JP2010229519A - 無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
無方向性電磁鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010229519A JP2010229519A JP2009079841A JP2009079841A JP2010229519A JP 2010229519 A JP2010229519 A JP 2010229519A JP 2009079841 A JP2009079841 A JP 2009079841A JP 2009079841 A JP2009079841 A JP 2009079841A JP 2010229519 A JP2010229519 A JP 2010229519A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steel sheet
- less
- slab
- hot
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
【解決手段】本発明は、質量%で、C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:1%以下、P:0.2%以下、S:0.03%以下、Al:2%以上4%以下、Ni:2%以下、Cu:1%超3%以下ならびに、Ti、Nb、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0.001%以上0.1%以下の範囲内で含有し、残部がFeおよび不純物からなる鋼組成を有するスラブに熱間圧延、冷間圧延および仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、上記スラブを熱間圧延に供するに際して、800℃以上の温度域における昇温速度を100℃/h以上として1120℃以上1240℃以下まで加熱することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。
【選択図】なし
Description
上記特許文献2に記載された発明では、仕上げ焼鈍温度が低いために、鋼板の結晶粒径が非常に小さく、鉄損が非常に劣るという問題がある。
上記特許文献3〜6に記載された発明では、上記問題は解決されるが、Cu含有鋼特有の表面欠陥が発生し、製品の歩留まりを低下させる場合がある。
なお、ここで規定する温度はスラブ表面温度である。
なお、各元素の含有量を示す「%」は、特に断りのない限り「質量%」を意味するものである。
以下、本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法におけるスラブの鋼組成および各工程について説明する。
(1)C
Cは鋼板の強度を高めるのに有効な元素である。しかしながら、C含有量が0.02%を超えるとセメンタイト、εカーバイドなどの炭化物が析出し、磁気特性劣化が顕著になる場合がある。したがって、C含有量は0.02%以下とする。また、より一層の磁気特性向上、特に鉄損を向上させるにはC含有量の上限を0.005%にするのが好ましい。一方、Ti,Nb,V,Zrなどの炭化物生成元素を0.01%以上含有させて析出強化を図る場合には、C含有量を0.005%〜0.02%に制御することが好ましい。
Siは鋼板の強度を高め、磁気特性を改善するには有効な元素であるが、本発明のようにCuを含有することを必須とする鋼板においては、熱間圧延によりCu溶融脆化割れを引き起こし表面性状が劣化する可能性がある。Si含有量が1%超では熱間圧延鋼板の表面性状が劣化して製品歩留まりが低下する場合がある。したがって、Si含有量は1%以下とする。さらに表面欠陥を抑制するには、Si含有量を0.2%以下にするのが好ましい。なお、Siは不可避的不純物として含有される元素であるが、その含有量は低いほど好ましいので、その下限は特に限定する必要はない。
Mnは不可避的不純物であり、添加する必要はない。しかしながら、Mnは鋼の比抵抗を高め、鉄損低減に有効であるので積極的に含有させてもよい。その効果を得るには0.1%以上含有させることが好ましい。一方、Mn含有量が1%を超えると原料コストが大きくなる場合がある。したがって、Mn含有量は1%以下に限定する。
Pは不可避的不純物であり、添加する必要はない。しかしながら、Pは固溶強化により鋼板の強度を高めるのに有効な元素であるので含有させてもよい。その効果を得るには0.03%以上含有させることが好ましい。一方、P含有量が0.2%を超えると鋼板の靱性が劣化し、熱間圧延鋼板が破断するおそれがある。したがって、P含有量は0.2%以下に限定する。
Sは不可避的不純物であり、添加する必要はない。S含有量が0.03%を超えると粗大なMn、Cu含有硫化物が形成され、鋼の靭性が劣化し、冷間圧延時に破断するおそれがある。したがって、S含有量は0.03%以下に限定する。また、磁気特性を改善するには、S含有量を0.006%以下とすることが好ましい。
Alは鋼の比抵抗を高め、鉄損低減に有効である。本発明では同様の効果を有するSiの含有量を低減しているのでAlを積極的に添加する必要がある。しかしながら、Al含有量が4%を超えると飽和磁束密度が著しく低下し、鉄心性能が劣化する可能性がある。一方、高周波の鉄損低減にはAlを2%以上含有させることが必要である。したがって、Al含有量は2%以上4%以下に限定する。さらに好ましくは、2.5%以上3.5%以下である。
Niは、鋼板の表面欠陥を防止するのに有効である。しかしながら、本発明においては、スラブ加熱条件を管理することにより、表面欠陥を抑制しているため、従来のように相当量のNiを含有させる必要はない。一方、Niは固溶強化により鋼板の強度を高めるのに有効でもあるので添加しても構わない。しかしながら、Niは高価な元素であるので、製造コストの観点からその含有量を2%以下とする。
Cuは本発明において必須の元素である。Cu析出物が非常に微細である場合には、磁気特性をほとんど劣化させることなく、強度特性を向上させる効果がある。しかしながら、Cu含有量が1%以下ではCu析出による強度上昇が十分得られない可能性がある。一方、Cu含有量が増加するにつれて時効硬化量は大きくなるが、3%を超えると仕上げ焼鈍時にCu析出物が不均一に分散して時効熱処理後の強度が低下し、また鋼板の磁束密度も低下する場合がある。したがって、Cu含有量は1%超3%以下に限定する。
Ti、Nb、VおよびZrは、炭化物などの析出物を形成して強度を向上させる作用を有する。上記作用による効果を得るために、Ti、Nb、VおよびZrの合計含有量を0.001%以上とする。一方、Ti、Nb、VおよびZrの合計含有量が0.1%を超えると、上記析出物が粗大化し磁気特性が劣化する場合がある。したがって、Ti、Nb、VおよびZrの合計含有量は0.001%以上0.1%以下とする。好ましくは、0.01%以上0.1%以下である。
本発明においては、上記鋼組成を有するスラブを熱間圧延に供するに際して、800℃以上の温度域における昇温速度を100℃/h以上として1120℃以上1240℃以下まで加熱する。なお、上述のように、ここで規定する温度はスラブ表面温度である。
本発明においては、スラブを熱間圧延に供する際のスラブ加熱処理におけるスラブ表面温度および昇温速度の条件を適切にすることが重要である。
スラブを熱間圧延に供する際のスラブ表面温度が1120℃未満では、スラブ加熱時に生成した酸化スケールが剥離しにくくなり、スケール押し込みによる表面疵が発生しやすくなる。一方、スラブを熱間圧延に供する際のスラブ表面温度が1240℃超では、溶融Cuに起因する脆化により表面割れ疵が発生しやすくなる。また、800℃以上の温度域における昇温速度が100℃/h未満の場合にも、同様にして表面割れ疵が発生しやすくなる。したがって、スラブを熱間圧延に供するに際して、800℃以上の温度域における昇温速度を100℃/h以上として1120℃以上1240℃以下まで加熱することとする。
本発明においては、上記熱間圧延工程により得られる熱間圧延鋼板に冷間圧延を施して冷間圧延鋼板とする。
中間焼鈍での焼鈍温度等の条件は、後述する熱延板焼鈍と同様にすることが好ましい。
本発明においては、上記冷間圧延工程により得られる冷間圧延鋼板に仕上げ焼鈍を施す。
仕上げ焼鈍温度は、900℃以上1100℃以下とすることが好ましい。仕上げ焼鈍温度が上記範囲未満では、再結晶粒成長が不十分となり磁気特性が著しく劣化する可能性がある。一方、仕上げ焼鈍温度が上記範囲を超えると、鋼板の粒径が著しく粗大化し、時効熱処理後のCu析出物が不均一に分散し、強度が低下する場合がある。より一層の鉄損低減には仕上げ焼鈍温度が高ければ高いほどよく、950℃以上とすることがより好ましい。
本発明において熱延板焼鈍工程は必須ではないが、冷間圧延の能率を高めることを可能とするのに有用な工程であるので、適宜採用してもよい。熱延板焼鈍を施す場合には、上述した鋼組成を有する熱間圧延鋼板に、600℃以上900℃以下の温度で10秒間以上保持する熱延板焼鈍を施すことが好ましい。熱延板焼鈍を施す場合における酸洗は、熱延板焼鈍前または熱延板焼鈍後のいずれに行ってもよい。
本発明においては、上記仕上げ焼鈍工程後に、一般的な方法にしたがって、有機成分のみ、無機成分のみ、あるいは有機無機複合体からなる絶縁皮膜を鋼板表面に塗布するコーティング工程を行ってもよい。また、コーティング工程は、加熱・加圧することにより接着能を発揮する絶縁コーティングを施す工程であってもよい。接着能を発揮するコーティング材料としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂またはメラミン樹脂などを用いることができる。
表1に示す鋼組成のスラブ(サイズ:厚さ30mm、幅70mm、長さ100mm)を表2に示すスラブ加熱条件で加熱し、高圧水によるデスケーリングを施したのちに、厚さ2.0mmまで熱間圧延し、600℃から徐冷して熱間圧延鋼板を得た。得られた熱間圧延鋼板について、伸び率1%の調質圧延を施して酸洗により脱スケールし、鋼板表面を目視にて観察して疵の有無を調査した。下記の表2に表面性状の評価結果を示す。
このようにして得られた鋼板から55mm角の単板磁気試験片を採取し、480℃で2時間の時効熱処理を行った後、鉄損W10/400および磁束密度B50を測定した。それらの磁気特性は、圧延方向およびその直角方向についての平均値とした。さらに、時効熱処理前の鋼板から圧延方向にJIS13B号の引張試験片を採取し、上記同様の時効熱処理後にJIS−Z−2241に規定の引張試験を行い、降伏強度YSおよび引張強度TSを測定した。結果、試験した全ての鋼板の鉄損は20〜25W/kg、磁束密度は1.57〜1.60T、降伏強度は680〜770MPa、引張強度は780〜870MPaの範囲にあり、優れた磁気特性と強度特性を兼ね備えていることを確認した。
図1(a)〜(c)にそれぞれ試番5、6および16の酸洗後の熱間圧延鋼板の表面欠陥の発生状況を示す。試番5では溶融Cuに起因する脆化による表面欠陥が認められた。試番6,16ではスケール押し込みによる表面欠陥が認められた。このように鋼組成とスラブ加熱条件を適切に組み合わせずに製造すると鋼板の表面性状が著しく劣化した。
Claims (1)
- 質量%で、C:0.02%以下、Si:1%以下、Mn:1%以下、P:0.2%以下、S:0.03%以下、Al:2%以上4%以下、Ni:2%以下、Cu:1%超3%以下ならびに、Ti、Nb、VおよびZrからなる群から選択される少なくとも1種の元素を合計で0.001%以上0.1%以下の範囲内で含有し、残部がFeおよび不純物からなる鋼組成を有するスラブに熱間圧延、冷間圧延および仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記スラブを熱間圧延に供するに際して、800℃以上の温度域における昇温速度を100℃/h以上として1120℃以上1240℃以下まで加熱することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009079841A JP5245977B2 (ja) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009079841A JP5245977B2 (ja) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010229519A true JP2010229519A (ja) | 2010-10-14 |
JP5245977B2 JP5245977B2 (ja) | 2013-07-24 |
Family
ID=43045600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009079841A Active JP5245977B2 (ja) | 2009-03-27 | 2009-03-27 | 無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5245977B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102021478A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-20 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 高韧性高耐候性桥梁钢及其板卷轧制方法 |
WO2012133404A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 日新製鋼株式会社 | Ipmモータの回転子及びそれを用いたipmモータ |
CN103151133A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-06-12 | 合肥工业大学 | 一种高性能非晶镍基防盗铁芯的制备工艺 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008223045A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 時効熱処理用無方向性電磁鋼板ならびに無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
-
2009
- 2009-03-27 JP JP2009079841A patent/JP5245977B2/ja active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008223045A (ja) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 時効熱処理用無方向性電磁鋼板ならびに無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JPN6012052246; 財団法人日本鉄鋼協会: 鉄鋼便覧第III巻(1) 圧延基礎・鋼板 第3版, 19811220, 第355頁〜第357頁, 丸善株式会社 * |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102021478A (zh) * | 2010-12-27 | 2011-04-20 | 马鞍山钢铁股份有限公司 | 高韧性高耐候性桥梁钢及其板卷轧制方法 |
WO2012133404A1 (ja) * | 2011-03-31 | 2012-10-04 | 日新製鋼株式会社 | Ipmモータの回転子及びそれを用いたipmモータ |
JP2012217318A (ja) * | 2011-03-31 | 2012-11-08 | Nisshin Steel Co Ltd | Ipmモータの回転子及びそれを用いたipmモータ |
US8841810B2 (en) | 2011-03-31 | 2014-09-23 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Rotor for IPM motor, and IPM motor equipped with same |
AU2012233855B2 (en) * | 2011-03-31 | 2016-04-14 | Nisshin Steel Co., Ltd. | Rotor for IPM motor, and IPM motor equipped with same |
CN103151133A (zh) * | 2013-03-18 | 2013-06-12 | 合肥工业大学 | 一种高性能非晶镍基防盗铁芯的制备工艺 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5245977B2 (ja) | 2013-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5228379B2 (ja) | 強度と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
JP5884153B2 (ja) | 高強度電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5699601B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
WO2012114383A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR20120086367A (ko) | 비교적 높은 자기 유도 및 높은 강도를 갖는 무방향성 전기강판 및 그 제조 방법 | |
JP2007016278A (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2010121150A (ja) | 回転機用無方向性電磁鋼板および回転機ならびにそれらの製造方法 | |
JP5194535B2 (ja) | 高強度無方向性電磁鋼板 | |
JP2010031328A (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
WO2013125223A1 (ja) | 電磁鋼板の製造方法 | |
JP6606988B2 (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5817114B2 (ja) | 高強度電磁鋼板の製造方法 | |
JP2007186791A (ja) | 高強度無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP4389691B2 (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP4696750B2 (ja) | 時効熱処理用無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2009299102A (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
WO2007063581A1 (ja) | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2007031755A (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5817115B2 (ja) | 高強度電磁鋼板の製造方法 | |
JP4349340B2 (ja) | Cu含有無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5245977B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5418469B2 (ja) | 時効熱処理用無方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5186781B2 (ja) | 時効熱処理用無方向性電磁鋼板ならびに無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP5333415B2 (ja) | 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP4424075B2 (ja) | 無方向性電磁鋼板および時効熱処理用無方向性電磁鋼板、ならびにそれらの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110324 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20120703 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121009 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121011 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20121011 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121128 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130312 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130325 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5245977 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160419 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |