JP2698513B2 - 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number
JP2698513B2
JP2698513B2 JP4266097A JP26609792A JP2698513B2 JP 2698513 B2 JP2698513 B2 JP 2698513B2 JP 4266097 A JP4266097 A JP 4266097A JP 26609792 A JP26609792 A JP 26609792A JP 2698513 B2 JP2698513 B2 JP 2698513B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
solal
sec
annealing
flux density
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4266097A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06116644A (ja
Inventor
文男 山松
敏夫 西山
高英 島津
美樹雄 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP4266097A priority Critical patent/JP2698513B2/ja
Publication of JPH06116644A publication Critical patent/JPH06116644A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2698513B2 publication Critical patent/JP2698513B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は変圧器の鉄芯材料として
用いられる方向性電磁鋼板、特に高磁束密度方向性電磁
鋼板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】高磁束密度方向性電磁鋼板は製品の磁束
密度B8 が1.88T以上のものである。周知の如く、
方向性電磁鋼板に必要な基本特性は鉄損が少ないこと
と、磁束密度が高いことである。この基本特性はゴス方
位、すなわち(110)〈001〉方位粒を如何に安定
して製品に形成させるかに係っている。製造の方法とし
ては所謂、2次再結晶と呼ばれる異常現象を利用する。
【0003】この2次再結晶を起こしうる前提条件であ
る適正な、鋼中成分および析出物の分散状態は極めて狭
いのが実態である。このため従来、極力工程条件を一定
ならしめるべく努力してきた。しかしながら、今日、自
動制御装置の高度な発達もあり、前工程の条件変化に対
応して後工程の条件を自動でセットすることも容易にな
ったこともあり、全ての製造工程で条件を固定すること
に意味がなくなって来つつある。
【0004】高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法のう
ちで、成分のSolAl量は特に適正範囲が狭く、数1
0ppm オーダの変化が最終品質に大きく影響を与えるた
め、従来の磁気特性の不安定性の最大の要因であった。
ところで、特開昭57−198214号公報は析出焼鈍
のヒートサイクルを二段階とすることにより、上記So
lAlなどの変動に対処したものである。なるほどこの
方法によりAlN微細析出物の量が制御されて安定し磁
気特性が向上した。
【0005】しかしながらこの方法でも析出物のサイズ
がSolAl量で変化し、SolAlが少なすぎる時と
多すぎる時は鉄損と磁束密度が不満足の結果となり、工
業製品として著しい歩留りの低下を来していた。従っ
て、この成分変化によらない析出焼鈍の一定操炉には限
界があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこの点に鑑
み、SolAl量に応じて析出焼鈍の条件を制御するこ
とにより、高磁束密度方向性電磁鋼板の磁気特性を高位
に安定化する技術を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 重量%でC:0.03〜0.10%、Si:2〜4
%、Mn:0.03〜0.12%、S+Se:0.01
〜0.04%、SolAl:0.015〜0.04%、
N:0.003〜0.01%、Sn+Sb:0.01〜
0.3%、Cu≦0.3%、Mo≦0.2%を含むスラ
ブを熱延後、1回以上の冷延を挟む1回以上の析出焼鈍
を行い、脱炭焼鈍に続いて、仕上焼鈍を実施する方法で
あって、75〜95%の冷延率で実行される最終冷延の
前の析出焼鈍は、SolAl量に応じて下記式(1),
(2)を満足する温度範囲とし60秒以内均熱後、1〜
20℃/secで880〜980℃まで冷却し、均熱時間を
10〜200秒とり、次いで室温まで10℃/sec以上の
冷却速度で急冷することを特徴とする高磁束密度方向性
電磁鋼板の製造方法。 1000℃≦x℃≦1200℃ …(1) −5714×(SolAl)量+1186≦x℃≦−7667×(SolAl)量+1392 …(2)
【0008】重量%でC:0.03〜0.10%、S
i:2〜4%、Mn:0.03〜0.12%、S+S
e:0.01〜0.04%、SolAl:0.015〜
0.04%、N:0.003〜0.01%、Sn+S
b:0.01〜0.3%、Cu≦0.3%、Mo≦0.
2%を含むスラブを熱延後、1回以上の冷延を挟む1回
以上の析出焼鈍を行い、脱炭焼鈍に続いて、仕上焼鈍を
実施する方法であって、75〜95%の冷延率で実行さ
れる最終冷延の前の析出焼鈍は、まず1000〜120
0℃で60秒以内均熱後、1〜20℃/secで880〜9
80℃まで冷却し、均熱時間を10〜200秒とり、次
いで室温まで、SolAl量に応じて下記式(3),
(4)を満足する冷却速度範囲とすることを特徴とする
高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法。 10℃/sec≦y℃/sec≦200 ℃/sec …(3) -20.07×(SolAl)量+1.602≦log y≦-36.62×(SolAl)量+2.942 …(4)
【0009】本発明は3つの発見から成立する。即ち、
第1にSolAl量の大小によるAlNサイズは析出焼
鈍の到達ピーク温度を制御することによって一定化させ
得ること。第2に析出焼鈍の急冷での冷速を制御するこ
とによってもSolAl変動に対する2次再結晶の安定
化ができること。第3にこれらの方法は工業的な手段と
して容易に実施可能であることである。
【0010】以下、本発明の内容を詳細に説明する。C
量を0.03〜0.10%に限定したのは、この範囲内
で熱延と析出焼鈍工程に必要なオーステナイト量が確保
されて二次再結晶が安定となるためである。Si量を2
〜4%に限定したのは、2%未満では仕上焼鈍時にα−
γ変態が生じ結晶方位変化により、二次再結晶不良とな
り、また4%超では製品の脆性が問題となるためであ
る。
【0011】Mn量を0.05〜0.10%に、S量と
Se量の一方または両者合計量を0.01〜0.03%
に限定したのはこの範囲以外ではMn(S,Se)の
量、サイズが不適切となり、二次再結晶が不安定となる
ためである。
【0012】SolAl量を0.015〜0.04%
に、N量を0.003〜0.01%に限定したのは、こ
の範囲以外では本発明を採用してもAlN量とサイズが
不適切で、二次再結晶が不安定となるためである。
【0013】Sn量とSb量の一方または両者合計量を
0.01〜0.3%に限定したのは、両者とも2次再結
晶を強化・補助する元素であり、0.01%未満ではそ
の効果がなくまた添加コストの問題から0.3%以下と
する。
【0014】Cuは皮膜特性を改善するが、添加コスト
の問題からCu量を0.3%以下とする。Moは、Sb
やSeを添加した場合の熱延での粒界割れを抑制し、製
品でのスリバー状ヘゲ疵を防止する働きがあるが、添加
コストの問題からMo量を0.2%以下とする。
【0015】これらの元素以外に公知のCr,Zr,N
i,B,Co,Bi,Te,Ti,Vなどを一種または
複数添加しても本発明の効果を損なうものでないが、経
済的理由から量はそれぞれ0.3%以下が好ましい。
【0016】このような元素を含むスラブを熱延して熱
延板を得る。この後、図1に示す(a),(b)または
(c)のいずれの工程も採用できるが、(c)の2回の
析出焼鈍では以下のSolAl量に応じた制御析出焼鈍
を、熱延後または冷延後の一方または両者の析出焼鈍に
適用することが可能である。
【0017】ただし、両者に適用した場合は冷延後の析
出焼鈍への効果がより大きい。なお、3回以上の冷延を
含むプロセスにも本発明の析出焼鈍条件を採用できる。
以下、析出焼鈍の条件限定理由を実験例で述べる。
【0018】用いた供試材はC:0.075%、Si:
3%、Mn:0.8%、S:0.018%、Se:0.
005%、SolAl:0.010〜0.05%、N:
0.0073%、Mo:0.01%、Sb:0.012
%、Cu:0.12%の熱延板である。まず、析出焼鈍
は2分で900〜1300℃に到達させ3sec 均熱後、
7℃/secで炉冷して920℃とし均熱時間を20sec と
し、スプレー水で40℃/secの冷却速度で室温まで冷や
した。炉の雰囲気ガスはN2 を用いた。
【0019】次いで、酸洗してから冷延して0.3mm厚
とした。この時、加工熱で鋼板が200℃になるように
した。次に、脱脂後、840℃で脱炭焼鈍を実施してか
ら1200℃で仕上焼鈍を行った。この試験結果を図2
に示した。
【0020】図2で見る如く、六角形の領域で満足でき
る磁束密度が得られたが、その他の領域では高磁束密度
方向性電磁鋼板にはならない。この良好域を式で表すと
下記、(1)と(2)式になる。
【0021】 1000℃≦x℃≦1200℃ …(1) −5714×(SolAl)量+1186≦x℃≦−7667×(SolAl)量+1392 …(2) なお、SolAl量が増えると到達温度を下げる必要が
あるのは、AlNの析出を適正なサイズにするためであ
る。
【0022】次に析出焼鈍の冷速についての実験結果の
例を示す。用いた供試材は上記と同じ熱延板で、まず析
出焼鈍は2分で室温から昇温し1100℃に到達させ1
sec均熱後、5℃/secで炉冷して900℃とし均熱時間
を50sec とし、スプレー水の水量調節で5〜300℃
/secの室温までの平均冷却速度で冷やした。炉の雰囲気
ガスはN2 を用いた。
【0023】次いで、酸洗してから冷延して0.3mm厚
とした。この時、加工熱で鋼板が200℃になるように
した。次に、脱脂後、840℃で脱炭焼鈍を実施してか
ら1200℃で仕上焼鈍を行った。得られた鋼板の磁束
密度B8 を測定して、図2の凡例と同じように区分して
図3に示した。
【0024】図3で見る如く、六角形の領域で満足でき
る磁束密度が得られたが、その他の領域では高磁束密度
方向性電磁鋼板にはならない。この良好域を式で表すと
下記、(3)と(4)式になる。
【0025】 10℃/sec≦y℃/sec≦200 ℃/sec …(3) -20.07×(SolAl)量+1.602≦log y≦-36.62×(SolAl)量+2.942 …(4) SolAl量が増えると冷却速度を遅くする必要がある
のは、AlNの微細析出物と固溶C,N量が冷延時のす
べり変形での結晶回転挙動に影響を与えるために起きる
現象であろうと推定している。なお、供試材として本発
明範囲の各種成分系でも同様の実験を実施したが、図
2,3と同じ結果が得られた。
【0026】また、到達温度と冷却速度の条件を互いに
振った実験も行ったが、B8 が1.88T以上を確保す
るには、いずれか一方をSolAl量に対応して制御す
れば良い。また、両者を同時に本発明範囲内に制御すれ
ば更に好ましい磁気特性を得ることができる。
【0027】SolAl量とN量の変動に対応して、析
出焼鈍の条件を変化させ磁気特性を安定化させる方法と
して特開昭60−7689号公報が知られている。この
方法は析出焼鈍における均熱温度または水冷開始温度を
制御するものであるが、一段の熱処理サイクルである点
で得られる磁気特性に限界があった。
【0028】また制御がSolAl量、N量、一段サイ
クルの温度と急冷開始温度なので本発明と異なる。な
お、本発明での二段目均熱温度や急冷開始温度を制御し
てもなんら効果は認められなかったし、N量についても
得られた磁気特性との相関関係が明確でなかった。
【0029】析出焼鈍の昇温後の到達温度を1000℃
から1200℃としたのは、図2に示す通りこの範囲で
磁束密度が満足されるからで、その理由は1000℃未
満ではAlNの析出が不十分で、1200℃を超えると
AlNが粗大化するからである。また、この時の均熱時
間を60秒以内としたのは、60秒を超えるとAlNが
粗大化して磁気特性が劣化するからである。1000〜
1200℃の温度から880〜980℃の温度までの冷
却速度は0.5〜20℃/sec程度が好ましいが特に限定
するものではない。
【0030】二段目の均熱温度を880〜980℃に限
定するのは、下限を切るとAlNの析出量が少なすぎ
て、また上限を超えるとAlNが粗大化して磁気特性が
劣化するためである。また均熱時間を10〜300秒に
限定するのは、10秒未満ではAlNの析出量が少なす
ぎて磁気特性が劣化するからで、300秒を超えても析
出量は殆ど増えないので経済的理由から上限とする。
【0031】最終冷却速度を20℃/sec以上とするのは
図3に示すように磁束密度が劣化するために限定する。
【0032】図4に本発明の析出焼鈍の熱処理サイクル
実施形態の例を示す。
【0033】析出焼鈍の前または後の冷延は、特に限定
しないが特公昭54−13866号公報に示す如く温間
圧延またはレーバース圧延が磁束密度向上の面から好ま
しい。また、析出焼鈍後の冷延での圧下率は75〜95
%である必要がある。75%未満では2次再結晶後のゴ
ス方位集積度が低下するため磁束密度が劣化し、また9
5%超では2次再結晶不良が発生するため制限する。脱
炭焼鈍、仕上焼鈍、絶縁皮膜焼き付け焼鈍並びに形状矯
正焼鈍は通常の方法で行う。
【0034】
【実施例】成分調整した溶鋼を連続鋳造し、スラブを1
330℃に加熱し熱延した。得られた熱延板を酸洗した
成分は以下の通りである。C:0.08%、Si:3.
5%、Mn:0.77%、S:0.028%、SolA
l:0.01〜0.05%、N:0.008%、Cu:
0.1%、Sn:0.1%。これをN2 雰囲気中で10
00℃で1分間の均熱焼鈍してから1.4mmまで冷延し
た。
【0035】次いで析出焼鈍は直火帯で500℃/minで
昇温して表1に示す到達温度に5秒均熱後、N2 雰囲気
中で5℃/secの冷速で910℃まで徐冷し20秒均熱し
てから、表1の冷速で水冷した。次に、冷延して0.2
0mmとした。その後、840℃で脱炭焼鈍を行ってから
MgOを塗布、焼き付けた。仕上焼鈍は890℃で30
時間均熱後、1180℃で20時間均熱焼鈍した。余剰
のMgOを水洗除去してから絶縁皮膜を両面で5g/m
2 焼き付けて磁気特性を測定した。
【0036】
【表1】
【0037】表1に示すように、本発明範囲を満足する
もので、B8 ≧1.88Tの優れた磁束密度を有する方
向性電磁鋼板が得られた。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、SolAl量が多少変
動しても析出焼鈍の制御により、極めて高位に安定した
磁気特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】a,b及びcは本発明の実施形態の例を示す。
【図2】本発明のSolAl量、析出焼鈍の到達温度、
得られる製品の磁束密度の関係を示す図表である。
【図3】本発明の他の例のSolAl量、析出焼鈍の冷
却温度、得られる製品の磁束密度の関係を示す。
【図4】本発明の析出焼鈍の実施形態のヒートサイクル
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 美樹雄 姫路市広畑区富士町1番地 新日本製鐵 株式会社 広畑製鐵所内 (56)参考文献 特開 平2−101120(JP,A) 特開 昭57−198214(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で C :0.03〜0.10%、 Si:2〜4%、 Mn:0.03〜0.12%、 S+Se:0.01〜0.04%、 SolAl:0.015〜0.04%、 N :0.003〜0.01%、 Sn+Sb:0.01〜0.3%、 Cu≦0.3%、 Mo≦0.2% を含むスラブを熱延後、1回以上の冷延を挟む1回以上
    の析出焼鈍を行い、脱炭焼鈍に続いて、仕上焼鈍を実施
    する方法であって、75〜95%の冷延率で実行される
    最終冷延の前の析出焼鈍は、SolAl量に応じて下記
    式(1),(2)を満足する温度範囲とし60秒以内均
    熱後、1〜20℃/secで880〜980℃まで冷却し、
    均熱時間を10〜200秒とり、次いで室温まで10〜
    200℃/sec以上の冷却速度で急冷することを特徴とす
    る高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法。 1000℃≦x℃≦1200℃ …(1) −5714×(SolAl)量+1186≦x℃≦−7667×(SolAl)量+1392 …(2)
  2. 【請求項2】 75〜95%の冷延率で実行される最終
    冷延の前の析出焼鈍は、まず1000〜1200℃で6
    0秒以内均熱後、1〜20℃/secで880〜980℃ま
    で冷却し、均熱時間を10〜200秒とり、次いでSo
    lAl量に応じて下記式(3),(4)を満足する冷却
    速度範囲で冷やすことを特徴とする請求項1記載の高磁
    束密度方向性電磁鋼板の製造方法。 10℃/sec≦y℃/sec≦ 200℃/sec …(3) -20.07×(SolAl)量+1.602≦log y≦-36.62×(SolAl)量+2.942 …(4)
JP4266097A 1992-10-05 1992-10-05 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JP2698513B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4266097A JP2698513B2 (ja) 1992-10-05 1992-10-05 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4266097A JP2698513B2 (ja) 1992-10-05 1992-10-05 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06116644A JPH06116644A (ja) 1994-04-26
JP2698513B2 true JP2698513B2 (ja) 1998-01-19

Family

ID=17426281

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4266097A Expired - Lifetime JP2698513B2 (ja) 1992-10-05 1992-10-05 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2698513B2 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948934B2 (ja) * 1981-05-30 1984-11-29 新日本製鐵株式会社 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
JPH02101120A (ja) * 1988-10-06 1990-04-12 Nippon Steel Corp 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06116644A (ja) 1994-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2728112B2 (ja) 鉄損が優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JP3172439B2 (ja) 高い体積抵抗率を有する粒子方向性珪素鋼およびその製造法
EP0947597B2 (en) Method of producing a grain-oriented electrical steel sheet excellent in magnetic characteristics
US5141573A (en) High flux density grain-oriented electrical steel sheet having improved watt loss characteristic and process for preparation thereof
JP2639226B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
JPH06128646A (ja) 鉄損の低い高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
EP0798392A1 (en) Production method for grain oriented silicon steel sheet having excellent magnetic characteristics
JP2698513B2 (ja) 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法
US5620533A (en) Method for making grain-oriented silicon steel sheet having excellent magnetic properties
JP3331401B2 (ja) 全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JP3056970B2 (ja) 磁気特性が優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2002241906A (ja) 被膜特性および磁気特性に優れた方向性電磁鋼板
JP2983129B2 (ja) 極めて低い鉄損をもつ一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2746631B2 (ja) 鉄損特性の優れた高磁束密度方向性けい素鋼板およびその製造方法
JP3368409B2 (ja) 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法
JP3389402B2 (ja) 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法
JP2525236B2 (ja) 表面性状と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法
JPS6237094B2 (ja)
JPH04301035A (ja) 長手方向の磁気特性が均一な方向性けい素鋼板の製造方法
JP3443151B2 (ja) 方向性珪素鋼板の製造方法
JP2757695B2 (ja) 磁気特性に優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法
JP3387937B2 (ja) 磁気特性と絶縁皮膜の品質が共に優れた方向性珪素鋼板の製造方法
JP3271655B2 (ja) けい素鋼板の製造方法およびけい素鋼板
JP2612453B2 (ja) 絞り性にすぐれる熱延軟鋼板の製造方法
JP4213784B2 (ja) 一方向性電磁鋼板の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19970826

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070919

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080919

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090919

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100919

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919

Year of fee payment: 16

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919

Year of fee payment: 16