JPH04218647A - 無方向性電磁鋼帯および該電磁鋼帯の製造方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼帯および該電磁鋼帯の製造方法Info
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- JPH04218647A JPH04218647A JP2413601A JP41360190A JPH04218647A JP H04218647 A JPH04218647 A JP H04218647A JP 2413601 A JP2413601 A JP 2413601A JP 41360190 A JP41360190 A JP 41360190A JP H04218647 A JPH04218647 A JP H04218647A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、１方向性組織（ｃｕｂ
ｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）（１００）［００１］、および
、２方向性組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔ
ｅｘｔｕｒｅ）（１００）［０ｖｗ］を有し、最終的に
約０．３５〜０．６５ｍｍの厚さを有する無方向性電磁
鋼帯に関し、また、該電磁鋼帯の製造方法に関する。結
晶学的な組織とは独立に、本明細書においては、「無方
向性電磁鋼帯（ｎｏｎ‐ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ ｓｔｒｉｐ）」と言う表現は、ＤＩＮ
４６４００ Ｐａｒｔ １ ｏｒ ４によ
る電磁鋼帯を意味する。 ここで、等方性の減損（ｌｏｓｓ）は、ＤＩＮ ４６
４００ Ｐａｒｔ １に規定される最大値を超えな
い。ここでは、「電磁鋼帯（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ｓｔｒｉｐ）」と言う表現と、「電磁薄鋼板（ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ ｓｈｅｅｔ）」と言う表現とは、同じ
意味で使用される。特に言及しない限り、全ての％は、
重量パーセントを示す。「Ｊ２５００」は、２５００Ａ
／ｍの磁場の強さにおける磁化を示し、「Ｐ１．５」は
、１／５Ｔ（テスラ）の磁化で周波数５０Ｈｚにおける
鉄損を示す。前記１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔ
ｕｒｅ）の場合、本発明による電磁鋼帯は、縦方向およ
び横方向において、優れた磁気的性質を有する。例えば
、Ｓｉ（％）＋Ａｌ（％）＝１．８％と言う平均的成分
を有する鋼の場合は、Ｊ２５００＞１．７Ｔ、および、
Ｐ１．５＜３．３Ｗ／ｋｇである。その結果、互いに垂
直な２つの方向に磁化される電磁気回路、例えば、小さ
い変圧器、電源ユニット、大きい発電機のステータ・ラ
ミネーション（ｓｔａｔｏｒ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ
）等に特に適している。前記２方向性組織（ｃｕｂｅ
ｏｎｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）の場合、本発明に
よる電磁鋼帯および電磁薄鋼板は、その平面において実
質的に等方的であって、あらゆる方向において良い性質
を有する。例えば、Ｊ２５００＞１．７Ｔ、および、Ｐ
１．５＜３．３Ｗ／ｋｇである。したがって、あらゆる
方向に磁化される電磁気回路、例えば、電気モータ、お
よび、発電機に特に適している。
ｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）（１００）［００１］、および
、２方向性組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔ
ｅｘｔｕｒｅ）（１００）［０ｖｗ］を有し、最終的に
約０．３５〜０．６５ｍｍの厚さを有する無方向性電磁
鋼帯に関し、また、該電磁鋼帯の製造方法に関する。結
晶学的な組織とは独立に、本明細書においては、「無方
向性電磁鋼帯（ｎｏｎ‐ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ ｓｔｒｉｐ）」と言う表現は、ＤＩＮ
４６４００ Ｐａｒｔ １ ｏｒ ４によ
る電磁鋼帯を意味する。 ここで、等方性の減損（ｌｏｓｓ）は、ＤＩＮ ４６
４００ Ｐａｒｔ １に規定される最大値を超えな
い。ここでは、「電磁鋼帯（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ
ｓｔｒｉｐ）」と言う表現と、「電磁薄鋼板（ｅｌｅｃ
ｔｒｉｃａｌ ｓｈｅｅｔ）」と言う表現とは、同じ
意味で使用される。特に言及しない限り、全ての％は、
重量パーセントを示す。「Ｊ２５００」は、２５００Ａ
／ｍの磁場の強さにおける磁化を示し、「Ｐ１．５」は
、１／５Ｔ（テスラ）の磁化で周波数５０Ｈｚにおける
鉄損を示す。前記１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔ
ｕｒｅ）の場合、本発明による電磁鋼帯は、縦方向およ
び横方向において、優れた磁気的性質を有する。例えば
、Ｓｉ（％）＋Ａｌ（％）＝１．８％と言う平均的成分
を有する鋼の場合は、Ｊ２５００＞１．７Ｔ、および、
Ｐ１．５＜３．３Ｗ／ｋｇである。その結果、互いに垂
直な２つの方向に磁化される電磁気回路、例えば、小さ
い変圧器、電源ユニット、大きい発電機のステータ・ラ
ミネーション（ｓｔａｔｏｒ ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ
）等に特に適している。前記２方向性組織（ｃｕｂｅ
ｏｎｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）の場合、本発明に
よる電磁鋼帯および電磁薄鋼板は、その平面において実
質的に等方的であって、あらゆる方向において良い性質
を有する。例えば、Ｊ２５００＞１．７Ｔ、および、Ｐ
１．５＜３．３Ｗ／ｋｇである。したがって、あらゆる
方向に磁化される電磁気回路、例えば、電気モータ、お
よび、発電機に特に適している。
【従来の技術】（１００）面が電磁薄鋼板の平面内にあ
る１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を有し
、高い磁化を有する電磁鋼帯を製造するプロセスは知ら
れている。しかしながら、これまでは、その製造の困難
さと高いコストのために、商業的には、広く採用される
には到っていない。ソフトな磁性体として、１方向性組
織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を有する電磁鋼帯の
製造については、１９５０〜１９７０年の間に、主に、
電気モータおよび変圧器のコア材料として研究された。 ドイツ特許第１９２３５８１号によるプロセスにおいて
は、シリコンおよびアルミニウムに関しては通常の成分
を含むが低炭素（＜０．００５％、好ましくは、＜０．
００３％）であるスラブから開始して、１０ｍｍの厚さ
まで熱間ロール（圧延）され、２回の中間焼鈍を挟む３
回の冷間ロール段階によって０．３５ｍｍまで圧延され
る。 これらの中間焼鈍のために、上記のプロセスはコスト高
となる。ドイツ公開公報第１９６６６８６号によれば、
さらに、制限された量の硫黄（０．００５％、好ましく
は、０．００３％）が、５ｍｍの厚さまで熱間ロールさ
れ、１ｍｍの厚さまで冷間ロールされ、ドライなＨ２中
において９００〜１０５０°Ｃの間で中間焼鈍され、０
．３５ｍｍまで冷間ロールされ、最後に、非酸化雰囲気
中において１０００〜１１００°Ｃの間で最終焼鈍され
る。このプロセスによれば、同じ合金組成と同じ厚さと
を有するＤＩＮ ４６４００ Ｐａｒｔ１ ｏｒ
４による電磁鋼帯の典型的な性質を超える電磁鋼帯
を商業的に製造することは不可能である。ドイツ特許第
３０２８１４７号による珪素鋼帯の冷間圧延のためのプ
ロセスにおいては、冷間圧延によって、かなりの厚さの
減少を達成するために、最終鋼帯における磁気的性質を
変化させることなく、残留応力を減ずるために回復焼鈍
が差し挟まれる。上記のプロセスにおいては、厚さ１．
５２〜４．０６ｍｍを有する熱間圧延された電磁鋼帯が
、０．５１〜１．０１ｍｍの中間厚さまで冷間圧延され
、それから、０．１５２〜０．４５７ｍｍまで仕上げ冷
間圧延される。明らかに、冷間加工ステップ間の回復焼
鈍なしでは、冷間加工によって９０％に及ぶ高い全加工
率を達成することができない。しかしながら、このプロ
セスは、特別の合金に関係するものではなく、以下に幾
つかの例によって明らかにするように、方向性電磁薄鋼
板（ゴス（Ｇｏｓｓ）組織）についても同様である。良
い磁気的性質が横方向においても達成され得ることにつ
いては何も示されていない。
る１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を有し
、高い磁化を有する電磁鋼帯を製造するプロセスは知ら
れている。しかしながら、これまでは、その製造の困難
さと高いコストのために、商業的には、広く採用される
には到っていない。ソフトな磁性体として、１方向性組
織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を有する電磁鋼帯の
製造については、１９５０〜１９７０年の間に、主に、
電気モータおよび変圧器のコア材料として研究された。 ドイツ特許第１９２３５８１号によるプロセスにおいて
は、シリコンおよびアルミニウムに関しては通常の成分
を含むが低炭素（＜０．００５％、好ましくは、＜０．
００３％）であるスラブから開始して、１０ｍｍの厚さ
まで熱間ロール（圧延）され、２回の中間焼鈍を挟む３
回の冷間ロール段階によって０．３５ｍｍまで圧延され
る。 これらの中間焼鈍のために、上記のプロセスはコスト高
となる。ドイツ公開公報第１９６６６８６号によれば、
さらに、制限された量の硫黄（０．００５％、好ましく
は、０．００３％）が、５ｍｍの厚さまで熱間ロールさ
れ、１ｍｍの厚さまで冷間ロールされ、ドライなＨ２中
において９００〜１０５０°Ｃの間で中間焼鈍され、０
．３５ｍｍまで冷間ロールされ、最後に、非酸化雰囲気
中において１０００〜１１００°Ｃの間で最終焼鈍され
る。このプロセスによれば、同じ合金組成と同じ厚さと
を有するＤＩＮ ４６４００ Ｐａｒｔ１ ｏｒ
４による電磁鋼帯の典型的な性質を超える電磁鋼帯
を商業的に製造することは不可能である。ドイツ特許第
３０２８１４７号による珪素鋼帯の冷間圧延のためのプ
ロセスにおいては、冷間圧延によって、かなりの厚さの
減少を達成するために、最終鋼帯における磁気的性質を
変化させることなく、残留応力を減ずるために回復焼鈍
が差し挟まれる。上記のプロセスにおいては、厚さ１．
５２〜４．０６ｍｍを有する熱間圧延された電磁鋼帯が
、０．５１〜１．０１ｍｍの中間厚さまで冷間圧延され
、それから、０．１５２〜０．４５７ｍｍまで仕上げ冷
間圧延される。明らかに、冷間加工ステップ間の回復焼
鈍なしでは、冷間加工によって９０％に及ぶ高い全加工
率を達成することができない。しかしながら、このプロ
セスは、特別の合金に関係するものではなく、以下に幾
つかの例によって明らかにするように、方向性電磁薄鋼
板（ゴス（Ｇｏｓｓ）組織）についても同様である。良
い磁気的性質が横方向においても達成され得ることにつ
いては何も示されていない。
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以下の性質
を有する無方向性電磁鋼帯を提供することを目的とする
ものである。適当な組織組成の形成によって、高い磁化
の値Ｊ２５００＞１．７Ｔを達成すること、および、同
時に、低い鉄損、例えば、Ｓｉ（％）＋Ａｌ（％）＝１
．８％と言う平均的成分を有する鋼の場合は、Ｐ１．５
＜３．３Ｗ／ｋｇを得ること。
を有する無方向性電磁鋼帯を提供することを目的とする
ものである。適当な組織組成の形成によって、高い磁化
の値Ｊ２５００＞１．７Ｔを達成すること、および、同
時に、低い鉄損、例えば、Ｓｉ（％）＋Ａｌ（％）＝１
．８％と言う平均的成分を有する鋼の場合は、Ｐ１．５
＜３．３Ｗ／ｋｇを得ること。
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
組成を有する鋼から作られる、１方向性組織（ｃｕｂｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（ｃｕｂｅ
ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を高度の比率
で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化を示し、そして、
低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯が提供される。 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 本発明による、以下の組成を有する鋼から作られる、１
方向性組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性
組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒ
ｅ）を高度の比率で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化
、および、低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯の製造方
法においては、 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 鋼スラブが厚さ３．５ｍｍまで熱間圧延され、その後、
熱間圧延された鋼帯は、８６％の加工率まで、再結晶化
中間焼鈍なしに冷間圧延され、該冷間圧延された鋼帯は
、焼鈍されることを特徴とするものである。
組成を有する鋼から作られる、１方向性組織（ｃｕｂｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（ｃｕｂｅ
ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を高度の比率
で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化を示し、そして、
低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯が提供される。 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 本発明による、以下の組成を有する鋼から作られる、１
方向性組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性
組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒ
ｅ）を高度の比率で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化
、および、低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯の製造方
法においては、 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 鋼スラブが厚さ３．５ｍｍまで熱間圧延され、その後、
熱間圧延された鋼帯は、８６％の加工率まで、再結晶化
中間焼鈍なしに冷間圧延され、該冷間圧延された鋼帯は
、焼鈍されることを特徴とするものである。
【作用】本発明によれば、以下の組成を有する鋼から作
られる、１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）
または２方向性組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ）を高度の比率で含み、Ｊ２５００＞
１．７Ｔの磁化を示し、そして、低い鉄損を有する無方
向性電磁鋼帯が提供される。 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 好適には、０．５≦Ｓｉ≦４．０％、さらに、より好適
には、０．５≦Ｓｉ≦２．０％である。ここで、実際の
鋼のα−γ転移の自由度は、本発明によるＳｉ（％）＋
２×Ａｌ（％）＞１．６％、を満足する組成の選択によ
って決定される。さらに、Ｓｉ（％）＋２×Ａｌ（％）
＞２％を満足することが、より有利である。アルミニウ
ムは、好適には、０．３≦Ａｌ≦２．０％である。さら
に、驚くされるべきことに、Ｍｎ＜０．１０％の低いマ
ンガン含有すること、さらに好適には、Ｍｎ＜０．０８
％が、（１００）組織の調整のために要求される。もし
、本発明による上記の組成が維持されると、熱間圧延鋼
帯内には、表面近傍部分の領域においては、主に、（１
１０）［００１］の再結晶化された構造を有し、鋼帯の
内部には、主に、安定した方位（１００）［０１１］お
よび（１１１）［１１２］を有し、引き伸ばされた大き
い結晶粒を有するポリゴン化された構造を有する層状の
構造を有する。炭素含有量は、最大０．０１５％に制限
されることが便利であり、好適には、０．００１≦Ｃ≦
０．０１５％である。例えば、アンチモンや錫のような
、脱炭反応を遅らせる粒界活性要素を付加することが、
特に有利であるので、上記の低い炭素含有量を初期炭素
含有量とすることにより、０．００２％未満の炭素を含
有する時効劣化しない電磁鋼帯または電磁薄鋼板を得る
ための脱炭焼鈍の間には特に有利である。さらに、最大
０．０１５％に制限される炭素含有量は、特に、シリコ
ンおよびアルミニウムのＳｉ（％）＋２×Ａｌ（％）＞
２％への調整に関係し、鋼の完全な転移の自由度を保証
する。これは、電磁鋼帯および電磁薄鋼板の要求される
性質を得るために特に有利である。α−γ相転移の限界
を超えると、調整された組織が失われるので、α−γ転
移の自由度は、最終焼鈍のために重要である。また、フ
ェライトの単一相の領域は、熱間圧延中に目的の１方向
性組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）を形成するために必
要であるので、α−γ転移の自由度は、熱間圧延のため
にも重要である。アンチモンや錫のような粒界活性要素
を、全体として、０．００５％から０．１５％まで（好
適には０．０２％から０．０４％まで）の範囲で付加す
ることは、最終焼鈍において、望ましくない（１１１）
組織の成分の結晶粒の成長を抑える。これは、バッチ処
理による焼鈍の炉、または、セミプロセス材の電磁鋼帯
の処理における打抜き加工後の焼鈍のための炉の中で時
間を延長した焼鈍を行う際に、特に有利である。本発明
による、以下の組成を有する鋼から作られる、１方向性
組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（
ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を
高度の比率で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化、およ
び、低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯の製造方法にお
いては、 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 鋼スラブが厚さ３．５ｍｍまで熱間圧延され、その後、
熱間圧延された鋼帯は、８６％の加工率まで、再結晶化
中間焼鈍なしに冷間圧延され、該冷間圧延された鋼帯は
、焼鈍されることを特徴とするものである。前述のよう
に、本発明による鋼組成の場合は、α−γ相転移は起こ
らない。もし、α−γ相転移が発生すれば、生成された
組織は失われるので、このことは、非常に重要である。 また、フェライトの単一相の領域は、熱間圧延中に目的
の１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を形成
するために必要であるので、熱間圧延中においても非常
に重要である。本発明による、最小８６％の加工率の、
再結晶化中間焼鈍なしの冷間加工は、初期の再結晶化お
よび通常の結晶粒の成長のかていの間における、１方向
性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）の形成に対して
大いに寄与する。上記のプロセスの好適な形態によれば
、熱間圧延の仕上げ列（ｆｉｎａｌ ｔｒａｉｎ）に
おける加工率は、もし、スラブ温度が１０００〜１０６
０°Ｃの範囲にあるならば、最大３０％／パスであるこ
とが好都合である。最終圧延温度は、好適には９００〜
９６０°Ｃである。何故ならば、これにより、前述の相
乗の構造の形成が促進されるからである。上記のプロセ
スの他の好適な形態によれば、冷間圧延の第１の段階は
、１８０〜３００°Ｃの温度で１．３〜１．９ｍｍの厚
さの鋼帯を形成するまで行われる。炭素含有量が０．０
２５％の組合せにおいては、本発明によって、炭素転位
相互作用による動的リダクション・エイジング（ｄｙｎ
ａｍｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｇｅｉｎｇ）、
封鎖（ｂｌｏｃｋａｄｅ）または、つなぎ止め（ａｎｑ
ｕｏｒｉｎｇ）のすべり可能な転位（ｓｌｉｄａｂｌｅ
ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）、および、それによる他のす
べり機構の活性化または非等質的な変形（すべり帯（ｓ
ｈｅａｒｉｎｇ ｂａｎｄｓ））が達成される。これ
らは、横方向における磁化の増加に寄与する。本発明に
よるプロセスの更に他の形態によれば、２方向性組織（
ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を
有する電磁鋼帯の平面における磁気的性質の等方性が改
善され得る。この改善は、依然として最終厚さの１．１
２から１．２倍の鋼帯厚さを以て冷間圧延された鋼帯が
、（特に、４００〜５００°Ｃで１〜１０時間）非再結
晶化回復焼鈍され、さらに、冷間圧延され、焼鈍される
ことによるものである。結果として得られる鋼帯は、特
に、回転機に適している。フルプロセス材の鋼帯を製造
するためには、最終厚さまで冷間圧延された鋼帯が、必
要ならば、連続炉中で予備脱炭焼鈍され、それから、同
じ炉の中で９００〜１１００°Ｃの温度の中で最終焼鈍
される。最終焼鈍温度は、９００°Ｃ以下であってはな
らない。何故ならば、そうでなければ、結晶粒のサイズ
が、低い鉄損を実現する程大きくならないからである。 セミプロセス材の鋼帯を製造するためには、冷間圧延さ
れた鋼帯に対しては、バッチ焼鈍炉において、水素雰囲
気中で６００〜９００°Ｃにて、または、連続炉におい
て７５０〜９００°Ｃにて５分未満の間、再結晶を伴う
焼鈍がなされる。バッチ焼鈍の場合、鋼帯は、ｌａｖｅ
ｌされるか、または、７％未満の加工率を以てスキンパ
スロールされる。結果として得られる鋼帯（それは未だ
最終焼鈍されていないが）からは、通常のやり方で、例
えば、ＤＩＮ ４６４００ Ｐａｒｔ ４による
方法でラミネーションが生成され、焼鈍される。しかし
ながら、特に良い磁気的性質を得るためには、ラミネー
ション焼鈍（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｎｅａｌｉ
ｎｇ）の温度および継続時間が増加されねばならない。 例えば、粒界活性要素を有する組成の鋼の場合、９５０
°Ｃで１５時間となる。
られる、１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）
または２方向性組織（ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ
ｔｅｘｔｕｒｅ）を高度の比率で含み、Ｊ２５００＞
１．７Ｔの磁化を示し、そして、低い鉄損を有する無方
向性電磁鋼帯が提供される。 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 好適には、０．５≦Ｓｉ≦４．０％、さらに、より好適
には、０．５≦Ｓｉ≦２．０％である。ここで、実際の
鋼のα−γ転移の自由度は、本発明によるＳｉ（％）＋
２×Ａｌ（％）＞１．６％、を満足する組成の選択によ
って決定される。さらに、Ｓｉ（％）＋２×Ａｌ（％）
＞２％を満足することが、より有利である。アルミニウ
ムは、好適には、０．３≦Ａｌ≦２．０％である。さら
に、驚くされるべきことに、Ｍｎ＜０．１０％の低いマ
ンガン含有すること、さらに好適には、Ｍｎ＜０．０８
％が、（１００）組織の調整のために要求される。もし
、本発明による上記の組成が維持されると、熱間圧延鋼
帯内には、表面近傍部分の領域においては、主に、（１
１０）［００１］の再結晶化された構造を有し、鋼帯の
内部には、主に、安定した方位（１００）［０１１］お
よび（１１１）［１１２］を有し、引き伸ばされた大き
い結晶粒を有するポリゴン化された構造を有する層状の
構造を有する。炭素含有量は、最大０．０１５％に制限
されることが便利であり、好適には、０．００１≦Ｃ≦
０．０１５％である。例えば、アンチモンや錫のような
、脱炭反応を遅らせる粒界活性要素を付加することが、
特に有利であるので、上記の低い炭素含有量を初期炭素
含有量とすることにより、０．００２％未満の炭素を含
有する時効劣化しない電磁鋼帯または電磁薄鋼板を得る
ための脱炭焼鈍の間には特に有利である。さらに、最大
０．０１５％に制限される炭素含有量は、特に、シリコ
ンおよびアルミニウムのＳｉ（％）＋２×Ａｌ（％）＞
２％への調整に関係し、鋼の完全な転移の自由度を保証
する。これは、電磁鋼帯および電磁薄鋼板の要求される
性質を得るために特に有利である。α−γ相転移の限界
を超えると、調整された組織が失われるので、α−γ転
移の自由度は、最終焼鈍のために重要である。また、フ
ェライトの単一相の領域は、熱間圧延中に目的の１方向
性組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）を形成するために必
要であるので、α−γ転移の自由度は、熱間圧延のため
にも重要である。アンチモンや錫のような粒界活性要素
を、全体として、０．００５％から０．１５％まで（好
適には０．０２％から０．０４％まで）の範囲で付加す
ることは、最終焼鈍において、望ましくない（１１１）
組織の成分の結晶粒の成長を抑える。これは、バッチ処
理による焼鈍の炉、または、セミプロセス材の電磁鋼帯
の処理における打抜き加工後の焼鈍のための炉の中で時
間を延長した焼鈍を行う際に、特に有利である。本発明
による、以下の組成を有する鋼から作られる、１方向性
組織（ｃｕｂｅｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（
ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を
高度の比率で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化、およ
び、低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯の製造方法にお
いては、 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、不可避の不純物。 鋼スラブが厚さ３．５ｍｍまで熱間圧延され、その後、
熱間圧延された鋼帯は、８６％の加工率まで、再結晶化
中間焼鈍なしに冷間圧延され、該冷間圧延された鋼帯は
、焼鈍されることを特徴とするものである。前述のよう
に、本発明による鋼組成の場合は、α−γ相転移は起こ
らない。もし、α−γ相転移が発生すれば、生成された
組織は失われるので、このことは、非常に重要である。 また、フェライトの単一相の領域は、熱間圧延中に目的
の１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を形成
するために必要であるので、熱間圧延中においても非常
に重要である。本発明による、最小８６％の加工率の、
再結晶化中間焼鈍なしの冷間加工は、初期の再結晶化お
よび通常の結晶粒の成長のかていの間における、１方向
性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）の形成に対して
大いに寄与する。上記のプロセスの好適な形態によれば
、熱間圧延の仕上げ列（ｆｉｎａｌ ｔｒａｉｎ）に
おける加工率は、もし、スラブ温度が１０００〜１０６
０°Ｃの範囲にあるならば、最大３０％／パスであるこ
とが好都合である。最終圧延温度は、好適には９００〜
９６０°Ｃである。何故ならば、これにより、前述の相
乗の構造の形成が促進されるからである。上記のプロセ
スの他の好適な形態によれば、冷間圧延の第１の段階は
、１８０〜３００°Ｃの温度で１．３〜１．９ｍｍの厚
さの鋼帯を形成するまで行われる。炭素含有量が０．０
２５％の組合せにおいては、本発明によって、炭素転位
相互作用による動的リダクション・エイジング（ｄｙｎ
ａｍｉｃ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ａｇｅｉｎｇ）、
封鎖（ｂｌｏｃｋａｄｅ）または、つなぎ止め（ａｎｑ
ｕｏｒｉｎｇ）のすべり可能な転位（ｓｌｉｄａｂｌｅ
ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）、および、それによる他のす
べり機構の活性化または非等質的な変形（すべり帯（ｓ
ｈｅａｒｉｎｇ ｂａｎｄｓ））が達成される。これ
らは、横方向における磁化の増加に寄与する。本発明に
よるプロセスの更に他の形態によれば、２方向性組織（
ｃｕｂｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を
有する電磁鋼帯の平面における磁気的性質の等方性が改
善され得る。この改善は、依然として最終厚さの１．１
２から１．２倍の鋼帯厚さを以て冷間圧延された鋼帯が
、（特に、４００〜５００°Ｃで１〜１０時間）非再結
晶化回復焼鈍され、さらに、冷間圧延され、焼鈍される
ことによるものである。結果として得られる鋼帯は、特
に、回転機に適している。フルプロセス材の鋼帯を製造
するためには、最終厚さまで冷間圧延された鋼帯が、必
要ならば、連続炉中で予備脱炭焼鈍され、それから、同
じ炉の中で９００〜１１００°Ｃの温度の中で最終焼鈍
される。最終焼鈍温度は、９００°Ｃ以下であってはな
らない。何故ならば、そうでなければ、結晶粒のサイズ
が、低い鉄損を実現する程大きくならないからである。 セミプロセス材の鋼帯を製造するためには、冷間圧延さ
れた鋼帯に対しては、バッチ焼鈍炉において、水素雰囲
気中で６００〜９００°Ｃにて、または、連続炉におい
て７５０〜９００°Ｃにて５分未満の間、再結晶を伴う
焼鈍がなされる。バッチ焼鈍の場合、鋼帯は、ｌａｖｅ
ｌされるか、または、７％未満の加工率を以てスキンパ
スロールされる。結果として得られる鋼帯（それは未だ
最終焼鈍されていないが）からは、通常のやり方で、例
えば、ＤＩＮ ４６４００ Ｐａｒｔ ４による
方法でラミネーションが生成され、焼鈍される。しかし
ながら、特に良い磁気的性質を得るためには、ラミネー
ション焼鈍（ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｎｅａｌｉ
ｎｇ）の温度および継続時間が増加されねばならない。 例えば、粒界活性要素を有する組成の鋼の場合、９５０
°Ｃで１５時間となる。
【実施例】第１の実施例
表１に示されるように、それぞれ異なる組成と厚さを有
する８つの熱間圧延された鋼帯から処理が開始される。 これらは、０．５ｍｍまで冷間圧延され、それから、８
４０°Ｃにて脱炭され、９５０°Ｃで１時間焼鈍される
。
する８つの熱間圧延された鋼帯から処理が開始される。 これらは、０．５ｍｍまで冷間圧延され、それから、８
４０°Ｃにて脱炭され、９５０°Ｃで１時間焼鈍される
。
【表１】
磁気的な結果は、表２に示される通りである。表２にお
いて、Ｐ１．５ｍｉｘｅｄとあるのは、鋼帯が、圧延方
向に対して縦方向に５０％、横方向に５０％せん断加工
されたものであることを示すものである。また、ｌｏｎ
ｇ．およびｔｒａｎｓ．とあるのは、それぞれ、縦方向
、および、横方向を示すものである。
いて、Ｐ１．５ｍｉｘｅｄとあるのは、鋼帯が、圧延方
向に対して縦方向に５０％、横方向に５０％せん断加工
されたものであることを示すものである。また、ｌｏｎ
ｇ．およびｔｒａｎｓ．とあるのは、それぞれ、縦方向
、および、横方向を示すものである。
【表２】
表２において、鋼帯Ｂ，Ｃ，および、Ｄは、表２にｃｏ
ｍｐａｒｉｓｏｎとあるように、比較のために示したも
ので、本発明によるものではない。鋼帯ＢおよびＣのシ
リコンおよびアルミニウムの成分は、前記の関係 Ｓ
ｉ（％）＋２×Ａｌ（％）＞１．６％は満たさない。鋼
帯ＣおよびＤは、余りに多いマンガンを含有している。 第２の実施例 表１に示される熱間圧延された鋼帯ＡおよびＥは、次の
３つの変形に従って圧延される。 ａ）厚さ０．５ｍｍまでの冷間圧延。 ｂ）熱間圧延された鋼帯の２３０°Ｃでの予熱、および
、同じ温度で１．５ｍｍまでの冷間圧延。尚、この後で
０．５ｍｍの最終厚さまで仕上げ圧延される。 ｃ）上記のｂ）に加えて、４８０°Ｃで４時間の回復焼
鈍を、中間厚さ０．５８ｍｍにて行う。 それから、上記の鋼帯は、１０５０°Ｃで１分間脱炭さ
れ（表３の熱間圧延された鋼帯Ｅ）、９５０°Ｃで１時
間焼鈍される（表４の熱間圧延された鋼帯Ａ）。尚、表
３においても、鋼帯は、圧延方向に対して縦方向に５０
％、横方向に５０％せん断加工されたものである。
ｍｐａｒｉｓｏｎとあるように、比較のために示したも
ので、本発明によるものではない。鋼帯ＢおよびＣのシ
リコンおよびアルミニウムの成分は、前記の関係 Ｓ
ｉ（％）＋２×Ａｌ（％）＞１．６％は満たさない。鋼
帯ＣおよびＤは、余りに多いマンガンを含有している。 第２の実施例 表１に示される熱間圧延された鋼帯ＡおよびＥは、次の
３つの変形に従って圧延される。 ａ）厚さ０．５ｍｍまでの冷間圧延。 ｂ）熱間圧延された鋼帯の２３０°Ｃでの予熱、および
、同じ温度で１．５ｍｍまでの冷間圧延。尚、この後で
０．５ｍｍの最終厚さまで仕上げ圧延される。 ｃ）上記のｂ）に加えて、４８０°Ｃで４時間の回復焼
鈍を、中間厚さ０．５８ｍｍにて行う。 それから、上記の鋼帯は、１０５０°Ｃで１分間脱炭さ
れ（表３の熱間圧延された鋼帯Ｅ）、９５０°Ｃで１時
間焼鈍される（表４の熱間圧延された鋼帯Ａ）。尚、表
３においても、鋼帯は、圧延方向に対して縦方向に５０
％、横方向に５０％せん断加工されたものである。
【表３】
【表４】
表３の簡素な焼鈍の変形（ｂ）は、磁化の点で幾らかの
改善をもたらす。この点は、表４の時間を延長した焼鈍
の後では一層明らかになるであろう。縦方向（０°）お
よび横方向（９０°）において実質的に等しい値を有す
ることは、特に、１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔ
ｕｒｅ）の方向を有する結晶粒が高い比率で存在するこ
とを示す。鋼帯の平面における磁化の著しい等方性は、
変形（ｃ）によって得られる。 第３の実施例 表１に示される熱間圧延された鋼帯ＥおよびＦ３は、２
３０°Ｃで予熱され、その後、同じ温度で１．５ｍｍま
で冷間圧延される。そして、０．５ｍｍまで冷間圧延さ
れる。８４０°Ｃにて脱炭された後、焼鈍は、次の３つ
の変形に従って行われる。 ａ）１０５０°Ｃで１分間。 ｂ）９５０°Ｃで１時間。 ｃ）９５０°Ｃで１５時間。 変形ａ）は、最終焼鈍される電磁鋼帯の製造のために要
求される。そして、変形ｂ）およびｃ）は、セミプロセ
ス材のラミネーション焼鈍を示すものである。。
改善をもたらす。この点は、表４の時間を延長した焼鈍
の後では一層明らかになるであろう。縦方向（０°）お
よび横方向（９０°）において実質的に等しい値を有す
ることは、特に、１方向性組織（ｃｕｂｅ ｔｅｘｔ
ｕｒｅ）の方向を有する結晶粒が高い比率で存在するこ
とを示す。鋼帯の平面における磁化の著しい等方性は、
変形（ｃ）によって得られる。 第３の実施例 表１に示される熱間圧延された鋼帯ＥおよびＦ３は、２
３０°Ｃで予熱され、その後、同じ温度で１．５ｍｍま
で冷間圧延される。そして、０．５ｍｍまで冷間圧延さ
れる。８４０°Ｃにて脱炭された後、焼鈍は、次の３つ
の変形に従って行われる。 ａ）１０５０°Ｃで１分間。 ｂ）９５０°Ｃで１時間。 ｃ）９５０°Ｃで１５時間。 変形ａ）は、最終焼鈍される電磁鋼帯の製造のために要
求される。そして、変形ｂ）およびｃ）は、セミプロセ
ス材のラミネーション焼鈍を示すものである。。
【表５】
表５は、磁気的な結果に関して、上記の焼鈍の変形の効
果を示すものである。。表５においても、鋼帯は、圧延
方向に対して縦方向に５０％、横方向に５０％せん断加
工されたものである。変形ｃ）に示されるように、アン
チモンを付加して熱間圧延された鋼帯Ｆ３においては、
アンチモンを付加しない熱間圧延された鋼帯Ｅにおける
よりも明らかに高い磁化が得られている。 第４の実施例 第４の実施例の熱間圧延前の溶解の組成は表６に示され
ている。
果を示すものである。。表５においても、鋼帯は、圧延
方向に対して縦方向に５０％、横方向に５０％せん断加
工されたものである。変形ｃ）に示されるように、アン
チモンを付加して熱間圧延された鋼帯Ｆ３においては、
アンチモンを付加しない熱間圧延された鋼帯Ｅにおける
よりも明らかに高い磁化が得られている。 第４の実施例 第４の実施例の熱間圧延前の溶解の組成は表６に示され
ている。
【表６】
熱間圧延された鋼帯の鋼帯厚さ４．８ｍｍまでへの仕上
げ圧延は、以下の２つの異なる最終圧延温度にて行われ
る。 ａ）最終圧延温度：９２０°Ｃ。 ｂ）最終圧延温度：８５０°Ｃ。 それから、上記の熱間圧延された鋼帯は、最終厚さ０．
５ｍｍにまで等しく冷間圧延され、脱炭され、９５０°
Ｃで１時間焼鈍される。結果は、表７に示される。表７
においても、鋼帯は、圧延方向に対して縦方向に５０％
、横方向に５０％せん断加工されたものである。
げ圧延は、以下の２つの異なる最終圧延温度にて行われ
る。 ａ）最終圧延温度：９２０°Ｃ。 ｂ）最終圧延温度：８５０°Ｃ。 それから、上記の熱間圧延された鋼帯は、最終厚さ０．
５ｍｍにまで等しく冷間圧延され、脱炭され、９５０°
Ｃで１時間焼鈍される。結果は、表７に示される。表７
においても、鋼帯は、圧延方向に対して縦方向に５０％
、横方向に５０％せん断加工されたものである。
【表７】
変形ａ）の最終圧延温度は、好適には、９００〜９６０
°Ｃの間にあることが望ましく、これにより、かなり高
い磁化が得られる。
°Ｃの間にあることが望ましく、これにより、かなり高
い磁化が得られる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
適当な組織組成の形成によって、高い磁化の値Ｊ２５０
０＞１．７Ｔを達成し、同時に、低い鉄損を実現する無
方向性電磁鋼帯が得られる。
適当な組織組成の形成によって、高い磁化の値Ｊ２５０
０＞１．７Ｔを達成し、同時に、低い鉄損を実現する無
方向性電磁鋼帯が得られる。
Claims (18)
- 【請求項１】 Ｃ≦０．０２５％、 Ｍｎ＜０．１０％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、および、不可避の不純物
を含む組成を有する鋼から作られ、１方向性組織（ｃｕ
ｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（ｃｕｂ
ｅｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を高い比率で
含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化を実現し、鉄損が低
いことを特徴とする無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項２】 前記鋼の組成は、０．５≦Ｓｉ≦４．
０％を満足する請求項１記載の無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項３】 前記鋼の組成は、０．５≦Ｓｉ≦２．
０％を満足する請求項１記載の無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項４】 前記鋼の組成は、０．３≦Ａｌ≦２．
０％を満足する請求項１記載の無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項５】 前記鋼の組成は、Ｓｉ（％）＋２×Ａ
ｌ（％）＞２％を満足するを満足する請求項１記載の無
方向性電磁鋼帯。 - 【請求項６】 前記鋼の組成は、Ｍｎ＜０．０８％を
満足する請求項１〜５の何れかに記載の無方向性電磁鋼
帯。 - 【請求項７】 前記鋼の組成は、Ｃ≦０．０１５％を
満足する請求項５記載の無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項８】 前記鋼の組成は、０．００１≦Ｃ≦０
．０１５％を満足する請求項１記載の無方向性電磁鋼帯
。 - 【請求項９】 前記鋼の組成は、錫またはアンチモン
の両方または何れか一方を合計０．００５〜０．１５％
含む請求項１〜８の何れかに記載の無方向性電磁鋼帯。 - 【請求項１０】 Ｃ≦０．０２５％、Ｍｎ＜０．１０
％、 ０．１≦Ｓｉ≦４．４％、 ０．１≦Ａｌ≦４．４％、であって、且つ、Ｓｉ（％）
＋２×Ａｌ（％）＞１．６％、および、Ｓｉ（％）＋Ａ
ｌ（％）＜４．５％、残部鉄、および、不可避の不純物
を含む組成を有する鋼から作られ、１方向性組織（ｃｕ
ｂｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）または２方向性組織（ｃｕｂ
ｅ ｏｎ ｆａｃｅ ｔｅｘｔｕｒｅ）を高度の
比率で含み、Ｊ２５００＞１．７Ｔの磁化を実現し、お
よび、低い鉄損を有する無方向性電磁鋼帯を製造する方
法において、鋼スラブが厚さ３．５ｍｍまで熱間圧延さ
れ、その後、熱間圧延された鋼帯は、８６％の加工率ま
で、再結晶化中間焼鈍なしに冷間圧延され、該冷間圧延
された鋼帯は、焼鈍されることを特徴とするものである
方法。 - 【請求項１１】 仕上げ列（ｆｉｎａｌ ｔｒａｉ
ｎ）における熱間圧延において、スラブ温度が１０００
〜１０６０°Ｃの範囲にあるならば、最大３０％／パス
である請求項１０記載の方法。 - 【請求項１２】 前記熱間圧延は、最終圧延温度９０
０〜９６０°Ｃを以て行われる請求項１０または１１の
何れかに記載の方法。 - 【請求項１３】 １．３〜１．９ｍｍの厚さの鋼帯を
形成するまでの冷間圧延の間は、前記鋼帯の温度は、１
８０〜３００°Ｃに維持される請求項１０〜１２の何れ
かに記載の方法。 - 【請求項１４】 前記冷間圧延された鋼帯が、依然と
して最終厚さの１．１２から１．２０倍の鋼帯厚さを有
するときに、さらに、冷間圧延されて最終厚さが得られ
る前に非再結晶化回復焼鈍される請求項１０〜１３の何
れかに記載の方法。 - 【請求項１５】 前記焼鈍は、４００〜５００°Ｃで
１〜１０時間行われる請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 最終厚さまで圧延された鋼帯は、必
要ならば、連続炉中で予備脱炭焼鈍され、それから、９
００〜１１００°Ｃの温度の中で最終焼鈍される請求項
１０〜１５の何れかに記載の方法。 - 【請求項１７】 前記冷間圧延された鋼帯は、バッチ
焼鈍炉において、水素雰囲気中で、再結晶を伴う焼鈍が
なされ、それから、該鋼帯は、ｌａｖｅｌされるか、ま
たは、７％未満の加工率を以てスキンパスロールされる
請求項１０〜１５の何れかに記載の方法。 - 【請求項１８】 前記冷間圧延された鋼帯は、連続炉
において７５０〜９００°Ｃにて５分未満の間、再結晶
を伴う焼鈍がなされる請求項１０〜１５の何れかに記載
の方法。
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