JP2019099827A - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019099827A JP2019099827A JP2017227989A JP2017227989A JP2019099827A JP 2019099827 A JP2019099827 A JP 2019099827A JP 2017227989 A JP2017227989 A JP 2017227989A JP 2017227989 A JP2017227989 A JP 2017227989A JP 2019099827 A JP2019099827 A JP 2019099827A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- grain
- steel sheet
- less
- ppm
- 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
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Abstract
Description
両者はともに偏析元素として知られているが、サブスケールの緻密性を改善させる効果だけでなく、磁気特性の安定化にも有効であることが明らかとなった。
PやSnの添加によりサブスケールの緻密性が改善するだけでなく、磁気特性の安定化にも有効であるメカニズムは明らかではないが、インヒビターの補強というよりは、サブスケールの緻密化を通して、粒界エネルギーを活用する本発明の最終仕上焼鈍中の二次再結晶において、粒界酸化や不可避的に起こる雰囲気ガスからの窒化による窒化物形成により粒界移動を妨げる影響を抑制しているのではないかと推定している。
したがって、熱間圧延等の大きな加工を考慮するとMnの添加は必要であるが、サブスケール形成に影響する表面近傍ではできるだけ少ない方が望ましい。
上記脱炭焼鈍直前の鋼板について、板厚中心に対する鋼板表面のCuの濃度比を1.4以上、かつ板厚中心に対する鋼板表面のMnの濃度比を0.80以下とすることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法である。
C:300ppm、Si:3.40%、Mn:0.25%、Al:50ppm、S:5ppm、Se:5ppm、N:30ppmおよびCu:0.04%を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる鋼スラブ(鋼種A)と、これにP:0.04%を添加した鋼スラブ(鋼種B)をそれぞれ、連続鋳造後、1150℃に加熱したのち、熱間圧延によって2.2mm厚の熱延板とし、ついで1000℃で熱延板焼鈍を施したのち、中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延によって0.23mmの最終板厚に仕上げた。この時、中間焼鈍の雰囲気酸化性〔P(H2O)/P(H2)〕は0.35の一定とする一方、焼鈍時間とその後の酸洗条件を種々に変更することにより、板厚方向にわたってCuとMnが濃度分布を持つ最終冷延板を作製した。
ついで、これらを830℃の湿水素雰囲気中にて脱炭焼鈍し、その後MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布後、900℃まで昇温し、900℃一定として20時間保定したのち、1120℃まで昇温して純化を行う最終仕上焼鈍を行った。
かくして得られた最終焼鈍板の磁束密度B8(T)とフォルステライト被膜の外観と曲げ密着性について調べた結果を、CuおよびMnの板厚中心に対する鋼板表面の濃度比を測定した結果と併せて表1に示す。
また、曲げ密着性については、種々の径を持つ丸棒に試料を沿わせて曲げを行い、被膜がはく離しない最小直径で評価した。この最小直径が25mm以下であれば、曲げ密着性に優れていると言える。
これに対し、Pを添加しない場合(鋼種A)や、Pを添加してもCuやMnの濃度比が適正範囲を満足しない場合には、良好な磁束密度や外観が得られなかったり、十分な曲げ密着性が得られなかったりした。
一次再結晶組織において、ゴス方位粒と方位差角が20〜45°であるいわゆる高エネルギー粒界が二次再結晶において重要な役割を果たしていることがActa Material 45巻(1997)1285頁に報告されている。
すなわち、方向性電磁鋼板の二次再結晶直前の状態である一次再結晶組織を解析し、様々な結晶方位を持つ各々の結晶粒の周囲の粒界について、粒界方位差角が20〜45°である粒界の全体に対する割合を調査したところ、ゴス方位が最も高い頻度を持つことが解明された。方位差角が20〜45°の粒界は、C. G. Dunnらによる実験データ(AIME Transaction 188巻(1949)368 頁)によれば、高エネルギー粒界である。この高エネルギー粒界は粒界内の自由空間が大きく乱雑な構造をしている。粒界拡散は粒界を通じて原子が移動する過程であるので、粒界中の自由空間の大きい、高エネルギー粒界の方が粒界拡散は速い。二次再結晶は、インヒビターと呼ばれる析出物の拡散律速による成長に伴って発現することが知られている。高エネルギー粒界上の析出物は、最終仕上焼鈍中に優先的に粗大化が進行するので、優先的にピン止めがはずれて粒界移動を開始し、ゴス粒が成長する機構が示された。
C:0.08%以下
C量が0.08%を超えると、脱炭焼鈍において、磁気時効の起こらない50ppm以下まで低減することが困難になるので、C量は0.08%以下に制限した。
Siは、鋼の電気抵抗を増大し鉄損を低減するのに有用な元素であるので、2.0%以上含有させる。しかしながら、含有量が8.0%を超えると加工性が著しく低下して冷間圧延が困難となる。そこで、Si量は2.0〜8.0%の範囲に限定した。
Mnは、熱間加工性を改善するために有用な元素であるが、含有量が0.005%未満ではその添加効果に乏しく、一方、一般的には3.0%を超えると磁束密度の低下を招く。ただし、脱炭焼鈍における酸化抑制効果をあげるためには、表面での低減効果を考慮しても、上限は2.0%とする必要がある。そこで、Mn量は0.005〜2.0%の範囲とする。
Cuは、上述した被膜改善効果を得るためには、少なくとも0.005%含有させる必要があるが、0.3%を超えると熱間圧延時に表面割れが生じ、製品の表面性状が劣化するおそれがあるので、Cu量は0.005〜0.3%の範囲に限定した。
不純物元素であるAlは100ppm未満、S,Seについては50ppm以下好ましくは30ppm以下に低減することが、良好に二次再結晶を発現させる上で不可欠である。
その他、Nや窒化物形成元素であるTi,B,Ta,V等についても、それぞれ50ppm以下に低減することが鉄損の劣化を防止し、良好な加工性を確保する上で有効である。
SnとPは二次再結晶を安定して発現させるために、少なくともそれぞれ0.01%、0.02%含有させる必要があるが、それぞれ0.20%、0.40%を超えるとむしろサブスケール品質の劣化を招く。SnやPの効果は従来、インヒビター成分の補強と考えられてきたが、本発明においては最終仕上焼鈍の長時間保定と合わせて、インヒビターレス成分系の粒界エネルギー差を有効に活用するために添加されており、従来知見とは異なる効果を発現させたものである。
Ni:0.005〜1.50%、Sb:0.005〜0.50%およびCr:0.01〜1.50%のうちから選んだ少なくとも1種
Niは、熱延板組織を改善して磁気特性を向上させる有用元素である。しかしながら、含有量が0.005%未満では磁気特性の向上量が小さく、一方1.50%を超えると二次再結晶が不安定になり磁気特性が劣化するので、Ni量は0.005〜1.50%とした。
また、Sb,Crはそれぞれ、鉄損の向上に有用な元素であるが、いずれも上記範囲の下限値に満たないと鉄損の向上効果が小さく、一方上限量を超えると二次再結晶粒の発達が阻害されるので、それぞれSb:0.005〜0.50%、Cr:0.01〜1.50%の範囲で含有させるものとした。
上記の好適成分組成に調整した溶鋼を、転炉、電気炉などを用いる公知の方法で精錬し、必要があれば真空処理などを施したのち、通常の造塊法や連続鋳造法を用いてスラブを製造する。また、直接鋳造法を用いて100mm以下の厚さの薄鋳片を直接製造してもよい。スラブは、通常の方法で加熱して熱間圧延するが、鋳造後、加熱せずに直ちに熱延に供してもよい。また、薄鋳片の場合には、熱間圧延を行っても良いし、熱間圧延を省略してそのまま以後の工程に進めても良い。
ついで、上記の平坦化焼鈍後、鉄損の改善を目的として、鋼板表面に張力を付与する絶縁コーティングを施すことが有利である。さらに、公知の磁区細分化技術を適用できることはいうまでもない。
C:350ppm,Si:3.40%,Mn:0.30%,Al:50ppm,S:10ppm,Se:5ppm,N:20ppmおよびCu:0.25%を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる鋼スラブ(鋼種C)と、これにSn:0.03%を添加した鋼スラブ(鋼種D)をそれぞれ、連続鋳造後、熱間圧延して2.4mm厚とした後、1000℃で,雰囲気酸化性P(H2O)/P(H2)が0.50の雰囲気中にて60秒の熱延板焼鈍を施し、ついで中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延によって最終板厚:0.23mmに仕上げた。この時、中間焼鈍条件を1050℃、60秒とし、焼鈍時の酸素ポテンシャル〔P(H2O)/P(H2)〕とその後の酸洗条件を種々に変更して、板厚方向にわたり種々のCuおよびMn濃度分布を持つ最終冷延板を作製した。
ついで、これらを湿水素雰囲気中にて840℃で脱炭焼鈍し、その後MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布してから1100℃まで昇温する最終仕上焼鈍を行った。
かくして得られた最終焼鈍板の珪酸化物被膜の外観と曲げ密着性について調べた結果を、CuおよびMnの板厚中心に対する鋼板表面の濃度比についてGDSを用いて調べた結果と併せて、表2に示す。
これに対し、中間焼鈍時のスケール形成が不十分であったり、その後の酸洗が過剰となり、Cu濃度比やMn濃度比が適正範囲から外れた試料No.3、7、8や、Snが添加されていない鋼種Cの試料No.1、4、5はいずれも、磁束密度が低く、珪酸化物被膜が薄かったり、ほとんど形成されず不完全であり、また被膜密着性にも劣っていた。
C:400ppm,Si:3.30%,Mn:0.20%,Al:25ppm,S:20ppm,Se:5ppm,N:10ppm, Cu:0.10%およびP:0.06%を含み、残部はFeおよび不可避的不純物の組成になる鋼スラブを、連続鋳造後、熱間圧延して2.4mm厚とした後、950℃、60秒の熱延板焼鈍を施し、ついで酸洗後、冷間圧延によって最終板厚:0.27mmに仕上げた。この時、熱延板焼鈍における焼鈍温度と雰囲気酸化性P(H2O)/P(H2)および熱延板焼鈍後の酸洗条件を種々に変更して、板厚方向にCuおよびMn濃度分布を変化させた最終冷延板を作製した。なお、酸洗温度は80℃、酸洗時間は30秒の一定とした。
ついで、これらを湿水素雰囲気中にて830℃で脱炭焼鈍を施す前に、一部の鋼板についてはグルコン酸銅水溶液に浸漬して、表面にCuを電着する処理を行った。その後MgOを主体とする焼鈍分離剤を塗布してから1120℃まで昇温する最終仕上焼鈍を行った。
かくして得られた最終焼鈍板のフォルステライト被膜の外観と曲げ密着性について調べた結果を、脱炭焼鈍前の鋼板からサンプル採取してCuおよびMnの板厚中心に対する鋼板表面の濃度比をGDSを用いて測定した結果と併せて、表3に示す。
これに対し、熱延板焼鈍時のスケール形成が不十分であったり、その後の酸洗条件が不適切であった試料No.2、3、5、7はいずれもCu濃度比やMn濃度比が適正範囲から外れたため、全体にフォステライト膜が薄く、または形成が不完全となり、磁束密度が低く、被膜密着性にも劣っていた。
Claims (1)
- 質量%で、C:0.08%以下,Si:2.0〜8.0%、Mn:0.005〜2.0%およびCu:0.005〜0.3%を含み、かつSn:0.01〜0.20%およびP:0.02〜0.40%の少なくとも1種を含み、さらにAlを100ppm未満、S,Seをそれぞれ50ppm以下に低減した溶鋼を鋳造して得た鋼スラブを、熱間圧延し、ついで必要に応じて熱延板焼鈍を施したのち、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施し、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を適用して最終仕上焼鈍を施すことからなる方向性電磁鋼板の製造方法において、
上記脱炭焼鈍直前の鋼板について、板厚中心に対する鋼板表面のCuの濃度比を1.4以上、かつ板厚中心に対する鋼板表面のMnの濃度比を0.80以下とすることを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017227989A JP6798474B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017227989A JP6798474B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019099827A true JP2019099827A (ja) | 2019-06-24 |
JP6798474B2 JP6798474B2 (ja) | 2020-12-09 |
Family
ID=66976171
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017227989A Active JP6798474B2 (ja) | 2017-11-28 | 2017-11-28 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6798474B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021261515A1 (ja) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板の製造方法 |
WO2021261517A1 (ja) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
CN115135788A (zh) * | 2020-02-20 | 2022-09-30 | 日本制铁株式会社 | 无取向性电磁钢板用热轧钢板、无取向性电磁钢板及其制造方法 |
WO2022211053A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板および無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002266029A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2003193141A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Jfe Steel Kk | 被膜特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2007247022A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Jfe Steel Kk | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2011111645A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014196559A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-10-16 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
-
2017
- 2017-11-28 JP JP2017227989A patent/JP6798474B2/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002266029A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-09-18 | Kawasaki Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2003193141A (ja) * | 2001-12-26 | 2003-07-09 | Jfe Steel Kk | 被膜特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2007247022A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Jfe Steel Kk | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2011111645A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP2014196559A (ja) * | 2013-03-07 | 2014-10-16 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115135788A (zh) * | 2020-02-20 | 2022-09-30 | 日本制铁株式会社 | 无取向性电磁钢板用热轧钢板、无取向性电磁钢板及其制造方法 |
WO2021261515A1 (ja) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 電磁鋼板の製造方法 |
WO2021261517A1 (ja) | 2020-06-24 | 2021-12-30 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20220134013A (ko) | 2020-06-24 | 2022-10-05 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 방향성 전자 강판의 제조 방법 |
KR20230006645A (ko) | 2020-06-24 | 2023-01-10 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 전자 강판의 제조 방법 |
WO2022211053A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板および無方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20230107900A (ko) | 2021-03-31 | 2023-07-18 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 무방향성 전자 강판 및 무방향성 전자 강판의 제조방법 |
US11970750B2 (en) | 2021-03-31 | 2024-04-30 | Nippon Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing non-oriented electrical steel sheet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6798474B2 (ja) | 2020-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5954347B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
KR100655678B1 (ko) | 방향성 전자 강판의 제조방법 및 방향성 전자 강판 | |
RU2497956C1 (ru) | Способ изготовления листа из электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой | |
CN107614725B (zh) | 取向性电磁钢板及其制造方法 | |
KR101683693B1 (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
JP6436316B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
WO2012096350A1 (ja) | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 | |
JP2017020059A (ja) | 方向性電磁鋼板とその製造方法 | |
JP6798474B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4932544B2 (ja) | 板幅方向にわたり安定して磁気特性が得られる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5332946B2 (ja) | 窒化型方向性電磁鋼板の窒化後のコイル巻き取り方法 | |
JP2003253341A (ja) | 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4239458B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3846064B2 (ja) | 方向性電磁鋼板 | |
JP6859935B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4206665B2 (ja) | 磁気特性および被膜特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4258185B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP4239456B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2003213339A (ja) | 磁気特性に優れた方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP3928275B2 (ja) | 電磁鋼板 | |
JP2012144777A (ja) | 電磁鋼板素材及び方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP4211447B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7508012B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP4259025B2 (ja) | ベンド特性に優れる方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP2019085632A (ja) | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190621 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200316 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200512 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200708 |
|
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: 20201020 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6798474 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |