JPS59100217A - 著しく高い透磁率を有するセミプロセス電気鋼帯の製造方法 - Google Patents

著しく高い透磁率を有するセミプロセス電気鋼帯の製造方法

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JPS59100217A
JPS59100217A JP57209231A JP20923182A JPS59100217A JP S59100217 A JPS59100217 A JP S59100217A JP 57209231 A JP57209231 A JP 57209231A JP 20923182 A JP20923182 A JP 20923182A JP S59100217 A JPS59100217 A JP S59100217A
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JP
Japan
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annealing
magnetic permeability
slab
hot
hoop
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JP57209231A
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Inventor
Takashi Sekida
関田 貴司
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JFE Steel Corp
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Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties

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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、需要家において焼鈍が施された後使用される
低鉄損とともに著しく高い透磁率を有するセミプロセス
電気鋼帯の製造方法に関するものである。
近年エネルギーコストの高騰に伴い種々の電気機器の高
効率かがさけばれており、機器の主材料である電気鋼帯
の電磁特性改善要求が強くなっている。
電磁特性には大別して鉄損と透磁率があり、いずれも電
気機器の効率を左右する重要な要素である。一般的にセ
ミプロセス電気鋼帯は冷間圧延−焼鈍−スキンパスの工
程で製造され、素材成分、スキンパス圧下率のコントロ
ールにより所定の鉄損、透磁率を得ているが1.5Tに
おけるμで代表される透磁率の値は1500〜5200
程度と低く、その改善が望ましい。
本発明は、従来のセミプロセス電気鋼帯の透磁率を改善
し、著しく高い透磁率を有するセミプロセス電気鋼帯の
製造方法を提供することを目的とするものであり、特許
請求の範囲記載の製造方法を提供することによって前記
目的を達成することかできる。すなわち本発明は、C0
.02%以下、Si0.6%以下、Al0.15〜1.
0%、Sb0.■■■0.3%を含有する電気鋼帯用素
材スラブに熱間圧延を施した後に70O℃以上乃至変態
点以下の温度範囲内において熱延板焼鈍を施し、その際
500〜700℃の温度範囲内の冷却速度を50℃/m
in以下に規制して冷却し、次に製品厚まで冷間圧延を
施した後に、650℃以上乃至変態点以下の温度範囲内
で連続焼鈍を施すことを特徴とする著しく高い透磁率を
有するセミプロセス電気鋼帯の製造方法に関するもので
ある。
次に本発明を詳細に説明する。
本発明者は、小型および中型電気機器に多く消費される
Siをほとんど含まない電気鋼帯について製造条件を種
々研究した結果、本発明に想到して本発明を完成しだの
である。
すなわち高透磁率を得るだめにはスキンパス法によるこ
とは好ましくなく、冷間圧延前に熱延板焼鈍を施し、そ
の後冷間圧延ならびに連続焼鈍を施す等の方法が適して
いることを知見した。しかしながら、上述の方法によっ
ても素材の成分組成ならびにそれぞれの工程における処
理条件が満足されない場合には、本発明の目的とする透
磁率を改善向上させる効果は少ない。
本発明の特徴は、Sbを添加含有させた電気鋼帯用熱用
板延板に圧延を施す前に焼鈍を施して再結晶ならびに結
晶粒成長をさせ、併せてその結晶粒界にSbを偏析させ
て、それらの相乗効果を利用して製品の集合組織の改善
、すなわち(110)<001>、(100)<001
>等の電磁特性上好ましい方位を強くせしめることによ
る。なお上記集合組織が改善されることによって、透磁
率のみでなく、また鉄損も有効に改善されることがわか
ったが、本発明の目的とする著しく高い透磁率を有する
鋼帯を得るには集合組織面からの追求だけでは不十分で
あり、釦の成分組成の規制も必要であることを本発明者
は新規に知見した。
次に本発明を実施データについて説明する。
本発明者は、Cを種々の割合でそれぞれ含み、かつSi
0.55%、Al0.25%、Sb0.05%をそれぞ
れ含む200mm厚の連鋳スラブからか間圧延により2
.3mm厚の熱延板を得た。この熱延板を酸洗後、80
0℃×5hrの箱焼鈍を施し、次いで2℃/minの冷
却速度で500〜700℃の温度範囲内を冷却した後冷
間圧延により0.470mm板厚の冷延板となし、10
%H2−90%N2ガス、露点25℃中で790℃×1
hrの脱炭焼鈍を施した。かくして得たそれぞれの鋼帯
について透磁率μ(at1.5T)と鉄損W15/60
(w/lb)を調べた。第1図は上記透磁率ならびに鉄
損と脱炭焼鈍後C含有量との関係を示す図である。同図
によればCが多くなるとμが低下し、Wが上昇すること
がわかり、なかでもμを4000以上とするだめには脱
炭焼鈍後のCを0.01%以下にする必要のあることが
わかり、このためには素材スラブ中のCは0.2%以下
にしなければならないことを確認した。
本発明者は、上記と同様に製造した0.470mm板厚
の冷延板で心って、Si含有量のみを種々に変えた板に
10%H2−90%N2ガス、露点25℃中で脱炭焼を
施した。かくして得られた鋼帯の成分組成はC0.00
7%、Al0.25%、Sb0.05%、Siは0.3
〜1.0%でおった。これらの鋼帯についてμ(at1
.5T)とW15/60(w/lb)とを調べた。第2
図はμおよびWとSi%との関係を示す図であり、同図
によれはSiが多くなるとμは低下するが、一方Wも少
なくなることがわかる。
本発明者は素材スラブに熱間圧延を施して得た2.3m
m厚の熱延板を酸洗後800℃×5hrの箱焼鈍を施し
、次いで500〜700℃の温度範囲内を0.5〜10
00℃/minの種々の冷却速度で冷却した後、冷間圧
延により0470min板厚の冷延板となし、10%H
2−90%N2ガス、露点25℃中で790℃×1hr
の脱炭焼鉱を施した。かくして得られた鋼帯の成分組成
はそれぞれC0.01%、Si0.5%、Al0.25
%、Sb0.05%であった。これらのの鋼帯について
μとWを調べた。第3図はそれぞれの鋼帯のμおよびW
と箱焼鈍後の500〜700℃の間の冷却速度との関係
を示す図であり、前記冷却速度50℃より速いとμが急
速に低下するばかりでなくWも急上昇することがわかる
次に本発明において素材の成分組成を限定する理由を説
明する。
Cは第1図からもわかるように電磁特性上有害な元素で
あり、0.02%を越えて含有せしめると需要家での焼
鈍を含めた後後工程で十分な脱炭きず、電磁特性が劣化
するので、Cは0.02%以下にする必要があり、なか
でも0.01%以下のとき好ましい結果を得ることがで
きた。
Siは0.6%より多いと製造コストが上昇し、製品価
格が高くなり、また第2図からわかるように飽和磁束密
度低下に起因して1.5Tにおける透磁率が4000未
満となり、又それ以上の磁束密度領域での透磁率も劣化
する。一方鉄損はSi0.6%以下でもAISI M4
5が十分得られることから、小型および中型電気機器用
の比較的安価でかつ高透磁率を有する電気鋼帯を提供す
ることを目的とする本発明にあってはSiは0.6%以
下にする必要がある。
Alは0.15%未満の場合AlNの作用のために熱延
板の焼鈍時に目的とする結晶粒成長が阻害され所期の目
的が得られないか、または再結晶結晶粒成長が不均一に
起こり材質が不均一になるという不具合が生じ、一方A
lが1.0%を越えると冷延性が劣化するので、Alは
0.15〜1.00%の範囲内にする必要があり、なか
でも製造コストの点から0.15〜0.3%の範囲内が
望ましい。
Sbは熱延板焼鈍と組合せで製品の集合組織の改善、す
なわち鉄損、透磁率の改善に有効な元素であり、あわせ
て熱延板焼鈍時の窒化防止の効果を有し、Sbが0.0
1%より少ないと上記添加効果が少なく、一方Sbが0
.3%より多いと冷間圧延時に板割れが起こり易くなる
ため0.01〜0.3%とする必要がある。
次に上記成分組成を有するスラブの処理条件について説
明する。
上記成分組成を有する有するスラブの処理条件に造塊一
分塊法によりスラブとなし、熱間圧延を施して熱延板と
なす。
次にこの熱延板を700℃以上変態点以上の温度範囲内
で適当な時間焼鈍を施し、熱延板の結晶粒成長を行なわ
ぜしめる。ぞの際の焼鈍時間は焼鈍温度と関連しており
、700℃と比較的低い温度で焼鈍する場合は10時間
以上その温度に保持することが望ましいが、焼鈍温度が
高くなるにしたがい時間を短縮しても十分に効果があら
れれる。なお700℃未満の温度では10〜20時間焼
鈍してもその効果はあまり見られない。また焼鈍温度を
変態点以上に設定すると焼鈍中α・γ二相が生じ溶質の
拡散に起因して電磁特性が劣化し、材質が不均一となる
ので焼鈍温度は700℃以上乃至変態点以下の範囲内に
する必要がある。
また熱延板の焼鈍の際500〜70O℃の温度域での冷
却速度を50℃/min以下に制御することが重要であ
る。これは冷却時にSbを結晶粒界により多く偏析せし
めその集合組成改善効果を十分に発揮せしめるためであ
る。第3図に示すように冷却速度を早めることにより電
磁特性の改善効果は小さくなる。
焼鈍した熱延板は冷間圧延されて製品厚となる。
その後連続焼鈍炉で650℃以上変態点以下の温度範囲
内で1分ないしはそれ以上熱処理して仕上げる。本材料
はセミプロセス電気鋼帯であるので、連続焼鈍の目的は
主として形状矯正、硬度調整にある。したがって処理温
度は形状矯正可能な650℃以上で行なえば良い。一方
処理温度が高くなり変態点を超えた場合α■α+γの変
態に起因して前工程で築きあげた集合組織がこわされ電
磁特性は劣化しでしまう。したがって連続焼鈍処理温度
は650℃以上変態点以下の範囲内にする必要がある。
尚本材料はセミプロセス材として使うことによりその特
性を十分に発揮するがフルプロセス材として使っても十
分にメリットがある。その場合の連続焼鈍温度は変態点
以下のできるだけ高い温度とし、鉄損を低減することが
有利である。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 100ton転炉およびRH式真空膜ガス設備を用いて
第1表に示ず成分を有する2ヒートを溶製し、通続鋳造
法により、200mm厚のスラブとなし、熱間圧延によ
り2.3mmの熱延板を得た。
これらの熱延板を第4図に示す工程で0.47mmのセ
ミプロセス電気鋼帯で製造した。これらの製品の790
℃×1Hr、10%H2−90%N2、露点25℃で脱
炭焼鈍した後の電磁特性を第2表に示す。
尚、結晶粒径から判断し800℃×5Hrの箱焼鈍と5
70℃×5minの連続焼鈍は同等である。しかしなが
ら箱焼鈍では冷却速度が5℃/minと遅く、連続焼鈍
では320℃/minとはやい。とのことから冷却速度
の効果を確認することができた。
以上本発明によれば、1.5Tにおけるμ値が。
4000以上の著しく高い透磁率と低鉄損を有するセミ
プロセス電気鋼帯を製造することができることがわかる
【図面の簡単な説明】
第1図は、焼鈍後のC含有量がそれぞれ異なる0.55
%Si−0.25%Al−0.05%Sbセミプロセス
電気鋼帯の焼鈍後の鉄損および透磁率と焼鈍後の鋼帯の
Si含有量との関係を示す図、第2図は本発明によるセ
ミプロセス電気鋼帯の透磁率および鉄損と鋼帯のSi含
有量との関係を示ず図、第3図は本発明の成分組成を有
する熱延板を焼鈍後冷却する際の500〜700℃の温
度範囲内の冷却速度と製品電気鋼帯の透磁率ならびに鉄
損との関係を示す図、第4図はスラブを熱間圧延した後
の本発明の研究においてそれぞれ採用した処理工程を示
す工程図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、C0.02%以下、Si0.6%以下、Al0.1
    5〜1.0%、Sb0.01〜0.3%を含有する電気
    鋼帯用素材スラブに熱間圧延を施した後に700℃以上
    乃至変態点以下の温度範囲内において熱延板焼鈍を施し
    、その際500〜700℃の温度範囲内の冷却速度を5
    0℃/min以下に規制して冷却し、次に製品厚まで冷
    間圧延を施した後に、650℃以上乃至変態点以下の温
    度度範囲内で連続焼鈍を施すことを特徴とする著しく高
    い透磁率を有するセミプロセス電気鋼帯の製造方法。
JP57209231A 1982-12-01 1982-12-01 著しく高い透磁率を有するセミプロセス電気鋼帯の製造方法 Pending JPS59100217A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6743304B2 (en) 2000-12-11 2004-06-01 Nippon Steel Corporation Non-oriented electrical steel sheet with ultra-high magnetic flux density and production method thereof
US10096414B2 (en) 2011-12-28 2018-10-09 Posco Non-oriented electrical steel sheet and method of manufacturing the same

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