JP2000017330A - 鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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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
を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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。
を提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気材料として使
用されるのに好適な、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に関するものである。
用されるのに好適な、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に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器の省エネルギーの観点よ
り、より鉄損の低い電磁鋼板が求められるようになって
いる。この鉄損を低減するためには結晶粒の粗大化が効
果的であり、低鉄損が特に要求されるSi+Al量が1〜3％
程度の中・高級グレードの無方向性電磁鋼板において
は、仕上焼鈍温度を1000℃程度まで高めたり、焼鈍時の
ラインスピードを下げ、焼鈍時間を長くすることにより
結晶粒の粗大化を図っている。
り、より鉄損の低い電磁鋼板が求められるようになって
いる。この鉄損を低減するためには結晶粒の粗大化が効
果的であり、低鉄損が特に要求されるSi+Al量が1〜3％
程度の中・高級グレードの無方向性電磁鋼板において
は、仕上焼鈍温度を1000℃程度まで高めたり、焼鈍時の
ラインスピードを下げ、焼鈍時間を長くすることにより
結晶粒の粗大化を図っている。
【０００３】この仕上焼鈍時の粒成長性を良好にするた
めには、鋼板中の介在物、析出物量を低減することが効
果的である。このため、これまで介在物、析出物を無害
化することが試みられており、特に高級材ではMnＳの析
出防止の観点からＳ量を低減させる試みがなされてき
た。
めには、鋼板中の介在物、析出物量を低減することが効
果的である。このため、これまで介在物、析出物を無害
化することが試みられており、特に高級材ではMnＳの析
出防止の観点からＳ量を低減させる試みがなされてき
た。
【０００４】例えば、特公昭５６−２２９３１号公報に
は、Si：2.5〜3.5％、Al：0.3〜1.0％の鋼においてＳ：
50ppm以下、Ｏ：25ppm以下とすることにより鉄損を低下
させる技術が開示されている。
は、Si：2.5〜3.5％、Al：0.3〜1.0％の鋼においてＳ：
50ppm以下、Ｏ：25ppm以下とすることにより鉄損を低下
させる技術が開示されている。
【０００５】また、特公平２−５０１９０号公報には、
Si：2.5〜3.5％、Al：0.25〜1.0％の鋼においてＳ：15p
pm以下、Ｏ：20ppm以下、Ｎ：25ppm以下とすることによ
り鉄損を低下させる技術が開示されている。
Si：2.5〜3.5％、Al：0.25〜1.0％の鋼においてＳ：15p
pm以下、Ｏ：20ppm以下、Ｎ：25ppm以下とすることによ
り鉄損を低下させる技術が開示されている。
【０００６】さらに特開平５−１４０６７４号公報に
は、Si：2.0〜4.0％、Al：0.10〜2.0％の鋼において
Ｓ：30ppm以下、Ti、Zr、Nb、Ｖをそれぞれ50ppm以下と
することにより鉄損を低下させる技術が開示されてい
る。
は、Si：2.0〜4.0％、Al：0.10〜2.0％の鋼において
Ｓ：30ppm以下、Ti、Zr、Nb、Ｖをそれぞれ50ppm以下と
することにより鉄損を低下させる技術が開示されてい
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらいずれ
の技術においても、Si、Al量がトータルで3〜3.5％程
度、Ｓ量を10ppm以下とした高級グレードの鋼板の鉄損
値は、Ｗ15/50＝2.4（Ｗ／kg）程度（板厚0.5mm）であ
り、これ以上の低鉄損は達成されていないのが現状であ
る。しかるに、近年の省エネルギー化の要請に伴い、さ
らなる低鉄損電磁鋼板が求められているのが現状であ
る。
の技術においても、Si、Al量がトータルで3〜3.5％程
度、Ｓ量を10ppm以下とした高級グレードの鋼板の鉄損
値は、Ｗ15/50＝2.4（Ｗ／kg）程度（板厚0.5mm）であ
り、これ以上の低鉄損は達成されていないのが現状であ
る。しかるに、近年の省エネルギー化の要請に伴い、さ
らなる低鉄損電磁鋼板が求められているのが現状であ
る。
【０００８】本発明はこのような問題点を解決するため
になされたものであり、磁束密度が高く鉄損の低い無方
向性電磁鋼板を提供することを課題とする。
になされたものであり、磁束密度が高く鉄損の低い無方
向性電磁鋼板を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、Ｓ含有
量を所定値以下とし、SbとSnの少なくとも一方を所定量
含有させ、さらに冷圧条件を適正化することにより、磁
束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板を得ることに
ある。
量を所定値以下とし、SbとSnの少なくとも一方を所定量
含有させ、さらに冷圧条件を適正化することにより、磁
束密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板を得ることに
ある。
【００１０】すなわち、前記課題を解決するための第１
の手段は、重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以
下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以
下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を
含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.
05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延お
よび仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法で
あって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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１）である。
の手段は、重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以
下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以
下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を
含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.
05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延お
よび仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法で
あって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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１）である。
【００１１】前記課題を解決するための第２の手段は、
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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）
である。
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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）
である。
【００１２】前記課題を解決するための第３の手段は、
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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３）
である。
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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３）
である。
【００１３】前記課題を解決するための第４の手段は、
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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４）
である。
重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％以下、Mn：0.05
〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％以下（０を含
む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％を含有し、Sb
とSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜0.05％含有す
る素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延および仕上焼
鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法であって、冷
圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行い、続いて70
0〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％として二次の冷
間圧延を行う工程を含む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４）
である。
【００１４】前記課題を解決するための第５の手段は、
前記第１の手段から第４の手段であって、Sb+Sn/2の範
囲を0.001〜0.005％にさらに限定したことを特徴とする
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５）である。
前記第１の手段から第４の手段であって、Sb+Sn/2の範
囲を0.001〜0.005％にさらに限定したことを特徴とする
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５）である。
【００１５】なお、本明細書（表を含む）において、鋼
の成分をあらわす％は、特に断らない限り重量％を示
し、ppmも重量ppmを意味する。
の成分をあらわす％は、特に断らない限り重量％を示
し、ppmも重量ppmを意味する。
【００１６】（発明に至る経緯と、Ｓ、Sb、Sn含有量及
び冷間圧延条件の限定理由）本発明者らは、前記課題を
解決する方法について鋭意研究を行った結果、Ｓ含有量
を所定値以下とし、SbとSnの少なくとも一方を所定量含
有させ、さらに冷圧条件を適正化することにより、磁束
密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板が得られること
を見出した。以下、発明に至る経緯と、Ｓ、Sb、Sn含有
量及び冷間圧延条件の限定理由を、実験結果に基づいて
詳細に説明する。
び冷間圧延条件の限定理由）本発明者らは、前記課題を
解決する方法について鋭意研究を行った結果、Ｓ含有量
を所定値以下とし、SbとSnの少なくとも一方を所定量含
有させ、さらに冷圧条件を適正化することにより、磁束
密度が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板が得られること
を見出した。以下、発明に至る経緯と、Ｓ、Sb、Sn含有
量及び冷間圧延条件の限定理由を、実験結果に基づいて
詳細に説明する。
【００１７】最初に、鉄損に及ぼすＳの影響を調査する
ため、Ｃ：0.0020％、Si：2.86％、Mn：0.20％、Ｐ：0.
01％、Al：0.32％、Ｎ：0.0020％とし、Ｓ含有量をtr.
〜15ppmの範囲で変化させた鋼を実験室にて真空溶解し
た。その後、この溶鋼を鋳造し、熱延後、酸洗を行っ
た。引き続き、この熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で8
30℃×３hrの熱延板焼鈍を施し、その後、板厚0.35mmま
で冷間圧延し、10％Ｈ2-90％Ｎ2雰囲気で950℃×１min
の仕上焼鈍を行った。
ため、Ｃ：0.0020％、Si：2.86％、Mn：0.20％、Ｐ：0.
01％、Al：0.32％、Ｎ：0.0020％とし、Ｓ含有量をtr.
〜15ppmの範囲で変化させた鋼を実験室にて真空溶解し
た。その後、この溶鋼を鋳造し、熱延後、酸洗を行っ
た。引き続き、この熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で8
30℃×３hrの熱延板焼鈍を施し、その後、板厚0.35mmま
で冷間圧延し、10％Ｈ2-90％Ｎ2雰囲気で950℃×１min
の仕上焼鈍を行った。
【００１８】図１に、このようにして得られたサンプル
のＳ含有量と鉄損Ｗ15/50の関係を示す（図中×印）。
ここで磁気測定はエプスタイン試験法により行った。図
１より、Ｓ含有量を10ppm以下とした場合に大幅な鉄損
低減が達成され、Ｗ15/50=2.4Ｗ／kgが達成されること
がわかる。これは、Ｓ含有量低減により粒成長性が向上
したためである。以上のことより本発明においては、Ｓ
含有量の範囲を10ppm以下に限定するが、５ppm以下とす
ることがさらに望ましい。
のＳ含有量と鉄損Ｗ15/50の関係を示す（図中×印）。
ここで磁気測定はエプスタイン試験法により行った。図
１より、Ｓ含有量を10ppm以下とした場合に大幅な鉄損
低減が達成され、Ｗ15/50=2.4Ｗ／kgが達成されること
がわかる。これは、Ｓ含有量低減により粒成長性が向上
したためである。以上のことより本発明においては、Ｓ
含有量の範囲を10ppm以下に限定するが、５ppm以下とす
ることがさらに望ましい。
【００１９】しかし、Ｓ含有量が10ppm以下となると鉄
損の低下は緩やかとなり、Ｓ含有量をさらに低減したと
しても鉄損は2.4Ｗ／kg程度にしかならない。本発明者
らは、Ｓ≦10ppmの極低Ｓ材において鉄損の低減が阻害
されるのは、MnＳ以外の未知の要因によるものではない
かと考え、光学顕微鏡にて組織観察を行った。その結
果、Ｓ≦10ppmの領域で鋼板表層に顕著な窒化層が認め
られた。これに対し、Ｓ＞10ppmの領域では窒化層は軽
微となっていた。この窒化層は窒化雰囲気で行った熱延
板焼鈍時および仕上焼鈍時に生じたものと考えられる。
損の低下は緩やかとなり、Ｓ含有量をさらに低減したと
しても鉄損は2.4Ｗ／kg程度にしかならない。本発明者
らは、Ｓ≦10ppmの極低Ｓ材において鉄損の低減が阻害
されるのは、MnＳ以外の未知の要因によるものではない
かと考え、光学顕微鏡にて組織観察を行った。その結
果、Ｓ≦10ppmの領域で鋼板表層に顕著な窒化層が認め
られた。これに対し、Ｓ＞10ppmの領域では窒化層は軽
微となっていた。この窒化層は窒化雰囲気で行った熱延
板焼鈍時および仕上焼鈍時に生じたものと考えられる。
【００２０】このＳ含有量の低減に伴う窒化反応促進の
原因に関しては次のように考えられる。すなわち、Ｓは
表面および粒界に濃化しやすい元素であることから、Ｓ
＞10ppmの領域では、Ｓが鋼板表面へ濃化し、熱延板焼
鈍時および仕上焼鈍時の窒素の吸着を抑制しており、一
方、Ｓ≦10ppmの領域ではＳによる窒素吸着の抑制効果
が低下したためと考えられる。
原因に関しては次のように考えられる。すなわち、Ｓは
表面および粒界に濃化しやすい元素であることから、Ｓ
＞10ppmの領域では、Ｓが鋼板表面へ濃化し、熱延板焼
鈍時および仕上焼鈍時の窒素の吸着を抑制しており、一
方、Ｓ≦10ppmの領域ではＳによる窒素吸着の抑制効果
が低下したためと考えられる。
【００２１】本発明者らは、この極低Ｓ材において顕著
に生じる窒化層が鋼板表層部の結晶粒の成長を妨げ、鉄
損の低下を抑制するのではないかと考えた。このような
考えの下に、本発明者らは窒素吸着の抑制が可能でかつ
極低Ｓ材の優れた粒成長性を妨げることのない元素を添
加することができれば、極低Ｓ材の鉄損はさらに低減す
るのではないかという着想を抱き、種々の検討を加えた
結果、Sbの極微量添加が有効であることを発見した。
に生じる窒化層が鋼板表層部の結晶粒の成長を妨げ、鉄
損の低下を抑制するのではないかと考えた。このような
考えの下に、本発明者らは窒素吸着の抑制が可能でかつ
極低Ｓ材の優れた粒成長性を妨げることのない元素を添
加することができれば、極低Ｓ材の鉄損はさらに低減す
るのではないかという着想を抱き、種々の検討を加えた
結果、Sbの極微量添加が有効であることを発見した。
【００２２】図１に、前記×印で示したサンプルの成分
に40ppmのSbを添加したサンプルについて同一の条件で
試験をした結果を○印で示す。Sbの鉄損低減効果に着目
すると、Sb添加による鉄損の低下は、Ｓ＞10ppmの領域
では0.02〜0.04Ｗ／kg程度に留まっているが、Ｓ≦10pp
mの領域では0.20Ｗ／kg程度に達しており、Ｓ含有量が
少ない場合にSbの鉄損低減効果が顕著に認められる。ま
た、このサンプルではＳ含有量によらず窒化層は認めら
れなかった。これは、Sbが鋼板表層部に濃化し窒素の吸
着を抑制したためと考えられる。
に40ppmのSbを添加したサンプルについて同一の条件で
試験をした結果を○印で示す。Sbの鉄損低減効果に着目
すると、Sb添加による鉄損の低下は、Ｓ＞10ppmの領域
では0.02〜0.04Ｗ／kg程度に留まっているが、Ｓ≦10pp
mの領域では0.20Ｗ／kg程度に達しており、Ｓ含有量が
少ない場合にSbの鉄損低減効果が顕著に認められる。ま
た、このサンプルではＳ含有量によらず窒化層は認めら
れなかった。これは、Sbが鋼板表層部に濃化し窒素の吸
着を抑制したためと考えられる。
【００２３】次にSbの最適添加量を調査するため、Ｃ：
0.0018％、Si：2.85％、Mn：0.21％、Ｐ：0.010％、A
l：0.32％、Ｎ：0.0020％とし、脱硫処理によりＳ：0.0
002％とし、さらにSb量をtr.〜600ppmの範囲で変化させ
た鋼を実験室にて真空溶解し、熱延後、酸洗を行った。
引き続きこの熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で830℃×
３hrの熱延板焼鈍を施し、その後、板厚0.35mmまで冷間
圧延し、10％Ｈ2-90％Ｎ2雰囲気で950℃×１minの仕上
焼鈍を行った。
0.0018％、Si：2.85％、Mn：0.21％、Ｐ：0.010％、A
l：0.32％、Ｎ：0.0020％とし、脱硫処理によりＳ：0.0
002％とし、さらにSb量をtr.〜600ppmの範囲で変化させ
た鋼を実験室にて真空溶解し、熱延後、酸洗を行った。
引き続きこの熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で830℃×
３hrの熱延板焼鈍を施し、その後、板厚0.35mmまで冷間
圧延し、10％Ｈ2-90％Ｎ2雰囲気で950℃×１minの仕上
焼鈍を行った。
【００２４】図２に、Sb量と鉄損の関係を示す。図２よ
り、Sb添加量が10ppm以上の領域で鉄損が低下し、Ｗ
15/50=2.15Ｗ／kgが達成されることがわかる。しかし、
Sbをさらに添加し、Sb＞50ppmとなった場合には、鉄損
は再び増大することもわかる。
り、Sb添加量が10ppm以上の領域で鉄損が低下し、Ｗ
15/50=2.15Ｗ／kgが達成されることがわかる。しかし、
Sbをさらに添加し、Sb＞50ppmとなった場合には、鉄損
は再び増大することもわかる。
【００２５】このSb＞50ppmの領域での鉄損増大原因を
調査するため、光学顕微鏡による組織観察を行った。そ
の結果、表層細粒組織は認められなかったものの、平均
結晶粒径が若干小さくなっていた。この原因は明確では
ないが、Sbが粒界に偏析しやすい元素であるため、Sbの
粒界ドラッグ効果により粒成長性が低下したものと考え
られる。
調査するため、光学顕微鏡による組織観察を行った。そ
の結果、表層細粒組織は認められなかったものの、平均
結晶粒径が若干小さくなっていた。この原因は明確では
ないが、Sbが粒界に偏析しやすい元素であるため、Sbの
粒界ドラッグ効果により粒成長性が低下したものと考え
られる。
【００２６】但し、Sbを600ppmまで添加してもSbフリー
鋼と比べると鉄損は良好である。以上のことより、請求
項１ないし請求項４に係る発明においては、Sb含有量を
10ppm以上に限定し、コストの問題から上限を500ppmと
する。また鉄損の観点より、10ppm以上、50ppm以下とす
ることが望ましいので、請求項５にかかる発明において
は、この範囲に限定する。
鋼と比べると鉄損は良好である。以上のことより、請求
項１ないし請求項４に係る発明においては、Sb含有量を
10ppm以上に限定し、コストの問題から上限を500ppmと
する。また鉄損の観点より、10ppm以上、50ppm以下とす
ることが望ましいので、請求項５にかかる発明において
は、この範囲に限定する。
【００２７】以上の鉄損低減効果はSbと同様な表面偏析
型元素であるSnを20ppm以上添加した場合にも認めら
れ、100ppm以上の添加で鉄損が若干増大した。このこと
より、請求項１ないし請求項４に係る発明においては、
Sn含有量を20ppm以上に限定し、コストの問題から上限
を1000ppmとする。また鉄損の観点より、20ppm以上、10
0ppm以下とすることが望ましいので、請求項５にかかる
発明においては、この範囲に限定する。
型元素であるSnを20ppm以上添加した場合にも認めら
れ、100ppm以上の添加で鉄損が若干増大した。このこと
より、請求項１ないし請求項４に係る発明においては、
Sn含有量を20ppm以上に限定し、コストの問題から上限
を1000ppmとする。また鉄損の観点より、20ppm以上、10
0ppm以下とすることが望ましいので、請求項５にかかる
発明においては、この範囲に限定する。
【００２８】さらに、SbとSnを複合添加した場合にもSb
+Sn/2で10ppm以上添加した場合に鉄損が低下し、Sb+Sn/
2で50ppm以上添加した場合に若干の鉄損増大が認められ
た。このことより、請求項１ないし請求項４に係る発明
においては、SbとSnを複合して含有させる場合には、そ
の含有量をSb+Sn/2で10ppm以上に限定し、コストの問題
から上限を500ppmとする。また鉄損の観点より、Sb+Sn/
2は、10ppm以上、50ppm以下とすることが望ましいの
で、請求項５にかかる発明においては、この範囲に限定
する。
+Sn/2で10ppm以上添加した場合に鉄損が低下し、Sb+Sn/
2で50ppm以上添加した場合に若干の鉄損増大が認められ
た。このことより、請求項１ないし請求項４に係る発明
においては、SbとSnを複合して含有させる場合には、そ
の含有量をSb+Sn/2で10ppm以上に限定し、コストの問題
から上限を500ppmとする。また鉄損の観点より、Sb+Sn/
2は、10ppm以上、50ppm以下とすることが望ましいの
で、請求項５にかかる発明においては、この範囲に限定
する。
【００２９】次に、磁束密度を向上させる手法として、
冷間圧延条件の適正化について検討した。まず最初に、
Ｃ：0.0015％、Si：2.88％、Mn：0.18％、Ｐ：0.010
％、Ｓ：0.0002％、Al：0.35％、Ｎ：0.0017％、Sb：40
ppmとした鋼を実験室にて真空溶解し、熱延、酸洗を行
った。引き続きこの熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で8
30℃×３hrの熱延板焼鈍を施した。その後、冷圧率20〜
90％で一次の冷間圧延を行い、950℃×２minの中間焼鈍
後、冷圧率20〜90％で二次の冷間圧延を行うことによ
り、最終板厚0.35mmとし、引き続き10％Ｈ2-90％Ｎ2雰
囲気で950℃×１minの仕上焼鈍を行った。
冷間圧延条件の適正化について検討した。まず最初に、
Ｃ：0.0015％、Si：2.88％、Mn：0.18％、Ｐ：0.010
％、Ｓ：0.0002％、Al：0.35％、Ｎ：0.0017％、Sb：40
ppmとした鋼を実験室にて真空溶解し、熱延、酸洗を行
った。引き続きこの熱延板に75％Ｈ2-25％Ｎ2雰囲気で8
30℃×３hrの熱延板焼鈍を施した。その後、冷圧率20〜
90％で一次の冷間圧延を行い、950℃×２minの中間焼鈍
後、冷圧率20〜90％で二次の冷間圧延を行うことによ
り、最終板厚0.35mmとし、引き続き10％Ｈ2-90％Ｎ2雰
囲気で950℃×１minの仕上焼鈍を行った。
【００３０】図３に一次、二次の冷圧率と磁束密度の関
係を示す。なお、比較のため一冷圧により作製したサン
プルの磁束密度は1.68Ｔであった。図３より、一次冷圧
率が30〜80％、二次冷圧率が30〜80％の材料において磁
束密度が向上しており、特に一次冷圧率が50〜70％、二
次冷圧率が50〜70％の場合に磁束密度はより一層向上す
ることがわかる。
係を示す。なお、比較のため一冷圧により作製したサン
プルの磁束密度は1.68Ｔであった。図３より、一次冷圧
率が30〜80％、二次冷圧率が30〜80％の材料において磁
束密度が向上しており、特に一次冷圧率が50〜70％、二
次冷圧率が50〜70％の場合に磁束密度はより一層向上す
ることがわかる。
【００３１】以上のことから、請求項１に係る発明にお
いては、一次冷圧率を30〜80％、二次冷圧率を30〜80％
に限定するが、一次冷圧率は50〜70％、二次冷圧率は50
〜70％とすることがより望ましいので、請求項２ないし
請求項４にかかる発明においては、一方又は両方をこれ
らの値に限定する。
いては、一次冷圧率を30〜80％、二次冷圧率を30〜80％
に限定するが、一次冷圧率は50〜70％、二次冷圧率は50
〜70％とすることがより望ましいので、請求項２ないし
請求項４にかかる発明においては、一方又は両方をこれ
らの値に限定する。
【００３２】二冷圧を行う場合の中間焼鈍温度は、700
℃以上、1000℃以下とする。700℃以上とするのは、700
℃未満では再結晶が進まず、磁束密度が向上しないため
である。一方、1000℃以下とするのは、1000℃超となっ
た場合には窒化、内部酸化が顕著となって、鉄損が増大
するためである。
℃以上、1000℃以下とする。700℃以上とするのは、700
℃未満では再結晶が進まず、磁束密度が向上しないため
である。一方、1000℃以下とするのは、1000℃超となっ
た場合には窒化、内部酸化が顕著となって、鉄損が増大
するためである。
【００３３】（その他の成分の限定理由）次に、その他
の成分の限定理由について説明する。 Ｃ： Ｃは磁気時効の問題があるため0.005％以下とす
る。 Si： Siは鋼板の固有抵抗を上げるために有効な元素で
あるが、4.0％を超えると飽和磁束密度の低下に伴い磁
束密度が低下するため上限を4.0％とする。 Mn： Mnは熱間圧延時の赤熱脆性を防止するために0.05
％以上必要であるが、1.5％以上になると磁束密度を低
下させるので0.05〜1.5％とする。
の成分の限定理由について説明する。 Ｃ： Ｃは磁気時効の問題があるため0.005％以下とす
る。 Si： Siは鋼板の固有抵抗を上げるために有効な元素で
あるが、4.0％を超えると飽和磁束密度の低下に伴い磁
束密度が低下するため上限を4.0％とする。 Mn： Mnは熱間圧延時の赤熱脆性を防止するために0.05
％以上必要であるが、1.5％以上になると磁束密度を低
下させるので0.05〜1.5％とする。
【００３４】Ｐ： Ｐは鋼板の打ち抜き性を改善するた
めに必要な元素であるが、0.2％を超えて含有させると
鋼板が脆化するため0.2％以下とする。 Ｎ： Ｎは、含有量が多い場合にはAlＮの析出量が多く
なり、鉄損を増大させるため0.005％以下とする。 Al： AlはSiと同様、固有抵抗を上げるために有効な元
素であるが、1.5％を超えると飽和磁束密度の低下に伴
い磁束密度が低下するため上限を1.5％とする。また、
0.1％未満の場合にはAlＮが微細化し粒成長性が低下す
るため下限を0.1％とする。
めに必要な元素であるが、0.2％を超えて含有させると
鋼板が脆化するため0.2％以下とする。 Ｎ： Ｎは、含有量が多い場合にはAlＮの析出量が多く
なり、鉄損を増大させるため0.005％以下とする。 Al： AlはSiと同様、固有抵抗を上げるために有効な元
素であるが、1.5％を超えると飽和磁束密度の低下に伴
い磁束密度が低下するため上限を1.5％とする。また、
0.1％未満の場合にはAlＮが微細化し粒成長性が低下す
るため下限を0.1％とする。
【００３５】（製造方法）本発明においては、Ｓ、Sb、
Snをはじめとする所定の成分が所定の範囲にあり、かつ
冷圧条件が所定の範囲内であれば、他の製造条件は、通
常の無方向性電磁鋼板を製造する条件でかまわない。す
なわち、転炉で吹練した溶鋼を脱ガス処理、脱硫処理し
て所定の成分に調整し、引き続き鋳造、熱間圧延を行
う。熱間圧延時の仕上焼鈍温度、巻取り温度は特に規定
する必要はなく、通常の無方向性電磁鋼板を製造する温
度でかまわない。また、熱延後の熱延板焼鈍は行っても
良いが必須ではない。次いで中間焼鈍をはさんだ２回以
上の冷間圧延により所定の板厚とした後に、最終焼鈍を
行う。
Snをはじめとする所定の成分が所定の範囲にあり、かつ
冷圧条件が所定の範囲内であれば、他の製造条件は、通
常の無方向性電磁鋼板を製造する条件でかまわない。す
なわち、転炉で吹練した溶鋼を脱ガス処理、脱硫処理し
て所定の成分に調整し、引き続き鋳造、熱間圧延を行
う。熱間圧延時の仕上焼鈍温度、巻取り温度は特に規定
する必要はなく、通常の無方向性電磁鋼板を製造する温
度でかまわない。また、熱延後の熱延板焼鈍は行っても
良いが必須ではない。次いで中間焼鈍をはさんだ２回以
上の冷間圧延により所定の板厚とした後に、最終焼鈍を
行う。
【００３６】
【実施例】鋼を転炉で吹練した後に、脱ガス処理により
表１に示すように成分調整し（成分値として示されてい
ない残部はFe及び微量元素）、鋳造によりスラブを作製
した。得られたスラブを1200℃で１hr加熱した後、板厚
2.0mmまで熱間圧延を行った。熱延仕上げ温度は800℃と
し、巻取り温度は550℃とした。その後、830℃×３hrの
熱延板焼鈍を施し、中間焼鈍を挟んだ２回冷圧により最
終板厚0.35mmとし、表２に示す仕上焼鈍条件で焼鈍を行
った。表１と表２のNo.は、それぞれ対応している。磁
気測定はエプスタイン試験片を用いて行った。各鋼板の
磁気特性を表２に併せて示す。
表１に示すように成分調整し（成分値として示されてい
ない残部はFe及び微量元素）、鋳造によりスラブを作製
した。得られたスラブを1200℃で１hr加熱した後、板厚
2.0mmまで熱間圧延を行った。熱延仕上げ温度は800℃と
し、巻取り温度は550℃とした。その後、830℃×３hrの
熱延板焼鈍を施し、中間焼鈍を挟んだ２回冷圧により最
終板厚0.35mmとし、表２に示す仕上焼鈍条件で焼鈍を行
った。表１と表２のNo.は、それぞれ対応している。磁
気測定はエプスタイン試験片を用いて行った。各鋼板の
磁気特性を表２に併せて示す。
【００３７】表１、表２より、Ｓ、Sb、Snをはじめ所定
の鋼板成分を本発明の範囲とし、かつ、一次の冷圧率、
二次の冷圧率、中間焼鈍温度を本発明の範囲とした本発
明鋼（No.1〜No.10）は、鉄損Ｗ15/50が低く、かつ磁束
密度Ｂ50が高い。
の鋼板成分を本発明の範囲とし、かつ、一次の冷圧率、
二次の冷圧率、中間焼鈍温度を本発明の範囲とした本発
明鋼（No.1〜No.10）は、鉄損Ｗ15/50が低く、かつ磁束
密度Ｂ50が高い。
【００３８】これに対し、No.11の鋼板はＳ含有量とSb+
Sn/2の値が、No.12の鋼板はSb+Sn/2の値が、それぞれ本
発明の範囲を外れているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっ
ている。
Sn/2の値が、No.12の鋼板はSb+Sn/2の値が、それぞれ本
発明の範囲を外れているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっ
ている。
【００３９】No.13の鋼板は、二次冷圧率が、No.14の鋼
板は一次冷圧率と二次冷圧率が、No.15の鋼板、No.16の
鋼板は一次冷圧率が、No.17の鋼板は二次冷圧率が、そ
れぞれ本発明の範囲を外れているので、鉄損Ｗ15/50は
本発明鋼と同程度であるものの、磁束密度Ｂ50が低い。
板は一次冷圧率と二次冷圧率が、No.15の鋼板、No.16の
鋼板は一次冷圧率が、No.17の鋼板は二次冷圧率が、そ
れぞれ本発明の範囲を外れているので、鉄損Ｗ15/50は
本発明鋼と同程度であるものの、磁束密度Ｂ50が低い。
【００４０】No.18の鋼板は、中間焼鈍温度が本発明の
範囲を下回っているので、鉄損Ｗ15/50は本発明鋼と同
程度であるものの、磁束密度Ｂ50が低い。一方、No.19
の鋼板は、中間焼鈍温度が本発明の範囲を上回っている
ので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。
範囲を下回っているので、鉄損Ｗ15/50は本発明鋼と同
程度であるものの、磁束密度Ｂ50が低い。一方、No.19
の鋼板は、中間焼鈍温度が本発明の範囲を上回っている
ので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。
【００４１】No.20の鋼板は、Ｃ含有量が本発明の範囲
を上回っているので、鉄損Ｗ15/50が高いばかりでなく
磁気時効の問題を有している。No.21の鋼板は、Si含有
量が本発明の範囲を上回っているので、鉄損Ｗ15/50は
本発明鋼より低いものの、磁束密度Ｂ50が低くなってい
る。No.22の鋼板は、Mn含有量が本発明の範囲を下回っ
ているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。一方、No.
23の鋼板は、Mn含有量が本発明の範囲を上回っているの
で、磁束密度Ｂ50が低くなっている。
を上回っているので、鉄損Ｗ15/50が高いばかりでなく
磁気時効の問題を有している。No.21の鋼板は、Si含有
量が本発明の範囲を上回っているので、鉄損Ｗ15/50は
本発明鋼より低いものの、磁束密度Ｂ50が低くなってい
る。No.22の鋼板は、Mn含有量が本発明の範囲を下回っ
ているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。一方、No.
23の鋼板は、Mn含有量が本発明の範囲を上回っているの
で、磁束密度Ｂ50が低くなっている。
【００４２】No.24の鋼板は、Ｎ含有量が本発明の範囲
を上回っているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。N
o.25の鋼板は、Al含有量が本発明の範囲を下回っている
ので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。一方、No.26の鋼
板は、Al含有量が本発明の範囲を上回っているので、磁
束密度Ｂ50が低くなっている。
を上回っているので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。N
o.25の鋼板は、Al含有量が本発明の範囲を下回っている
ので、鉄損Ｗ15/50が高くなっている。一方、No.26の鋼
板は、Al含有量が本発明の範囲を上回っているので、磁
束密度Ｂ50が低くなっている。
【００４３】
【表１】
【００４４】
【表２】
【００４５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、Ｓ含有量、Sb、Sn含有量をはじめとする所定の成分
を所定範囲に限定し、かつ、一次冷圧率、二次冷圧率、
中間焼鈍温度を所定範囲に限定しているので、磁束密度
が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板を得ることができ
る。
は、Ｓ含有量、Sb、Sn含有量をはじめとする所定の成分
を所定範囲に限定し、かつ、一次冷圧率、二次冷圧率、
中間焼鈍温度を所定範囲に限定しているので、磁束密度
が高く鉄損の低い無方向性電磁鋼板を得ることができ
る。
【００４６】本発明によって得られた無方向性電磁鋼板
は、モータやトランスのコア等、低い鉄損と高い磁束密
度が要求される電気材料に用いるのに好適である。
は、モータやトランスのコア等、低い鉄損と高い磁束密
度が要求される電気材料に用いるのに好適である。
【図１】 Ｓ量と仕上焼鈍後の磁気特性との関係を示す
図である。
図である。
【図２】 Sb量と仕上焼鈍後の磁気特性との関係を示す
図である。
図である。
【図３】 冷圧率と仕上焼鈍後の磁気特性との関係を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 靖 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4K033 AA01 CA02 CA03 CA08 CA09 CA10 FA00 GA00 HA04 JA01 KA00
Claims (5)
- 【請求項１】 重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を30〜80％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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３】 重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を30〜80％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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４】 重量％で、Ｃ：0.005％以下、Si：4.0％
以下、Mn：0.05〜1.5％、Ｐ：0.2％以下、Ｎ：0.005％
以下（０を含む）、Ｓ：0.001％以下、Al：0.1〜1.5％
を含有し、SbとSnの少なくとも一方をSb+Sn/2で0.001〜
0.05％含有する素材を熱間圧延した後、酸洗、冷間圧延
および仕上焼鈍をへて無方向性電磁鋼板を製造する方法
であって、冷圧率を50〜70％として一次の冷間圧延を行
い、続いて700〜1000℃で焼鈍後、冷圧率を50〜70％と
して二次の冷間圧延を行う工程を含むことを特徴とする
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５】 請求項１から請求項４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であっ
て、Sb+Sn/2の範囲を0.001〜0.005％としたことを特徴
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198157A JP2000017330A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP10198157A JP2000017330A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000017330A true JP2000017330A (ja) | 2000-01-18 |
Family
ID=16386420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10198157A Pending JP2000017330A (ja) | 1998-06-30 | 1998-06-30 | 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) | JP2000017330A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008127612A (ja) * | 2006-11-17 | 2008-06-05 | Nippon Steel Corp | 分割コア用無方向性電磁鋼板 |
| JP2012001772A (ja) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2012036458A (ja) * | 2010-08-09 | 2012-02-23 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| CN102925793A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种磁感≥1．8t的无取向电工钢及其生产方法 |
| JP2013091837A (ja) * | 2011-10-27 | 2013-05-16 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | 圧延方向の磁気特性が良好な無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| US8882284B2 (en) | 2010-03-03 | 2014-11-11 | Cree, Inc. | LED lamp or bulb with remote phosphor and diffuser configuration with enhanced scattering properties |
-
1998
- 1998-06-30 JP JP10198157A patent/JP2000017330A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN102925793A (zh) * | 2012-11-27 | 2013-02-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种磁感≥1．8t的无取向电工钢及其生产方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050218 |
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| A02 | Decision of refusal |
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