JP2002294414A - 加工性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工性に優れた無方向性電磁鋼板およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 ｍａｓｓ％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：
２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１〜２ ％、Ｓ：０．０
３％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．０１％以下、ま
たはさらに、ＳｎおよびＳｂの１種または２種をＳｂ+
Ｓｎ／２として０．００２〜０．１５％含み、Ｔｉおよ
びＮｂをこれらの含有量の総和で０．０００５〜０．０
１％含み、かつＣ含有量[％Ｃ]とＴｉとＮｂの含有量の
総和[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]および結晶粒径ｄ（μｍ）が下式
を満たし、残部実質的にＦｅからなり、降伏伸びＹＰＥ
Ｌが２％以下である加工性に優れた無方向性電磁鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モータや発電機の
鉄心材料等に使用される電磁鋼板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家電・ＯＡ機器の省エネ対策、あ
るいは自動車電装品の小型・高効率化の動きを受けて、
これまで冷延鋼板（以下、ＳＰＣＣと称す）が使用され
てきた小型モータや小型発電機（オルタネータ）等の用
途に、電磁鋼板の適用が検討されつつある。このような
用途には、例えば、クロー型ＰＭステッピングモータの
ようにヨーク部をプレス加工するものや、オルタネータ
のようにステータ部を板面方向に曲げ加工（ヘリカル積
層）するものがあり、電磁鋼板を適用するにあたって
は、磁気特性だけでなく、ＳＰＣＣと同等の優れた加工
性も要求されている。

【０００３】さらに、最近ではモータコアの新しい組立
工法も開発されつつあり、例えばサーボモータでは、ポ
キポキコアとも呼ばれる、ステータの一部を曲げ加工し
てコア形状に成形するものもある。

【０００４】このように、無方向性電磁鋼板における適
用品種の拡大、あるいは新たな組立工法の導入に伴い、
打ち抜き加工が主流であった電磁鋼板において曲げ加工
性、プレス成形性といった新たな鋼板性能が要求されつ
つある。これに対し、特開平０９−２５６１１９号公報
では、成分と製造条件の適正化により曲げ加工時の腰折
れの原因となる降伏伸び（以下、ＹＰＥＬと称す）を低
減する工夫がなされており、具体的には、Ｎを固定する
ためにＡｌを０．１５〜０．５０％含有した電磁鋼板に
スキンパス圧延を施す方法が開示されている。

【０００５】また、特開平２−２８２４２３号公報で
は、良好な磁気特性とプレス成形性を付与するために、
脱酸形態と析出物の種類を適正化して、面内異方性、降
伏強度（以下、ＹＳと称す）、ＹＰＥＬを低減する技術
が開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
０９−２５６１１９号公報では、加工性を向上させる手
段として０．８％以上の伸長率のスキンパス圧延を必要
とするので、磁気特性の大幅な劣化を招く。さらに、Ｃ
は固溶した状態で存在するため、時効によりＹＰＥＬが
再発現して加工性の劣化が生じる問題を有している。

【０００７】また、特開平２−２８２４２３号公報で
は、時効性の低減は十分とはいえず、さらなる加工性の
向上が望まれている。

【０００８】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、加工性に優れた無方向性電磁鋼板およびその
製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、磁気特性
と加工性に優れた無方向性電磁鋼板を得るために、磁気
特性の劣化を極力抑えながら加工性の劣化原因となるＹ
ＰＥＬの低減手法について鋭意研究を重ねた。その結
果、以下に示す３つの知見を得た。 （１）電磁鋼板で通常３〜６％存在するＹＰＥＬは、固
溶Ｃの大幅な低減と結晶粒の十分な粗大化を同時に図る
ことにより格段に低減される。そして、固溶Ｃの低減に
は、Ｃ含有量の低減に加えて、Ｔｉ、Ｎｂ等の炭窒化物
形成元素を微量含有させることが有効である。 （２）脱炭焼鈍によりＣの低減を行う場合は、微量のＳ
ｂ及び／又はＳｎを添加することで磁気特性が改善され
る。 （３）０．４％以上の伸長率でスキンパス圧延を施すこ
とによりＹＰＥＬは一層低減される。

【００１０】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
で、以下のような構成を有する。

【００１１】[１] ｍａｓｓ％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍ
ｎ：２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１〜２ ％、Ｓ：
０．０３％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．０１％以
下、ＴｉおよびＮｂをこれらの含有量の総和で０．００
０５〜０．０１％含み、かつＣ含有量[％Ｃ]とＴｉとＮ
ｂの含有量の総和[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]および結晶粒径ｄ
（μｍ）が下式を満たし、残部実質的にＦｅからなり、
降伏伸びＹＰＥＬが２％以下であることを特徴とする加
工性に優れた無方向性電磁鋼板。 （[％Ｃ]−０．１５×[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]）／ｄ^2/3≦
１．３×１０^-4

【００１２】[２]前記 [１]において、さらに、ｍａｓ
ｓ％で、ＳｎおよびＳｂの１種または２種をＳｂ+Ｓｎ
／２として０．００２〜０．１５％含むことを特徴とす
る加工性に優れた無方向性電磁鋼板。

【００１３】[３]前記 [１]および [２]に記載の電磁鋼
板を製造するに際し、連続焼鈍温度：７００〜９５０℃
で連続焼鈍時間：３０ｓｅｃ以上の連続焼鈍を施す、又
は、バッチ焼鈍温度：６００〜１０００℃でバッチ焼鈍
後冷却速度：１℃／ｓｅｃ以下で冷却することを特徴と
する加工性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。

【００１４】[４] 前記 [３]において、さらに、伸長
率：０．４％以上のスキンパス圧延を施すことを特徴と
する加工性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。

【００１５】なお、これらの手段において「残部実質的
にＦｅ」とは、本発明の作用効果を無くさない限り不可
避不純物をはじめ、他の微量元素を含有するものが本発
明の範囲に含まれ得ることを意味する。また、本明細書
において鋼の成分を示す％はすべてｍａｓｓ％である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由とともに説明する。電磁鋼板では通常３〜６％のＹＰ
ＥＬが存在しており、このＹＰＥＬの存在は曲げ加工時
の腰折れやプレス加工時のしわ模様を発生させる原因と
なる。また、腰折れが発生した部分では局部的に大きな
塑性変形が加わるのでコア材の一部に破断を引き起こす
場合もある。

【００１７】このＹＰＥＬは固溶Ｃや固溶Ｎ等の固溶元
素の存在により発生するが、通常、電磁鋼板では０．０
０１５〜０．００５０％のＣを含有するのでＹＰＥＬを
低減するのは容易ではなかった。例えば、０．００１５
〜０．００５０％のＣをセメンタイト系のカーバイトと
して析出させることは難しく、またスキンパス圧延を実
施したとしても固溶Ｃは存在したままなので、時効によ
り加工性の劣化が生じる。

【００１８】そこで、本発明者らは、ＹＰＥＬを低減し
かつ加工性を向上させる手段として、固溶Ｃの低減と結
晶粒径の適正化に着目してＹＰＥＬ低減の検討を行っ
た。固溶Ｃの低減手段として、製鋼脱ガス処理、あるい
は脱炭焼鈍によるＣ含有量の低減に加えて、炭窒化物形
成元素であるＴｉ、Ｎｂの析出を利用することも試み
た。

【００１９】その結果、製鋼処理、脱炭焼鈍等でＣの含
有量を極力低減するとともに、 Ｔｉ、Ｎｂを鋼板の粒
成長性があまり劣化しない範囲、すなわちＴｉ、Ｎｂの
総量で５〜１００ｐｐｍの範囲で含有させ、さらに結晶
粒径を所定範囲まで粗大化して歪の伝播性を高めること
により、ＹＰＥＬは従来の電磁鋼板より格段に低減され
ることを見いだした。詳細を以下に記す。

【００２０】最初に、ＹＰＥＬに及ぼすＣ含有量、Ｔｉ
含有量、Ｎｂ含有量、結晶粒径の影響を調査した。

【００２１】Ｃ：０．００４０％、Ｓｉ：０．２％、Ｍ
ｎ：０．３５％、Ｐ：０．１％、Ｓ：０．００３％、ｓ
ｏｌ．Ａｌ：０．２５％、Ｎ：０．００２５％とし、Ｔ
ｉ：０〜０．０１％、Ｎｂ：０〜０．０１％と変化させ
た鋼を溶解し、熱間圧延を施して、板厚２ｍｍの熱延板
を得た。この時のスラブの加熱温度は１２００℃とし、
仕上げ圧延温度は８１０℃、巻取温度は６７０℃とし
た。なお、Ｎを粗大な窒化物として固定しＹＰＥＬに及
ぼす固溶Ｎの影響をなくすために、Ａｌを０．２５％含
有する鋼を選定した。

【００２２】引き続き、板厚０．５ｍｍまで冷間圧延し
た後に、５％Ｈ₂−９５％Ｎ₂、露点：−４０〜２０℃の
雰囲気中で７１０〜９４０℃×４０〜７０ｓｅｃの焼鈍
を施し、Ｃ含有量を０〜０．００４０％の範囲に調整
し、結晶粒径が１１〜８８μｍの範囲の供試材を得た。

【００２３】図１にこのようにして得られた供試材のう
ち、Ｔｉが０．０００５％、Ｎｂが０．０００２％含有
しており結晶粒径が１８μｍの供試材、ならびにＴｉを
０．００３０％、Ｎｂを０．００１０％含有しており結
晶粒径が１８μｍの供試材のＣ含有量とＹＰＥＬの関係
を示す。ここで、ＹＰＥＬの測定はＪＩＳ５号引張試験
片にて行った。

【００２４】図１より、Ｔｉを０．０００５％含有する
供試材、Ｔｉを０．００３０％含有する供試材ともに、
Ｃ含有量低減に伴いＹＰＥＬは低減することがわかる。
そして、Ｔｉを０．０００５％含有する供試材では、Ｃ
含有量が０．００１５％以下の領域で特にＹＰＥＬの減
少幅が大きくなり、Ｃ含有量が０．００１０％以下の領
域ではＹＰＥＬは２％以下にまで低減されることがわか
る。また、Ｔｉを０．００３０％含有する供試材では、
Ｃ含有量が０．００１５％以下の領域でＹＰＥＬが２％
以下に低減されている。

【００２５】上記原因を調査するために、電子顕微鏡、
抽出残渣を利用して上記で得られた供試材について析出
物の調査を行ったところ、Ｔｉ、Ｎｂを含有する供試材
では、焼鈍時にＴｉ−Ｎｂ系の炭化物が析出してＣを固
定していることが判明した。そこで、鋼板組成、結晶粒
径及び機械特性との関係を明らかにするために、種々の
Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ含有量、結晶粒径を有する供試材につい
て、焼鈍後の化学成分、結晶粒径とＹＰＥＬの関係を整
理した。ここで、供試材はＣ、Ｔｉ、Ｎｂ含有量を変え
た以外は図１と同様である。図２に結晶粒径、焼鈍後の
化学成分及びＹＰＥＬとの関係を示す。なお、良好な曲
げ加工性を確保するためには、ＹＰＥＬを２％以下にす
る必要があるので、図２において、ＹＰＥＬ≦２％の鋼
板を○で、ＹＰＥＬ＞２％の鋼板を●として示した。

【００２６】図２より、 Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ含有量、結晶
粒径が（[％Ｃ]−０．１５×[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]／ｄ^2/3
≦１．３×１０^-4を満たすときにＹＰＥＬは２％以下に
低減されることがわかる。

【００２７】次に、磁気特性と耐時効性を調査するため
に、上記で得られた供試材のうち、Ｃ含有量が０．００
１０％でＴｉ含有量が０．００３０％、Ｎｂ含有量が
０．００１０％であり、なおかつ結晶粒径が１８μｍの
供試材とＣ含有量が０．００２５％でＴｉ含有量が０．
００３０％、Ｎｂ含有量が０．００１０％であり、なお
かつ結晶粒径が１８μｍの供試材について、磁気特性、
機械特性の時効挙動を調査した。さらに、Ｃ含有量が
０．００２５％の供試材については仕上焼鈍後に伸長率
１％のスキンパス圧延を実施し、スキンパス圧延材の時
効挙動も調査した。得られた結果を表１に示す。ここ
で、時効処理は、２５℃の恒温槽で最大９０日保持する
ことにより行った。また、磁気特性の測定は２５ｃｍエ
プスタイン法により行った。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１より、Ｃ含有量が０．００１０％の供
試材では、鉄損、ＹＰＥＬ、ＹＳともに低く、時効によ
るＹＰＥＬ、ＹＳの増加も生じない。また、磁気特性も
良好である。一方、Ｃ含有量が０．００２５％の供試材
では、ＹＰＥＬ、ＹＳはともに高い。スキンパス圧延を
施した供試材では、磁気特性が劣化するうえに、時効に
よりＹＰＥＬが増加している 以上の理由により、Ｃ含有量が０．００１０％でＴｉ含
有量が０．００３０％、Ｎｂ含有量が０．００１０％で
あり、なおかつ結晶粒径が１８μｍの供試材の鋼板、す
なわち、Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ含有量と結晶粒径が（[％Ｃ]−
０．１５×[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]／ｄ^2/3≦１．３×１０^-4
の範囲にある鋼板では、ＹＰＥＬが低く、なおかつ磁気
特性と耐時効性にも優れていることがわかる。

【００３０】次に、図２で得られた供試材のうち、Ｃ含
有量が０．００１６〜０．００１８％の供試材につい
て、Ｔｉ、Ｎｂ含有量と機械特性、磁気特性の関係を調
査した。得られた結果を表２に示す。

【００３１】

【表２】

【００３２】表２より、Ｔｉ、Ｎｂの含有量が総量で
０．０００５〜０．０１％の範囲内にあるときはＹＰＥ
Ｌ、磁気特性とも良好であるが、０．０１％を超えるも
のでは磁気特性が極端に劣化することがわかる。その原
因を光学顕微鏡、ＴＥＭにて調査したところ、Ｔｉ、Ｎ
ｂの含有量が多すぎると、ＴｉＣ、ＮｂＣ、ＴｉＳ、Ｔ
ｉＮ等の析出物が増加して熱延板および焼鈍板の粒成長
性が著しく劣化していることが判明した。

【００３３】以上の理由により、本発明では、Ｃ含有量
[％Ｃ]、ＴｉとＮｂの含有量の総和[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]と
結晶粒径ｄ（μｍ）は、[％Ｃ]−０．１５×[％Ｔｉ＋
％Ｎｂ]／ｄ^2/3≦１．３×１０^-4を満たすものとする
（ただし、Ｃ含有量は０％の場合を含む）。また、Ｔｉ
とＮｂの含有量はこれらの総和で０．０００５〜０．０
１％とする。

【００３４】ところで、脱炭焼鈍を施してＣを低減した
場合には、鋼板の表層１０〜２０μｍに酸化や窒化の生
じた領域が観察された。この酸化や窒化は、磁気特性の
劣化の原因となり、これらを防止すれば磁気特性がさら
に向上すると考えられる。

【００３５】そこで、さらなる磁気特性の向上を目的と
して、本発明者らは微量のＳｎ、Ｓｂ添加に着目し、図
２で得られた供試材にＳｂを添加し、酸化および窒化の
防止について検討を行った。得られた結果を表３に示
す。

【００３６】

【表３】

【００３７】表３より、微量のＳｂの添加により磁気特
性が向上することがわかる。そこで、Ｓｎ、Ｓｂの効果
についてさらに詳細な調査を行ったところ、ＳｎはＳｂ
と同じように酸化および窒化の防止効果はあること、そ
の効果はＳｂより弱く、Ｓｂと同等の効果を得るために
はＳｂの２倍の含有量を必要とすることが判明した。さ
らに、Ｓｂ＋Ｓｎ／２で０．００２未満の添加では酸化
および窒化の防止効果は小さく、一方、Ｓｂ＋Ｓｎ／２
で０．１５％超えの添加では材料の脆化、磁気特性の劣
化を招くことが判明した。したがって、以上の理由によ
り、本発明では、ＳｎおよびＳｂの１種または２種をＳ
ｂ+Ｓｎ／２として０．００２〜０．１５％の範囲で含
有させることが望ましい。

【００３８】次に、生産性に悪影響を与えることなくＹ
ＰＥＬを２％以下に低減するための製造条件について検
討を行うため、Ｃ含有量が０．００１０％でＴｉ含有量
が０．００３０％、Ｎｂ含有量が０．００１０％の鋼板
について仕上げ焼鈍（連続焼鈍）条件とＹＰＥＬの関係
について調査を行った。なお、ここで、得られた結果を
表４に示す。なお、ここで、Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ以外の成分
及び仕上げ焼鈍（連続焼鈍）条件以外は図１と同様であ
る。仕上げ焼鈍時間を調整することにより結晶粒径を１
７〜１８μｍに調整した。また、連続焼鈍での生産性を
考慮して、焼鈍後の冷却は、６５０℃までの冷却速度を
１０℃／ｓｅｃ、６５０℃から室温までの温度域の冷却
速度を２０℃／ｓｅｃとした。

【００３９】

【表４】

【００４０】表４より、連続焼鈍を想定した短時間焼鈍
では、７００〜９５０℃の範囲で３０ｓｅｃ以上の仕上
げ焼鈍を行えば、ＹＰＥＬが２％以下に低減出来ること
がわかる。７００℃以下では、再結晶させるための焼鈍
時間が長くなり、また、９５０℃を超えるとＴｉＣ、Ｎ
ｂＣの一部が固溶するので十分ＹＰＥＬが低減されず、
十分な効果を得るには冷却速度をさらに遅くする等の対
策が必要となる。

【００４１】以上の理由により、生産性に悪影響が生じ
ない範囲で、仕上げ焼鈍に連続焼鈍を適用する場合は、
連続焼鈍温度を７００〜９５０℃の範囲で連続焼鈍時間
を３０ｓｅｃ以上とすることが望ましい。

【００４２】一方、バッチ焼鈍を施す場合には、一旦、
ＴｉＣ、ＮｂＣ等の析出物が固溶したとしても、冷却中
に析出させることは可能である。そこで、上記を考慮し
た上で、バッチ焼鈍を用いた場合のＹＰＥＬを低減する
製造条件について検討を行うため、Ｃ含有量が０．００
１４％でＴｉ含有量が０．００４０％、Ｎｂ含有量が
０．００２０％の鋼板についてバッチ焼鈍条件とＹＰＥ
Ｌの関係について調査を行った。得られた結果を表５に
示す。なお、ここで、Ｃ、Ｔｉ、Ｎｂ以外の成分及びバ
ッチ焼鈍（連続焼鈍）条件以外は図１と同様である。ま
た、バッチ焼鈍における昇温速度は０．２℃／ｓｅｃと
し、均熱時間は３０〜６０ｍｉｎとした。また、バッチ
焼鈍後の冷却は、通常、冷却速度１℃／ｓｅｃ以下で行
われるので、冷却速度１℃／ｓｅｃ以下の範囲で冷却を
行った。

【００４３】

【表５】

【００４４】表５より、６００〜１０００℃の範囲でバ
ッチ焼鈍した後に１℃／ｓｅｃ以下の冷却を行えば、十
分ＴｉＣ、ＮｂＣ等は析出されＹＰＥＬは低減されるこ
とがわかる。

【００４５】以上の理由により、仕上げ焼鈍にバッチ焼
鈍を適用する場合は、焼鈍温度を６００〜１０００℃の
範囲とし、その後の冷却を冷却速度を１℃／ｓｅｃ以下
で行うことが望ましい。

【００４６】ところで、オルタネータコア材のように極
めて高い曲げ成形性が要求される用途では、ユーザでの
加工性、生産性向上の観点から、磁気特性をある程度犠
牲にしてもＹＰＥＬのさらなる低減が望まれる。そこ
で、ＹＰＥＬのさらなる低減を目的として、スキンパス
圧延の実施による一層のＹＰＥＬの低減を検討した。

【００４７】Ｃ：０．００２５％、Ｓｉ：０．２％、Ｍ
ｎ：０．３５％、Ｐ：０．１％、Ｓ：０．００３％、ｓ
ｏｌ．Ａｌ：０．２５％、Ｎ：０．００２５％、Ｔｉ：
０．００３０％、Ｎｂ：０．００１０％とした鋼を溶解
し、熱間圧延、冷間圧延を施して０．５ｍｍの冷延板と
した。引き続き、５％Ｈ₂−９５％Ｎ₂、露点：−４０、
１５℃の雰囲気中で７７０℃×６０ｓｅｃの焼鈍を施
し、結晶粒径を１８μｍ、Ｃ含有量が０．００２５％と
０．００１０％の鋼板を得た。その後、スキンパス圧延
率を０〜２％の範囲で行い、さらに２５℃の高温槽の中
に最大で９０日保持し、時効性と磁気特性を調査した。
得られた結果を表６に示す。

【００４８】

【表６】

【００４９】表６より、Ｃ含有量が０．００１０％の鋼
板、すなわち本発明範囲内の鋼板では、０．４％のわず
かな伸長率でも十分ＹＰＥＬを低減することができ、さ
らに２５℃×９０日の時効試験後にもＹＰＥＬの再発現
がほとんど見られないことがわかる。

【００５０】一方、Ｃ含有量が０．００２５％の鋼板、
すなわち本発明範囲外の鋼板では、ＹＰＥＬをほぼ完全
に消失させるには０．８％以上の伸長率が必要であり、
磁気特性は劣化している。さらに、２５℃×９０日の時
効試験後にはＹＰＥＬが再発現することがわかる。以上
の理由により、本発明鋼板に、伸長率０．４％以上でス
キンパス圧延を施することによりＹＰＥＬがさらに低減
することがわかる。よって、一層のＹＰＥＬの低減を行
う場合は、伸長率０．４％以上でスキンパス圧延を行う
ことが望ましい。

【００５１】次にその他の成分の限定理由について説明
する。

【００５２】Ｓｉは鋼板の固有抵抗を上げて鉄損を低減
するのに有効な元素である。しかし、４％超えで添加し
ても鉄損の低減効果は小さく、ＹＳの上昇やＥＬの低下
による加工性の劣化を招く。以上の理由により、Ｓｉの
含有量は４％以下（但し、０％の場合を含む）とする。

【００５３】Ｍｎは、熱間圧延時の赤熱脆性の防止、粒
成長性向上の目的で添加される。しかし、２％を超えて
添加すると、磁気特性が劣化し、ＹＳの上昇やＥＬの低
下により加工性も劣化する。以上の理由により、Ｍｎの
含有量は２％以下（但し、０％の場合を含む）とする。

【００５４】ｓｏｌ．Ａｌは、Ｎを固定するとともに粒
成長性も確保する必要がある。よって、ｓｏｌ．Ａｌの
含有量は０．１％以上とする。ただし、２％を超えで添
加しても鉄損の低減効果は小さく、いたずらに強度上昇
を招くので、上限は２％以下とする。

【００５５】Ｓは０．０３％を超えると粒成長性の低下
および延性の低下を招くため０．０３％以下（但し、０
％の場合を含む）とする。

【００５６】ＰはＳｉと同様に鋼板の固有抵抗を上げて
鉄損を低減する元素である。ただし、０．２％を超えて
添加するとＹＳの上昇、ＥＬの低下による加工性の著し
い劣化を招くため、Ｐの含有量は０．２％以下（但し、
０％の場合を含む）とする。Ｎは０．０１％超えの添加
ではＡｌＮの析出量が多くなり、磁気特性の劣化や加工
性の劣化を招く。そのためＮの含有量は０．０１％以下
とする。次に本発明の加工性に優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法について説明する。

【００５７】本発明の鋼板を得るには、本発明で規定す
る成分、結晶粒径が本発明の範囲内とし、例えば、転炉
で吹練した溶鋼を脱ガス処理し所定の成分に調整し、引
き続き鋳造、熱間圧延を行う。ここで、熱間圧延条件
は、特に規定しないが、仕上圧延温度は７８０〜８５０
℃、巻取り温度は６００〜７２０℃の範囲とするのが好
ましい。また、熱間圧延後の熱延板焼鈍は行っても良い
が必須ではない。

【００５８】次いで一回の冷間圧延、もしくは中間焼鈍
をはさむ２回以上の冷間圧延により所定の板厚とした後
に、仕上げ焼鈍を行う。仕上げ焼鈍を連続焼鈍とする場
合には７００〜９５０℃の範囲で３０ｓｅｃ以上実施す
ることが望ましい。これは、９５０℃を超えるとＴｉ
Ｃ、ＮｂＣが一部固溶するのでＣを固定する効果が低下
すること、７００℃以下の温度では再結晶に要する焼鈍
時間が増大することによる。また、この温度域で完全に
再結晶させるためには、少なくとも３０ｓｅｃ以上の焼
鈍が必要であるので、焼鈍時間は３０ｓｅｃ以上とする
ことが望ましい。一方、仕上げ焼鈍をバッチ焼鈍とする
場合には６００〜１０００℃の範囲で焼鈍した後に１℃
／ｓｅｃ以下の冷却速度で冷却することが望ましい。こ
の範囲の焼鈍条件、冷却条件であれば十分な再結晶、析
出が行われるので、良好な特性が得られる。

【００５９】さらに、一層のＹＰＥＬの低減のためには
伸長率０．４％以上のスキンパス圧延を施すことが望ま
しい。

【００６０】なお、Ｃ含有量は、例えば、製鋼での真空
脱ガス、熱延板や冷延板への脱炭焼鈍の適用等により、
本発明の範囲とすることができる。

【００６１】また、本発明において、結晶粒径とは板厚
方向に切断した面内に存在する結晶粒の平均径であり、
例えば、最終焼鈍における焼鈍温度、焼鈍時間を調整す
ることにより本発明で規定する範囲とすることができ
る。

【００６２】また、無方向性電磁鋼板では鋼板の打ち抜
き性や絶縁性を向上する目的で、有機／無機混合被膜が
塗布される場合がある。しかし、本発明の効果は被膜の
塗布に拘わりなく得られるものであり、被膜を塗布した
場合にも同様の効果が得られる。

【００６３】以上より、本発明の加工性に優れた無方向
性電磁鋼板が得られる。

【００６４】

【実施例】転炉で吹練した溶鋼を脱ガス処理し、所定の
成分に鋳造後、１２００℃×１ｈｒのスラブ加熱を行っ
た後、板厚２．０ｍｍまで熱間圧延を行い、酸洗を行っ
た。引き続き、板厚０．５ｍｍまで冷間圧延を行った後
に、１０％Ｈ₂−９０％Ｎ₂、露点：−４０〜２０℃の雰
囲気で７００℃〜１０００℃×３０ｓｅｃ〜６０ｍｉｎ
の仕上焼鈍を行った。また、得られた鋼板の時効性を調
査するために、一部鋼板については仕上げ焼鈍後にスキ
ンパス圧延を実施した。

【００６５】仕上げ焼鈍後の鋼板の化学成分、鋼板の結
晶粒径を表７に、仕上げ焼鈍温度、仕上げ焼鈍時間、冷
却速度、スキンパス圧延の伸長率、仕上げ焼鈍後の鋼板
の機械特性、磁気特性を表８に示す。

【００６６】ここで、機械特性（ＹＰＥＬ）の測定はＪ
ＩＳ５号引張試験片にて行い、スキンパス圧延を実施し
たものについてはスキンパス圧延直後のＹＰＥＬと２５
℃の恒温槽にて９０日保持した後のＹＰＥＬを測定し
た。また、磁気測定は２５ｃｍエプスタイン試験片を用
いて行った。

【００６７】

【表７】

【００６８】

【表８】

【００６９】表８より、鋼板成分、結晶粒径を本発明範
囲内に制御した本発明例においては、ＹＰＥＬが低く磁
気特性に優れていることがわかる。また、２５℃×９０
日の時効後のＹＰＥＬも焼鈍後もしくはスキンパス圧延
後のＹＰＥＬとほば変わらず、時効によるＹＰＥＬの劣
化も生じないことがわかる。さらに、スキンパス圧延を
行った本発明例では、ＹＰＥＬがより低減されているこ
とがわかる。一方、Ｎo．８の比較例は、成分と結晶粒
径の関係が本発明の範囲外なのでＹＰＥＬが高い。Ｎ
o．９の比較例は、Ｔｉ＋Ｎｂの含有量が本発明の範囲
外なので、磁気特性に劣る。また、Ｎo．１０の比較例
は、焼鈍温度が本発明の範囲外なのでＹＰＥＬが高い。

【００７０】さらに、スキンパス圧延を行ったＮo．１
１の比較例は、スキンパス圧延直後のＹＰＥＬに比べ時
効後のＹＰＥＬが高くなっており、時効後のＹＰＥＬの
劣化が認められる。また、鉄損も劣る。

【００７１】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、加
工性および磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を得るこ
とができる。さらに、本発明鋼板を用いることによって
加工性向上し、その結果としてユーザーでの生産性、作
業性の向上、ならびに鉄損低減によるモータや発電器の
効率の向上に寄与することができ、モータや発電機の鉄
心材料等に使用される材料として最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｃ含有量とＹＰＥＬとの関係を示すグラフ。

【図２】結晶粒径とＣ、Ｔｉ、Ｎｂ含有量（[％Ｃ]−
０．１５×[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]）及びＹＰＥＬとの関係を
示すグラフ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｆ 1/16 Ｈ０１Ｆ 1/16 Ａ (72)発明者 寒川 孝 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 (72)発明者 占部 俊明 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 RA03 SA03 5E041 AA11 AA19 CA04

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ｍａｓｓ％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：
   ２％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．１〜２ ％、Ｓ：０．０
   ３％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．０１％以下、Ｔ
   ｉおよびＮｂをこれらの含有量の総和で０．０００５〜
   ０．０１％含み、かつＣ含有量[％Ｃ]とＴｉとＮｂの含
   有量の総和[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]および結晶粒径ｄ（μｍ）
   が下式を満たし、残部実質的にＦｅからなり、降伏伸び
   ＹＰＥＬが２％以下であることを特徴とする加工性に優
   れた無方向性電磁鋼板。 （[％Ｃ]−０．１５×[％Ｔｉ＋％Ｎｂ]）／ｄ^2/3≦
   １．３×１０^-4
2. 【請求項２】 さらに、ｍａｓｓ％で、ＳｎおよびＳｂ
   の１種または２種をＳｂ+Ｓｎ／２として０．００２〜
   ０．１５％含むことを特徴とする請求項１に記載の加工
   性に優れた無方向性電磁鋼板。
3. 【請求項３】 請求項１および２に記載の電磁鋼板を製
   造するに際し、連続焼鈍温度：７００〜９５０℃で連続
   焼鈍時間：３０ｓｅｃ以上の連続焼鈍を施す、又は、バ
   ッチ焼鈍温度：６００〜１０００℃でバッチ焼鈍後冷却
   速度：１℃／ｓｅｃ以下で冷却することを特徴とする加
   工性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】 さらに、伸長率：０．４％以上のスキン
   パス圧延を施すことを特徴とする請求項３に記載の加工
   性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。