JPH0941101A - Electrical steel sheet - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器や電動機
の鉄芯材料として有利に適合する電磁鋼板に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic steel sheet which is suitable as an iron core material for transformers and electric motors.
【０００２】[0002]
【従来の技術】変圧器や電動機の鉄芯材料には、これら
機器の高効率化や小型化をはかるために、磁束密度が高
くかつ鉄損の低いことが要求される。この種の鉄芯材料
に供する電磁鋼板としては、上記の要求を満足する、優
れた特性を有するところから、専ら珪素鋼板が用いられ
てきた。すなわち、合金成分としてSiを７wt％以下で含
有する電磁鋼板であり、さらにAlを含有させて特性向上
をはかった例も広く知られている。2. Description of the Related Art Iron core materials for transformers and electric motors are required to have high magnetic flux density and low iron loss in order to increase the efficiency and miniaturization of these devices. As an electromagnetic steel sheet used for this type of iron core material, a silicon steel sheet has been used exclusively because it has excellent properties that satisfy the above requirements. That is, it is widely known that the magnetic steel sheet contains 7 wt% or less of Si as an alloy component, and further contains Al to improve the characteristics.
【０００３】さて、電磁鋼板は大別して無方向性と方向
性とがあるが、成分組成面での主要な相違点は、方向性
電磁鋼板では再結晶において(110) 001 方位に近い結晶
粒のみを優先的に成長させて他の方位の結晶粒の成長を
抑制するために、微量のインヒビター形成成分を添加す
るところにある。[0003] Although electrical steel sheets are roughly classified into non-oriented and oriented ones, the major difference in terms of the composition of components is that only grain grains close to the (110) 001 orientation are recrystallized in grain oriented electrical steel sheets. In order to preferentially grow and suppress the growth of crystal grains in other directions, a small amount of inhibitor forming component is added.
【０００４】ところで、Siを含有させると鉄損が低減さ
れる反面、磁束密度は低下する。そして、磁束密度が低
いと励磁電流が大きくなるため、鉄芯の巻線に起因した
銅損が増加することになる。そこで、この銅損の増加を
回避するために、透磁率を極力高くして一定磁界での磁
束密度を高める技術の開発が進められてきた。しかし、
材料固有の飽和磁束密度は上昇しないから、この種の改
良には限界がある。By the way, when Si is contained, the iron loss is reduced, but the magnetic flux density is lowered. When the magnetic flux density is low, the exciting current becomes large, so that the copper loss caused by the iron core winding increases. Therefore, in order to avoid this increase in copper loss, development of a technique for increasing the magnetic permeability as much as possible to increase the magnetic flux density in a constant magnetic field has been promoted. But,
This type of improvement is limited because the material-specific saturation flux density does not increase.
【０００５】一方、Si以外の合金元素については、磁気
特性、機械的特性とくに加工性および合金コストのいず
れかの特性においてSiよりも優れる元素もあるが、総合
的にはSiに勝るものが見当たらないのが現状である。On the other hand, with respect to alloying elements other than Si, some elements are superior to Si in terms of magnetic properties, mechanical properties, especially workability and alloy cost, but overall, it is found that they are superior to Si. The current situation is that there are none.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、この発明は、
電磁鋼板として珪素鋼を凌駕する特性、すなわち高い飽
和磁束密度を有し、従来材と対比した場合に、鉄損およ
び磁束密度のいずれか一方が同一水準にあるときに残る
他方の特性を格段に向上し得ること、しかも加工性や合
金コストの面でも珪素鋼板よりも優位にあることを、新
たな合金組成によって達成しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the present invention
As a magnetic steel sheet, it has characteristics that surpass those of silicon steel, that is, it has a high saturation magnetic flux density, and when compared with conventional materials, the other characteristic that remains when either one of the iron loss and the magnetic flux density is at the same level is significantly The new alloy composition intends to achieve the improvement that is superior to the silicon steel sheet in terms of workability and alloy cost.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】ここに、「鉄と鋼」の第
21年第８号の第13〜25頁には、鉄の磁気的性質に及ぼす
Ｐの影響についての報告があり、Ｐを１wt％以下、とり
わけＰを0.7 〜0.8 wt％で含有させることによって、磁
気的性質が向上することが記載されている。すなわち、
鉄にＰを添加すると、透磁率および電気抵抗を上げると
いう、Siと同様の効果をもたらすことが示されている。[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] Here, the "iron and steel"
No. 8, pp. 13-25, reports on the effect of P on the magnetic properties of iron. By including P in an amount of 1 wt% or less, in particular, by containing P at 0.7-0.8 wt%, It describes that the magnetic properties are improved. That is,
It has been shown that the addition of P to iron has the same effect of increasing the magnetic permeability and electric resistance as Si.
【０００８】しかし、このＰ含有鋼を電磁鋼板として供
用するには、製板加工によって薄板にすることが必須で
あるが、発明者らの実験によれば、得られる薄板は極め
て脆く、曲げによって簡単に破断するため、電磁鋼板と
して使用することが困難であった。また、磁気特性につ
いても、同様の製法によって同等の厚みとした、珪素鋼
板に及ばないことも確認された。However, in order to use this P-containing steel as an electromagnetic steel sheet, it is indispensable to make it into a thin plate by a plate-making process. According to the experiments of the inventors, the obtained thin plate is extremely brittle, and it is difficult to bend it. Since it breaks easily, it was difficult to use as a magnetic steel sheet. It was also confirmed that the magnetic properties were not as good as those of silicon steel sheets having the same thickness by the same manufacturing method.
【０００９】ところが、上記実験の一環として、鋼に不
可避的に混入する不純物の影響を調べるうちに、ＣとＯ
とを同時にかつ十分に低減すれば、製板後に180 °曲げ
を行っても破断しないＰ含有鋼板が得られることを見出
した。しかも、この手法によって脆化を抑制した、Ｐ含
有鋼板の磁気特性は、珪素鋼板のそれを上回る水準にま
で到ることも明らかになった。この発明は、かかる知見
に基づくものである。However, as part of the above experiment, while investigating the influence of impurities unavoidably mixed in the steel, C and O
It has been found that by simultaneously and sufficiently reducing P and P, it is possible to obtain a P-containing steel sheet that does not break even if 180 ° bending is performed after the sheet is formed. In addition, it was also clarified that the magnetic characteristics of the P-containing steel sheet in which embrittlement was suppressed by this method reached the level exceeding that of the silicon steel sheet. The present invention is based on this finding.
【００１０】すなわち、この発明は、Ｐ：0.2 〜1.2 wt
％を含有し、かつＣ：0.01wt％以下およびＯ：0.01wt％
以下に抑制し、残部が実質的にFeからなり、板厚が1.0m
m 以下であることを特徴とする電磁鋼板である。That is, the present invention is P: 0.2-1.2 wt
%, And C: 0.01 wt% or less and O: 0.01 wt%
Controlled below, the balance consists essentially of Fe, and the plate thickness is 1.0 m
It is a magnetic steel sheet characterized in that it is m or less.
【００１１】ここで、0.2 〜1.2 wt％のＰに加えて、フ
ェライト形成元素を合計で0.1 〜5.0 wt％含有すること
が、磁束密度および鉄損をともに向上するのに有利であ
る。また、方向性電磁鋼板に供する場合は、インヒビタ
ー形成成分を合計で0.2 wt％以下含有することが好まし
い。Here, in addition to 0.2 to 1.2 wt% of P, the total content of the ferrite forming element of 0.1 to 5.0 wt% is advantageous for improving both the magnetic flux density and the iron loss. In addition, when it is used for a grain-oriented electrical steel sheet, it is preferable that it contains a total of 0.2 wt% or less of inhibitor forming components.
【００１２】この発明は、無方向性および方向性のいず
れの電磁鋼板にも適用できる。方向性の場合には、珪素
鋼板において公知の２次再結晶あるいは３次再結晶の技
術を同様に生かすことができる。The present invention can be applied to both non-oriented and oriented electrical steel sheets. In the case of directivity, known secondary recrystallization or tertiary recrystallization techniques can be similarly used for silicon steel sheets.
【００１３】さて、Ｐ含有鋼において、ＣおよびＯを同
時にかつ十分に低減することによって、加工性および磁
気特性の向上が達成されるのは、健全な製板加工が実現
されるためと考えられる。すなわち、製板後の材質が脆
弱であると、製板加工時に導入されるマイクロクラック
等が磁気特性を劣化させ、Ｐ含有による本来の特性が阻
害されるのに対して、健全な加工が実現されると、Ｐ含
有による本来の特性が維持されるのである。In the P-containing steel, it is considered that the sound workability can be improved by simultaneously and sufficiently reducing C and O to improve workability and magnetic properties. . In other words, if the material after plate making is fragile, micro-cracks and the like introduced during plate making will degrade the magnetic properties and impair the original properties due to the inclusion of P, while achieving sound processing. Then, the original characteristics due to the P content are maintained.
【００１４】従来、この点が明らかにならなかったの
は、ＰはSiに比べると脱酸能が低いため、ＣおよびＯを
ともに低い含有量で製造することが困難であったことに
起因するところが大きいと考えられる。これに対して、
発明者らは、高真空の高周波誘導溶解炉を用いて、Ｃの
添加調整によって真空溶解時のＣおよびＯを同時に低減
し、低Ｃかつ低ＯのＰ含有鋼を溶製し供試材を作製し、
以下に示す実験を行ったのである。Conventionally, this point has not been clarified because P has a lower deoxidizing ability than Si, so that it has been difficult to produce both C and O in a low content. However, it is considered large. On the contrary,
The inventors used a high-vacuum high-frequency induction melting furnace to reduce C and O during vacuum melting at the same time by adjusting the addition of C, and smelt a low C and low O P-containing steel to prepare a test material. Made,
The following experiment was conducted.
【００１５】次に、この発明の基礎となった、実験結果
について詳述する。この実験では、Fe−0.6 wt％ＰとFe
−1.1 wt％Siの組成になる鋼板を比較した。両者は、合
金の電気抵抗が同等になる組成である。すなわち、高真
空の高周波誘導溶解炉で溶解して得た溶鋼を鋳造し、そ
の後熱間および冷間圧延を行い、0.35mm厚に製板した。
次いで、乾水素雰囲気中で900℃で60min の焼鈍を施し
た。かくして得られた鋼板について、磁気特性として、
磁束密度Ｂ50（磁界５kA/mにおける値）および鉄損Ｗ
15/50 （磁束密度1.5 Ｔ、周波数50Hzにおける値) を測
定した。また、脆化の度合を簡単に評価するため、鋼板
をそのまま180 °に折り曲げて破損するかどうかを調べ
た。Next, the experimental results, which are the basis of the present invention, will be described in detail. In this experiment, Fe-0.6 wt% P and Fe
Steel sheets having a composition of −1.1 wt% Si were compared. Both are compositions in which the electrical resistance of the alloy is equal. That is, molten steel obtained by melting in a high-vacuum high-frequency induction melting furnace was cast, followed by hot and cold rolling to make a plate with a thickness of 0.35 mm.
Then, it was annealed at 900 ° C. for 60 minutes in a dry hydrogen atmosphere. With respect to the steel sheet thus obtained, as magnetic characteristics,
Magnetic flux density B 50 (value at a magnetic field of 5 kA / m) and iron loss W
15/50 (flux density 1.5 T, value at frequency 50 Hz) was measured. In addition, in order to easily evaluate the degree of embrittlement, it was investigated whether the steel sheet was bent as it was at 180 ° and was damaged.
【００１６】ここで、Fe−0.6 wt％Ｐ系組成の鋼板は、
Fe−1.1 wt％Si組成の鋼板よりもＣ量およびＯ量の双方
が低減されにくいため、Fe−４wt％Ｃの加炭剤を添加し
て、種々のＣ，Ｏ量の組み合わせの鋳造品を作った。な
お、この実験における成分組成は、鋳造後の分析値であ
る。Here, the steel sheet of Fe-0.6 wt% P-based composition is
Since both the C content and the O content are less likely to be reduced than in the steel sheet with the Fe-1.1 wt% Si composition, a carburizing agent of Fe-4 wt% C is added to produce cast products with various combinations of C and O contents. Had made. The component composition in this experiment is an analytical value after casting.
【００１７】上記の磁気特性の測定結果および曲げ加工
による破損の有無について、表１に示すように、Ｃおよ
びＯを同時に低減することにより、脆化は抑制されかつ
磁気特性が向上することがわかる。なお、この実験では
焼鈍を一条件で行ったが、後述の実施例に示すように高
温焼鈍を行えば、さらに鉄損を低下することができる。Regarding the above-mentioned measurement results of the magnetic properties and the presence or absence of breakage due to bending, as shown in Table 1, it is understood that by simultaneously reducing C and O, embrittlement is suppressed and the magnetic properties are improved. . In this experiment, annealing was performed under one condition, but iron loss can be further reduced by performing high-temperature annealing as shown in Examples described later.
【表１】 [Table 1]
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下に、この発明の各成分組成の
限定理由について説明する。まず、Ｐの含有量は、同様
の製法による従来の珪素鋼板に比べて、磁気特性に優
れ、しかも製板が可能であることを基準に、規定され
る。すなわち、Ｐの含有量が0.2 wt％未満では、従来の
珪素鋼板に対して磁気特性の優位性が確保できない。一
方1.2 wt％を越えると、加工性が著しく劣化し製板が困
難になり、かつ磁気特性においても珪素鋼板に対する優
位性がなくなる。従って、Ｐの含有量は0.2 〜1.2 wt％
の範囲に限定する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The reasons for limiting the composition of each component of the present invention will be described below. First, the content of P is defined on the basis that it has excellent magnetic properties and can be manufactured as compared with a conventional silicon steel plate manufactured by the same manufacturing method. That is, if the P content is less than 0.2 wt%, the superiority of the magnetic properties cannot be secured over the conventional silicon steel sheet. On the other hand, if it exceeds 1.2 wt%, the workability is significantly deteriorated, making plate production difficult, and the magnetic properties have no superiority over silicon steel sheets. Therefore, the P content is 0.2-1.2 wt%
To the range.
【００１９】ＣおよびＯは、Ｐを含有する電磁鋼板の磁
気特性と加工性を確保するために、同時に低減すること
が必須である。特に、加工性においては、双方を低減す
ることによってＰの脆化作用を抑制できる。これは、Ｐ
の脆化作用が、鉄の粒界のＰそしてＣおよびＯの濃化に
より、何らかの相乗効果によって現れるためと考えら
れ、ＣおよびＯを同時にかつ十分低減すれば、Ｐの弊害
が回避できるのである。すなわち、ＣおよびＯをともに
0.01wt％以下に抑制すると、磁気特性および加工性をと
もに向上することができる。It is essential that C and O be simultaneously reduced in order to secure the magnetic characteristics and workability of the electromagnetic steel sheet containing P. Particularly, in terms of workability, the embrittlement action of P can be suppressed by reducing both. This is P
It is considered that the embrittlement effect of P appears due to some synergistic effect due to the concentration of P and C and O at the iron grain boundary. If C and O are simultaneously and sufficiently reduced, the adverse effect of P can be avoided. . That is, both C and O
When the content is suppressed to 0.01 wt% or less, both magnetic properties and workability can be improved.
【００２０】とりわけ、Ｐの含有量が多い場合には、そ
れに応じてＣおよびＯをさらに低減することにより、加
工性の問題が解消される。すなわち、Ｐ含有量が0.2 〜
0.4wt％の場合はＣおよびＯを0.004 ％以下に抑制し、
Ｐ含有量が0.4 ％を越える場合はＣおよびＯを0.002 ％
以下に抑制することが好ましい。従って、ＣおよびＯ
は、ともに0.01％以下、好ましくは0.004 ％以下、より
好ましくは0.002 ％以下に抑制する。Particularly, when the P content is high, the problem of workability is solved by further reducing C and O accordingly. That is, the P content is 0.2-
In the case of 0.4 wt%, C and O are suppressed to 0.004% or less,
When P content exceeds 0.4%, C and O are 0.002%
It is preferable to suppress the following. Therefore, C and O
Both are suppressed to 0.01% or less, preferably 0.004% or less, and more preferably 0.002% or less.
【００２１】また、鋼板の板厚は、鋼板の磁気特性、と
くに鉄損において重要である。Ｐを含有する鋼板におけ
る板厚と鉄損との関係は、珪素鋼板における関係と微妙
に異なるが、板厚が薄くなると低鉄損となるのは同様で
ある。特に、従来の珪素鋼板に対する優位性を保つに
は、板厚を1.0mm 以下とする必要がある。なぜなら、板
厚が1.0mm をこえると、Ｐ含有鋼板の場合はとくに鉄損
が増加しやすい。これは、電気抵抗が比較的低いために
渦電流損失の割合が多く、その結果、板厚が厚くなると
鉄損が急激に増加するからである。後に示す実施例から
わかるように、この限界の厚みは経験的に1.0 mmの程度
である。なお、板厚を0.01mmより薄くしても、それ以上
の改善効果が得られず、加工も困難になることから、下
限を0.01mmとすることが好ましい。Further, the plate thickness of the steel plate is important for the magnetic properties of the steel plate, particularly the iron loss. The relationship between the sheet thickness and the iron loss in the steel sheet containing P is slightly different from the relationship in the silicon steel sheet, but the lower the sheet thickness, the lower the iron loss. In particular, in order to maintain an advantage over the conventional silicon steel sheet, the sheet thickness needs to be 1.0 mm or less. If the thickness exceeds 1.0 mm, iron loss tends to increase particularly in the case of a P-containing steel sheet. This is because the ratio of eddy current loss is large because the electric resistance is relatively low, and as a result, the iron loss sharply increases as the plate thickness increases. As can be seen from the examples below, this limit thickness is empirically on the order of 1.0 mm. In addition, even if the plate thickness is thinner than 0.01 mm, a further improvement effect cannot be obtained and processing becomes difficult, so the lower limit is preferably set to 0.01 mm.
【００２２】さらに、磁気特性を向上するのに、フェラ
イト形成元素をＰとともに添加することが有効である。
すなわち、フェライト形成元素を添加することによっ
て、第１に固溶によって固有抵抗を増して渦電流損失を
低減すること、第２に900 ℃以上でもオーステナイト相
が析出しにくくなるため、高温での結晶成長が速くな
り、ひいてはヒステリシス損失が低減する。Further, in order to improve the magnetic characteristics, it is effective to add a ferrite-forming element together with P.
That is, by adding a ferrite-forming element, firstly, the solid solution increases the specific resistance to reduce the eddy current loss, and secondly, since the austenite phase is less likely to precipitate even at 900 ° C or higher, the crystallization at high temperature is prevented. Growth is faster, and hysteresis loss is reduced.
【００２３】ここで、フェライト形成元素としては、S
i, Al, CrおよびSnが有利に適合し、さらにBe, Ti,
Ｖ，Zn, Ga, Ge, As, Se, Mo, SbおよびＷ等も利用でき
る。これらフェライト形成元素の添加量は、その１種ま
たは２種以上合計で0.1 wt％未満では効果が得られず、
一方5.0 wt％を越えると加工性や磁気特性がかえって劣
化する。従って、フェライト形成元素の合計量を、0.1
〜5.0 wt％とする。Here, the ferrite forming element is S
i, Al, Cr and Sn are favorably matched, and Be, Ti,
V, Zn, Ga, Ge, As, Se, Mo, Sb and W can also be used. If the total amount of one or more of these ferrite-forming elements is less than 0.1 wt%, no effect will be obtained.
On the other hand, if it exceeds 5.0 wt%, the workability and magnetic properties deteriorate rather. Therefore, the total amount of ferrite forming elements should be 0.1
~ 5.0 wt%
【００２４】また、電磁鋼板に方向性を与えるには、い
わゆるインヒビターを形成する成分を添加することが有
効であり、具体的には、Mn，Al, ＳまたはSeを0.005 〜
0.2wt％の範囲で含有する。なお、上記ＳおよびSeは、
後述する最終焼鈍において飛散するため、製品において
は実質的に含有されることはない。すなわち、Mn，Al,
ＳまたはSeは、AlN, MnSまたはMnSeとして鋼中に微細析
出してインヒビターを形成するのに必要であり、これら
のうち１種または２種以上の含有が必要である。この目
的のためには、0.005 wt％以上の含有が必要であるが、
0.2 wt％をこえると、微細に分散析出させることが困難
となってインヒビターの機能が低下するため、0.005 〜
0.2 wt％の範囲で含有する。なお、２種以上を含有させ
る場合は、個々の成分を0.005 〜0.04wt％の範囲に制限
することが好ましい。Further, in order to give orientation to the electrical steel sheet, it is effective to add a component forming a so-called inhibitor. Specifically, Mn, Al, S or Se is added in an amount of 0.005 to.
It is contained in the range of 0.2 wt%. The above S and Se are
Since it scatters in the final annealing described later, it is not substantially contained in the product. That is, Mn, Al,
S or Se is necessary as AlN, MnS or MnSe for fine precipitation in the steel to form an inhibitor, and it is necessary to contain one or more of these. For this purpose, it is necessary to contain 0.005 wt% or more.
If it exceeds 0.2 wt%, it becomes difficult to finely disperse and precipitate, and the inhibitor function declines.
It is contained in the range of 0.2 wt%. When two or more kinds are contained, it is preferable to limit each component to the range of 0.005 to 0.04 wt%.
【００２５】なお、この発明に従う電磁鋼板は、以下に
示す工程に従って製造することができる。まず、原材料
としては極力純度の高いものを用いる。原料の純度が低
いと鋳造時のＣとＯを同じに低減することが難しくなる
からである。主原料の鉄におけるＯ量は0.01wt% 以下お
よびＣ量は0.001 wt% 以下が望ましい。Ｐは15〜30 ％
Ｐ程度のフェロりんを用いる。溶解は高真空、10-3Torr
以下、望ましくは10-5Torr 以下の減圧雰囲気で行う。
溶解時に適宜Ｃを追加し、ＣとＯを反応させてＣＯガス
として除去し、所望の低Ｃ、低Ｏとする。つづいて鋳造
し、粗圧延したのち、１〜５mm厚まで熱間圧延する。通
常の電磁鋼板と同様の工程を適用することができる。つ
ぎに冷間圧延を行うが、その前に 900〜1200℃で焼鈍す
ると、冷間圧延時の圧延欠陥が出にくくなる。冷間圧延
は所定の厚みまで複数回に分けて行うことができる。ま
た、 100〜400 ℃の温間圧延を行ってもよい。その後、
無方向性の鋼板については、水素中で 800〜1300℃の焼
鈍を施す。方向性の鋼板については、このあとさらに冷
間圧延して1100〜1300℃で10h 以上の真空焼鈍を行う。
真空度は圧力10-4Torr 以下の高真空とする。The magnetic steel sheet according to the present invention can be manufactured according to the following steps. First, raw materials with the highest possible purity are used. This is because if the purity of the raw material is low, it becomes difficult to reduce C and O at the same time during casting. It is desirable that the O content in the main raw material iron be 0.01 wt% or less and the C content be 0.001 wt% or less. P is 15 to 30%
Ferrophosphorus of about P is used. Melting is high vacuum, 10 -3 Torr
Thereafter, it is preferably carried out in a reduced pressure atmosphere of 10 -5 Torr or less.
At the time of dissolution, C is appropriately added and C and O are reacted to remove as CO gas to obtain desired low C and low O. Then, after casting, rough rolling, and hot rolling to a thickness of 1 to 5 mm. The same process as that for a normal electromagnetic steel plate can be applied. Next, cold rolling is performed, but if annealing is performed at 900 to 1200 ° C. before that, rolling defects during cold rolling are less likely to occur. Cold rolling can be performed in multiple steps up to a predetermined thickness. Further, warm rolling at 100 to 400 ° C may be performed. afterwards,
Non-oriented steel sheet is annealed in hydrogen at 800-1300 ℃. The grain-oriented steel is then cold-rolled and vacuum-annealed at 1100-1300 ° C for 10 hours or longer.
The degree of vacuum is a high vacuum with a pressure of 10 -4 Torr or less.
【００２６】[0026]
実施例１ 真空中の高周波溶解によって表２および３の組成に成分
調整した複数種の合金鉄鋳片を、1300℃に加熱後、熱間
圧延して2.8mm 厚とし、引き続き冷間圧延によって表２
および３に示す厚みとし、次いで乾水素雰囲気中で900
〜1200℃、60min の焼鈍を施した。なお、いずれの鋳片
においても、Mnを0.02wt％で含有させた。また、Ｓの残
存量は0.002 wt％程度のごく微量であった。Example 1 A plurality of ferroalloy cast pieces whose components were adjusted to the compositions shown in Tables 2 and 3 by high-frequency melting in vacuum were heated to 1300 ° C., hot-rolled to a thickness of 2.8 mm, and then cold-rolled. Two
And thickness shown in 3 and then 900 in dry hydrogen atmosphere
Annealed at ~ 1200 ℃ for 60min. In each of the cast pieces, 0.02 wt% of Mn was contained. Moreover, the residual amount of S was a very small amount of about 0.002 wt%.
【００２７】かくして得られた鋼板を、エプスタイン試
料に切断し、磁気特性すなわち、磁束密度Ｂ50（磁界５
kA/mにおける値）および鉄損Ｗ15/50 （磁束密度1.5
Ｔ、周波数50Hzにおける値) を測定した。さらに、加工
性を評価するために、同様の試料を直径２mmの丸棒を用
いて曲率半径１mmまで曲げ、180 °曲げが可能であるか
どうかを調べた。また、比較のために、Ｐを含有しない
組成の鋼板を用いて、同様の調査を行った。これらの調
査結果を、鋼板の焼鈍温度、組成および板厚に合わせて
表２および３に示す。なお、表２および３の成分組成に
おいて、Siにおける0.02wt％以下およびＰにおける0.01
wt％以下の含有は、いずれも不可避混入分である。The thus obtained steel sheet was cut into Epstein samples, and the magnetic properties, that is, the magnetic flux density B 50 (magnetic field 5
kA / m) and iron loss W 15/50 (magnetic flux density 1.5
T, the value at a frequency of 50 Hz). Further, in order to evaluate the workability, the same sample was bent to a radius of curvature of 1 mm using a round bar having a diameter of 2 mm, and it was investigated whether or not 180 ° bending was possible. Further, for comparison, the same investigation was performed using a steel sheet having a composition not containing P. The results of these investigations are shown in Tables 2 and 3 according to the annealing temperature, composition and plate thickness of the steel plate. In addition, in the component compositions of Tables 2 and 3, 0.02 wt% or less in Si and 0.01 in P
Any content less than wt% is an unavoidable content.
【００２８】[0028]
【表２】 [Table 2]
【００２９】[0029]
【表３】 [Table 3]
【００３０】表２および３において、試料１は通常の電
磁軟鉄板であり、試料２と３、４と５、および12（また
は13）と14（または26, 27) の各組は、それぞれ同程度
の量のSiとＰとを含有したものである。同表の結果か
ら、Ｐの含有量が0.2 wt％以上の場合、珪素鋼板に比べ
て、磁束密度が高くかつ鉄損が低くなることがわかる。
ただし、試料31のように、Ｐが1.2 wt％をこえるとかえ
って特性が劣化するため、試料８の珪素鋼に対しての優
位性が無くなる。In Tables 2 and 3, sample 1 is an ordinary electromagnetic soft iron plate, and samples 2 and 3, 4 and 5, and 12 (or 13) and 14 (or 26, 27) are the same. It contains a certain amount of Si and P. From the results in the table, it can be seen that when the P content is 0.2 wt% or more, the magnetic flux density is higher and the iron loss is lower than that of the silicon steel sheet.
However, like Sample 31, when P exceeds 1.2 wt%, the characteristics deteriorate rather, so that the superiority of Sample 8 over silicon steel is lost.
【００３１】また、試料５〜11と14〜22とは、それぞれ
同程度のＰを含有する場合のＣおよびＯ量の影響を比較
するためのものである。ＣおよびＯは、いずれも0.01wt
％以下であれば、珪素鋼板に対して特性上の優位性が確
保できる。Ｐが0.2 wt％程度の場合には、ＣおよびＯが
0.004 wt％以下であればさらに好ましく、Ｐが0.6 wt％
程度の場合には、ＣおよびＯが0.002 wt％以下であれば
なお一層好ましいことがわかる。Samples 5 to 11 and 14 to 22 are for comparing the effects of the amounts of C and O when they contain the same level of P, respectively. C and O are both 0.01 wt
% Or less, it is possible to secure the superiority in characteristics over the silicon steel sheet. When P is about 0.2 wt%, C and O
More preferably 0.004 wt% or less, P is 0.6 wt%
In the case of C, it is found that C and O of 0.002 wt% or less are more preferable.
【００３２】試料27〜30は、板厚の影響を示している。
すなわち、板厚が1.0mm 以下であれば、試料２や４の珪
素鋼薄鋼板よりも、むしろ低鉄損となっている。Samples 27 to 30 show the influence of the plate thickness.
That is, when the plate thickness is 1.0 mm or less, the iron loss is rather lower than the silicon steel thin steel plates of Samples 2 and 4.
【００３３】試料14および23〜25は、Ｐを含有する鋼板
に対するSiの添加効果を示すものである。すなわち、Si
を0.1 wt％以上添加することにより、さらに磁気特性が
向上する。また、試料32と33、34と35、36と37、38と3
9、40と41の各組は、Ｐを含まずにSi, Al, Cr, Sn等を
合金成分とする鋼板と、Ｐ含有鋼に、これらの成分を、
その添加量を減らして添加した鋼板とを、それぞれ比較
している。Si, Al, Cr,Snの合計含有量が5.0 wt％以下
であれば、Ｐとの複合添加により、優れた磁気特性が得
られている。Samples 14 and 23 to 25 show the effect of adding Si to the steel sheet containing P. That is, Si
Addition of 0.1 wt% or more further improves the magnetic characteristics. Samples 32 and 33, 34 and 35, 36 and 37, 38 and 3
Each set of 9, 40 and 41 is a steel plate containing P, but not containing P, and containing Si, Al, Cr, Sn, etc.
The steel sheets added with a reduced amount are compared with each other. When the total content of Si, Al, Cr, and Sn is 5.0 wt% or less, excellent magnetic characteristics are obtained by the combined addition of P.
【００３４】実施例２ 真空中の高周波溶解によって、SiおよびＰは表４に示す
種々の含有量に、さらにＣ：0.003 wt％、Ｏ：0.003 wt
％、Mn：0.07wt％およびＳ：0.017 wt％を共通して含む
成分に調整した複数種の合金鋳片を、1300℃に加熱後、
熱間圧延して2.0mm 厚とし、引き続き冷間圧延によって
0.20mm厚とし、次いで乾水素雰囲気中で800 ℃で60min
の焼鈍を施した。さらに最終厚みまで冷間圧延し、１×
10-5Torrの真空中にて、1200℃で24ｈの焼鈍を施した。
なお、焼鈍鋼板のＳ量はいずれも0.002 wt％のごく微量
であった。また、比較のために、Ｐを含有しない組成の
鋼板も同様に作製した。Example 2 By high-frequency melting in vacuum, Si and P were added to various contents shown in Table 4, C: 0.003 wt% and O: 0.003 wt%.
%, Mn: 0.07 wt% and S: 0.017 wt% common alloy slabs adjusted to a composition containing 1% after heating to 1300 ° C.
Hot rolled to a thickness of 2.0 mm and then cold rolled
0.20mm thickness, then in dry hydrogen atmosphere at 800 ℃ for 60min
Was annealed. Further cold-roll to the final thickness, 1x
Annealing was performed at 1200 ° C. for 24 hours in a vacuum of 10 −5 Torr.
The S content of each of the annealed steel sheets was a very small amount of 0.002 wt%. Further, for comparison, a steel sheet having a composition not containing P was similarly produced.
【００３５】かくして得られた鋼板は、単板測定法を用
いて磁気特性すなわち磁束密度Ｂ8（磁界800A/mにおけ
る値）および鉄損Ｗ17/50 （磁束密度1.7 Ｔ、周波数50
Hzにおける値) を測定した。これらの調査結果を、鋼板
の焼鈍温度、組成および板厚に併せて表４に示す。The steel sheet thus obtained was subjected to magnetic properties, that is, magnetic flux density B 8 (value at a magnetic field of 800 A / m) and iron loss W 17/50 (magnetic flux density 1.7 T, frequency 50, using the single plate measuring method).
The value at Hz) was measured. The results of these investigations are shown in Table 4 together with the annealing temperature, composition and plate thickness of the steel plate.
【００３６】[0036]
【表４】 [Table 4]
【００３７】表４において、試料１と２は、それぞれ同
程度のSiとＰを含有する場合の比較であるが、珪素鋼は
３次再結晶が不完全であるために磁束密度Ｂ8 が低く、
また鉄損Ｗ17/50 が高い。これに対して、Ｐ含有鋼は、
３次再結晶が進行したため、極めて高いＢ8 と極めて低
いＷ17/50 が得られた。これは、試料６の３wt％Si鋼よ
りもむしろ優れた特性である。In Table 4, Samples 1 and 2 are comparisons in the case of containing similar amounts of Si and P, respectively, but silicon steel has a low magnetic flux density B 8 due to incomplete third recrystallization. ,
The iron loss W 17/50 is also high. On the other hand, P-containing steel is
Due to the progress of the third-order recrystallization, extremely high B 8 and extremely low W 17/50 were obtained. This is an excellent property rather than the 3 wt% Si steel of sample 6.
【００３８】試料２〜５は、同一成分組成における、板
厚の影響を比較したものである。板厚が薄くなると、鉄
損が低減して好ましいが、0.01mm未満になると磁束密度
が低下し、鉄損もそれ以上は低くならない。Samples 2 to 5 compare the effects of plate thickness with the same composition. When the plate thickness is thin, the iron loss is reduced, which is preferable, but when the thickness is less than 0.01 mm, the magnetic flux density is reduced and the iron loss is not further reduced.
【００３９】試料７は、ＰとともにSiを添加した例であ
り、試料２のＰのみの場合よりも更に低い鉄損が得られ
る。また、試料６の珪素鋼板にくらべ、磁束密度と鉄損
の双方において優れている。Sample 7 is an example in which Si is added together with P, and an iron loss lower than that of sample 2 containing only P can be obtained. Further, it is superior to the silicon steel plate of Sample 6 in both magnetic flux density and iron loss.
【００４０】[0040]
【発明の効果】この発明によれば、加工性の問題を回避
しつつ、従来の珪素鋼板よりも優れた磁気特性の電磁鋼
板を、合金コストの低減の下に安価に提供できる。According to the present invention, it is possible to provide an electromagnetic steel sheet having better magnetic properties than conventional silicon steel sheets at a low cost while reducing alloy costs, while avoiding the problem of workability.
Claims (4)
0.01wt％以下およびＯ：0.01wt％以下に抑制し、残部が
実質的にFeからなり、板厚が1.0mm 以下であることを特
徴とする電磁鋼板。1. P: 0.2-1.2 wt% is contained, and C:
An electrical steel sheet characterized by being suppressed to 0.01 wt% or less and O: 0.01 wt% or less, the balance being substantially Fe, and having a plate thickness of 1.0 mm or less.
ライト形成元素を合計で0.1 〜5.0 wt％含有し、かつ
Ｃ：0.01wt％以下およびＯ：0.01wt％以下に抑制し、残
部が実質的にFeからなり、板厚が1.0mm 以下であること
を特徴とする電磁鋼板。2. P: 0.2-1.2 wt%, further containing a ferrite-forming element in a total amount of 0.1-5.0 wt%, C: 0.01 wt% or less and O: 0.01 wt% or less, the balance being A magnetic steel sheet which is substantially made of Fe and has a thickness of 1.0 mm or less.
ヒビター形成成分を合計で0.2 wt％以下含有し、かつ
Ｃ：0.01wt％以下およびＯ：0.01wt％以下に抑制し、残
部が実質的にFeからなり、板厚が1.0mm 以下であること
を特徴とする電磁鋼板。3. P: 0.2 to 1.2 wt%, further containing an inhibitor-forming component in a total amount of 0.2 wt% or less, and suppressing C: 0.01 wt% or less and O: 0.01 wt% or less, the balance being substantially An electrical steel sheet that is made of Fe and has a thickness of 1.0 mm or less.
Al, CrおよびSnの１種または２種以上を合計で0.1 〜5.
0 wt％並びにインヒビター形成成分を合計で0.2 wt％以
下含有し、かつＣ：0.01wt％以下およびＯ：0.01wt％以
下に抑制し、残部が実質的にFeからなり、板厚が1.0mm
以下であることを特徴とする電磁鋼板。4. P: 0.2-1.2 wt% is included, and Si,
One or two or more of Al, Cr and Sn in total of 0.1 to 5.
It contains 0 wt% or less and a total of 0.2 wt% or less of inhibitor-forming components, and is suppressed to C: 0.01 wt% or less and O: 0.01 wt% or less, and the balance is substantially Fe, and the plate thickness is 1.0 mm.
The electrical steel sheet characterized by being the following.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19485995A JP3887833B2 (en) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Electrical steel sheet |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP19485995A JP3887833B2 (en) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | Electrical steel sheet |
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| JPH0941101A true JPH0941101A (en) | 1997-02-10 |
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ID=16331482
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3887833B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6248185B1 (en) | 1997-08-15 | 2001-06-19 | Kawasaki Steel Corporation | Electromagnetic steel sheet having excellent magnetic properties and production method thereof |
| JP2002146493A (en) * | 2000-09-01 | 2002-05-22 | Kawasaki Steel Corp | Nonoriented silicon steel sheet having excellent mechanical strength property and magnetic property and its production method |
| WO2002041469A1 (en) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | Seiko Epson Corporation | Power generator, electronic apparatus comprising it, and method for setting plate thickness of magnetic circuit in electronically controlled timepiece, and in power generator |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP19485995A patent/JP3887833B2/en not_active Expired - Fee Related
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