JP2724659B2 - 磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板 - Google Patents
磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気機器鉄心材料とし
て使用される磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁
鋼板に関するものである。
て使用される磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁
鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は軟磁性材料として、
主にトランス等の電気機器鉄心材料として使用され、そ
の磁気特性として励磁特性と鉄損特性が良好であること
が必要である。磁気特性の優れた材料を得るには、磁化
容易軸である＜００１＞軸が圧延方向に高度に集積する
ことが重要であり、このためには、二次再結晶により、
各結晶粒の方位を、結晶学上のミラー指数で（１１０）
＜００１＞に表現される、いわゆるゴス方位粒にそろえ
る方法が広く用いられてきた。
主にトランス等の電気機器鉄心材料として使用され、そ
の磁気特性として励磁特性と鉄損特性が良好であること
が必要である。磁気特性の優れた材料を得るには、磁化
容易軸である＜００１＞軸が圧延方向に高度に集積する
ことが重要であり、このためには、二次再結晶により、
各結晶粒の方位を、結晶学上のミラー指数で（１１０）
＜００１＞に表現される、いわゆるゴス方位粒にそろえ
る方法が広く用いられてきた。
【０００３】ところで、二次再結晶を安定的に生ぜしめ
るためには、通常ＭｎＳやＡｌＮ等の微細析出物がイン
ヒビターとして用いられる。優れた磁気特性を得るため
には、インヒビター強度を高め、一方向性電磁鋼板の仕
上焼鈍時における二次再結晶を安定させる必要がある。
このためには、例えば特開昭５３−１３４７２２号公
報、特開昭５５−１１１０８号公報、特開昭５８−２３
４１４号公報等に記載されているように、ＭｎＳやＡｌ
Ｎの主インヒビターに加えて、さらにＳｎ、Ｓｂ等の添
加元素をも補助インヒビターとして用いる等の工夫がな
されてきた。しかし、これらの元素を添加することは、
必然的にコスト上昇を招き、磁気特性の優れた一方向性
電磁鋼板を安価に製造することは困難であった。
るためには、通常ＭｎＳやＡｌＮ等の微細析出物がイン
ヒビターとして用いられる。優れた磁気特性を得るため
には、インヒビター強度を高め、一方向性電磁鋼板の仕
上焼鈍時における二次再結晶を安定させる必要がある。
このためには、例えば特開昭５３−１３４７２２号公
報、特開昭５５−１１１０８号公報、特開昭５８−２３
４１４号公報等に記載されているように、ＭｎＳやＡｌ
Ｎの主インヒビターに加えて、さらにＳｎ、Ｓｂ等の添
加元素をも補助インヒビターとして用いる等の工夫がな
されてきた。しかし、これらの元素を添加することは、
必然的にコスト上昇を招き、磁気特性の優れた一方向性
電磁鋼板を安価に製造することは困難であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み本発明は、
補助インヒビターとしての添加元素を含有しない、安価
に製造された、磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電
磁鋼板を提供することを目的とするものである。
補助インヒビターとしての添加元素を含有しない、安価
に製造された、磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電
磁鋼板を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、一方向性
電磁鋼板の主インヒビターとしてのＭｎＳの析出をコン
トロールするために、酸化物を活用することを試み、鋭
意研究を重ねてきた。その結果、鋼塊中に、特に直径
０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさのＡｌ2 Ｏ3系酸化
物が残存している場合には、このＡｌ2 Ｏ3 系酸化物を
核としてＭｎＳが凝集析出してしまい、インヒビターと
して有効な微細析出ＭｎＳの析出個数が大幅に低減し、
仕上焼鈍時の二次再結晶を不安定にすることを究明し
た。すなわち、鋼塊中に残存する、直径０．５μｍ以上
２μｍ以下の大きさのＡｌ2 Ｏ3 系酸化物の個数を一定
値以下に規制することにより、ＭｎＳがインヒビターと
して効果的に作用し、磁気特性の優れた高磁束密度一方
向性電磁鋼板が得られることを新たに見出したのであ
る。
電磁鋼板の主インヒビターとしてのＭｎＳの析出をコン
トロールするために、酸化物を活用することを試み、鋭
意研究を重ねてきた。その結果、鋼塊中に、特に直径
０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさのＡｌ2 Ｏ3系酸化
物が残存している場合には、このＡｌ2 Ｏ3 系酸化物を
核としてＭｎＳが凝集析出してしまい、インヒビターと
して有効な微細析出ＭｎＳの析出個数が大幅に低減し、
仕上焼鈍時の二次再結晶を不安定にすることを究明し
た。すなわち、鋼塊中に残存する、直径０．５μｍ以上
２μｍ以下の大きさのＡｌ2 Ｏ3 系酸化物の個数を一定
値以下に規制することにより、ＭｎＳがインヒビターと
して効果的に作用し、磁気特性の優れた高磁束密度一方
向性電磁鋼板が得られることを新たに見出したのであ
る。
【０００６】本発明は、これらの知見に基づいてなされ
たものであり、その要旨は、重量％で、Ｓｉ：２．５％
以上４．０％以下、Ｍｎ：０．０３％以上０．１５％以
下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る
高磁束密度一方向性電磁鋼板において、鋼板中のＡｌ2
Ｏ3 系酸化物のうち、直径０．５μｍ以上２μｍ以下の
大きさのものが、鋼板１ｃｍ2 当たり１０００個未満で
ある磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板にあ
る。他の要旨は、さらに、重量％で、Ｓｎ：０．０３％
以上０．５％未満、Ｃｕ：０．０２％以上０．３％未満
を含有する磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼
板にある。また、他の要旨は、前記ＳｎとＣｕの比率が
１：１〜１：１／２の範囲である磁気特性の優れた高磁
束密度一方向性電磁鋼板にある。
たものであり、その要旨は、重量％で、Ｓｉ：２．５％
以上４．０％以下、Ｍｎ：０．０３％以上０．１５％以
下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る
高磁束密度一方向性電磁鋼板において、鋼板中のＡｌ2
Ｏ3 系酸化物のうち、直径０．５μｍ以上２μｍ以下の
大きさのものが、鋼板１ｃｍ2 当たり１０００個未満で
ある磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板にあ
る。他の要旨は、さらに、重量％で、Ｓｎ：０．０３％
以上０．５％未満、Ｃｕ：０．０２％以上０．３％未満
を含有する磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼
板にある。また、他の要旨は、前記ＳｎとＣｕの比率が
１：１〜１：１／２の範囲である磁気特性の優れた高磁
束密度一方向性電磁鋼板にある。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の鋼成分の限定理由について述べる。Ｓｉは周知の
ように電気抵抗を高めて鉄損を低下させる作用のある元
素で、この作用を奏するためには２．５％以上含有させ
る必要がある。一方、その含有量が増えると、冷延作業
性の劣化を招き、またコスト高ともなるので、４．０％
以下とする。
発明の鋼成分の限定理由について述べる。Ｓｉは周知の
ように電気抵抗を高めて鉄損を低下させる作用のある元
素で、この作用を奏するためには２．５％以上含有させ
る必要がある。一方、その含有量が増えると、冷延作業
性の劣化を招き、またコスト高ともなるので、４．０％
以下とする。
【０００８】Ｍｎは、ＭｎＳを形成させるために必要な
元素であり、このためには０．０３％以上含有させる必
要がある。一方、その含有量が増えると、ＭｎＳが粗大
化し、インヒビターとしての働きが弱まるので、０．１
５％以下とする。Ｓｎは、後述のＣｕとの複合含有によ
り、二次再結晶粒の微細化による鉄損低減効果、および
被膜改善効果を有する元素で、この目的のためには、
０．０３％以上含有させる必要がある。一方、その含有
量が増えても作用は飽和し、むしろ圧延性および酸洗性
が劣化し、またコスト高ともなるので、０．５％未満と
する。
元素であり、このためには０．０３％以上含有させる必
要がある。一方、その含有量が増えると、ＭｎＳが粗大
化し、インヒビターとしての働きが弱まるので、０．１
５％以下とする。Ｓｎは、後述のＣｕとの複合含有によ
り、二次再結晶粒の微細化による鉄損低減効果、および
被膜改善効果を有する元素で、この目的のためには、
０．０３％以上含有させる必要がある。一方、その含有
量が増えても作用は飽和し、むしろ圧延性および酸洗性
が劣化し、またコスト高ともなるので、０．５％未満と
する。
【０００９】Ｃｕは、被膜の形成には非常に優れた元素
で、密着性の良い良質の被膜が得られるが、単独で添加
すると二次再結晶粒が粗大化し、鉄損が劣化する。しか
し、前述のＳｎとの複合含有により、鉄損を劣化させる
ことなく被膜改善効果を奏することができる。この目的
のためには、０．０２％以上含有させる必要がある。一
方、その含有量が増えると鉄損が劣化し、またコスト高
ともなるので０．３％未満とする。
で、密着性の良い良質の被膜が得られるが、単独で添加
すると二次再結晶粒が粗大化し、鉄損が劣化する。しか
し、前述のＳｎとの複合含有により、鉄損を劣化させる
ことなく被膜改善効果を奏することができる。この目的
のためには、０．０２％以上含有させる必要がある。一
方、その含有量が増えると鉄損が劣化し、またコスト高
ともなるので０．３％未満とする。
【００１０】尚、ＳｎとＣｕの添加割合は、Ｓｎの比率
が増えすぎると、二次再結晶粒は微細化されるが被膜形
成に不利となり、一方、Ｃｕの比率が増えすぎると、二
次再結晶粒の微細化が抑制される。このため、二次再結
晶粒の微細化による鉄損低減効果と被膜改善効果を同時
に発揮させるためには、ＳｎとＣｕの添加割合は、１：
１〜１：１／２の範囲が望ましい。
が増えすぎると、二次再結晶粒は微細化されるが被膜形
成に不利となり、一方、Ｃｕの比率が増えすぎると、二
次再結晶粒の微細化が抑制される。このため、二次再結
晶粒の微細化による鉄損低減効果と被膜改善効果を同時
に発揮させるためには、ＳｎとＣｕの添加割合は、１：
１〜１：１／２の範囲が望ましい。
【００１１】次に、本発明の特徴であるＡｌ2 Ｏ3 系酸
化物について述べる。鋼塊中にＡｌ2 Ｏ3 系酸化物が残
存する場合、この酸化物の大きさが直径０．５μｍ以上
２μｍ以下であると、ＭｎＳがこのＡｌ2 Ｏ3 系酸化物
を核として凝集析出し、インヒビターとして有効な微細
析出ＭｎＳの析出が抑制される。特に、前記の大きさの
Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の個数が鋼板１ｃｍ2 当たり１００
０個以上鋼板中に存在すると、それを核としたＭｎＳの
凝集析出が促進され、微細析出ＭｎＳが著しく減少す
る。従って、微細析出ＭｎＳを効率的に析出させること
によりインヒビター強度を高め、二次再結晶を安定させ
るためには、直径０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさの
Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の鋼中残存個数を、鋼板１ｃｍ 2 当
たり１０００個未満とすることが必要である。Ａｌ2 Ｏ
3 系酸化物の大きさ、および個数は、溶鋼の脱酸時に、
例えば脱酸剤の添加順序および添加速度、あるいは脱酸
後の保持時間等を適切に選ぶことにより、容易に制御す
ることができる。
化物について述べる。鋼塊中にＡｌ2 Ｏ3 系酸化物が残
存する場合、この酸化物の大きさが直径０．５μｍ以上
２μｍ以下であると、ＭｎＳがこのＡｌ2 Ｏ3 系酸化物
を核として凝集析出し、インヒビターとして有効な微細
析出ＭｎＳの析出が抑制される。特に、前記の大きさの
Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の個数が鋼板１ｃｍ2 当たり１００
０個以上鋼板中に存在すると、それを核としたＭｎＳの
凝集析出が促進され、微細析出ＭｎＳが著しく減少す
る。従って、微細析出ＭｎＳを効率的に析出させること
によりインヒビター強度を高め、二次再結晶を安定させ
るためには、直径０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさの
Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物の鋼中残存個数を、鋼板１ｃｍ 2 当
たり１０００個未満とすることが必要である。Ａｌ2 Ｏ
3 系酸化物の大きさ、および個数は、溶鋼の脱酸時に、
例えば脱酸剤の添加順序および添加速度、あるいは脱酸
後の保持時間等を適切に選ぶことにより、容易に制御す
ることができる。
【００１２】以下、実施例に基づいて本発明を説明す
る。 （実施例１）表１に示した成分の鋼を、１３５０℃に加
熱した後、熱間圧延により２．３ｍｍ厚の熱延板とし
た。鋼中のＡｌ2 Ｏ3 系酸化物のうち、直径０．５μｍ
以上２μｍ以下の大きさのものの個数は脱酸時に調整
し、その個数も併せて表１に示した。熱延板はＭｎＳお
よびＡｌＮの析出焼鈍を１１５０℃で２分間行った後、
１００℃の湯中に急冷した。その後、酸洗し、０．３０
ｍｍ厚に冷間圧延した。この冷間圧延に際しては、各パ
ス間で２５０℃×５分間の時効処理を施した。次いで、
脱炭焼鈍を８５０℃で１５０秒間、水素７５％、窒素２
５％、露点６２℃の雰囲気中で行った。次に、ＭｇＯと
ＴｉＯ2 を混合した焼鈍分離材を塗布し、１２００℃で
２０時間の仕上焼鈍を行った。次いで、リン酸、無水ク
ロム酸、リン酸アルミニウムを主成分としたコーティン
グ液を塗布し、平坦化焼鈍を行った。得られた製品板よ
りエプスタイン試料を採取し、磁気特性を測定した。そ
の測定結果を表２に示す。
る。 （実施例１）表１に示した成分の鋼を、１３５０℃に加
熱した後、熱間圧延により２．３ｍｍ厚の熱延板とし
た。鋼中のＡｌ2 Ｏ3 系酸化物のうち、直径０．５μｍ
以上２μｍ以下の大きさのものの個数は脱酸時に調整
し、その個数も併せて表１に示した。熱延板はＭｎＳお
よびＡｌＮの析出焼鈍を１１５０℃で２分間行った後、
１００℃の湯中に急冷した。その後、酸洗し、０．３０
ｍｍ厚に冷間圧延した。この冷間圧延に際しては、各パ
ス間で２５０℃×５分間の時効処理を施した。次いで、
脱炭焼鈍を８５０℃で１５０秒間、水素７５％、窒素２
５％、露点６２℃の雰囲気中で行った。次に、ＭｇＯと
ＴｉＯ2 を混合した焼鈍分離材を塗布し、１２００℃で
２０時間の仕上焼鈍を行った。次いで、リン酸、無水ク
ロム酸、リン酸アルミニウムを主成分としたコーティン
グ液を塗布し、平坦化焼鈍を行った。得られた製品板よ
りエプスタイン試料を採取し、磁気特性を測定した。そ
の測定結果を表２に示す。
【００１３】この結果から明らかなように、本発明に従
った一方向性電磁鋼板は、著しく磁束密度が高く、かつ
鉄損が低い、磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁
鋼板である。
った一方向性電磁鋼板は、著しく磁束密度が高く、かつ
鉄損が低い、磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁
鋼板である。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】（実施例２）表３に示した成分の鋼を、１
４００℃に加熱した後、熱間圧延により２．３ｍｍ厚の
熱延板とした。鋼中のＡｌ2 Ｏ3 系酸化物のうち、直径
０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさのものの個数を溶鋼
の脱酸時に調整し、その個数も併せて表３に示した。熱
延板は１１５０℃で３０秒間焼鈍し、その後、９３０℃
まで徐冷し、１００℃の湯中に急冷した。次いで酸洗
し、パス間で２００℃×５分間の時効処理をしながら
０．３０ｍｍ厚に冷間圧延した。この後、脱炭焼鈍を８
５０℃で１５０秒間、水素７５％、窒素２５％、露点６
２℃の雰囲気中で施した。次に、ＭｇＯとＴｉＯ2 を混
合した焼鈍分離材を塗布し、１２００℃で２０時間の仕
上焼鈍を行った。その後、リン酸、無水クロム酸、リン
酸アルミニウムを主成分としたコーティング液を塗布
し、平坦化焼鈍を施した後、エプスタイン試料を採取
し、磁気特性を測定した。その測定結果を表４に示す。
４００℃に加熱した後、熱間圧延により２．３ｍｍ厚の
熱延板とした。鋼中のＡｌ2 Ｏ3 系酸化物のうち、直径
０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさのものの個数を溶鋼
の脱酸時に調整し、その個数も併せて表３に示した。熱
延板は１１５０℃で３０秒間焼鈍し、その後、９３０℃
まで徐冷し、１００℃の湯中に急冷した。次いで酸洗
し、パス間で２００℃×５分間の時効処理をしながら
０．３０ｍｍ厚に冷間圧延した。この後、脱炭焼鈍を８
５０℃で１５０秒間、水素７５％、窒素２５％、露点６
２℃の雰囲気中で施した。次に、ＭｇＯとＴｉＯ2 を混
合した焼鈍分離材を塗布し、１２００℃で２０時間の仕
上焼鈍を行った。その後、リン酸、無水クロム酸、リン
酸アルミニウムを主成分としたコーティング液を塗布
し、平坦化焼鈍を施した後、エプスタイン試料を採取
し、磁気特性を測定した。その測定結果を表４に示す。
【００１７】これより、本発明に従った一方向性電磁鋼
板は、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い、優れた
磁気特性を有する高磁束密度一方向性電磁鋼板であるこ
とが明らかである。
板は、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い、優れた
磁気特性を有する高磁束密度一方向性電磁鋼板であるこ
とが明らかである。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明に従った一方向性
電磁鋼板は、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い、
磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板であり、
電気機器の高性能化あるいは高効率化に伴い、その鉄心
材料として使用される一方向性電磁鋼板に対してなされ
る要請に十分に応えることができ、その工業的効果は極
めて大きい。
電磁鋼板は、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い、
磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板であり、
電気機器の高性能化あるいは高効率化に伴い、その鉄心
材料として使用される一方向性電磁鋼板に対してなされ
る要請に十分に応えることができ、その工業的効果は極
めて大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−101120（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−138419（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133524（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−219021（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】 重量％で、Ｓｉ：２．５％以上４．０％
以下、Ｍｎ：０．０３％以上０．１５％以下を含有し、
残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る高磁束密度一
方向性電磁鋼板において、Ａｌ2 Ｏ3 系酸化物のうち、
直径０．５μｍ以上２μｍ以下の大きさのものが、鋼板
１ｃｍ2 当たり１０００個未満であることを特徴とする
磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】 重量％で、Ｓｎ：０．０３％以上０．５
％未満、Ｃｕ：０．０２％以上０．３％未満を含有する
請求項１記載の磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電
磁鋼板。 - 【請求項３】 ＳｎとＣｕの比率が１：１〜１：１／２
の範囲である請求項２記載の磁気特性の優れた高磁束密
度一方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31755492A JP2724659B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31755492A JP2724659B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06158240A JPH06158240A (ja) | 1994-06-07 |
| JP2724659B2 true JP2724659B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=18089555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31755492A Expired - Lifetime JP2724659B2 (ja) | 1992-11-26 | 1992-11-26 | 磁気特性の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724659B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1290977B1 (it) * | 1997-03-14 | 1998-12-14 | Acciai Speciali Terni Spa | Procedimento per il controllo dell'inibizione nella produzione di lamierino magnetico a grano orientato |
| JP4747564B2 (ja) | 2004-11-30 | 2011-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
-
1992
- 1992-11-26 JP JP31755492A patent/JP2724659B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06158240A (ja) | 1994-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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