磁気特性の
劣化を招く。一方、圧延性を確保するためには、好まし
い加熱温度は１１００〜１２５０℃である。
度に加熱し、通常の熱間圧延を行う。加熱温度は、１３
００℃を超えると鋼中のＭｎＳを溶解させ、磁気特性の
劣化を招く。一方、圧延性を確保するためには、好まし
い加熱温度は１１００〜１２５０℃である。
【００２４】熱間圧延された熱延鋼帯は、場合により磁
気特性の改善のために焼鈍を行う。熱延鋼帯の焼鈍温度
は、６００℃未満では効果がなく、１１００℃を超える
と結晶粒が粗大化し、冷間圧延時に圧延材の破断等のト
ラブルを惹起するため、６００〜１１００℃とした。
気特性の改善のために焼鈍を行う。熱延鋼帯の焼鈍温度
は、６００℃未満では効果がなく、１１００℃を超える
と結晶粒が粗大化し、冷間圧延時に圧延材の破断等のト
ラブルを惹起するため、６００〜１１００℃とした。
【００２５】熱間圧延された熱延鋼帯は、必要により焼
鈍されたのち、酸洗後冷間圧延し、連続焼鈍により７０
０〜１１００℃で仕上焼鈍される。仕上焼鈍温度は、７
００℃未満ではＴｉ、Ｖの添加によって再結晶組織が十
分得られず、磁気特性が不良となり、また、１１００℃
を超えると結晶粒が著しく粗大となり、加工性が劣化す
る。さらには、Ｓｉ添加量によっては、α−γ変態が起
こり、磁気特性、鋼板の平坦度が劣化するので、７００
〜１１００℃とした。
鈍されたのち、酸洗後冷間圧延し、連続焼鈍により７０
０〜１１００℃で仕上焼鈍される。仕上焼鈍温度は、７
００℃未満ではＴｉ、Ｖの添加によって再結晶組織が十
分得られず、磁気特性が不良となり、また、１１００℃
を超えると結晶粒が著しく粗大となり、加工性が劣化す
る。さらには、Ｓｉ添加量によっては、α−γ変態が起
こり、磁気特性、鋼板の平坦度が劣化するので、７００
〜１１００℃とした。
【００２６】上記酸洗後の冷間圧延は、場合により１回
または２回の中間焼鈍を挟んで行うことができる。この
場合の中間焼鈍は、冷間圧延の中間板厚で６００〜１０
００℃で行う。中間焼鈍の温度が６００℃未満では効果
がなく、１０００℃を超えると結晶粒が粗大化し、圧延
材の破断等のトラブルを惹起する。
または２回の中間焼鈍を挟んで行うことができる。この
場合の中間焼鈍は、冷間圧延の中間板厚で６００〜１０
００℃で行う。中間焼鈍の温度が６００℃未満では効果
がなく、１０００℃を超えると結晶粒が粗大化し、圧延
材の破断等のトラブルを惹起する。
【００２７】仕上焼鈍された冷延鋼帯は、両面に無機質
あるいは半有機質の絶縁皮膜を施す。絶縁皮膜は、絶縁
ワニス、変圧器油、機械油などに侵されないものであれ
ばよく、特に限定されないが、樹脂あるいは樹脂と無機
バインダーの混合物等をスプレー塗装、ロールコータ、
カーテンフローコート等により鋼帯両面に皮膜形成す
る。
あるいは半有機質の絶縁皮膜を施す。絶縁皮膜は、絶縁
ワニス、変圧器油、機械油などに侵されないものであれ
ばよく、特に限定されないが、樹脂あるいは樹脂と無機
バインダーの混合物等をスプレー塗装、ロールコータ、
カーテンフローコート等により鋼帯両面に皮膜形成す
る。
【００２８】
【実施例】図１に示すＶ添加量、Ｔｉ添加量ともに本発
明の領域である表２に示す試験Ｎｏ．１〜９の本発明鋼
および＊印の化学成分が本発明の範囲外である試験Ｎ
ｏ．１０〜２１の比較鋼の厚さ２２７ｍｍ、幅１０００
ｍｍのスラブを、表３に示す加熱条件で加熱して通常の
熱間圧延を行い、２．３ｍｍ厚の熱延コイルとしたの
ち、通常の酸洗を行い、熱延コイルを水素ガス中で表３
に示す温度条件で均熱５時間の焼鈍を行い、あるいは焼
鈍することなく、冷間圧延の中間板厚０．７ｍｍで表３
に示す温度条件で均熱５時間の中間焼鈍を行い、あるい
は行うことなく冷間圧延して板厚０．３５ｍｍまたは
０．５０ｍｍの冷延鋼帯となし、連続焼鈍により表３に
示す温度条件で再結晶焼鈍したのち、冷延鋼帯両面にア
クリル−スチレン樹脂エマルジョン、クロム酸マグネシ
ウム、ほう酸よりなる膜厚０．４〜０．７μｍの絶縁皮
膜をロールコータ方式により形成させた。得られた各電
磁鋼板から試験片を採取し、ＪＩＳ Ｃ２５５０に規定
の電磁鋼板試験方法に準じて２５ｃｍエプスタイン試験
器を用いて磁気特性を評価すると共に、ＪＩＳ Ｚ２２
０１に規定の５号試験片によって引張強さを測定した。
その結果を表３に示す。
明の領域である表２に示す試験Ｎｏ．１〜９の本発明鋼
および＊印の化学成分が本発明の範囲外である試験Ｎ
ｏ．１０〜２１の比較鋼の厚さ２２７ｍｍ、幅１０００
ｍｍのスラブを、表３に示す加熱条件で加熱して通常の
熱間圧延を行い、２．３ｍｍ厚の熱延コイルとしたの
ち、通常の酸洗を行い、熱延コイルを水素ガス中で表３
に示す温度条件で均熱５時間の焼鈍を行い、あるいは焼
鈍することなく、冷間圧延の中間板厚０．７ｍｍで表３
に示す温度条件で均熱５時間の中間焼鈍を行い、あるい
は行うことなく冷間圧延して板厚０．３５ｍｍまたは
０．５０ｍｍの冷延鋼帯となし、連続焼鈍により表３に
示す温度条件で再結晶焼鈍したのち、冷延鋼帯両面にア
クリル−スチレン樹脂エマルジョン、クロム酸マグネシ
ウム、ほう酸よりなる膜厚０．４〜０．７μｍの絶縁皮
膜をロールコータ方式により形成させた。得られた各電
磁鋼板から試験片を採取し、ＪＩＳ Ｃ２５５０に規定
の電磁鋼板試験方法に準じて２５ｃｍエプスタイン試験
器を用いて磁気特性を評価すると共に、ＪＩＳ Ｚ２２
０１に規定の５号試験片によって引張強さを測定した。
その結果を表３に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】
【表３】
【００３１】表２に示す試験Ｎｏ．１〜９の本発明鋼を
用いた場合は、表３に示すとおり、いずれも磁気特性Ｗ
15/50≦１０Ｗ／ｋｇと良好で、しかも、引張強さ５９
０ＭＰａ以上の高強度無方向性電磁鋼板を得ることがで
きた。これに対し、Ｃの含有量が本発明の上限を超え、
Ｔｉ、Ｖを添加しなかった試験Ｎｏ．１０の比較鋼を用
いた場合は、磁気特性が良好であるが、引張強さ４５０
ＭＰａと強度の低いものであった。また、Ｓｉの含有量
が０．０３％と本発明の下限未満の試験Ｎｏ．１１の比
較鋼を用いた場合は、磁気特性ならびに強度共に十分で
はなかった。さらに、Ｓｉの含有量が３．５０％と本発
明の上限を超える試験Ｎｏ．１２の比較鋼を用いた場合
は、冷間圧延時板が破断し、圧延が不可能であった。さ
らにまた、Ｍｎの含有量が１．２％と本発明の上限を超
え、Ｖの含有量が０．０３％と本発明の下限未満の試験
Ｎｏ．１３の比較鋼を用いた場合は、引張強さ５６０Ｍ
Ｐａとまずまずであるが、磁気特性が不良であった。ま
た、Ｓｏｌ．Ａｌの含有量が０．００８％と本発明の下
限未満の試験Ｎｏ．１４の比較鋼を用いた場合は、磁気
特性ならびに強度共に不良であった。さらに、Ｓｏｌ．
Ａｌの含有量が２．２０％と本発明の上限を超える試験
Ｎｏ．１５の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延が不可能
であった。さらにまた、Ｓの含有量が０．０２０％と本
発明の上限を超える試験Ｎｏ．１６の比較鋼を用いた場
合は、磁気特性ならびに強度共に不良であった。また、
Ｐの含有量が０．２０％と本発明の上限を超える試験Ｎ
ｏ．１７の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延時板が破断
し、圧延が不可能であった。さらに、Ｔｉの含有量が
０．０６０％と本発明の上限を超える試験Ｎｏ．１８の
比較鋼を用いた場合は、引張強さ６１８ＭＰａと十分な
高強度を有しているが、磁気特性が不良であった。さら
にまた、Ｖの含有量が１．６５％と本発明の上限を超え
る試験Ｎｏ．１９の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延時
板が破断し、圧延が不可能であった。また、Ｔｉ、Ｖを
含有しない試験Ｎｏ．２０の比較鋼を用いた場合は、磁
気特性が良好であるが、引張強さ３８０ＭＰａと強度の
低いものであった。さらに、Ｖ含有量が０．０３％と本
発明の下限未満の試験Ｎｏ．２１の比較鋼を用いた場合
は、引張強さ６８０ＭＰａと高強度であるが、磁気特性
が不良であった。
用いた場合は、表３に示すとおり、いずれも磁気特性Ｗ
15/50≦１０Ｗ／ｋｇと良好で、しかも、引張強さ５９
０ＭＰａ以上の高強度無方向性電磁鋼板を得ることがで
きた。これに対し、Ｃの含有量が本発明の上限を超え、
Ｔｉ、Ｖを添加しなかった試験Ｎｏ．１０の比較鋼を用
いた場合は、磁気特性が良好であるが、引張強さ４５０
ＭＰａと強度の低いものであった。また、Ｓｉの含有量
が０．０３％と本発明の下限未満の試験Ｎｏ．１１の比
較鋼を用いた場合は、磁気特性ならびに強度共に十分で
はなかった。さらに、Ｓｉの含有量が３．５０％と本発
明の上限を超える試験Ｎｏ．１２の比較鋼を用いた場合
は、冷間圧延時板が破断し、圧延が不可能であった。さ
らにまた、Ｍｎの含有量が１．２％と本発明の上限を超
え、Ｖの含有量が０．０３％と本発明の下限未満の試験
Ｎｏ．１３の比較鋼を用いた場合は、引張強さ５６０Ｍ
Ｐａとまずまずであるが、磁気特性が不良であった。ま
た、Ｓｏｌ．Ａｌの含有量が０．００８％と本発明の下
限未満の試験Ｎｏ．１４の比較鋼を用いた場合は、磁気
特性ならびに強度共に不良であった。さらに、Ｓｏｌ．
Ａｌの含有量が２．２０％と本発明の上限を超える試験
Ｎｏ．１５の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延が不可能
であった。さらにまた、Ｓの含有量が０．０２０％と本
発明の上限を超える試験Ｎｏ．１６の比較鋼を用いた場
合は、磁気特性ならびに強度共に不良であった。また、
Ｐの含有量が０．２０％と本発明の上限を超える試験Ｎ
ｏ．１７の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延時板が破断
し、圧延が不可能であった。さらに、Ｔｉの含有量が
０．０６０％と本発明の上限を超える試験Ｎｏ．１８の
比較鋼を用いた場合は、引張強さ６１８ＭＰａと十分な
高強度を有しているが、磁気特性が不良であった。さら
にまた、Ｖの含有量が１．６５％と本発明の上限を超え
る試験Ｎｏ．１９の比較鋼を用いた場合は、冷間圧延時
板が破断し、圧延が不可能であった。また、Ｔｉ、Ｖを
含有しない試験Ｎｏ．２０の比較鋼を用いた場合は、磁
気特性が良好であるが、引張強さ３８０ＭＰａと強度の
低いものであった。さらに、Ｖ含有量が０．０３％と本
発明の下限未満の試験Ｎｏ．２１の比較鋼を用いた場合
は、引張強さ６８０ＭＰａと高強度であるが、磁気特性
が不良であった。
【００３２】
【発明の効果】この発明の請求項１の高強度無方向性電
磁鋼板は、Ｔｉ、Ｖを複合添加し、それらの添加量を最
適な範囲に調整した鋼成分とすることによって、炭窒化
物の結晶粒の大きさを制御し、磁気特性を劣化させるこ
となく、高強度化を図ることができる。
磁鋼板は、Ｔｉ、Ｖを複合添加し、それらの添加量を最
適な範囲に調整した鋼成分とすることによって、炭窒化
物の結晶粒の大きさを制御し、磁気特性を劣化させるこ
となく、高強度化を図ることができる。
【００３３】また、この発明の請求項２の高強度無方向
性電磁鋼板は、Ｔｉ、Ｖを複合添加し、それらの添加量
を最適な範囲に調整した鋼成分とすることによって、炭
窒化物の結晶粒の大きさを制御し、磁気特性を劣化させ
ることなく、高強度化を図ることができる。しかも、連
続焼鈍を行ったのち、両面に絶縁皮膜を形成させること
によって、電気絶縁性、打抜き性が良好となり、焼なま
しの際の焼付きを防止することができる。
性電磁鋼板は、Ｔｉ、Ｖを複合添加し、それらの添加量
を最適な範囲に調整した鋼成分とすることによって、炭
窒化物の結晶粒の大きさを制御し、磁気特性を劣化させ
ることなく、高強度化を図ることができる。しかも、連
続焼鈍を行ったのち、両面に絶縁皮膜を形成させること
によって、電気絶縁性、打抜き性が良好となり、焼なま
しの際の焼付きを防止することができる。
【００３４】さらに、この発明の請求項３ないし５の高
強度方向性電磁鋼板の製造方法は、上記Ｔｉ、Ｖを複合
添加したスラブを熱間圧延したのち、酸洗して冷間圧
延、熱延板を焼鈍して酸洗後冷間圧延、あるいは熱延板
を焼鈍後、酸洗して中間板厚まで冷間圧延し、中間焼鈍
後に最終板厚まで冷間圧延し、連続焼鈍による仕上焼鈍
を行うことによって、磁気特性を劣化させることなく、
高強度化を図ることができ、磁気特性に優れた高強度方
向性電磁鋼板を得ることができる。
強度方向性電磁鋼板の製造方法は、上記Ｔｉ、Ｖを複合
添加したスラブを熱間圧延したのち、酸洗して冷間圧
延、熱延板を焼鈍して酸洗後冷間圧延、あるいは熱延板
を焼鈍後、酸洗して中間板厚まで冷間圧延し、中間焼鈍
後に最終板厚まで冷間圧延し、連続焼鈍による仕上焼鈍
を行うことによって、磁気特性を劣化させることなく、
高強度化を図ることができ、磁気特性に優れた高強度方
向性電磁鋼板を得ることができる。
【００３５】さらにまた、この発明の請求項６の高強度
方向性電磁鋼板の製造方法は、請求項３ないし５の高強
度方向性電磁鋼板の両面に絶縁皮膜を形成させることに
よって、磁気特性を劣化させることなく、高強度化を図
ることができると共に、電気絶縁性、打抜き性が良好と
なり、焼なましの際の焼付きを防止することができる。
方向性電磁鋼板の製造方法は、請求項３ないし５の高強
度方向性電磁鋼板の両面に絶縁皮膜を形成させることに
よって、磁気特性を劣化させることなく、高強度化を図
ることができると共に、電気絶縁性、打抜き性が良好と
なり、焼なましの際の焼付きを防止することができる。
【図１】Ｖ添加量とＴｉ添加量の本発明の領域を説明す
るためのグラフである。
るためのグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 - 38/60 C21D 8/12 H01F 1/16
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなる磁気特性に優れた高強度
無方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなり、両面に無機または有機
と無機の複合物よりなる絶縁皮膜を有してなる磁気特性
に優れた高強度無方向性電磁鋼板。 - 【請求項３】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなるスラブを、１３００℃以
下の温度に加熱して熱間圧延を行ったのち冷間圧延し、
７００〜１０５０℃で連続焼鈍による仕上焼鈍を施すこ
とを特徴とする磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼
板の製造方法。 - 【請求項４】 Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：０．０５〜
３．２％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｓ：０．０１％以下、
Ｓｏｌ．Ａｌ：０．０１％以上２．０％以下、Ｐ：０．
００５％以上０．１％以下、Ｔｉ：０．０５％以下、
Ｖ：０．０４％以上１．５％以下を含有し、残部がＦｅ
および不可避的不純物からなるスラブを、１３００℃以
下の温度に加熱して熱間圧延を行ったのち、１回または
２回の中間焼鈍を挟んで冷間圧延し、７００〜１０５０
℃で連続焼鈍による仕上焼鈍を施すことを特徴とする磁
気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 熱間圧延を行ったのち、６００〜１１０
０℃で熱延板焼鈍を行ことを特徴とする請求項３、４記
載の磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板の製造方
法。 - 【請求項６】 仕上焼鈍を施したのち、両面に有機また
は有機と無機の複合物よりなる絶縁皮膜を施すことを特
徴とする請求項３ないし５記載の磁気特性に優れた高強
度無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18883396A JP3239988B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 磁気特性に優れた高強度無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 |
|---|---|---|---|
| JP18883396A JP3239988B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1018005A JPH1018005A (ja) | 1998-01-20 |
| JP3239988B2 true JP3239988B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16230645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18883396A Expired - Fee Related JP3239988B2 (ja) | 1996-06-28 | 1996-06-28 | 磁気特性に優れた高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3239988B2 (ja) |
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| JP5194535B2 (ja) | 2006-07-26 | 2013-05-08 | 新日鐵住金株式会社 | 高強度無方向性電磁鋼板 |
| JP5076510B2 (ja) * | 2007-01-17 | 2012-11-21 | 住友金属工業株式会社 | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| EP2278034B1 (en) | 2008-04-14 | 2020-02-12 | Nippon Steel Corporation | High-strength non-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing the same |
| JP5671870B2 (ja) * | 2010-08-09 | 2015-02-18 | 新日鐵住金株式会社 | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| PL2698441T3 (pl) | 2011-04-13 | 2021-01-25 | Nippon Steel Corporation | Blacha cienka z niezorientowanej stali elektrotechnicznej o dużej wytrzymałości |
| CN103415638B (zh) | 2011-08-18 | 2015-09-02 | 新日铁住金株式会社 | 无方向性电磁钢板、其制造方法、电机铁心用层叠体及其制造方法 |
| EP2746415B1 (en) | 2011-08-18 | 2019-04-24 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Non-oriented electrical steel sheet, method of manufacturing the same, laminate for motor iron core, and method of manufacturing the same |
| CN102337459A (zh) * | 2011-10-31 | 2012-02-01 | 首钢总公司 | 一种电力塔架用钢及其生产方法 |
| JP6339768B2 (ja) * | 2013-03-29 | 2018-06-06 | 日新製鋼株式会社 | 弱め界磁性に優れたｉｐｍモータのロータ鉄心用鋼板及びその製造方法 |
-
1996
- 1996-06-28 JP JP18883396A patent/JP3239988B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH1018005A (ja) | 1998-01-20 |
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