JP2724091B2 - 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法Info
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- JP2724091B2 JP2724091B2 JP5119840A JP11984093A JP2724091B2 JP 2724091 B2 JP2724091 B2 JP 2724091B2 JP 5119840 A JP5119840 A JP 5119840A JP 11984093 A JP11984093 A JP 11984093A JP 2724091 B2 JP2724091 B2 JP 2724091B2
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- Japan
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- steel sheet
- silicon steel
- annealing
- oriented silicon
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気特性の優れた方
向性けい素鋼板の製造方法に関し、特に冷間圧延工程を
工夫することによって、被膜を安定に形成して磁気特性
の一層の改善を図ろうとするものである。
向性けい素鋼板の製造方法に関し、特に冷間圧延工程を
工夫することによって、被膜を安定に形成して磁気特性
の一層の改善を図ろうとするものである。
【０００２】
【従来の技術】方向性けい素鋼板には、磁気特性とし
て、磁束密度が高いことと、鉄損が低いことが要求され
る。近年、製造技術の進歩により、たとえば板厚が0.23
mmの鋼板では、磁束密度Ｂ8 （磁化力800A/mにおける
値) ：1.92Ｔのものが得られ、また鉄損特性W17/50(50H
z で1.7 Ｔの最大磁化の時の値) が0.90W/kgの如き優れ
た製品の工業的規模での生産も可能となっている。
て、磁束密度が高いことと、鉄損が低いことが要求され
る。近年、製造技術の進歩により、たとえば板厚が0.23
mmの鋼板では、磁束密度Ｂ8 （磁化力800A/mにおける
値) ：1.92Ｔのものが得られ、また鉄損特性W17/50(50H
z で1.7 Ｔの最大磁化の時の値) が0.90W/kgの如き優れ
た製品の工業的規模での生産も可能となっている。
【０００３】かかる優れた磁気特性を有する材料は、鉄
の磁化容易軸である＜001> 方位が鋼板の圧延方向に高
度に揃った結晶組織で構成されるものであり、かような
集合組織は、方向性けい素鋼板の製造工程中、最終仕上
げ焼鈍の際にいわゆるゴス方位と称される(110）〔001
〕方位を有する結晶粒を優先的に巨大成長させる２次
再結晶と呼ばれる現象を通じて形成される。この(110)
〔001 〕方位の２次再結晶粒を十分に成長させるための
基本的な要件としては、２次再結晶過程において(110)
〔001 〕方位以外の好ましくない方位を有する結晶粒の
成長を抑制するインヒビターの存在と、(110) 〔001 〕
方位の２次再結晶粒が十分に発達するのに好適な１次再
結晶組織の形成とが不可欠であることは周知の事実であ
る。
の磁化容易軸である＜001> 方位が鋼板の圧延方向に高
度に揃った結晶組織で構成されるものであり、かような
集合組織は、方向性けい素鋼板の製造工程中、最終仕上
げ焼鈍の際にいわゆるゴス方位と称される(110）〔001
〕方位を有する結晶粒を優先的に巨大成長させる２次
再結晶と呼ばれる現象を通じて形成される。この(110)
〔001 〕方位の２次再結晶粒を十分に成長させるための
基本的な要件としては、２次再結晶過程において(110)
〔001 〕方位以外の好ましくない方位を有する結晶粒の
成長を抑制するインヒビターの存在と、(110) 〔001 〕
方位の２次再結晶粒が十分に発達するのに好適な１次再
結晶組織の形成とが不可欠であることは周知の事実であ
る。
【０００４】ここにインヒビターとしては、一般にMnS,
MnSe,AlN 等の微細析出物が利用され、さらにこれらに
加えて特公昭51-13469号公報や特公昭54-32412号公報に
開示された如きSb, Snなどの粒界偏析型の元素を複合添
加してインヒビターの効果を補強することも行われてい
る。
MnSe,AlN 等の微細析出物が利用され、さらにこれらに
加えて特公昭51-13469号公報や特公昭54-32412号公報に
開示された如きSb, Snなどの粒界偏析型の元素を複合添
加してインヒビターの効果を補強することも行われてい
る。
【０００５】一方、適切な１次再結晶組織の形成に関し
ては、従来、熱間圧延および冷間圧延の各工程で種々の
対策が講じられていて、たとえばAlN をインヒビターと
して用いる強冷延法に関しては、特公昭50-26493号公
報、特公昭54-13846号公報および特公昭54-29182号公報
等に開示されているような温間圧延あるいはパス間時効
などの冷間圧延時における熱効果付与が特に有効とされ
ている。この技術は、鋼中の固溶元素であるＮ，Ｃと転
位の相互作用を利用して、圧延時における材料の変形機
構を変えることによって、好適な集合組織を形成させよ
うとするものであるが、その最適条件がＣ，Ｎの含有量
や転位密度等によって大きく変動することから、最適処
理条件を決定することが極めて困難であった。
ては、従来、熱間圧延および冷間圧延の各工程で種々の
対策が講じられていて、たとえばAlN をインヒビターと
して用いる強冷延法に関しては、特公昭50-26493号公
報、特公昭54-13846号公報および特公昭54-29182号公報
等に開示されているような温間圧延あるいはパス間時効
などの冷間圧延時における熱効果付与が特に有効とされ
ている。この技術は、鋼中の固溶元素であるＮ，Ｃと転
位の相互作用を利用して、圧延時における材料の変形機
構を変えることによって、好適な集合組織を形成させよ
うとするものであるが、その最適条件がＣ，Ｎの含有量
や転位密度等によって大きく変動することから、最適処
理条件を決定することが極めて困難であった。
【０００６】また圧延中、複数回のパス間時効を施すこ
とは、生産性を考慮した場合に有利な方法とは言い難
く、しかもかような方法によって必ずしも良好な磁気特
性が安定して得られるわけではなかった。
とは、生産性を考慮した場合に有利な方法とは言い難
く、しかもかような方法によって必ずしも良好な磁気特
性が安定して得られるわけではなかった。
【０００７】これに対して、特許再公表公報 WO 90/144
45号には、最終冷間圧延に際して、圧下率：30〜70％の
冷間圧延を施してから0.2 kgf/mm2 以上の張力付加下に
200〜400 ℃の温度範囲で10ｓ〜10min の連続熱処理を
施すことによって、優れた磁気特性を得ることが示され
ている。
45号には、最終冷間圧延に際して、圧下率：30〜70％の
冷間圧延を施してから0.2 kgf/mm2 以上の張力付加下に
200〜400 ℃の温度範囲で10ｓ〜10min の連続熱処理を
施すことによって、優れた磁気特性を得ることが示され
ている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特にAl
N を主要インヒビターとする方向性けい素鋼素材を用い
ると、最終冷間圧延後の脱炭焼鈍工程において、鋼板表
面に酸化層を均一に確保することが難しく、そのため最
終焼鈍にてフォルステライト被膜を形成する際に不良部
が発生して被膜欠陥となり、磁気特性を劣化する不利が
あった。
N を主要インヒビターとする方向性けい素鋼素材を用い
ると、最終冷間圧延後の脱炭焼鈍工程において、鋼板表
面に酸化層を均一に確保することが難しく、そのため最
終焼鈍にてフォルステライト被膜を形成する際に不良部
が発生して被膜欠陥となり、磁気特性を劣化する不利が
あった。
【０００９】この発明は、上記の問題を有利に解決する
もので、被膜欠陥の発生による磁気特性の劣化を回避し
得る、新規な方向性けい素鋼板の製造方法について提案
することを目的とする。
もので、被膜欠陥の発生による磁気特性の劣化を回避し
得る、新規な方向性けい素鋼板の製造方法について提案
することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明は、主要インヒ
ビターとしてAlN を含有する方向性けい素鋼素材を熱間
圧延したのち、１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延を施し、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してか
ら、最終仕上げ焼鈍を施す一連の工程よりなる方向性け
い素鋼板の製造方法において、最終冷間圧延前または最
終冷間圧延中に、200 〜400 ℃の温度範囲でウェット雰
囲気下の熱処理を施し、脱炭焼鈍に先立って鋼板表面に
極めて薄い酸化層を形成することを特徴とする磁気特性
の優れた方向性けい素鋼板の製造方法である。
ビターとしてAlN を含有する方向性けい素鋼素材を熱間
圧延したのち、１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延を施し、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してか
ら、最終仕上げ焼鈍を施す一連の工程よりなる方向性け
い素鋼板の製造方法において、最終冷間圧延前または最
終冷間圧延中に、200 〜400 ℃の温度範囲でウェット雰
囲気下の熱処理を施し、脱炭焼鈍に先立って鋼板表面に
極めて薄い酸化層を形成することを特徴とする磁気特性
の優れた方向性けい素鋼板の製造方法である。
【００１１】
【作用】方向性けい素鋼板の製造工程における脱炭焼鈍
は、800 〜850 ℃の温度範囲に30〜180 秒間保持するの
が通例であるが、この脱炭焼鈍時に鋼板表面に十分な量
の酸化層を均一に形成することが肝要である。
は、800 〜850 ℃の温度範囲に30〜180 秒間保持するの
が通例であるが、この脱炭焼鈍時に鋼板表面に十分な量
の酸化層を均一に形成することが肝要である。
【００１２】次に、脱炭焼鈍時に鋼板表面に生成する酸
化層の量を、インヒビターとしてAlN を含む素材および
インヒビターとしてMnSeを含む素材で方向性けい素鋼板
を製造した場合について、それぞれ調査した結果を図１
に示す。なお、脱炭焼鈍条件は、820 ℃，120 ｓとし
た。同図から明らかなように、AlN をインヒビターとし
て含む方向性けい素鋼素材は、AlN をインヒビターとし
て含まない方向性けい素鋼素材と比較して、酸化層量が
少ないことがわかる。
化層の量を、インヒビターとしてAlN を含む素材および
インヒビターとしてMnSeを含む素材で方向性けい素鋼板
を製造した場合について、それぞれ調査した結果を図１
に示す。なお、脱炭焼鈍条件は、820 ℃，120 ｓとし
た。同図から明らかなように、AlN をインヒビターとし
て含む方向性けい素鋼素材は、AlN をインヒビターとし
て含まない方向性けい素鋼素材と比較して、酸化層量が
少ないことがわかる。
【００１３】すなわち、インヒビターとしてAlN を含む
素材では、脱炭焼鈍時に生成する酸化層が少ないため、
その後の最終仕上げ焼鈍にて欠陥のないフォルステライ
ト被膜を得ることが難しくなるのである。従って、欠陥
のないフォルステライト被膜を得るには、脱炭焼鈍時に
十分な酸化層を生成させるため、脱炭焼鈍に先立って薄
い酸化層を形成しておくことが有利である。この発明で
は、最終冷間圧延前または最終冷間圧延中に、200 〜40
0 ℃の温度範囲でウェット雰囲気下の熱処理を施すこと
によって、脱炭焼鈍に先立って薄い酸化層を形成する。
素材では、脱炭焼鈍時に生成する酸化層が少ないため、
その後の最終仕上げ焼鈍にて欠陥のないフォルステライ
ト被膜を得ることが難しくなるのである。従って、欠陥
のないフォルステライト被膜を得るには、脱炭焼鈍時に
十分な酸化層を生成させるため、脱炭焼鈍に先立って薄
い酸化層を形成しておくことが有利である。この発明で
は、最終冷間圧延前または最終冷間圧延中に、200 〜40
0 ℃の温度範囲でウェット雰囲気下の熱処理を施すこと
によって、脱炭焼鈍に先立って薄い酸化層を形成する。
【００１４】ここで、ウェット雰囲気とは、大気（空
気）中、Ｎ2 雰囲気中、ＡＸ雰囲気中にて露点で30℃以
上70℃以下のことである。また、主要インヒビターと
は、冷間圧延工程を経た際に２次再結晶現象を起こさせ
るのに必須な分散第２相のインヒビターを意味し、その
他の分散第２相やSb, Te, Bi, Snなど偏析型の補助イン
ヒビターの併用を禁じるものではない。
気）中、Ｎ2 雰囲気中、ＡＸ雰囲気中にて露点で30℃以
上70℃以下のことである。また、主要インヒビターと
は、冷間圧延工程を経た際に２次再結晶現象を起こさせ
るのに必須な分散第２相のインヒビターを意味し、その
他の分散第２相やSb, Te, Bi, Snなど偏析型の補助イン
ヒビターの併用を禁じるものではない。
【００１５】
【実施例】Ｃ：0.065 wt％（以下単に％で示す），Si：
3.25％, Mn：0.068 ％，Ｐ：0.004 ％、Ｓ：0.025 ％，
sol.Al：0.025 ％，Ｎ：0.008 ％を含み、残部実質的に
Feより成る方向性けい素鋼素材を、高温加熱した後、通
常の熱間圧延によって2.2mmの板厚とした。次いで、下
記の条件Ａ〜Ｊに従う冷間圧延によって0.22mmの最終板
厚としたのち、湿水素中で840 ℃，120 秒間の脱炭焼鈍
を施し、５％TiO2を含むMgO を塗布してから、1200℃，
５時間の最終仕上げ焼鈍を行った。
3.25％, Mn：0.068 ％，Ｐ：0.004 ％、Ｓ：0.025 ％，
sol.Al：0.025 ％，Ｎ：0.008 ％を含み、残部実質的に
Feより成る方向性けい素鋼素材を、高温加熱した後、通
常の熱間圧延によって2.2mmの板厚とした。次いで、下
記の条件Ａ〜Ｊに従う冷間圧延によって0.22mmの最終板
厚としたのち、湿水素中で840 ℃，120 秒間の脱炭焼鈍
を施し、５％TiO2を含むMgO を塗布してから、1200℃，
５時間の最終仕上げ焼鈍を行った。
【００１６】記 条件Ａ：スキンパス圧延→焼準処理→１回目冷間圧延→
１回目中間焼鈍および酸洗→２回目冷間圧延→２回目中
間焼鈍→３回目冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化処理→最
終冷間圧延 条件Ｂ：条件Ａにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略 条件Ｃ：条件Ａにおいて、スキンパス圧延を省略 条件Ｄ：条件Ａにおいて、スキンパス圧延および200 ℃
×120 ｓのウェット雰囲気下での酸化処理を省略 条件Ｅ：スキンパス圧延→焼準処理→１回目冷間圧延→
１回目中間焼鈍→２回目冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウ
ェット雰囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化
処理→３回目冷間圧延 条件Ｆ：条件Ｅにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略 条件Ｇ：条件Ｅにおいて、焼準処理を省略 条件Ｈ：条件Ｅにおいて、焼準処理および200 ℃×120
ｓのウェット雰囲気下での酸化処理を省略 条件Ｉ：焼準処理→冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウェッ
ト雰囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化処理 条件Ｊ：条件Ｉにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略
１回目中間焼鈍および酸洗→２回目冷間圧延→２回目中
間焼鈍→３回目冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化処理→最
終冷間圧延 条件Ｂ：条件Ａにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略 条件Ｃ：条件Ａにおいて、スキンパス圧延を省略 条件Ｄ：条件Ａにおいて、スキンパス圧延および200 ℃
×120 ｓのウェット雰囲気下での酸化処理を省略 条件Ｅ：スキンパス圧延→焼準処理→１回目冷間圧延→
１回目中間焼鈍→２回目冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウ
ェット雰囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化
処理→３回目冷間圧延 条件Ｆ：条件Ｅにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略 条件Ｇ：条件Ｅにおいて、焼準処理を省略 条件Ｈ：条件Ｅにおいて、焼準処理および200 ℃×120
ｓのウェット雰囲気下での酸化処理を省略 条件Ｉ：焼準処理→冷間圧延→200 ℃×120 ｓのウェッ
ト雰囲気（Ｎ2 雰囲気中にて露点60℃）下での酸化処理 条件Ｊ：条件Ｉにおいて、200 ℃×120 ｓのウェット雰
囲気下での酸化処理を省略
【００１７】かくして得られた鋼板の磁気特性を、表１
に示す。
に示す。
【表１】
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、最終冷間圧延前また
は最終冷間圧延中に薄い酸化層を形成することによっ
て、欠陥のないフォルステライト被膜を得ることがで
き、特にAlN を主要インヒビターとする方向性けい素鋼
板の製造において、磁気特性の安定した改善が実現され
る。
は最終冷間圧延中に薄い酸化層を形成することによっ
て、欠陥のないフォルステライト被膜を得ることがで
き、特にAlN を主要インヒビターとする方向性けい素鋼
板の製造において、磁気特性の安定した改善が実現され
る。
【図１】脱炭焼鈍時に鋼板表面に生成する酸化層量を示
す図である。
す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】主要インヒビターとしてAlN を含有する方
向性けい素鋼素材を熱間圧延したのち、１回または中間
焼鈍を挟む２回の冷間圧延を施し、ついで脱炭焼鈍後、
焼鈍分離剤を塗布してから、最終仕上げ焼鈍を施す一連
の工程よりなる方向性けい素鋼板の製造方法において、 最終冷間圧延前または最終冷間圧延中に、200 〜400 ℃
の温度範囲でウェット雰囲気下の熱処理を施し、脱炭焼
鈍に先立って鋼板表面に極めて薄い酸化層を形成するこ
とを特徴とする磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119840A JP2724091B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119840A JP2724091B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330172A JPH06330172A (ja) | 1994-11-29 |
| JP2724091B2 true JP2724091B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14771564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119840A Expired - Lifetime JP2724091B2 (ja) | 1993-05-21 | 1993-05-21 | 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724091B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-21 JP JP5119840A patent/JP2724091B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06330172A (ja) | 1994-11-29 |
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