JP3485475B2 - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主として変圧器そ
の他の電気機器等の鉄心として利用される一方向性珪素
鋼板の製造方法に関するものである。特に、同一の素材
・同一の工程で仕上げ焼鈍工程の熱サイクルを制御する
ことにより、高い磁束密度を有する製品から低い磁束密
度を有する製品までつくり分けることができる製造方法
に関するものである。
の他の電気機器等の鉄心として利用される一方向性珪素
鋼板の製造方法に関するものである。特に、同一の素材
・同一の工程で仕上げ焼鈍工程の熱サイクルを制御する
ことにより、高い磁束密度を有する製品から低い磁束密
度を有する製品までつくり分けることができる製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は、｛１１０｝＜００１
＞方位に集積した結晶粒により構成されたＳｉを４．８
％以下含有した鋼板である。この鋼板は磁気特性として
励磁特性と鉄損得性が要求される。励磁特性を表す指標
としては、磁場の強さ８００Ａ／ｍにおける磁束密度Ｂ
８が通常使用される。また、鉄損特性を表す指標として
は、周波数５０Ｈｚで１．７Ｔまで磁化した時の鋼板１
ｋｇあたりの鉄損Ｗ17/50 が用いられる。
＞方位に集積した結晶粒により構成されたＳｉを４．８
％以下含有した鋼板である。この鋼板は磁気特性として
励磁特性と鉄損得性が要求される。励磁特性を表す指標
としては、磁場の強さ８００Ａ／ｍにおける磁束密度Ｂ
８が通常使用される。また、鉄損特性を表す指標として
は、周波数５０Ｈｚで１．７Ｔまで磁化した時の鋼板１
ｋｇあたりの鉄損Ｗ17/50 が用いられる。
【０００３】磁束密度Ｂ８は鉄損特性の最大の支配因子
であり、磁束密度Ｂ８値が高いほど鉄損特性も良好にな
る。磁束密度Ｂ８を高めるためには結晶方位を高度に揃
えることが重要である。この結晶方位の制御は二次再結
晶と呼ばれるカタストロフィックな粒成長現象を利用し
て達成される。
であり、磁束密度Ｂ８値が高いほど鉄損特性も良好にな
る。磁束密度Ｂ８を高めるためには結晶方位を高度に揃
えることが重要である。この結晶方位の制御は二次再結
晶と呼ばれるカタストロフィックな粒成長現象を利用し
て達成される。
【０００４】この二次再結晶を制御するためには、二次
再結晶前の一次再結晶組織の調整と、インヒビターとよ
ばれる微細析出物の調整を行うことが必要である。この
インヒビターは、一次再結晶組織の中で一般の粒の成長
を抑制し、特定の｛１１０｝＜００１＞方位粒のみを優
先成長させる機能を持つ。
再結晶前の一次再結晶組織の調整と、インヒビターとよ
ばれる微細析出物の調整を行うことが必要である。この
インヒビターは、一次再結晶組織の中で一般の粒の成長
を抑制し、特定の｛１１０｝＜００１＞方位粒のみを優
先成長させる機能を持つ。
【０００５】析出物として代表的なものとしては、Ｍ．
Ｆ．Ｌｉｔｔｍａｎｎ（特公昭３０−３６５１号公報）
及びＪ．Ｅ．Ｍａｙ＆Ｄ．Ｔｕｒｎｂｕｌｌ（Ｔｒａｎ
ｓ．Ｍｅｔ．Ｓｏｃ．ＡＩＭＥ２１２ [１９５８年] ｐ
７６９）等はＭｎＳを、田口ら（特公昭４０−１５６４
４号公報）はＡｌＮを、今中ら（特公昭５１−１３４６
９号公報）はＭｎＳｅを提示している。
Ｆ．Ｌｉｔｔｍａｎｎ（特公昭３０−３６５１号公報）
及びＪ．Ｅ．Ｍａｙ＆Ｄ．Ｔｕｒｎｂｕｌｌ（Ｔｒａｎ
ｓ．Ｍｅｔ．Ｓｏｃ．ＡＩＭＥ２１２ [１９５８年] ｐ
７６９）等はＭｎＳを、田口ら（特公昭４０−１５６４
４号公報）はＡｌＮを、今中ら（特公昭５１−１３４６
９号公報）はＭｎＳｅを提示している。
【０００６】これらの析出物は熱間圧延前のスラブ加熱
時に完全固溶させた後に、熱間圧延及びその後の焼鈍工
程で微細析出させる方法がとられている。これらの析出
物を完全固溶させるためには１３５０℃ないし１４００
℃以上の高温で加熱する必要があり、これは普通鋼のス
ラブ加熱温度に比べて約２００℃高く、次の問題点があ
る。 （１）専用の加熱炉が必要。（２）加熱炉のエネルギ−
原単位が高い。（３）溶融スケール量が多く、いわゆる
ノロ出し等の操業管理が必要である。
時に完全固溶させた後に、熱間圧延及びその後の焼鈍工
程で微細析出させる方法がとられている。これらの析出
物を完全固溶させるためには１３５０℃ないし１４００
℃以上の高温で加熱する必要があり、これは普通鋼のス
ラブ加熱温度に比べて約２００℃高く、次の問題点があ
る。 （１）専用の加熱炉が必要。（２）加熱炉のエネルギ−
原単位が高い。（３）溶融スケール量が多く、いわゆる
ノロ出し等の操業管理が必要である。
【０００７】そこで低温スラブ加熱による研究開発が進
められ、低温スラブ加熱による製造方法としては、小松
ら（特公昭６２−４５２８５号公報）は窒化処理により
形成した（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎをインヒビターとして用いる
方法を開示している。この窒化処理の方法として、小林
等（特開平２−７７５２５号公報）は脱炭焼鈍後にスト
リップ状で窒化する方法を開示し、牛神等によりその窒
化物の挙動が報告されている（Materials Science Foru
m, 204-206 (1996),pp593-598 ）。
められ、低温スラブ加熱による製造方法としては、小松
ら（特公昭６２−４５２８５号公報）は窒化処理により
形成した（Ａｌ、Ｓｉ）Ｎをインヒビターとして用いる
方法を開示している。この窒化処理の方法として、小林
等（特開平２−７７５２５号公報）は脱炭焼鈍後にスト
リップ状で窒化する方法を開示し、牛神等によりその窒
化物の挙動が報告されている（Materials Science Foru
m, 204-206 (1996),pp593-598 ）。
【０００８】現在、工業化されている方向性電磁鋼板の
製造プロセスは、上記インヒビタ−をベ−スとする成分
系とプロセッシング条件の組み合わせで数種類あり、得
られる製品の磁気特性もそれぞれ特徴を有している。Ｍ
ｎＳを主インヒビタ−として用いる製造プロセスは二回
冷延法であり、得られる製品の磁束密度（Ｂ８）は１．
８４〜１．８６Ｔ程度である。
製造プロセスは、上記インヒビタ−をベ−スとする成分
系とプロセッシング条件の組み合わせで数種類あり、得
られる製品の磁気特性もそれぞれ特徴を有している。Ｍ
ｎＳを主インヒビタ−として用いる製造プロセスは二回
冷延法であり、得られる製品の磁束密度（Ｂ８）は１．
８４〜１．８６Ｔ程度である。
【０００９】一方、ＡｌＮや（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎを主イン
ヒビターとして用いる製造プロセスは一回冷延法であ
り、得られる製品の磁束密度（Ｂ８）は１．８９以上で
あり、鉄損特性も優れている。従って、需要家の要請に
応じて、これらの種々の磁束密度のレベルの製品を、同
一素材から簡潔な製造プロセスにより供給することが理
想的な製造方法と考えられる。
ヒビターとして用いる製造プロセスは一回冷延法であ
り、得られる製品の磁束密度（Ｂ８）は１．８９以上で
あり、鉄損特性も優れている。従って、需要家の要請に
応じて、これらの種々の磁束密度のレベルの製品を、同
一素材から簡潔な製造プロセスにより供給することが理
想的な製造方法と考えられる。
【００１０】このような製造プロセスとして、特開昭６
１−１０４０２５号公報には最終冷延率を変えることに
より種々の磁束密度の製品を製造する技術、また特開平
２−２４７３３１号公報には、窒化量を変えることによ
り種々の磁束密度の製品を製造する技術が開示されてい
る。製造プロセスとしては、最終工程である仕上げ焼鈍
前まで同一の条件で処理しておき、仕上げ焼鈍条件で種
々の磁束密度の製品を製造することができることが望ま
しい。
１−１０４０２５号公報には最終冷延率を変えることに
より種々の磁束密度の製品を製造する技術、また特開平
２−２４７３３１号公報には、窒化量を変えることによ
り種々の磁束密度の製品を製造する技術が開示されてい
る。製造プロセスとしては、最終工程である仕上げ焼鈍
前まで同一の条件で処理しておき、仕上げ焼鈍条件で種
々の磁束密度の製品を製造することができることが望ま
しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高温スラブ
加熱に起因する問題のない低温スラブ加熱プロセスを基
に、同一の素材・同一の工程で仕上げ焼鈍工程の熱サイ
クルを制御することにより、高い磁束密度を有する製品
から低い磁束密度を有する製品までつくり分けることが
できる製造方法を提供することを目的とする。
加熱に起因する問題のない低温スラブ加熱プロセスを基
に、同一の素材・同一の工程で仕上げ焼鈍工程の熱サイ
クルを制御することにより、高い磁束密度を有する製品
から低い磁束密度を有する製品までつくり分けることが
できる製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる目的を
達成するため、以下の構成を要旨とする。（１） 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以
下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布し仕上げ焼鈍を施す方
向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭焼鈍後、二次再
結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量［Ａｌ］（％）に
応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧２／３［Ａｌ］を
満足する量となるように窒化処理を施すこと、及び磁束
密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍鈍工程の１０００
℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を二次関
数により制御することにより、脱炭焼鈍工程完了まで同
一条件で処理した材料から磁気特性の異なる製品を作り
分けることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。（２） 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以
下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤としてアルミナを塗布し仕上
げ焼鈍を施す方向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭
焼鈍後、二次再結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量
［Ａｌ］（％）に応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧
２／３［Ａｌ］を満足する量となるように窒化処理を施
すこと、及び磁束密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍
鈍工程の１０００℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の
加熱速度を二次関数により制御することにより、脱炭焼
鈍工程完了まで同一条件で処理した材料から磁気特性の
異なる製品を作り分けることを特徴とする鏡面方向性電
磁鋼板の製造方法。 （３） 熱延板を冷間圧延後、更に中間焼鈍を挟む冷間
圧延を施すことを特徴とする前記（１）または（２）に
記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 （４） 熱延板に９００〜１２００℃の温度域で３０秒
〜３０分間の焼鈍を施すことを特徴とする前記（１）〜
（３）のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
達成するため、以下の構成を要旨とする。（１） 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以
下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布し仕上げ焼鈍を施す方
向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭焼鈍後、二次再
結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量［Ａｌ］（％）に
応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧２／３［Ａｌ］を
満足する量となるように窒化処理を施すこと、及び磁束
密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍鈍工程の１０００
℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を二次関
数により制御することにより、脱炭焼鈍工程完了まで同
一条件で処理した材料から磁気特性の異なる製品を作り
分けることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。（２） 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以
下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤としてアルミナを塗布し仕上
げ焼鈍を施す方向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭
焼鈍後、二次再結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量
［Ａｌ］（％）に応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧
２／３［Ａｌ］を満足する量となるように窒化処理を施
すこと、及び磁束密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍
鈍工程の１０００℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の
加熱速度を二次関数により制御することにより、脱炭焼
鈍工程完了まで同一条件で処理した材料から磁気特性の
異なる製品を作り分けることを特徴とする鏡面方向性電
磁鋼板の製造方法。 （３） 熱延板を冷間圧延後、更に中間焼鈍を挟む冷間
圧延を施すことを特徴とする前記（１）または（２）に
記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 （４） 熱延板に９００〜１２００℃の温度域で３０秒
〜３０分間の焼鈍を施すことを特徴とする前記（１）〜
（３）のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１３】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者
等は、低温スラブ加熱プロセスによる方向性電磁鋼板の
製造方法を前提として、製品の磁気特性に及ぼす影響因
子に関して研究を重ねた。その結果、（１）脱炭焼鈍
後、二次再結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量［Ａ
ｌ］（％）に応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧２／
３［Ａｌ］を満足する量となるように窒化処理を施すこ
とにより、（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎインヒビターを安定化させ
ること。（２）このインヒビターを基に、目的とする製
品の磁束密度Ｂ８に応じて、仕上焼鈍工程の１０００℃
〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を制御する
ことにより、同一脱炭焼鈍板から磁気特性の異なる製品
を安定して作り分けることができることを見いだした。
等は、低温スラブ加熱プロセスによる方向性電磁鋼板の
製造方法を前提として、製品の磁気特性に及ぼす影響因
子に関して研究を重ねた。その結果、（１）脱炭焼鈍
後、二次再結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量［Ａ
ｌ］（％）に応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧２／
３［Ａｌ］を満足する量となるように窒化処理を施すこ
とにより、（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎインヒビターを安定化させ
ること。（２）このインヒビターを基に、目的とする製
品の磁束密度Ｂ８に応じて、仕上焼鈍工程の１０００℃
〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を制御する
ことにより、同一脱炭焼鈍板から磁気特性の異なる製品
を安定して作り分けることができることを見いだした。
【００１４】図１に、製品の磁束密度Ｂ８に及ぼす仕上
げ焼鈍の二次再結晶温度域の加熱速度の影響を示す。重
量でＳｉ：３．２％、Ｃ：０．０５％、酸可溶性Ａｌ：
０．０２６％、Ｎ：０．０７％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：
０．００７％含有するスラブを１１５０℃の温度で加熱
した後、２．３mm厚に熱間圧延した。その後、１１２０
℃で焼鈍した後、０．２２mm厚まで冷間圧延後、８４０
℃の温度で１２０秒間脱炭焼鈍し、その後アンモニア含
有雰囲気中で焼鈍して鋼中の窒素量を０．１３〜０．０
２６％とした。次いでアルミナを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布した後、仕上げ焼鈍を行った。
げ焼鈍の二次再結晶温度域の加熱速度の影響を示す。重
量でＳｉ：３．２％、Ｃ：０．０５％、酸可溶性Ａｌ：
０．０２６％、Ｎ：０．０７％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：
０．００７％含有するスラブを１１５０℃の温度で加熱
した後、２．３mm厚に熱間圧延した。その後、１１２０
℃で焼鈍した後、０．２２mm厚まで冷間圧延後、８４０
℃の温度で１２０秒間脱炭焼鈍し、その後アンモニア含
有雰囲気中で焼鈍して鋼中の窒素量を０．１３〜０．０
２６％とした。次いでアルミナを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布した後、仕上げ焼鈍を行った。
【００１５】仕上げ焼鈍は、窒素ガス中で、１０００℃
まで５０℃／ｈｒで加熱し、１０００℃から１１００℃
の二次再結晶温度域を１０〜１５０℃／ｈｒで加熱し、
その後、再び５０／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇
温し、水素ガス中で２０時間純化焼鈍を行った。
まで５０℃／ｈｒで加熱し、１０００℃から１１００℃
の二次再結晶温度域を１０〜１５０℃／ｈｒで加熱し、
その後、再び５０／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇
温し、水素ガス中で２０時間純化焼鈍を行った。
【００１６】図１に示すように、鋼板中の窒素量が低い
場合には、仕上げ焼鈍の加熱速度が１５℃／ｈｒ以下で
は二次再結晶が不安定になり磁束密度が低下している
が、窒素量が多く、［Ｎ］≧２／３［Ａｌ］となってい
る場合には全て二次再結晶しており、製品の磁気特性：
Ｂ８（Ｔ）が加熱速度：Ａ（℃／ｈｒ）により制御で
き、上記工程の場合には以下の関係式があることが分か
る。 Ｂ８（Ｔ）＝ 9.6×10-6Ａ2 −2.06×10-3Ａ＋1.97
場合には、仕上げ焼鈍の加熱速度が１５℃／ｈｒ以下で
は二次再結晶が不安定になり磁束密度が低下している
が、窒素量が多く、［Ｎ］≧２／３［Ａｌ］となってい
る場合には全て二次再結晶しており、製品の磁気特性：
Ｂ８（Ｔ）が加熱速度：Ａ（℃／ｈｒ）により制御で
き、上記工程の場合には以下の関係式があることが分か
る。 Ｂ８（Ｔ）＝ 9.6×10-6Ａ2 −2.06×10-3Ａ＋1.97
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。基本的な製造法としては、小松等による（Ａｌ，Ｓ
ｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に
よる製造法（例えば特公昭６２−４５２８５号公報）を
適用すれば良い。鋼成分としては、Ｓｉ：０．８〜４．
８％、Ｃ：０．０８５％以下、酸可溶性Ａｌ：０．０１
〜０．０６５％、Ｎ：０．０１２％以下が必要である。
る。基本的な製造法としては、小松等による（Ａｌ，Ｓ
ｉ）Ｎを主インヒビターとして用いる低温スラブ加熱に
よる製造法（例えば特公昭６２−４５２８５号公報）を
適用すれば良い。鋼成分としては、Ｓｉ：０．８〜４．
８％、Ｃ：０．０８５％以下、酸可溶性Ａｌ：０．０１
〜０．０６５％、Ｎ：０．０１２％以下が必要である。
【００１８】Ｓｉは、添加量を多くすると電気抵抗が高
くなり、鉄損特性が改善される。しかしながら、４．８
％を超えると圧延時に割れ易くなってしまう。また、
０．８％より少ないと、仕上げ焼鈍時にγ変態が生じ結
晶方位が損なわれてしまう。
くなり、鉄損特性が改善される。しかしながら、４．８
％を超えると圧延時に割れ易くなってしまう。また、
０．８％より少ないと、仕上げ焼鈍時にγ変態が生じ結
晶方位が損なわれてしまう。
【００１９】Ｃは一次再結晶組織を制御する上で有効な
元素であるが、磁気特性に悪影響を及ぼすので仕上げ焼
鈍前に脱炭する必要がある。Ｃが０．０８５％より多い
と脱炭焼鈍時間が長くなり、生産性が損なわれてしま
う。
元素であるが、磁気特性に悪影響を及ぼすので仕上げ焼
鈍前に脱炭する必要がある。Ｃが０．０８５％より多い
と脱炭焼鈍時間が長くなり、生産性が損なわれてしま
う。
【００２０】酸可溶性Ａｌは、本発明においてＮと結合
して（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎとして、インヒビターとしての機
能を果たすために必須の元素である。二次再結晶が安定
しする０．０１〜０．０６５％を限定範囲とする。Ｎは
０．０１２％を超えると、ブリスターと呼ばれる鋼板中
の空孔を生じる。
して（Ａｌ，Ｓｉ）Ｎとして、インヒビターとしての機
能を果たすために必須の元素である。二次再結晶が安定
しする０．０１〜０．０６５％を限定範囲とする。Ｎは
０．０１２％を超えると、ブリスターと呼ばれる鋼板中
の空孔を生じる。
【００２１】その他、Ｓは磁気特性に悪影響を及ぼすの
で、０．０１５％以下とすることが望ましい。Ｓｎは脱
炭焼鈍後の集合組織を改善し、二次再結晶を安定化する
ため、０．０２〜０．１５％添加することが望ましい。
Ｃｒは脱炭焼鈍の酸化層を改善し、グラス被膜形成に有
効な元素であり、０．０３〜０．２％添加することが望
ましい。その他、微量のＣｕ，Ｓｂ，Ｍｏ，Ｂｉ，Ｔｉ
等を鋼中に含有することは、本発明の主旨を損なうもの
ではない。
で、０．０１５％以下とすることが望ましい。Ｓｎは脱
炭焼鈍後の集合組織を改善し、二次再結晶を安定化する
ため、０．０２〜０．１５％添加することが望ましい。
Ｃｒは脱炭焼鈍の酸化層を改善し、グラス被膜形成に有
効な元素であり、０．０３〜０．２％添加することが望
ましい。その他、微量のＣｕ，Ｓｂ，Ｍｏ，Ｂｉ，Ｔｉ
等を鋼中に含有することは、本発明の主旨を損なうもの
ではない。
【００２２】上記珪素鋼スラブは、転炉、または電気炉
等により鋼を溶製し、必要に応じて溶鋼を真空脱ガス処
理し、次いで連続鋳造もしくは造塊後分塊圧延すること
によって得られる。その後、熱間圧延に先だってスラブ
加熱がなされる。本発明においては、スラブ加熱温度は
１２８０℃以下として、先述の高温スラブ加熱の諸問題
を回避する。
等により鋼を溶製し、必要に応じて溶鋼を真空脱ガス処
理し、次いで連続鋳造もしくは造塊後分塊圧延すること
によって得られる。その後、熱間圧延に先だってスラブ
加熱がなされる。本発明においては、スラブ加熱温度は
１２８０℃以下として、先述の高温スラブ加熱の諸問題
を回避する。
【００２３】上記熱間圧延板は、通常、磁気特性を高め
るために９００〜１２００℃で３０秒〜３０分間の短時
間焼鈍を施す。その後、一回もしくは焼鈍を挟んだ二回
以上に冷間圧延により最終板厚とする。冷間圧延として
は、特公昭４０ー１５６４４号公報に示されるように最
終冷間圧延率を８０％以上とすることが、｛１１１｝等
の一次再結晶方位を発達させる上で必要である。
るために９００〜１２００℃で３０秒〜３０分間の短時
間焼鈍を施す。その後、一回もしくは焼鈍を挟んだ二回
以上に冷間圧延により最終板厚とする。冷間圧延として
は、特公昭４０ー１５６４４号公報に示されるように最
終冷間圧延率を８０％以上とすることが、｛１１１｝等
の一次再結晶方位を発達させる上で必要である。
【００２４】冷間圧延後の鋼板は、鋼中に含まれるＣを
除去するために湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍を施す。脱炭焼
鈍に関しては、例えば特開平２−１８２８６６号公報に
示されるような一次再結晶粒組織の調整を勘案して条件
を設定する。通常は７７０〜９００℃の範囲で行う。均
熱の前段で脱炭した後に、粒調整のために均熱の後段の
温度を高めることや、後段の雰囲気ガスの酸化度を下げ
て均熱時間を伸ばすことも有効である。
除去するために湿潤雰囲気中で脱炭焼鈍を施す。脱炭焼
鈍に関しては、例えば特開平２−１８２８６６号公報に
示されるような一次再結晶粒組織の調整を勘案して条件
を設定する。通常は７７０〜９００℃の範囲で行う。均
熱の前段で脱炭した後に、粒調整のために均熱の後段の
温度を高めることや、後段の雰囲気ガスの酸化度を下げ
て均熱時間を伸ばすことも有効である。
【００２５】また、従来の方向性電磁鋼板は仕上げ焼鈍
前に焼鈍分離剤としてマグネシアを鋼板に塗布し、仕上
げ焼鈍中にグラス被膜を形成させる。このグラス皮膜は
地鉄界面との凹凸形状からの磁壁移動をピン止めし、鉄
損特性に悪影響を及ぼすことが分かった。
前に焼鈍分離剤としてマグネシアを鋼板に塗布し、仕上
げ焼鈍中にグラス被膜を形成させる。このグラス皮膜は
地鉄界面との凹凸形状からの磁壁移動をピン止めし、鉄
損特性に悪影響を及ぼすことが分かった。
【００２６】そこで、界面の平滑化（平均粗度Ｒa ：
０．３μｍ以下）を達成する方法として、本発明者等は
脱炭焼鈍の露点を制御し、脱炭焼鈍時に形成される酸化
層においてＦｅ系酸化物（Ｆｅ2 ＳｉＯ4 、ＦｅＯ等）
を形成させないこと、及び、焼鈍分離剤としてシリカと
反応しないアルミナ等の物質を用いることが有効である
ことを開示している（特開平７ー１１８７５０号公報
等）。本発明はこの鏡面方向性電磁鋼板の製造方法に適
用することもできる。
０．３μｍ以下）を達成する方法として、本発明者等は
脱炭焼鈍の露点を制御し、脱炭焼鈍時に形成される酸化
層においてＦｅ系酸化物（Ｆｅ2 ＳｉＯ4 、ＦｅＯ等）
を形成させないこと、及び、焼鈍分離剤としてシリカと
反応しないアルミナ等の物質を用いることが有効である
ことを開示している（特開平７ー１１８７５０号公報
等）。本発明はこの鏡面方向性電磁鋼板の製造方法に適
用することもできる。
【００２７】鏡面方向性電磁鋼板の製造方法において、
脱炭焼鈍はＦｅ系の酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4 、ＦｅＯ
等）を形成させない酸化度で焼鈍を行うことが一つのポ
イントである。例えば、通常脱炭焼鈍が行われる８００
℃〜８５０℃の温度域においては、雰囲気ガスの酸化度
（ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ2 ）＜０．１５に調整することによ
り、Ｆｅ系酸化物の生成を抑制することができる。但
し、あまりに酸化度をさげると脱炭速度が遅くなってし
まう。この両者を勘案すると、この温度域においては雰
囲気ガスの酸化度（ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ2 ）：０．０１〜
０．１５の範囲が好ましい。これらの脱炭焼鈍板を積層
する際の焼鈍分離剤として、アルミナを水スラリーもし
くは静電塗布法等によりドライ・コ−トする。
脱炭焼鈍はＦｅ系の酸化物（Ｆｅ2ＳｉＯ4 、ＦｅＯ
等）を形成させない酸化度で焼鈍を行うことが一つのポ
イントである。例えば、通常脱炭焼鈍が行われる８００
℃〜８５０℃の温度域においては、雰囲気ガスの酸化度
（ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ2 ）＜０．１５に調整することによ
り、Ｆｅ系酸化物の生成を抑制することができる。但
し、あまりに酸化度をさげると脱炭速度が遅くなってし
まう。この両者を勘案すると、この温度域においては雰
囲気ガスの酸化度（ＰＨ2 Ｏ／ＰＨ2 ）：０．０１〜
０．１５の範囲が好ましい。これらの脱炭焼鈍板を積層
する際の焼鈍分離剤として、アルミナを水スラリーもし
くは静電塗布法等によりドライ・コ−トする。
【００２８】脱炭焼鈍後二次再結晶発現前に［Ｎ］／
［Ａｌ］≧２／３となるように窒化処理を施すことが本
発明の一つのポイントである。窒化処理としては、アン
モニア等の窒化能のあるガスを含有する雰囲気中で焼鈍
する方法、ＭｎＮ等の窒化能のある粉末を焼鈍分離剤中
に添加して仕上げ焼鈍中に行う方法等がある。
［Ａｌ］≧２／３となるように窒化処理を施すことが本
発明の一つのポイントである。窒化処理としては、アン
モニア等の窒化能のあるガスを含有する雰囲気中で焼鈍
する方法、ＭｎＮ等の窒化能のある粉末を焼鈍分離剤中
に添加して仕上げ焼鈍中に行う方法等がある。
【００２９】その後、仕上げ焼鈍を行い｛１１０｝＜０
０１＞方位粒を二次再結晶により優先成長させる。目的
とする製品の磁束密度Ｂ８に応じて、仕上焼鈍工程の１
０００℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を
制御することにより、同一脱炭焼鈍板から磁気特性の異
なる製品を作り分ける。
０１＞方位粒を二次再結晶により優先成長させる。目的
とする製品の磁束密度Ｂ８に応じて、仕上焼鈍工程の１
０００℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を
制御することにより、同一脱炭焼鈍板から磁気特性の異
なる製品を作り分ける。
【００３０】
【実施例】（実施例１）重量でＳｉ：３．２％、Ｃ：
０．０５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２６％、Ｎ：０．０
７％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：０．００７％含有するスラ
ブを１１５０℃の温度で加熱した後、２．３mm厚に熱間
圧延した。その後、１１２０℃で焼鈍した後、０．２２
mm厚まで冷間圧延後、酸化度０．１１の窒素及び水素混
合ガス中で８４０℃の温度で１２０秒間脱炭焼鈍し、そ
の後アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して鋼板中の窒素を
０．１４〜０．０３３％とした。ついでアルミナを主成
分とする焼鈍分離剤を塗布した後、仕上げ焼鈍を行っ
た。
０．０５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２６％、Ｎ：０．０
７％、Ｍｎ：０．１％、Ｓ：０．００７％含有するスラ
ブを１１５０℃の温度で加熱した後、２．３mm厚に熱間
圧延した。その後、１１２０℃で焼鈍した後、０．２２
mm厚まで冷間圧延後、酸化度０．１１の窒素及び水素混
合ガス中で８４０℃の温度で１２０秒間脱炭焼鈍し、そ
の後アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して鋼板中の窒素を
０．１４〜０．０３３％とした。ついでアルミナを主成
分とする焼鈍分離剤を塗布した後、仕上げ焼鈍を行っ
た。
【００３１】仕上げ焼鈍は、窒素ガス中で、１０００℃
まで５０℃／ｈｒで加熱し、１０００℃から１１００℃
の二次再結晶温度域を５〜１５０℃／ｈｒで加熱し、そ
の後、再び５０／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温
し、水素ガス中で２０時間純化焼鈍を行った。
まで５０℃／ｈｒで加熱し、１０００℃から１１００℃
の二次再結晶温度域を５〜１５０℃／ｈｒで加熱し、そ
の後、再び５０／ｈｒの加熱速度で１２００℃まで昇温
し、水素ガス中で２０時間純化焼鈍を行った。
【００３２】図２に、磁束密度に及ぼす仕上げ焼鈍の１
０００〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度の影
響を示す。図２から、窒素量が低い場合には、仕上げ焼
鈍の加熱速度が１５℃／ｈｒ以下では二次再結晶が不安
定になり、磁束密度が低下しているが、窒素量が多い場
合（Ｎ］≧２／３［Ａｌ］）には全て二次再結晶してお
り、製品の磁気特性：Ｂ８（Ｔ）が加熱速度：Ａ（℃／
ｈｒ）により制御でき、以下の関係式があることが分か
る。 Ｂ８（Ｔ）＝ 6.1×10-6Ａ2 −1.77×10-3Ａ＋1.97
０００〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度の影
響を示す。図２から、窒素量が低い場合には、仕上げ焼
鈍の加熱速度が１５℃／ｈｒ以下では二次再結晶が不安
定になり、磁束密度が低下しているが、窒素量が多い場
合（Ｎ］≧２／３［Ａｌ］）には全て二次再結晶してお
り、製品の磁気特性：Ｂ８（Ｔ）が加熱速度：Ａ（℃／
ｈｒ）により制御でき、以下の関係式があることが分か
る。 Ｂ８（Ｔ）＝ 6.1×10-6Ａ2 −1.77×10-3Ａ＋1.97
【００３３】（実施例２）重量で、Ｓｉ：３．２％、Ｍ
ｎ：０．１％、Ｃ：０．０５％、Ｓ：０．０８％、酸可
溶性Ａｌ：０．０２７％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：
０．０５％、Ｃｒ：０．１％を含む板厚２．３mmの珪素
鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚
０．２８mmに冷延した。この冷延板を酸化度０．３３の
窒素と水素の混合ガス中において８５０℃の温度で１５
０秒脱炭焼鈍した。その後アンモニア含有雰囲気中で焼
鈍して、鋼板中の窒素を０．２１％とした。
ｎ：０．１％、Ｃ：０．０５％、Ｓ：０．０８％、酸可
溶性Ａｌ：０．０２７％、Ｎ：０．００８％、Ｓｎ：
０．０５％、Ｃｒ：０．１％を含む板厚２．３mmの珪素
鋼熱延板を１１２０℃で２分間焼鈍した後、最終板厚
０．２８mmに冷延した。この冷延板を酸化度０．３３の
窒素と水素の混合ガス中において８５０℃の温度で１５
０秒脱炭焼鈍した。その後アンモニア含有雰囲気中で焼
鈍して、鋼板中の窒素を０．２１％とした。
【００３４】これらの鋼板にマグネシア（ＭｇＯ）を水
スラリ−で塗布した後、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍はＮ2 ：１５％＋Ｈ2 ：８５％の雰囲気ガス中で、１
０００℃までは５０℃／ｈｒの昇温速度で行い、１００
０℃から１２００℃までは１０〜５０℃／ｈｒの加熱速
度で昇温し、１２００℃でＨ2 ：１００％に切りかえ２
０時間焼鈍を行った。これらの試料を張力コーテイング
処理を施した。得られた製品の磁束密度を表１に示す。
表１から、製品の磁気特性：Ｂ８（Ｔ）は加熱速度：Ａ
（℃／ｈｒ）により制御できることが分かる。
スラリ−で塗布した後、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍はＮ2 ：１５％＋Ｈ2 ：８５％の雰囲気ガス中で、１
０００℃までは５０℃／ｈｒの昇温速度で行い、１００
０℃から１２００℃までは１０〜５０℃／ｈｒの加熱速
度で昇温し、１２００℃でＨ2 ：１００％に切りかえ２
０時間焼鈍を行った。これらの試料を張力コーテイング
処理を施した。得られた製品の磁束密度を表１に示す。
表１から、製品の磁気特性：Ｂ８（Ｔ）は加熱速度：Ａ
（℃／ｈｒ）により制御できることが分かる。
【００３５】
【表１】
【００３６】（実施例３）実施例２と同じ珪素鋼熱延板
を、焼鈍を行わずに最終板厚０．２８mmに冷延した。こ
の冷延板を酸化度０．３３の窒素と水素の混合ガス中に
おいて、８５０℃の温度で１５０秒脱炭焼鈍した。その
後アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して、鋼板中の窒素を
０．２１％とした。
を、焼鈍を行わずに最終板厚０．２８mmに冷延した。こ
の冷延板を酸化度０．３３の窒素と水素の混合ガス中に
おいて、８５０℃の温度で１５０秒脱炭焼鈍した。その
後アンモニア含有雰囲気中で焼鈍して、鋼板中の窒素を
０．２１％とした。
【００３７】これらの鋼板にマグネシア（ＭｇＯ）を水
スラリ−で塗布した後、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍はＮ2 ：１５％＋Ｈ2 ：８５％の雰囲気ガス中で１０
００℃までは５０℃／ｈｒの昇温速度で行い、１０００
℃から１２００℃までは１０〜５０℃／ｈｒの加熱速度
で昇温し、１２００℃でＨ2 ：１００％に切りかえ２０
時間焼鈍を行った。これらの試料を張力コーテイング処
理を施した。得られた製品の磁束密度を表２に示す。表
２から、製品の磁気特性が加熱速度により制御できるこ
とが分かる。
スラリ−で塗布した後、仕上げ焼鈍を施した。仕上げ焼
鈍はＮ2 ：１５％＋Ｈ2 ：８５％の雰囲気ガス中で１０
００℃までは５０℃／ｈｒの昇温速度で行い、１０００
℃から１２００℃までは１０〜５０℃／ｈｒの加熱速度
で昇温し、１２００℃でＨ2 ：１００％に切りかえ２０
時間焼鈍を行った。これらの試料を張力コーテイング処
理を施した。得られた製品の磁束密度を表２に示す。表
２から、製品の磁気特性が加熱速度により制御できるこ
とが分かる。
【００３８】
【表２】
【００３９】
【発明の効果】本発明により、需要家の要請に応じて、
種々の磁束密度のレベルの製品を、高温スラブ加熱に起
因する問題のない低温スラブ加熱プロセスを基に、同一
素材から簡潔な製造プロセスにより供給することができ
る。
種々の磁束密度のレベルの製品を、高温スラブ加熱に起
因する問題のない低温スラブ加熱プロセスを基に、同一
素材から簡潔な製造プロセスにより供給することができ
る。
【図１】製品の磁気特性（Ｂ８）と仕上げ焼鈍の二次再
結晶温度域（１０００〜１１００℃）の加熱速度の関係
を示す図である。
結晶温度域（１０００〜１１００℃）の加熱速度の関係
を示す図である。
【図２】鏡面方向性電磁鋼板の製造プロセスにおける、
製品の磁気特性（Ｂ８）と仕上げ焼鈍の二次再結晶温度
域（１０００〜１１００℃）の加熱速度の関係を示す図
である。
製品の磁気特性（Ｂ８）と仕上げ焼鈍の二次再結晶温度
域（１０００〜１１００℃）の加熱速度の関係を示す図
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)
C21D 8/12
C21D 9/46 501
C22C 38/00 303
C22C 38/06
Claims (4)
- 【請求項１】 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布し仕上げ焼鈍を施す方
向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭焼鈍後、二次再
結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量［Ａｌ］（％）に
応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧２／３［Ａｌ］を
満足する量となるように窒化処理を施すこと、及び磁束
密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍鈍工程の１０００
℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の加熱速度を二次関
数により制御することにより、脱炭焼鈍工程完了まで同
一条件で処理した材料から磁気特性の異なる製品を作り
分けることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 重量で、 Ｓｉ：０．８〜４．８％、 Ｃ ：０．０８５％以下、 酸可溶性Ａｌ：０．０１〜０．０６５％、 Ｎ ：０．０１２％以下 を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる珪素鋼を
１２８０℃以下の温度で加熱した後、熱間圧延により熱
延板となし、一回の冷間圧延により最終板厚とし、次い
で脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤としてアルミナを塗布し仕上
げ焼鈍を施す方向性電磁鋼板の製造方法に於いて、脱炭
焼鈍後、二次再結晶発現前に鋼板の酸可溶性Ａｌの量
［Ａｌ］（％）に応じて窒素量［Ｎ］（％）が［Ｎ］≧
２／３［Ａｌ］を満足する量となるように窒化処理を施
すこと、及び磁束密度Ｂ８の目標値に応じて、仕上焼鈍
鈍工程の１０００℃〜１１００℃の二次再結晶温度域の
加熱速度を二次関数により制御することにより、脱炭焼
鈍工程完了まで同一条件で処理した材料から磁気特性の
異なる製品を作り分けることを特徴とする鏡面方向性電
磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 熱延板を冷間圧延後、更に中間焼鈍を挟
む冷間圧延を施すことを特徴とする請求項１または２に
記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 熱延板に９００〜１２００℃の温度域で
３０秒〜３０分間の焼鈍を施すことを特徴とする請求項
１〜３のいずれかに記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29419498A JP3485475B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29419498A JP3485475B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119751A JP2000119751A (ja) | 2000-04-25 |
| JP3485475B2 true JP3485475B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17804540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29419498A Expired - Fee Related JP3485475B2 (ja) | 1998-10-15 | 1998-10-15 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3485475B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100460046B1 (ko) * | 2000-12-20 | 2004-12-04 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판의 제조방법 |
-
1998
- 1998-10-15 JP JP29419498A patent/JP3485475B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2000119751A (ja) | 2000-04-25 |
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