JP6079092B2 - 板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法 Download PDFInfo
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Description
[1] 成分組成として、C:0.04〜0.12mass%、Si:1.5〜5.0mass%、Mn:0.01〜1.0mass%、SおよびSeのうちから選ばれる1種または2種:合計0.005〜0.05mass%、sol.Al:0.010〜0.027mass%、N:0.0040〜0.0110mass%、sol.Al/N:1.50〜2.50、B:1.2mass ppm以下、
を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを、1250℃以上の温度に加熱した後、熱間圧延し、熱延板焼鈍および、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延をして最終板厚の冷延板とし、一次再結晶焼鈍し、仕上焼鈍、さらには、平坦化焼鈍を施すことを特徴とする板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法。
[2]前記仕上焼鈍時の加熱過程において750〜875℃で10〜200時間保定し、ついで900〜1150℃の加熱速度を5℃/hr以上とすることを特徴とする前記[1]に記載の板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法。
[3] 前記成分組成に加えて、さらに、Sb、Sn、Ni、Cu、Moのうちから選ばれる1種または2種以上を合計で0.002〜1.0mass%含有する前記[1]または[2]に記載の板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板製造方法。
[4]前記[1]〜[3]のいずれか一項に記載の製造方法によって得られる方向性電磁鋼板。
供試材には、B含有量およびsol.Al/N比の異なる鋼A〜Tを用いた。それぞれの化学成分は表1に示すとおりである。
さらに、表1の鋼Hについて、実験1と同様の方法で、一次再結晶焼鈍まで完了させたのち、仕上焼鈍時の加熱途中での保定温度を700〜880℃、保定時間を0〜250時間まで、さらにその後の900〜1150℃までの加熱速度を2.5℃/hr〜50℃/hrまで変更する実験を表3に示す11条件で実施した。仕上げ焼鈍後は、未反応の焼鈍分離剤を除去したのち、コロイダルシリカとリン酸マグネシウムからなるガラス系の張力コートを塗布・焼き付けて製品とした。
さらに、表4に示す鋼U〜Yについては、Sb、Sn、Ni、Cu、Moを添加し、実験2の条件3と同じ製造条件にて製造し、同様に仕上焼鈍コイルのコイル外巻、長手中央分割部(中巻)および内巻の鉄損W17/50を測定した。得られた結果を表5に示す。表5に示すように、比較の実験2の条件3に対して、Sb、Sn、Ni、Cu、Moを添加した鋼は、特性がさらに改善されていた。
板厚0.25mm以下のような薄手の方向性電磁鋼板の製造では、仕上げ焼鈍中のインヒビタ成分の分解が起こりやすく、一次再結晶粒の成長をピン止めできず、最終的に良好な二次再結晶組織が得られないPGG不良と、インヒビタ成分を過剰に添加した場合などに、二次再結晶の方位選択性が低下し、製品の鉄損が劣化するUFG不良が起こるため、製品の歩留まりが低下しやすい。
Cは、熱間圧延、冷間圧延中の組織の均一微細化ならびにGoss方位の発達のために有用な元素であり、少なくとも0.04mass%以上を含有させる必要がある。しかし、0.12mass%を超えて添加すると、脱炭焼鈍で脱炭不足を起こし、磁気特性が劣化するおそれがあるので0.12mass%以下とする。よって、Cは0.04〜0.12mass%の範囲とする。好ましくは0.05〜0.10mass%の範囲である。
Siは、鋼板の比抵抗を高めて鉄損の低減に有効に寄与する元素であり、良好な磁気特性を確保する観点から、本発明では1.5mass %以上含有させる。一方5.0mass%を超える添加は、冷間加工性が著しく阻害されるようになる。よって、Siは1.5〜5.0mass%の範囲とする。好ましくは、2.0〜4.0mass%の範囲である。
Mnは、熱間加工性を改善し、熱間圧延時の表面疵を防止するのに有効な元素であり、かかる効果を得るためには0.01mass%以上含有させる必要がある。しかし、1.0mass%を超えて添加すると、磁束密度が低下するようになる。よってMnは0.01〜1.0mass%の範囲とする。好ましくは0.04〜0.2mass%の範囲である。
SおよびSeは、Cu2SやCu2Se等を、AlNと複合して微細析出させるために必要な必須の元素である。かかる目的のため、本発明では単独もしくは合計で0.005mass%以上を含有させる必要がある。しかし、0.05mass%を超えて添加すると、析出物の粗大化を招く。よって、SおよびSeは単独または合計で0.005〜0.05mass%の範囲とする。好ましくは0.01〜0.03mass%の範囲である。
sol.Alは、酸可溶性のAlのことであり、インヒビタであるAlNを構成する必須の元素である。sol.Al として0.010mass%未満では、熱延時や熱延板焼鈍の加熱過程等において析出するAlNの量が不足し、インヒビタの効果を得ることができない。一方、0.027mass%を超えて添加すると、析出するインヒビタが複合粗大化し逆に抑制力が低下してしまう。よって、AlNのインヒビタ効果を十分に得るためには、sol.Alで0.010〜0.027mass%の範囲とする必要がある。
Nは、Alと同様、インヒビタであるAlNを構成する必須の元素であり、Nが0.0040mass%未満ではインヒビタ成分量が不足する。一方、Nを0.0110mass%超えて添加した場合には、熱間圧延においてふくれを生じるおそれがある。よってNは0.0040〜0.0110mass%の範囲とする。
sol.Al/Nは、インヒビタであるAlNの量と形態を規定する指標であり、1.50未満では、AlNの析出量が不足し、インヒビタの効果を得ることができない。一方、2.50を超えると仕上焼鈍中のインヒビタの粗大化が進行しやすくなる。よってsol.Al/Nは、1.50〜2.50の範囲とする。
Bは、Nと結びついてBNを構成する可能性のある元素である。先に述べたように、Bは、1.2mass ppmを超えるとコイルの端部での二次再結晶組織が得られないPGG不良が発生するため、1.2mass ppm以下とする。好ましくは0.8mass ppm以下の範囲である。
これらの元素は、いずれも析出物を形成するか、結晶粒界や析出物の表面に偏析して抑制力を強化する補助的機能を果たす。かかる作用を得るためには、これらの元素を1種または2種類以上の合計で0.002mass%以上含有させる必要がある。しかし、1.0mass%を超える添加は、鋼の脆化や脱炭不良を招くようになるので、1.0mass%以下とする。よって、上記元素は合計で0.002〜1.0mass%の範囲で含有させるのが好ましい。
本発明の方向性電磁鋼板の製造方法は、上述した成分組成に調整した鋼スラブを1250℃以上に加熱した後、熱間圧延し、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延し、一次再結晶焼鈍し、仕上焼鈍、さらには、平坦化焼鈍を施す一連の工程からなるものである。なお、上記において必要に応じて熱延板焼鈍を実施することも好ましい。
さらに、900〜1150℃の加熱速度を5℃/hr以上に制御することが好ましい。5℃/hr以上としたのは、5℃/hr未満では、二次再結晶途中でのインヒビタの分解が過剰となるためである。これに引き続き、不純物を除去するための純化焼鈍を施したのち冷却し、仕上焼鈍を完了する。
Claims (2)
- 成分組成として、C:0.04〜0.12mass%、Si:1.5〜5.0mass%、Mn:0.01〜1.0mass%、SおよびSeのうちから選ばれる1種または2種:合計0.005〜0.05mass%、sol.Al:0.010〜0.027mass%、N:0.0040〜0.0110mass%、sol.Al/N:1.50〜2.50、B:1.2mass ppm以下、を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを、1250℃以上の温度に加熱した後、熱間圧延し、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延をして最終板厚の冷延板とし、一次再結晶焼鈍し、加熱過程において750〜875℃で10〜200時間保定しついで900〜1150℃の加熱速度を5℃/hr以上とする仕上焼鈍、さらには、平坦化焼鈍を施すことを特徴とする板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記成分組成に加えて、さらに、Sb、Sn、Ni、Cu、Moのうちから選ばれる1種または2種以上を合計で0.002〜1.0mass%含有することを特徴とする請求項1に記載の板厚0.12〜0.25mmの方向性電磁鋼板の製造方法。
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