JPS61264131A - 磁気的異方性が小さくかつ低磁場特性に優れる電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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】 〈産業上の利用分野） この発明は、小型制御用モーターなどの鉄心材料として
の用途に用いて好適な磁気的異方性が小さくかつ低磁場
特性に優れる？！電磁鋼板有利な製造方法に関するもの
である。

（従来の技術） 回転機としては、水車やタービン用の大型回転機からＤ
Ｃモータ−、ステッピングモーター等の小型制御用モー
ターに至るまで様々な種類のものが存在し、それに対応
して回転機の鉄心として用いられる材料に要求される性
質も使用用途に応じてそれぞれ異なってくる。例えば大
型回転機の場合は、高磁束密度・低鉄損が要求されるた
め、鉄心材料としては高級無方向性ｆｆｉｆｆ１ｍ板も
しくは方向性電磁鋼板が用いられている。

一方家庭用電気機器などの小型電動機用としては、鉄損
が多少増加しても磁束密度が高く価格の安いことが望ま
れるため、一般に低級無方向性電磁鋼板が使用される。

ところでかかる小型電動機の中でも、とくにＤＣモータ
−、ステッピングモーターなどの小型制御用モーターの
鉄心は、一般の小型電動機とは異なり、低磁場領域で使
用されるため、鉄心材料としては低磁場での励磁特性す
なわち透磁率が優れていることが要求される。

近年のＯＡ化、ＦＡ化の発達と共に、小型制御用モータ
ーの需要は飛躍的に伸びており、それと共に低磁場特性
の優れた電磁鋼板に対する要求も高まっている。

（発明が解決しようとする問題点） しかるに従来、電磁鋼板の低磁場特性に影響を及ぼす工
程的要因については明らかにされていなかった。

この発明は、上記の事情に鑑みて開発されたもので、磁
気的異方性が小さくしかも低磁場での励磁特性すなわち
透磁率が優れた電磁鋼板を製造する方法を提案すること
を目的とするものである。

〈問題点を解決するための手段） 発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意実験と検討を
重ねた結果、中間焼鈍を挾む２回の冷間圧延を施す電磁
鋼板の製造方法において、とくに中間焼鈍後の２大津間
圧延時における圧下率と圧延速度とが、その後に施す焼
鈍後の鋼板の集合組織に大きな影響を及ぼすこと、そし
てかかる２次階間圧延を適切な圧下率、および圧延速度
で圧延を行なうことによって優れた低磁場特性さらには
良好な磁気的異方性が得られることの新規知見を得た。

なおこの種電磁鋼板は、製鉄所から出荷される際に既に
最終的な磁気特性を備えているように、冷間圧延に引続
き、短時間の仕上げ焼鈍を施して製造されるいわゆるフ
ルプロセス製品と、製鉄所から出荷される際は冷間圧延
をしたままの中間製品であるが、需要家にて打抜きなど
の加工を施してから歪取り焼鈍を施してはじめて最終的
な磁気特性を表わすいわゆるセミプロセス製品とがある
が、上記の方法は、これら両製品いずれの製造に対して
も適用できることも、併せて突止めた。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は、Ｃ：　　０．０２ｗｔ　％　＜に
１．下）ｌに％で示す）以下およびＳｉ　　：　　０，
１〜４，５ｗｔ％を含有する組成になる熱延鋼板に、中
間焼鈍を挾む２回の冷間圧延を施し、ときにはさらに引
続いて仕上げ焼鈍を施して電磁鋼板を製造するに当り、
上記中間焼鈍後の２次階間圧延を、圧下率＝　１〜１５
％でかつ圧延速度：　５００ｍ／　ｍｉｎ以上の条件下
に行うことを特徴とする、磁気的異方性が小ざくがつ低
磁場特性に優れるセミプロセスまたはフルプロセス電磁
鋼板の製造方法である。

まず、この発明を由来するに至った実験結果について説
明する。

ＣＯ，００６％およびＳｉ　　０．５８％を含む組成に
なる連鋳スラブを、公知の熱間圧延によって厚さ２、釦
ｍの熱延鋼板とし、この熱延鋼板に７３〜７８％の圧下
率で１次冷間圧延を施して中間板厚０．６２〜ｏ、ｓｉ
　ｍｍとじてから、窒素ガス雰囲気中で８ｏ。

℃、２分間の中間焼鈍した。次いで０．３〜２０％の範
囲の種々の圧下率で２大津間圧延行なって、各々０．５
０ｎｕｎの最終板厚とした。なおこの２次階間圧延に際
しては、圧延速度も１０〜２５００ｍ　／ｍｉｎの範囲
で種々に変化させた。

その後これらの各冷延板に窒素ガス雰囲気中で８００℃
、２分間の短時間仕上げ焼鈍を施して電磁鋼板製品とし
た。

かくして得られた各鋼板の圧延方向およびそれと直角な
方向の平均のＢ１値と、２次階間圧延における圧下率お
よび圧延速度との関係を第１図に示す。ここにＳｉ値と
は、磁化力１００Ａ　／　ｍにおける磁束密度であり、
低磁場での励磁特性を代表する値として取り上げた。

第１図より、Ｂ１値は２次階間圧延における圧下率と圧
延速度に大きく依存し、とくに２次冷延圧下率１〜１５
％でしかも、圧延速度５００１１１／ｍｉｎ以上の場合
に０．７Ｔ以上の高いＢ１値を示すことが明らかとなっ
た。

次に第２図ａ−ｆにそれぞれ、２次冷間圧延圧下率およ
び圧延速度の違いによる集合組織の変化をトルクカーブ
の一例をもって示す。ここにトルクカーブとは、材料の
磁気的異方性を示すものであって、磁化容易軸に近い方
向はどトルク強度は強くなる。

同図より、鋼板の集合組織は圧下率および圧延速度の違
いによって大きく変化し、高いＢ１値を示した鋼板（同
図す、ｃ）では弱い（１１１）面が支配的であるのに対
し、Ｂ１値の低い鋼板（同図ａ、ｄ、ｅ、ｆ）では（１
１０）面が強くなる傾向が見られた。従って８１値の高
い鋼板ではほぼ面内無方向の組織であるが、Ｂ１値の低
い鋼板では異方性が強く圧延方向の特性は優れるものの
直角方向の特性が劣るため、圧延方向とそれと直角な方
向の平均値であるＢ１値は低くなるものと考えられる。

回転機用材料としては述べるまでもなく異方性の小さい
材料が適しており、以上の結果から、２大津間圧延を圧
下率１〜１５％、圧延速度５００ｍ１／１ｎ以上で施す
ことが、磁気的異方性が小さく、かつ低磁場での励磁特
性に優れた特に小型制御用モーターに適した材料を製造
する上で極めて有効であることが明らかとなった。

発明者らは、これらの基礎的データに基づきさらに研究
を重ねた結果、以下のように製造条件を規制することに
より、磁気的異方性が小さく、しかも低磁場での励磁特
性に優れた電磁鋼板が製造できることを確認した。

まず素材成分を上記の範囲に限定した理由について述べ
る。

Ｃ：０，０２％以下 Ｃは、磁気特性および磁気時効に悪影響をもたらすため
、その含有量は０．０２％以下に制限した。

Ｓｉ　　：　　０．１〜４．５％ Ｓｌは、磁気特性上好ましい元素であるが、この特性及
び打抜き加工性の点から下限を０．１％とし、一方４．
５％を超えて添加すると脆くなって圧延性の低下を招く
ため、上限は４．５％とした。

なおその他の成分については、ＡＩを固有抵抗増加によ
る鉄損改善の目的で２％までの範囲で添加することもで
きる。またＯ、ＮおよびＳなどの不純物は、磁気特性上
有害であるためできるだけ少なくすることが望ましく、
とくにＯは１１００ｐｐ以下とすることが好ましい。

次にこの発明法に従う一連の製造工程をその工程順に説
明する。

先ず、連続鋳造法あるいは造塊−分塊圧延法によって上
記組成のスラブとする。次いで公知の熱間圧延によって
板厚２．０〜３．０ｍｍ程度の熱延板に仕上げる。ただ
し板厚はこの寸法に限定されないことはもちろんである
。次いでその熱延板を、熱延板の板厚、製品厚および２
大津間圧延の圧下率などを勘案した圧下率で１次冷間圧
延を施したのら、７００〜Ｉ　ＴＯＯ℃程度の温度で中
間焼鈍を施す。

ついで２大津間圧延を行なうわけであるがこの２次階延
際しては、前述した通り後続の焼鈍時に磁気的異方性の
小さい集合組織となるように、圧下率１〜１５％でかつ
圧延速度５００ｍ／ｍｉｎ以上好ましくは５００〜２５
００ｍ　／ｍｉｎとすることが肝要である。

かくして得られた冷延鋼板に、さらに７００〜１１００
ｍ程度の温度で焼鈍を施すことにより磁気的異方性が小
さくしかも優れた低磁場特性を有する鋼板が得られるわ
けである。ここにかかる焼鈍は、冷間圧延に引続いて行
う短時間の仕上げ焼鈍でも、また冷延後、打抜き加工を
経て施す歪取り焼鈍のいずれでもよい。

（作　用） この発明に従い、低圧下率、高圧延速度で２大津間圧延
を行うことによって、磁気的異方性および低磁場特性が
格段に改善される理由は、まだ明確に解明されたわけで
はないが、圧延材の集合組織として（１１１）面が支配
的になることによるものと考えられる。

（実施例） 実施例１ Ｃ：０．００６％、　Ｓｉ　　：　　０，５５％を含む
連鋳スラブを公知の熱間圧延によって厚さ２．３ｍｍの
熱延鋼板とし、この熱延鋼板を７３〜７８％の圧下率で
１次冷間圧延を施して中間板厚０．６２〜０．５／ａｍ
としたのち、窒素ガス雰囲気中で８００℃、２分間の中
間焼鈍を施した。次いで表１に示したとおり、０．３〜
２０％の範囲の種々の圧下率で２次階刑圧延を行って、
各々、０．５０ｍｍの最終板厚とした。なお、この２大
津間圧延に際しては、圧延速度も１０゜５００、２５０
０ｍ　／ｍｉｎの３通りに変化させた。

このようにして得た冷延鋼板から巾り０ｎ＋ｍ、長さ２
８０ｎ＋ｍの試片をたて目、横目各８枚ずつ採取し、窒
素ガス雰囲気中で７５０℃、２時間の歪取り焼鈍を施し
たのち、エプスタイン測定を行なった。

表１に圧延方向とそれと直角な方向の平均のＳｌ値と２
次冷間圧延圧下率および圧延速度との関係を示す。

表１ 同表より明らかなように、２次冷間圧延圧下率：１〜１
５％でかつ、圧延速度：　５００ｍ／ｍｉｎ以上の場合
に、０．７Ｔ以上という高いＢ１値が得られている。

なお同表にはＢ１値のみしか示さなかったけれども、前
掲第１〜２図に示した成績からも明らかなように、高い
Ｂｉ値が得られたものは磁気的異方性も極めて小さいこ
とが確められている。

１１九Ｌ Ｃ：０．００６％、Ｓｉ　　：　　０．５８％を含む連
鋳スラブ（Ａ　”）　、Ｃ：　　０．００４％、Ｓｉ　
　：　　１．８５％を含む連鋳スラブ（Ｂ）およびＣ：
０．００７％、Ｓｌ　：３．２０％を含む連鋳スラブ（
Ｃ）をそれぞれ、公知の熱間圧延によって厚さ２．３ｍ
ｍの熱延鋼板とし、これらの熱延鋼板を７３〜７８％の
圧下率で１水冷間圧延を施して中間板厚０．６２〜０．
５１ｍ＋＋としたのち、窒素ガス雰囲気中で８００℃、
２分間の中間焼鈍を施した。次いで表２に示したとおり
０．３〜２０％の範囲の種々の圧下率で２大津間圧延を
行なって、各々０．５０ｍｍの最終板厚とした。なおこ
の２大津間圧延に際しては、圧延速度も１０〜２５００
ｍ　／１ｎの範囲で種々に変化させた。その後、これら
の各冷延板に窒素ガス雰囲気中で８００℃、２分間の短
時間仕上げ焼鈍を施して電磁鋼板製品とした。

かくして得られた各フルプロセス電磁鋼板の圧延方向と
それと直角な方向の平均のＢ１値と２次冷間圧延圧下率
および圧延速度との関係を表２に示す。

同表より明からなように、２法論間圧延における圧下率
：　１〜１５％でかつ、圧延速度：５００ｍ／ｍｉｎ以
上の場合に、０．７Ｔ以上という高いＢ１値が得られる
でいる。

また、高いＢ１値が得られたものは磁気的異方性も極め
て小さいことが確められている。

（発明の効果） 以上述べたようにこの発明によれば、磁気的異方性が極
めて小さくしかも優れた低磁場特性を併せもつ電磁鋼板
を容易に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、仕上焼鈍後の電磁鋼板の圧延方向およびそれ
と直角な方向の平均のＢｉ値と、２法論間圧延における
圧下率、圧延速度との関係を示したグラフ、 第２図ａ〜ｆはそれぞれ、仕上げ焼鈍後の電磁鋼板の製
品のトルクカーブを示したグラフである。 ０　　　　　　　　　　　　　σ トルグダ会ａ（ｄｙｎｌ／Ｃｆ７＋９　　　　　　　　
　　トルグ償度内ｎ暫）リトルグ強度（（ｌｖ−飛詮禰
す トルグダ会度内ｎｅｋ伊ｖトｌレグダ費度（ｄｙｎ栓ユ
９Ｆルグ強度（’？”＆＊す 手　　続　　補　　正　　書 昭和６０年５月２１日 昭和６０年５月２０日提出の特許願（１）１正をする者 事件との関係　特許出願人 （１２５）川崎製鉄株式会社 こ埋入 願書の「特許法第３８条ただし書の規定による特許出願
」の表示の欄及び願書の「特許請求の範囲に記載された
発明の数」の欄旨正の内容（別紙の通り） ）　願書に「特許法第３８条ただし書の規定による特許
出願」の記載を加入する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０２ｗｔ％以下および Ｓｉ：０．１〜４．５ｗｔ％ を含有する組成になる熱延鋼板に、中間焼鈍を挾む２回
   の冷間圧延を施して電磁鋼板を製造するに当り、上記中
   間焼鈍後の２次冷間圧延を、圧下率：１〜１５％でかつ
   圧延速度：５００ｍ／ｍｉｎ以上の条件下に行うことを
   特徴とする、磁気的異方性が小さくかつ低磁場特性に優
   れるセミプロセス電磁鋼板の製造方法。 ２、Ｃ：０．０２ｗｔ％以下および Ｓｉ：０．１〜４．５ｗｔ％ を含有する組成になる熱延鋼板に、中間焼鈍を挾む２回
   の冷間圧延を施して電磁鋼板を製造するに当り、上記中
   間焼鈍後の２次冷間圧延を、圧下率：１〜１５％でかつ
   圧延速度：５００ｍ／ｍｉｎ以上の条件下に行い、つい
   で仕上げ焼鈍を施すことを特徴とする、磁気的異方性が
   小さくかつ低磁場特性に優れるフルプロセス電磁鋼板の
   製造方法。