JPH10273724A - 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH10273724A JPH10273724A JP8102797A JP8102797A JPH10273724A JP H10273724 A JPH10273724 A JP H10273724A JP 8102797 A JP8102797 A JP 8102797A JP 8102797 A JP8102797 A JP 8102797A JP H10273724 A JPH10273724 A JP H10273724A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板
の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、０．１％≦Ｓｉ≦３．５％、
０．５％≦Ｎｉ≦２．５％、０．１％≦Ｍｎ≦１．０
％、Ｃ≦０．００５０％、Ｎ≦０．００５０％、Ｓ≦
０．００５０％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用い、熱間圧延し熱延板とし、熱
延板焼鈍を施し一回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ
焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上
熱延終了温度をＡｒ3 点以上とし、５５０℃以下の温度
でコイルに巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く鉄
損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、０．１％≦Ｓｉ≦３．５％、
０．５％≦Ｎｉ≦２．５％、０．１％≦Ｍｎ≦１．０
％、Ｃ≦０．００５０％、Ｎ≦０．００５０％、Ｓ≦
０．００５０％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用い、熱間圧延し熱延板とし、熱
延板焼鈍を施し一回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ
焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上
熱延終了温度をＡｒ3 点以上とし、５５０℃以下の温度
でコイルに巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く鉄
損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気機器の鉄心材料と
して用いられる、磁束密度が高く、鉄損が低い優れた磁
気特性を有する無方向性電磁鋼板の製品および製造方法
に関するものである。
して用いられる、磁束密度が高く、鉄損が低い優れた磁
気特性を有する無方向性電磁鋼板の製品および製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器、特に無方向性電磁鋼板
がその鉄心材料として使用される回転機および中、小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力、エネルギー
節減、さらにはフロンガス規制等の地球環境保全の動き
の中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。この
ため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、す
なわち、高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強
まってきている。
がその鉄心材料として使用される回転機および中、小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力、エネルギー
節減、さらにはフロンガス規制等の地球環境保全の動き
の中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。この
ため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、す
なわち、高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強
まってきている。
【０００３】ところで、無方向性電磁鋼板の低鉄損化を
目的に従来、電気抵抗増大による渦電流損低減の観点か
らＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める方法がとられて
きた。しかし、この方法では鉄損の低下と同時に磁束密
度が著しく低下する問題があり、高Ｓｉ系無方向性電磁
鋼板は低鉄損ながら低Ｓｉ系のローグレード無方向性電
磁鋼板に磁束密度の点で及ばず、低鉄損かつ高磁束密度
の無方向性電磁鋼板の実現には限界があった。高Ｓｉ系
無方向性電磁鋼板ではこのような問題点の克服のため
に、冷延前結晶組織を粗大化させて圧延・再結晶集合組
織の改善を図ることにより磁束密度の改善を図る方法が
行われてきた。
目的に従来、電気抵抗増大による渦電流損低減の観点か
らＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める方法がとられて
きた。しかし、この方法では鉄損の低下と同時に磁束密
度が著しく低下する問題があり、高Ｓｉ系無方向性電磁
鋼板は低鉄損ながら低Ｓｉ系のローグレード無方向性電
磁鋼板に磁束密度の点で及ばず、低鉄損かつ高磁束密度
の無方向性電磁鋼板の実現には限界があった。高Ｓｉ系
無方向性電磁鋼板ではこのような問題点の克服のため
に、冷延前結晶組織を粗大化させて圧延・再結晶集合組
織の改善を図ることにより磁束密度の改善を図る方法が
行われてきた。
【０００４】特公昭６２−６１６４４号公報には熱延終
了温度を１０００℃以上とすることにより熱延結晶組織
の粗大化を図り仕上焼鈍を省略するとともに冷延前結晶
組織を粗大化する方法が開示されている。しかしながら
実際の仕上熱延機においては噛み込み時の圧延速度と定
常圧延状態の圧延速度が異なることから、コイル長手方
向の温度分布を解消することが困難であり、コイル長手
方向で磁気特性が変動するという不利益があった。
了温度を１０００℃以上とすることにより熱延結晶組織
の粗大化を図り仕上焼鈍を省略するとともに冷延前結晶
組織を粗大化する方法が開示されている。しかしながら
実際の仕上熱延機においては噛み込み時の圧延速度と定
常圧延状態の圧延速度が異なることから、コイル長手方
向の温度分布を解消することが困難であり、コイル長手
方向で磁気特性が変動するという不利益があった。
【０００５】一方、熱延板焼鈍工程追加によるコストア
ップ上昇を抑え、冷延前結晶組織の粗大化を図る手法と
して、７００℃〜１０００℃の高温で熱延板を巻取り、
これをコイルの保有熱で焼鈍する自己焼鈍法が特開昭５
４−７６４２２号公報、特開昭５８−１３６７１８号公
報に開示されている。しかしながらこれらの先願におい
ては、自己焼鈍中の鋼板の内部酸化相の形成の抑制のた
め、自己焼鈍温度の上昇には限度があり、冷延前結晶組
織の粗大化には限度があった。
ップ上昇を抑え、冷延前結晶組織の粗大化を図る手法と
して、７００℃〜１０００℃の高温で熱延板を巻取り、
これをコイルの保有熱で焼鈍する自己焼鈍法が特開昭５
４−７６４２２号公報、特開昭５８−１３６７１８号公
報に開示されている。しかしながらこれらの先願におい
ては、自己焼鈍中の鋼板の内部酸化相の形成の抑制のた
め、自己焼鈍温度の上昇には限度があり、冷延前結晶組
織の粗大化には限度があった。
【０００６】特公平８−３２９２７号公報にはＣ＜０．
０１％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜１．
５％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｐ：０．００５〜０．
０１６％、Ｓ＜０．００５％を含有する鋼からなる熱延
板を酸洗後５〜２０％の圧下率で冷間圧延し、これを８
５０〜１０００℃で０．５〜１０分あるいは７５０〜８
５０℃にて１〜１０時間熱延板焼鈍を行い、ついで最終
焼鈍する技術が開示されている。この方法においては、
酸洗後に５〜２０％の圧下率の冷間圧延工程を付加する
ことによるコスト上昇が過大であり、昨今の需要家の低
コスト無方向性電磁鋼板の供給に対する要請にはこたえ
うるものではなかった。
０１％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜１．
５％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｐ：０．００５〜０．
０１６％、Ｓ＜０．００５％を含有する鋼からなる熱延
板を酸洗後５〜２０％の圧下率で冷間圧延し、これを８
５０〜１０００℃で０．５〜１０分あるいは７５０〜８
５０℃にて１〜１０時間熱延板焼鈍を行い、ついで最終
焼鈍する技術が開示されている。この方法においては、
酸洗後に５〜２０％の圧下率の冷間圧延工程を付加する
ことによるコスト上昇が過大であり、昨今の需要家の低
コスト無方向性電磁鋼板の供給に対する要請にはこたえ
うるものではなかった。
【０００７】一方で、成分制御による磁気特性向上の観
点からは、鉄損低減の為に、単にＳｉあるいはＡｌ等の
含有量を高めるのみではなく、特公平６−８０１６９号
公報に記載されているように、ＭｎおよびＳの低減によ
る高純度鋼化により析出物の無害化を図る方法が開示さ
れている。しかしながら鋼の高純化のみでは磁束密度の
改善は不十分でり、鉄損と磁束密度の両者の優れた無方
向性電磁鋼板の開発には限界があった。
点からは、鉄損低減の為に、単にＳｉあるいはＡｌ等の
含有量を高めるのみではなく、特公平６−８０１６９号
公報に記載されているように、ＭｎおよびＳの低減によ
る高純度鋼化により析出物の無害化を図る方法が開示さ
れている。しかしながら鋼の高純化のみでは磁束密度の
改善は不十分でり、鉄損と磁束密度の両者の優れた無方
向性電磁鋼板の開発には限界があった。
【０００８】またさらに、一次再結晶集合組織を改善す
ることで無方向性電磁鋼板の磁気特性を改善する方法と
して、特開昭５５−１５８２５２号公報のごとくＳｎ添
加、特開昭６２−１８００１４号公報のごときＳｎ、Ｃ
ｕ添加、もしくは特開昭５９−１００２１７号公報のご
ときＳｂ添加による集合組織の改善による磁気特性の優
れた無方向性電磁鋼板の製造方法が開示されている。し
かしながら、これらの集合組織制御元素であるＳｎ，Ｃ
ｕもしくはＳｂ等の添加をもってしても昨今の需要家の
高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の要求には応えるこ
とが出来なかった。
ることで無方向性電磁鋼板の磁気特性を改善する方法と
して、特開昭５５−１５８２５２号公報のごとくＳｎ添
加、特開昭６２−１８００１４号公報のごときＳｎ、Ｃ
ｕ添加、もしくは特開昭５９−１００２１７号公報のご
ときＳｂ添加による集合組織の改善による磁気特性の優
れた無方向性電磁鋼板の製造方法が開示されている。し
かしながら、これらの集合組織制御元素であるＳｎ，Ｃ
ｕもしくはＳｂ等の添加をもってしても昨今の需要家の
高磁束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の要求には応えるこ
とが出来なかった。
【０００９】他にも、特開昭５７−３５６２６号公報に
記載されているような仕上げ焼鈍サイクルの工夫等の製
造プロセス上の処置もなされてきたが、いずれも低鉄損
化は図られても、磁束密度についてはそれほどの効果は
なかった。
記載されているような仕上げ焼鈍サイクルの工夫等の製
造プロセス上の処置もなされてきたが、いずれも低鉄損
化は図られても、磁束密度についてはそれほどの効果は
なかった。
【００１０】このように、従来技術では、鉄損が低くか
つ磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を製造できるには至
らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応えるこ
とは出来なかった。
つ磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を製造できるには至
らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応えるこ
とは出来なかった。
【００１１】このような課題に対して、発明者らは特開
平８−１０９４４９号公報および特開平８−２６００５
２号公報において低Ｓｉ成分系の鋼にＮｉを添加し、こ
れを熱延板焼鈍あるいは自己焼鈍することで従来にない
高磁束密度低鉄損材の製造方法を開示している。しか
し、これらの方法では熱延コイル毎の製品の磁気特性の
バラツキが大きく、安定した製造体制の確立の面で課題
を残していた。
平８−１０９４４９号公報および特開平８−２６００５
２号公報において低Ｓｉ成分系の鋼にＮｉを添加し、こ
れを熱延板焼鈍あるいは自己焼鈍することで従来にない
高磁束密度低鉄損材の製造方法を開示している。しか
し、これらの方法では熱延コイル毎の製品の磁気特性の
バラツキが大きく、安定した製造体制の確立の面で課題
を残していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
おけるこのような問題点を解決し、高磁束密度かつ低鉄
損の無方向性電磁鋼板を提供することを目的とするもの
である。
おけるこのような問題点を解決し、高磁束密度かつ低鉄
損の無方向性電磁鋼板を提供することを目的とするもの
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、以下の通りである。（１）重量％で、 ０．１％≦Ｓｉ≦３．５％ ０．５％≦Ｎｉ≦２．５％ ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％ Ｃ≦０．００５０％ Ｎ≦０．００５０％ Ｓ≦０．００５０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるス
ラブを用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍を施し
一回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ焼鈍を施す工程
を有する無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上熱
延終了温度をＡｒ3 点以上とし、５５０℃以下の温度で
コイルに巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く鉄損
の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
ろは、以下の通りである。（１）重量％で、 ０．１％≦Ｓｉ≦３．５％ ０．５％≦Ｎｉ≦２．５％ ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％ Ｃ≦０．００５０％ Ｎ≦０．００５０％ Ｓ≦０．００５０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるス
ラブを用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍を施し
一回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ焼鈍を施す工程
を有する無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上熱
延終了温度をＡｒ3 点以上とし、５５０℃以下の温度で
コイルに巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く鉄損
の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１４】（２）重量％で、 ０．１％≦Ｓｉ≦３．５％ ０．５％≦Ｎｉ≦２．５％ ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％ Ｃ≦０．００５０％ Ｎ≦０．００５０％ Ｓ≦０． ００５０％ を含有し、さらに、 ０．１％≦Ａｌ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるス
ラブを用いることを特徴とする前記（１）記載の磁束密
度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
ラブを用いることを特徴とする前記（１）記載の磁束密
度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１５】（３）熱延板焼鈍を箱焼鈍炉により、Ａｃ
1 点以下７００℃以上の温度域で、３０分以上１００時
間以下とし、焼鈍雰囲気を酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2
Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）を式（１）に保って実施することを
特徴とする前記（１）又は（２）記載の磁束密度が高く
鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
1 点以下７００℃以上の温度域で、３０分以上１００時
間以下とし、焼鈍雰囲気を酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2
Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）を式（１）に保って実施することを
特徴とする前記（１）又は（２）記載の磁束密度が高く
鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１６】 Ｐ［Ｈ2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］≦１０-1・・・式（１） （４）熱延板を酸洗した後、熱延板焼鈍前に圧下率２％
以上２０％以下の圧延を実施することを特徴とする前記
（１）〜（４）のいずれか１項に記載の磁束密度が高く
鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
以上２０％以下の圧延を実施することを特徴とする前記
（１）〜（４）のいずれか１項に記載の磁束密度が高く
鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。発明者らは、前述したＮｉ含有超高磁束密度無方向
性電磁鋼板製造プロセスの安定製造条件について鋭意検
討した結果、熱延終了後の巻取温度が上昇した場合に、
熱延鋼板表層のスケール下にサブスケール層が形成さ
れ、これが熱延板焼鈍時の鋼板表層の粒成長を著しく妨
げ、製品の磁気特性を低下させていることを明らかにし
た。
る。発明者らは、前述したＮｉ含有超高磁束密度無方向
性電磁鋼板製造プロセスの安定製造条件について鋭意検
討した結果、熱延終了後の巻取温度が上昇した場合に、
熱延鋼板表層のスケール下にサブスケール層が形成さ
れ、これが熱延板焼鈍時の鋼板表層の粒成長を著しく妨
げ、製品の磁気特性を低下させていることを明らかにし
た。
【００１８】さらに、この現象を防止するために、熱延
終了後の巻取温度を５５０℃以下に低めることにより、
コイル巻取後の鋼板表層に形成されるサブスケール層の
形成を抑制することが可能となり、熱延板焼鈍後に鋼板
表層に生じる微細粒の形成を防止し均一な粒成長を促進
し、安定して優れた磁気特性が得られることを突き止め
た。
終了後の巻取温度を５５０℃以下に低めることにより、
コイル巻取後の鋼板表層に形成されるサブスケール層の
形成を抑制することが可能となり、熱延板焼鈍後に鋼板
表層に生じる微細粒の形成を防止し均一な粒成長を促進
し、安定して優れた磁気特性が得られることを突き止め
た。
【００１９】また、同様の理由から熱延板焼鈍雰囲気、
とくにこの指標として酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］
／Ｐ［Ｈ2 ］）を適切に制御することで、熱延板焼鈍時
においても同様にサブスケール層の形成を抑制して、表
層の微細粒の形成を抑制して均一な粒成長を進行せし
め、結果として磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁
鋼板を安定して製造することが可能であることを見出
し、本発明の完成に至った。
とくにこの指標として酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］
／Ｐ［Ｈ2 ］）を適切に制御することで、熱延板焼鈍時
においても同様にサブスケール層の形成を抑制して、表
層の微細粒の形成を抑制して均一な粒成長を進行せし
め、結果として磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁
鋼板を安定して製造することが可能であることを見出
し、本発明の完成に至った。
【００２０】まず、成分について説明すると、Ｓｉは鋼
板の固有抵抗を増大させ渦流損を低減させ、鉄損値を改
善するために添加される。Ｓｉ含有量が０．１０％未満
であると固有抵抗が十分に得られず、本発明の目的とす
る低鉄損を達成することが出来ないのでＳｉは０．１０
％以上添加する必要がある。一方、Ｓｉ含有量が３．５
％を超えると熱延時にシートバーの耳割れが激しくなる
ので３．５％以下とする必要がある。
板の固有抵抗を増大させ渦流損を低減させ、鉄損値を改
善するために添加される。Ｓｉ含有量が０．１０％未満
であると固有抵抗が十分に得られず、本発明の目的とす
る低鉄損を達成することが出来ないのでＳｉは０．１０
％以上添加する必要がある。一方、Ｓｉ含有量が３．５
％を超えると熱延時にシートバーの耳割れが激しくなる
ので３．５％以下とする必要がある。
【００２１】Ｎｉは圧延・再結晶後の集合組織を改善し
て製品の磁束密度を著しく高めると共に、鉄損を低減す
るために０．５％以上２．５％未満添加する。Ｎｉ添加
量が０．５％未満であると磁気特性改善効果が不十分で
あり、Ｎｉ添加量が２．５％を超えると仕上熱延時の熱
延板の耳割れが激しくなるので２．５％以下とする必要
がある。
て製品の磁束密度を著しく高めると共に、鉄損を低減す
るために０．５％以上２．５％未満添加する。Ｎｉ添加
量が０．５％未満であると磁気特性改善効果が不十分で
あり、Ｎｉ添加量が２．５％を超えると仕上熱延時の熱
延板の耳割れが激しくなるので２．５％以下とする必要
がある。
【００２２】Ａｌも、Ｓｉと同様に、鋼板の固有抵抗を
増大させ渦電流損を低減させる効果を有するため必要に
応じて添加する。Ａｌの添加によってこの効果を得るた
めには、０．１％以上添加する必要がある。一方、Ａｌ
含有量が１．０％を超えると磁束密度が低下し、コスト
高ともなるので１．０％以下とする。なお、本発明にお
いてはＡｌの添加は必ずしも必須ではない。
増大させ渦電流損を低減させる効果を有するため必要に
応じて添加する。Ａｌの添加によってこの効果を得るた
めには、０．１％以上添加する必要がある。一方、Ａｌ
含有量が１．０％を超えると磁束密度が低下し、コスト
高ともなるので１．０％以下とする。なお、本発明にお
いてはＡｌの添加は必ずしも必須ではない。
【００２３】Ｍｎは、Ａｌ、Ｓｉと同様に鋼板の固有抵
抗を増大させ渦電流損を低減させる効果を有するととも
に、熱延中の耳割れを防止することが可能であり、この
ため０．１０％以上を含有させる。一方、Ｍｎ含有量が
１．０％を超えると熱延時の変形抵抗が増加し熱延が困
難となるので、Ｍｎ含有量は１．０％以下とする必要が
ある。
抗を増大させ渦電流損を低減させる効果を有するととも
に、熱延中の耳割れを防止することが可能であり、この
ため０．１０％以上を含有させる。一方、Ｍｎ含有量が
１．０％を超えると熱延時の変形抵抗が増加し熱延が困
難となるので、Ｍｎ含有量は１．０％以下とする必要が
ある。
【００２４】また、製品の機械的特性の向上、磁気的特
性、耐錆性の向上あるいはその他の目的のために、Ｐ、
Ｂ、Ｃｒ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕの１種または２種以上を鋼
中に含有させても本発明の効果は損なわれない。
性、耐錆性の向上あるいはその他の目的のために、Ｐ、
Ｂ、Ｃｒ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕの１種または２種以上を鋼
中に含有させても本発明の効果は損なわれない。
【００２５】Ｃ含有量が０．００５０％を超えると、磁
気時効が発生し使用中の鉄損が悪化するため０．００５
０％以下、さらに好ましくは０．００３０％以下とする
必要がある。Ｓ、Ｎは熱間圧延工程におけるスラブ加熱
中に一部再固溶し、熱間圧延中にＭｎＳ、ＡｌＮの微細
な析出物を再析出して仕上焼鈍時の結晶粒成長を抑制
し、鉄損が悪化する原因となる。このためその含有量は
共に０．００５０％以下、さらに好ましくは０．００３
０％以下とする必要がある。
気時効が発生し使用中の鉄損が悪化するため０．００５
０％以下、さらに好ましくは０．００３０％以下とする
必要がある。Ｓ、Ｎは熱間圧延工程におけるスラブ加熱
中に一部再固溶し、熱間圧延中にＭｎＳ、ＡｌＮの微細
な析出物を再析出して仕上焼鈍時の結晶粒成長を抑制
し、鉄損が悪化する原因となる。このためその含有量は
共に０．００５０％以下、さらに好ましくは０．００３
０％以下とする必要がある。
【００２６】次にプロセス条件について説明する。前記
成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続鋳造ある
いは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラブは公知
の方法にて加熱される。このスラブに熱間圧延を施し所
定の厚みとする。
成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続鋳造ある
いは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラブは公知
の方法にて加熱される。このスラブに熱間圧延を施し所
定の厚みとする。
【００２７】本発明では、仕上熱延終了温度をＡｒ3 点
以上と定める。その理由は、仕上熱延終了温度がＡｒ3
点未満となると、熱延板焼鈍時の結晶粒成長が不十分と
なり、本発明が意図する磁束密度が高く、鉄損の低い無
方向性電磁鋼板が得られなくなるので、本発明では仕上
熱延終了温度をＡｒ3 点以上と定める。
以上と定める。その理由は、仕上熱延終了温度がＡｒ3
点未満となると、熱延板焼鈍時の結晶粒成長が不十分と
なり、本発明が意図する磁束密度が高く、鉄損の低い無
方向性電磁鋼板が得られなくなるので、本発明では仕上
熱延終了温度をＡｒ3 点以上と定める。
【００２８】Ｎｉ添加無方向性電磁鋼板の磁気特性への
熱延コイル巻取温度の影響を明らかにするために、以下
のような実験を行った。Ｓｉ：０．５０％、Ｍｎ：０．
２０％、ｓｏｌ−Ａｌ：０．２０％、Ｃ：１５ｐｐｍ、
Ｎ：１７ｐｐｍ、Ｓ：１６ｐｐｍ、Ｎｉ含有量が２．０
％の成分の鋼を溶製し仕上げ熱延を実施した。熱延終了
温度は１０００℃とし、冷却条件を変えて種々の温度で
熱延板をコイルに巻き取った。その後熱延板焼鈍を８０
０℃２０時間、水素１００％雰囲気中で行った。これを
酸洗、冷延し、０．５mm厚として脱脂し、９００℃×３
０秒焼鈍しエプスタイン試料として磁気特性を測定し
た。
熱延コイル巻取温度の影響を明らかにするために、以下
のような実験を行った。Ｓｉ：０．５０％、Ｍｎ：０．
２０％、ｓｏｌ−Ａｌ：０．２０％、Ｃ：１５ｐｐｍ、
Ｎ：１７ｐｐｍ、Ｓ：１６ｐｐｍ、Ｎｉ含有量が２．０
％の成分の鋼を溶製し仕上げ熱延を実施した。熱延終了
温度は１０００℃とし、冷却条件を変えて種々の温度で
熱延板をコイルに巻き取った。その後熱延板焼鈍を８０
０℃２０時間、水素１００％雰囲気中で行った。これを
酸洗、冷延し、０．５mm厚として脱脂し、９００℃×３
０秒焼鈍しエプスタイン試料として磁気特性を測定し
た。
【００２９】仕上熱延後のコイル巻取温度に対する製品
鉄損、製品磁束密度をそれぞれ図１、図２に示した。仕
上熱延後のコイル巻取温度を５５０℃以下にすることに
より、成品磁束密度が向上し、低鉄損が得られることが
わかる。以上の実験結果に基づき、本発明では仕上熱延
後の鋼板の巻取温度を５５０℃以下と定めた。
鉄損、製品磁束密度をそれぞれ図１、図２に示した。仕
上熱延後のコイル巻取温度を５５０℃以下にすることに
より、成品磁束密度が向上し、低鉄損が得られることが
わかる。以上の実験結果に基づき、本発明では仕上熱延
後の鋼板の巻取温度を５５０℃以下と定めた。
【００３０】熱延板焼鈍温度はＡｃ1 点以下とする。熱
延板焼鈍温度がＡｃ1 点を上まわると、α相から生じた
γ相が冷却時に熱延結晶組織を細粒化し熱延結晶組織の
成長が不十分となり、優れた磁気特性を有する無方向性
電磁鋼板を得ることができない。このため熱延板焼鈍温
度はＡｃ1 点以下とする。また、焼鈍温度が７００℃未
満では結晶粒成長が不十分となるので、７００℃以上と
する。以上の理由で箱焼鈍での熱延板焼鈍温度の範囲は
７００℃以上Ａｃ1 以下と定める。
延板焼鈍温度がＡｃ1 点を上まわると、α相から生じた
γ相が冷却時に熱延結晶組織を細粒化し熱延結晶組織の
成長が不十分となり、優れた磁気特性を有する無方向性
電磁鋼板を得ることができない。このため熱延板焼鈍温
度はＡｃ1 点以下とする。また、焼鈍温度が７００℃未
満では結晶粒成長が不十分となるので、７００℃以上と
する。以上の理由で箱焼鈍での熱延板焼鈍温度の範囲は
７００℃以上Ａｃ1 以下と定める。
【００３１】熱延板焼鈍時間は３０分以上１００時間以
下であり、好ましくは１時間以上５０時間以下である。
３０分未満では焼鈍の効果は不十分であり、１００時間
超では高温焼鈍中に生じるコイルの自重による変形が激
しくなり、歩留まりが著しく低下するため、熱延板焼鈍
時間の範囲は３０分以上１００時間以下とする。
下であり、好ましくは１時間以上５０時間以下である。
３０分未満では焼鈍の効果は不十分であり、１００時間
超では高温焼鈍中に生じるコイルの自重による変形が激
しくなり、歩留まりが著しく低下するため、熱延板焼鈍
時間の範囲は３０分以上１００時間以下とする。
【００３２】本発明では熱延板焼鈍前に、熱延板焼鈍中
の粒成長を促進する目的で熱延板に圧下率２％以上２０
％以下のスキンパス圧延を施しても良い。この時、圧下
率が２％未満では熱延板焼鈍時の粒成長が不十分であ
り、２０％超では効果が飽和するので２０％以下とす
る。
の粒成長を促進する目的で熱延板に圧下率２％以上２０
％以下のスキンパス圧延を施しても良い。この時、圧下
率が２％未満では熱延板焼鈍時の粒成長が不十分であ
り、２０％超では効果が飽和するので２０％以下とす
る。
【００３３】本発明では熱延板焼鈍時に、鋼板表層のサ
ブスケール層の形成を抑制し、結晶粒成長を促進するた
めに、焼鈍中の雰囲気の酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ
2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）を１０-1以下とする。これにより
箱焼鈍中の比較的長時間の熱延板焼鈍時においても同様
にサブスケール層の形成を抑制し、結果として表層の微
細粒の形成を抑制して均一粗大な粒成長を進行せしめる
ことが可能となり、磁束密度が高く鉄損の低い無方向性
電磁鋼板を安定して製造することが可能である。
ブスケール層の形成を抑制し、結晶粒成長を促進するた
めに、焼鈍中の雰囲気の酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ
2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）を１０-1以下とする。これにより
箱焼鈍中の比較的長時間の熱延板焼鈍時においても同様
にサブスケール層の形成を抑制し、結果として表層の微
細粒の形成を抑制して均一粗大な粒成長を進行せしめる
ことが可能となり、磁束密度が高く鉄損の低い無方向性
電磁鋼板を安定して製造することが可能である。
【００３４】焼鈍中の酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］
／Ｐ［Ｈ2 ］）の値が１０-1を上回ると、箱焼鈍中に表
層にサブスケールが生成し、これが焼鈍中の結晶粒成長
を妨げるので、箱焼鈍中の酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2
Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）の値は１０-1以下と定める。
／Ｐ［Ｈ2 ］）の値が１０-1を上回ると、箱焼鈍中に表
層にサブスケールが生成し、これが焼鈍中の結晶粒成長
を妨げるので、箱焼鈍中の酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2
Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）の値は１０-1以下と定める。
【００３５】このようにして得られた熱延板は一回の冷
間圧延と連続焼鈍により製品とする。またさらにスキン
パス圧延工程を付加して製品としてもよい。スキンパス
圧延率は２％未満ではその効果が得られず、２０％超で
は磁気特性が悪化するため２％以上２０％以下とする。
間圧延と連続焼鈍により製品とする。またさらにスキン
パス圧延工程を付加して製品としてもよい。スキンパス
圧延率は２％未満ではその効果が得られず、２０％超で
は磁気特性が悪化するため２％以上２０％以下とする。
【００３６】
【実施例】次に、本発明の実施例について述べる。 ［実施例１］表１に示した成分および変態点を有する無
方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加熱し、熱延に
より２．５mmに仕上げた。熱延終了温度は９８０℃と
し、冷却条件を変更して巻取温度を変化させ、製品磁気
特性に対する影響を調査した。
方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加熱し、熱延に
より２．５mmに仕上げた。熱延終了温度は９８０℃と
し、冷却条件を変更して巻取温度を変化させ、製品磁気
特性に対する影響を調査した。
【００３７】
【表１】
【００３８】続いて熱延板焼鈍を箱焼鈍炉にて施した。
熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡｃ1 点以下で
ある８００℃で２０時間、焼鈍雰囲気の酸素ポテンシャ
ル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）は５×１０-2とした。
熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡｃ1 点以下で
ある８００℃で２０時間、焼鈍雰囲気の酸素ポテンシャ
ル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］）は５×１０-2とした。
【００３９】その後、酸洗を施し、冷間圧延により０．
５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃で３
０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料を切出し、
磁気特性を測定した。表２に本発明と比較例の成分と磁
気測定結果をあわせて示す。
５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃で３
０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料を切出し、
磁気特性を測定した。表２に本発明と比較例の成分と磁
気測定結果をあわせて示す。
【００４０】
【表２】
【００４１】このように仕上熱延時の巻取温度を５５０
℃以下に抑制することにより、磁束密度の値が高く、鉄
損値の低い材料を得ることが可能である。
℃以下に抑制することにより、磁束密度の値が高く、鉄
損値の低い材料を得ることが可能である。
【００４２】［実施例２］表３に示した成分および変態
点を有する無方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加
熱し、熱延により２．５mmに仕上げた。熱延仕上げ温度
は９５０℃とし、直ちに急冷して４８０℃で巻き取っ
た。
点を有する無方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加
熱し、熱延により２．５mmに仕上げた。熱延仕上げ温度
は９５０℃とし、直ちに急冷して４８０℃で巻き取っ
た。
【００４３】
【表３】
【００４４】続いて熱延板焼鈍を箱焼鈍炉にて施した。
熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡｃ1 点以下で
ある８００℃で２０時間行った。雰囲気中の酸素ポテン
シャルを変化させて熱延板焼鈍を行った後、酸洗を施
し、冷間圧延により０．５０mmに仕上げた。これを連続
焼鈍炉にて９５０℃で３０秒間焼鈍した。その後、エプ
スタイン試料に切断し、磁気特性を測定した。表４に鋼
Ａの、表５に鋼Ｂの磁気測定結果を示す。
熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡｃ1 点以下で
ある８００℃で２０時間行った。雰囲気中の酸素ポテン
シャルを変化させて熱延板焼鈍を行った後、酸洗を施
し、冷間圧延により０．５０mmに仕上げた。これを連続
焼鈍炉にて９５０℃で３０秒間焼鈍した。その後、エプ
スタイン試料に切断し、磁気特性を測定した。表４に鋼
Ａの、表５に鋼Ｂの磁気測定結果を示す。
【００４５】
【表４】
【００４６】
【表５】
【００４７】このように熱延板焼鈍中の雰囲気の酸素ポ
テンシャルを１０-1以下に制御することにより、磁束密
度の値が高く、鉄損値の低い材料を得ることが可能であ
る。
テンシャルを１０-1以下に制御することにより、磁束密
度の値が高く、鉄損値の低い材料を得ることが可能であ
る。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁束密度
が高く鉄損の低い、磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
を製造することが可能である。
が高く鉄損の低い、磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
を製造することが可能である。
【図１】仕上熱延のコイル巻取温度と磁束密度の関係を
示す図表である。
示す図表である。
【図２】仕上熱延のコイル巻取温度と鉄損の関係を示す
図表である。
図表である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 ０．１％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．５％≦Ｎｉ≦２．５％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００５０％、 Ｎ≦０．００５０％、 Ｓ≦０．００５０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるス
ラブを用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍を施し
一回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ焼鈍を施す工程
を有する無方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上熱
延終了温度をＡｒ3 点以上とし、５５０℃以下の温度で
コイルに巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く鉄損
の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、 ０．１％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．５％≦Ｎｉ≦２．５％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００５０％、 Ｎ≦０．００５０％、 Ｓ≦０．００５０％ を含有し、さらに、 ０．１％≦Ａｌ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなるス
ラブを用いることを特徴とする請求項１記載の磁束密度
が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 熱延板焼鈍を箱焼鈍炉により、Ａｃ1 点
以下７００℃以上の温度域で、３０分以上１００時間以
下とし、焼鈍雰囲気を酸素ポテンシャル（Ｐ［Ｈ2 Ｏ］
／Ｐ［Ｈ2 ］）を式（１）に保って実施することを特徴
とする請求項１又は２記載の磁束密度が高く鉄損の低い
無方向性電磁鋼板の製造方法。 Ｐ［Ｈ2 Ｏ］／Ｐ［Ｈ2 ］≦１０-1・・・式（１） - 【請求項４】 熱延板を酸洗した後、熱延板焼鈍前に圧
下率２％以上２０％以下の圧延を実施することを特徴と
する請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁束密度が高
く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8102797A JPH10273724A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8102797A JPH10273724A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10273724A true JPH10273724A (ja) | 1998-10-13 |
Family
ID=13735001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8102797A Withdrawn JPH10273724A (ja) | 1997-03-31 | 1997-03-31 | 磁束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10273724A (ja) |
-
1997
- 1997-03-31 JP JP8102797A patent/JPH10273724A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040601 |