JPS5891121A - 高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法 - Google Patents
高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法Info
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- JPS5891121A JPS5891121A JP18720181A JP18720181A JPS5891121A JP S5891121 A JPS5891121 A JP S5891121A JP 18720181 A JP18720181 A JP 18720181A JP 18720181 A JP18720181 A JP 18720181A JP S5891121 A JPS5891121 A JP S5891121A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/12—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
- C21D8/1216—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
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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
【発明の詳細な説明】
本発明は高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法
に関する。
に関する。
一般に回転電気機械に使用される磁極用鋼板は高い磁束
密度と同時に高い強度が要求される。しかし、従来の磁
極用鋼板は強度を確保するためにＣ、Ｍｎ 、 Ｓｉを
比較的多く含ませたものが多く、例えばＣｊｏ、１０％
以上、Ｍｎ ： １．３％以上、Ｓｉ：０．２％以上が
通常であった。そのために強度が高くなるが、透磁率が
下がり、回転電気機械の性能向上が困難となる欠点があ
つな しかし、近年省エネルギーの要求が高まるにつれ、回転
電気機械の効率向上が望まれ、これに応するために回転
子材料の高強度化による回転子の小型化、軽量化および
回転数の高速化が強く要請されている。しかし、回転電
気機械の用途範囲が極めて広いので高価合金元素の使用
による材料の高強度化が特殊のものを除き不可能である
。従って高価合金元素を含まず、しかも高い磁束密度と
高強度を有する材料の開発が強く要請されて来た。
密度と同時に高い強度が要求される。しかし、従来の磁
極用鋼板は強度を確保するためにＣ、Ｍｎ 、 Ｓｉを
比較的多く含ませたものが多く、例えばＣｊｏ、１０％
以上、Ｍｎ ： １．３％以上、Ｓｉ：０．２％以上が
通常であった。そのために強度が高くなるが、透磁率が
下がり、回転電気機械の性能向上が困難となる欠点があ
つな しかし、近年省エネルギーの要求が高まるにつれ、回転
電気機械の効率向上が望まれ、これに応するために回転
子材料の高強度化による回転子の小型化、軽量化および
回転数の高速化が強く要請されている。しかし、回転電
気機械の用途範囲が極めて広いので高価合金元素の使用
による材料の高強度化が特殊のものを除き不可能である
。従って高価合金元素を含まず、しかも高い磁束密度と
高強度を有する材料の開発が強く要請されて来た。
本発明の目的は、上記要請に応えるため熱延のままで引
張強さ５０陣・ｆ／−以上を有し、かつ磁化特性として
磁束密度Ｂ３．で１，５Ｔ以上、Ｂゎで１．７Ｔ以上％
Ｂ、。。で１．８Ｔ以上を有する磁極用鋼板を安価に提
供するにある。
張強さ５０陣・ｆ／−以上を有し、かつ磁化特性として
磁束密度Ｂ３．で１，５Ｔ以上、Ｂゎで１．７Ｔ以上％
Ｂ、。。で１．８Ｔ以上を有する磁極用鋼板を安価に提
供するにある。
本発明の要旨とするところは次のとおりである。
すなわち、ｔｆ箪比にてＣｉＯ，０２〜０．０６％、胤
１０°３〜１．２％、Ｓｉ：０．１０％以下、Ａｔ ：
０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ＋０．０１
％以下、Ｔｉ ： ０．０５〜０．３０％を含み、残部
はＦｅおよび不可避的不純物より成る鋼スラブを１２０
０℃以上の温度に加熱する工程と、前記加熱スラブをＡ
ｒ。
１０°３〜１．２％、Ｓｉ：０．１０％以下、Ａｔ ：
０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ＋０．０１
％以下、Ｔｉ ： ０．０５〜０．３０％を含み、残部
はＦｅおよび不可避的不純物より成る鋼スラブを１２０
０℃以上の温度に加熱する工程と、前記加熱スラブをＡ
ｒ。
変態点以上９９０℃以下の仕上圧延温度にて熱間圧延す
る工程と、前記熱延鋼板を５００〜６５０℃ の温度範
囲で巻取る工程と、を有して成ることを特徴とする高磁
束密度を有する高張力熱延−板の製造方法、である。
る工程と、前記熱延鋼板を５００〜６５０℃ の温度範
囲で巻取る工程と、を有して成ることを特徴とする高磁
束密度を有する高張力熱延−板の製造方法、である。
本発明の詳細ならびに実施例を添付図面を参照して説明
する。
する。
本発明の目的である高磁束密度を得るためには鋼中の不
純物を減少して純鉄に近付けるのが効果的であることは
公知であるが、それでは高強度を確保し得ない。不純物
のうちで最も磁束密度に悪影譬を及ぼすのはＣ，Ｎ等の
侵入型原子である。
純物を減少して純鉄に近付けるのが効果的であることは
公知であるが、それでは高強度を確保し得ない。不純物
のうちで最も磁束密度に悪影譬を及ぼすのはＣ，Ｎ等の
侵入型原子である。
これらはＦｅ の結晶格子内に侵入して格子ひずみを
増大させ、磁区の移動を妨げる。ＳＩ％Ｍｎ等の置換型
原子も結晶格子をひずませるが、Ｃ，Ｎ等の侵入型原子
よりもその影響は少ない。
増大させ、磁区の移動を妨げる。ＳＩ％Ｍｎ等の置換型
原子も結晶格子をひずませるが、Ｃ，Ｎ等の侵入型原子
よりもその影響は少ない。
一方、析出強化元素として知られるＴｉ 、 Ｎｂ 。
Ｖ 、 Ｚｒ は微細炭化物もしくは窒化物として鋼
中に析出し転位の移動を妨げ−を強化するが、磁区の移
動は妨げないと考えられている。これらの元素はＣを炭
化物として固定し−を強化するので本発明の目的に効果
的であｇ。特にＴｉ は安価であって、かつ少量で強
度を向上できるので本発明ではＴＩ に着目したもので
ある。
中に析出し転位の移動を妨げ−を強化するが、磁区の移
動は妨げないと考えられている。これらの元素はＣを炭
化物として固定し−を強化するので本発明の目的に効果
的であｇ。特にＴｉ は安価であって、かつ少量で強
度を向上できるので本発明ではＴＩ に着目したもので
ある。
本発明における上記鋼成分の限定理由は次の如くである
。
。
Ｃ：
Ｃは高い引張強さを得るために最も効果的な元素であっ
て、この目的のために少くとも０．０２％を必要とする
。しかしＣの増加と共に第１図にボす如く磁化特性が劣
化するので、そげ上限を０．０６％とし、０．０２〜０
．０６％の範囲に限定した。−８１： Ｓｌ は強化元素として有用であるが、第２図に示す
如く磁化特性を劣化させるので少い方が望ましい。しか
し、強化元素として最少限の添加によって−を経済的に
製造するため０．１０％を上限として添加することとし
た。
て、この目的のために少くとも０．０２％を必要とする
。しかしＣの増加と共に第１図にボす如く磁化特性が劣
化するので、そげ上限を０．０６％とし、０．０２〜０
．０６％の範囲に限定した。−８１： Ｓｌ は強化元素として有用であるが、第２図に示す
如く磁化特性を劣化させるので少い方が望ましい。しか
し、強化元素として最少限の添加によって−を経済的に
製造するため０．１０％を上限として添加することとし
た。
Ｍｎ：
Ｍｎ も強度の向上には効果的な元素であるが、第３
図に示す如く磁化特性を劣化させる。しかしＳｌ に
比較すると劣化程度は小さい、そのため強化元素として
少くとも０．３％を必要とする。しかし１．２％を越す
と磁化特性の劣化が大となるので上限を１．２％とし、
０．３〜１．２％の範囲に限定した。
図に示す如く磁化特性を劣化させる。しかしＳｌ に
比較すると劣化程度は小さい、そのため強化元素として
少くとも０．３％を必要とする。しかし１．２％を越す
と磁化特性の劣化が大となるので上限を１．２％とし、
０．３〜１．２％の範囲に限定した。
Ａｔ ：
Ａｔは脱酸ヒ必要な元素であるが、０．１０％を越すと
結晶粒の粗大化を来たし強度を劣化させると共に磁化特
性の劣化も大となるので０．１０％以下に限定した。
結晶粒の粗大化を来たし強度を劣化させると共に磁化特
性の劣化も大となるので０．１０％以下に限定した。
Ｓ：
Ｓは０．０２％を越すとＭｎＳ系の介在物が増加し磁化
特性を劣化させるので上限を０．０２％とした。
特性を劣化させるので上限を０．０２％とした。
Ｎ ：
Ｎは侵入型原子として結晶格子を歪ませ磁化特性を劣化
させるほか、本発明において特に添加したＴｉと結合し
てＴｉＮ を形成して強度に有効に作用するＴｉ
の効果を減少させるので上限を０．０１％に限定した。
させるほか、本発明において特に添加したＴｉと結合し
てＴｉＮ を形成して強度に有効に作用するＴｉ
の効果を減少させるので上限を０．０１％に限定した。
Ｔｉ：
Ｔｉ は安価で、しかも少量の添加によってＣと結合
してＴｉＣを形成し鋼を強化するので少くとも０．０５
％を必要とする。通常Ｃｉｌに対し十分な強度を得るに
は重量％でＣ量の４倍以上のＴｉ を添加するが、Ｔ
Ｉ が多くなると表面疵の原因となるほか、Ｃの上限
を０．０６％としたのでその上限を０．３０％とした。
してＴｉＣを形成し鋼を強化するので少くとも０．０５
％を必要とする。通常Ｃｉｌに対し十分な強度を得るに
は重量％でＣ量の４倍以上のＴｉ を添加するが、Ｔ
Ｉ が多くなると表面疵の原因となるほか、Ｃの上限
を０．０６％としたのでその上限を０．３０％とした。
本発明鋼は上記成分のほか残部はＦｅ および不可避
的不純物より成り、この成分鋼を溶製した後連続鋳造も
しくは造塊、分塊等の通常の製造工程を経てスラブ・と
される。
的不純物より成り、この成分鋼を溶製した後連続鋳造も
しくは造塊、分塊等の通常の製造工程を経てスラブ・と
される。
スラブの加熱は一度冷片としたもの、もしくは熱片のま
まのものも１２００℃以上に加熱する。通常１２００〜
１４００℃の温度範囲に加熱した後圧延する。加熱温度
を１２００℃以上としたのはＴ１ の固溶を促進する
ためであって１２００℃未満の加熱温度ではＴｉ が
十分固溶されないからである。上限は特に限定しないが
、スケールロスの防止、省エネルギーの観点から１４０
０℃を趣す加熱は不必要であり不経済である。
まのものも１２００℃以上に加熱する。通常１２００〜
１４００℃の温度範囲に加熱した後圧延する。加熱温度
を１２００℃以上としたのはＴ１ の固溶を促進する
ためであって１２００℃未満の加熱温度ではＴｉ が
十分固溶されないからである。上限は特に限定しないが
、スケールロスの防止、省エネルギーの観点から１４０
０℃を趣す加熱は不必要であり不経済である。
上記１２００℃以上に加熱したスラブを熱間圧延し、そ
の仕上温度をＡｒ、 変態点以上９００℃以下とする。
の仕上温度をＡｒ、 変態点以上９００℃以下とする。
仕上圧延温度をＡｒ、変態点以上としたのは、 ＴｉＣ
の析出による強度確保と残留歪による透磁率劣化を防止
するためであって、 Ａｒｌ変態点未満の仕上圧延温度
ではこの目的が達成されないからである。
の析出による強度確保と残留歪による透磁率劣化を防止
するためであって、 Ａｒｌ変態点未満の仕上圧延温度
ではこの目的が達成されないからである。
また９００℃を越す仕上圧延温度では高温に過ぎて鋼板
の結晶粒が粗大化し、必要な強度が得られないので仕上
圧延温度の上限を９００℃とした。
の結晶粒が粗大化し、必要な強度が得られないので仕上
圧延温度の上限を９００℃とした。
熱間圧延を終了した本発明による熱延−板は５００〜６
５０℃ の温度範囲でコイルに巻取る。巻取り温度を５
００〜６５０℃としたのは、５００℃未満では鋼板の形
状が悪化し易（，６５０℃を越す温度では鋼板の結晶粒
の粗大化を来たし、またＴｉによる析出硬化が得られな
いからである。
５０℃ の温度範囲でコイルに巻取る。巻取り温度を５
００〜６５０℃としたのは、５００℃未満では鋼板の形
状が悪化し易（，６５０℃を越す温度では鋼板の結晶粒
の粗大化を来たし、またＴｉによる析出硬化が得られな
いからである。
かくの如き製造方法によって磁束密度の高い高張力熱延
鋼板を得ることができた。
鋼板を得ることができた。
実施例
第１表に示す化学成分を有する本発明鋼ム１゜２．３，
４および比較鋼４５，６，７，８，９．１０をそれぞれ
転炉で溶製し、通常行われる工程を経てスラブとした。
４および比較鋼４５，６，７，８，９．１０をそれぞれ
転炉で溶製し、通常行われる工程を経てスラブとした。
該スラブをそれぞれ第１表に記載の如（１２００℃以上
に加熱した後、それぞれのＡｒ、変態点以上９００℃以
下の仕上圧延温度にて熱間圧延し％５００〜６５０℃の
温度範囲の第１表記載の温度にてコイルに巻取り板１！
Ｌ２．６〜４．０雪の熱延鋼板を製造した。
に加熱した後、それぞれのＡｒ、変態点以上９００℃以
下の仕上圧延温度にて熱間圧延し％５００〜６５０℃の
温度範囲の第１表記載の温度にてコイルに巻取り板１！
Ｌ２．６〜４．０雪の熱延鋼板を製造した。
製造した熱廷鋼板各供試材の磁化特性と引張強さを測定
した結果を第１表に同時に示しＪこ。またこれら灸供試
材の引張強さと磁束密度の関係を第４図に示した。
した結果を第１表に同時に示しＪこ。またこれら灸供試
材の引張強さと磁束密度の関係を第４図に示した。
第１表および第４図より明らかなとおり、本発明鋼はい
ずれも高い強度とすぐれた磁束密度を有するのに対し、
比較鋼はＢｌｍ ｗ ＢＳｏ １８１（１１１および引
張強さのいずれかが本発明−に比しはるかに劣り本発明
の目的を達成できないものであった。
ずれも高い強度とすぐれた磁束密度を有するのに対し、
比較鋼はＢｌｍ ｗ ＢＳｏ １８１（１１１および引
張強さのいずれかが本発明−に比しはるかに劣り本発明
の目的を達成できないものであった。
なお１本比較試験においては比較鋼も本発明による圧延
条件によったものであるので磁化特性および強度の影響
はもっばら銅成分に基因するものであって、比較鋼成分
において本発明の限定組成に外れた成分数値および試験
結果の磁束密度、強度の不足するものについてはいずれ
もアンダーラインを付した。すなわち、比較−供試材Ａ
５はＣが高いために強度が高いものの磁化特性が劣り、
供試材４６はＣが低きに過ぎるために磁化特性がすぐれ
ているものの強度が著しく低い。また供試材Ａ７は８４
′が高過ぎるためにＢ、の磁化特性が劣り、供試材Ａ８
はＭｎ が高過ぎるために強度は大であるもののＢＳｏ
、 Ｂ、。。の磁化特性が劣り、供試材Ａ９はＮの含有
量が高い・ために８１１６ ＋ ８１６０ の磁化特
性および強度が劣り、供試材４１０はＴｉ ′を含ん
でいないために磁化特性がすぐれているものの強度が著
しく劣る結果となっている。それに対し、本発明鋼は５
０ ｋｉ−ｆ／ｖｘＪ 以上の強度と、磁束密度が８
０で１．５Ｔ以上、 Ｂ、ｏで１．７１ＪＪ：、Ｂｌｍ
で１．８Ｔ以上のすぐれた磁化特性と高強度と同時に有
する熱延鋼板であることを示している。
条件によったものであるので磁化特性および強度の影響
はもっばら銅成分に基因するものであって、比較鋼成分
において本発明の限定組成に外れた成分数値および試験
結果の磁束密度、強度の不足するものについてはいずれ
もアンダーラインを付した。すなわち、比較−供試材Ａ
５はＣが高いために強度が高いものの磁化特性が劣り、
供試材４６はＣが低きに過ぎるために磁化特性がすぐれ
ているものの強度が著しく低い。また供試材Ａ７は８４
′が高過ぎるためにＢ、の磁化特性が劣り、供試材Ａ８
はＭｎ が高過ぎるために強度は大であるもののＢＳｏ
、 Ｂ、。。の磁化特性が劣り、供試材Ａ９はＮの含有
量が高い・ために８１１６ ＋ ８１６０ の磁化特
性および強度が劣り、供試材４１０はＴｉ ′を含ん
でいないために磁化特性がすぐれているものの強度が著
しく劣る結果となっている。それに対し、本発明鋼は５
０ ｋｉ−ｆ／ｖｘＪ 以上の強度と、磁束密度が８
０で１．５Ｔ以上、 Ｂ、ｏで１．７１ＪＪ：、Ｂｌｍ
で１．８Ｔ以上のすぐれた磁化特性と高強度と同時に有
する熱延鋼板であることを示している。
なお１本比較試験における磁束密勲測定４ｉ、ＪＩＳＣ
２５５０により行ったものである。
２５５０により行ったものである。
上記実施例より明らかな如く、本発明は磁化特性に悪影
響を及ぼすＣ、Ｓｉ 、 ＭｎおよびＮを低減すると共
にＴｉ ｌ！−添加することによって引張強さの増加
を図り、更に適切な圧延条件と相俟って引張強さが５０
ｋｇ−ｆ／ｄ以上を有し、かつ磁化特性として磁束密
度式、で１．５Ｔ以上、 ｆ３ｍで１．７Ｔ以上％ Ｂ
＋６１１で１．８Ｔ以上を有する高磁束密度の高張力熱
延鋼板をきわめて低コストで製造することができる大き
な効果を収めることができた。
響を及ぼすＣ、Ｓｉ 、 ＭｎおよびＮを低減すると共
にＴｉ ｌ！−添加することによって引張強さの増加
を図り、更に適切な圧延条件と相俟って引張強さが５０
ｋｇ−ｆ／ｄ以上を有し、かつ磁化特性として磁束密
度式、で１．５Ｔ以上、 ｆ３ｍで１．７Ｔ以上％ Ｂ
＋６１１で１．８Ｔ以上を有する高磁束密度の高張力熱
延鋼板をきわめて低コストで製造することができる大き
な効果を収めることができた。
第１図は磁束密度に及ぼす本発明鋼および比較鋼のＣの
影響を示す線図、第２図は磁束密度に及ぼす本発明鋼お
よび比較鋼のＳｉ の影響を示す線図、第３図は磁束
密度に及ぼす本発明鋼および比較鋼のＭｎ の影響を
示す線図、第４図は本発明鋼および比較鋼における磁束
密度と引張強さとの関係を示す線図である。 代理人中路武雄 第１図 Ｃ■ 第２図 第３図 Ｍｎ（す
影響を示す線図、第２図は磁束密度に及ぼす本発明鋼お
よび比較鋼のＳｉ の影響を示す線図、第３図は磁束
密度に及ぼす本発明鋼および比較鋼のＭｎ の影響を
示す線図、第４図は本発明鋼および比較鋼における磁束
密度と引張強さとの関係を示す線図である。 代理人中路武雄 第１図 Ｃ■ 第２図 第３図 Ｍｎ（す
Claims (1)
- （１） 重量比にてＣ＋ ０．０２〜０．０６％、Ｍ
ｎ：０．３〜１．２％、Ｓｉ：０．１０％以下、Ａｔ：
０．１０％以下、Ｓ：０．０２％以下、Ｎ：０．０１％
以下、Ｔｉ ： ０．０５〜０．３０％を含み、残部は
Ｆｅおよび不可避的不純物より成る鋼スラブを１２００
℃以上の温度に加熱する工程と、前記加熱スラブをＡｒ
。 変態点以上９００℃以下の仕上圧延層間にて熱間圧延す
る工程と、前記熱延鋼板を５００〜６５０℃の温度範囲
で巻取る工程と、を有して成ることを特徴とする高磁束
密度を有する高張力熱延銅板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18720181A JPS5891121A (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18720181A JPS5891121A (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5891121A true JPS5891121A (ja) | 1983-05-31 |
Family
ID=16201857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18720181A Pending JPS5891121A (ja) | 1981-11-21 | 1981-11-21 | 高磁束密度を有する高張力熱延鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5891121A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60197819A (ja) * | 1984-03-22 | 1985-10-07 | Nippon Steel Corp | 薄手高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JPS6283421A (ja) * | 1985-10-04 | 1987-04-16 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JPH02290921A (ja) * | 1989-04-28 | 1990-11-30 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 厚板用電磁軟鉄の製造法 |
| US6632295B2 (en) | 1999-09-28 | 2003-10-14 | Nkk Corporation | High tensile strength hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same |
| WO2013115205A1 (ja) | 2012-01-31 | 2013-08-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 発電機リム用熱延鋼板およびその製造方法 |
-
1981
- 1981-11-21 JP JP18720181A patent/JPS5891121A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20140108713A (ko) | 2012-01-31 | 2014-09-12 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 발전기 림용 열연 강판 및 그 제조 방법 |
| US10301698B2 (en) | 2012-01-31 | 2019-05-28 | Jfe Steel Corporation | Hot-rolled steel sheet for generator rim and method for manufacturing the same |
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