JP2016169423A - 高けい素鋼板 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]mass%で、Si:5.0%以上7.0%以下、C:0.01%以下、Mn:0.01%以上1.0%以下、Al:0.1%以下、O:0.01%以下、P:0.020%以下、S:0.010%以下、Se:0.008%以下を含み、残部Feおよび不可避不純物からなり、結晶粒界の酸素濃度(結晶粒界に偏析する元素中の酸素濃度)が30at%以下である高けい素鋼板。
[2]mass%で、さらに、Sb:0.0005%以上0.008%以下を含有する上記[1]に記載の高けい素鋼板。
なお、本明細書において、鋼の成分を示す%は特に断りのない限りmass%である。
本発明を実験結果に基づいて詳細に説明する。
以上より、本発明では、結晶粒界の酸素濃度(結晶粒界の酸素量)は30at%以下とする。好ましくは10at%以下である。なお、結晶粒界の酸素濃度(結晶粒界の粒界酸素量)は、最終の熱処理として真空度を調整した真空熱処理を行うか、仕上焼鈍時の焼鈍温度に対して、露点を厳密に調整することにより制御することができる。
Siが5.0%未満では固有抵抗が低く、優れた高周波鉄損が得られない。一方、Siが7.0%を超えると飽和磁化が著しく低下する。このため、Siは5.0%以上7.0%以下とする。
Cは0.01%超えになると磁気時効により鉄損が増加するため、Cは0.01%以下とする。
Mnは加工性を改善するため0.01%以上必要である。一方、1.0%を超えると飽和磁化が低下する。このため、Mnは0.01%以上1.0%以下とする。
Alは0.1%を超えると微細なAlNとして析出して磁気特性を劣化させる。このため、Alは0.1%以下とする。
Oは0.01%を超えると高けい素鋼板の加工性を劣化させる。このため、Oは0.01%以下とする。なお、ここで規定するOは、粒内および粒界を含む全体のO量である。
Pは0.020%を超えると材料が脆くなり打ち抜きが困難となる。このため、Pは0.020%以下とする。
Se同様に粒界偏析型の元素である。0.010%を超えると割れ発生頻度が高くなる。このため、Sは0.010%以下とする。
本発明において重要な要件である。図2に示す結果および上記により、Seは0.008%以下とする。好ましくは0.004%以下である。
Sbは窒化防止による鉄損低減および集合組織制御による高磁束密度化の点から添加することが有効である。これらの効果を得るため、添加する場合は、0.0005%以上とする。一方、Sbも結晶粒界に偏析しやすい元素である。打ち抜き時の割れ防止の観点から、添加する場合は、0.008%以下とする。
本発明の高けい素鋼板の製造方法は、例えば、転炉、電気炉等公知の溶解炉で鋼を溶製し、あるいはさらに取鍋精錬、真空精錬等の二次精錬を経て上述した本発明の成分組成を有する鋼とし、連続鋳造法あるいは造塊−分塊圧延法で鋼片(スラブ)とし、その後、熱間圧延、熱延板焼鈍、酸洗、冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸洗等の各工程を経て製造することができる。上記冷間圧延は、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延としてもよく、また、冷間圧延、仕上げ焼鈍、酸洗の各工程は、繰り返して行ってもよい。さらに、熱延板焼鈍は省略してもよい。また、高けい素鋼板の製造プロセスは圧延法、急冷凝固法、浸珪法のいずれでも構わない。
表1に示す成分からなる鋼をラボ溶解し、熱間圧延により板厚1.6mmとした。なお、表1において、Siは仕上焼鈍後の含有量を記しており、ラボ溶解時にはいずれの鋼もSi:3%であった。引き続きこの熱延板に980℃×30sの熱延板焼鈍を施し、酸洗後、板厚0.10mmまで冷間圧延し、四塩化珪素のガス中で1200℃×10minの仕上焼鈍を行った。結晶粒界の酸素濃度を変化させるため、仕上焼鈍時の露点を0℃〜−40℃の範囲で変化させた。以上により得られた高けい素鋼板に対して、50mm×30mmの矩形サンプルに室温で打ち抜き加工を施した。ここで金型のクリアランスは板厚に対して5%とした。
上記により得られた各高けい素鋼板のサンプルに対して、結晶粒界の酸素濃度(結晶粒界の酸素量)を測定し、打ち抜き加工性と磁気特性を調査した。
各鋼板の打ち抜き加工性は剪断面を倍率50倍の顕微鏡で検査し、割れの発生個数で評価した。6個以下を良好、3個以下をさらに良好とした。
磁気特性は、JIS C2550に準拠する方法(エプスタイン試験方法)により、鉄損(W1/10k)と磁束密度(B50)を測定した。
結晶粒界の酸素濃度は、オージェ電子分光装置を用い、真空度を10−7Pa以下に保った真空容器中において試料を破壊させ、結晶粒界の酸素濃度を測定した。
Claims (2)
- mass%で、Si:5.0%以上7.0%以下、C:0.01%以下、Mn:0.01%以上1.0%以下、Al:0.1%以下、O:0.01%以下、P:0.020%以下、S:0.010%以下、Se:0.008%以下を含み、残部Feおよび不可避不純物からなり、結晶粒界の酸素濃度(結晶粒界に偏析する元素中の酸素濃度)が30at%以下である高けい素鋼板。
- mass%で、さらに、Sb:0.0005%以上0.008%以下を含有する請求項1に記載の高けい素鋼板。
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