JP2992201B2 - 鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、モーターやトランス
等の鉄心材料として使用される、鉄損が低くさらには回
転鉄損にも優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
に関するものである。
等の鉄心材料として使用される、鉄損が低くさらには回
転鉄損にも優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法
に関するものである。
【０００２】無方向性電磁鋼板は、モーターやトランス
等の鉄心材料として広範囲にわたって使用されている。
近年、省エネルギーの観点より、電気機器の効率向上に
対する要求が強く、鉄心材料についても、より一層の鉄
損低減が望まれるようになってきている。
等の鉄心材料として広範囲にわたって使用されている。
近年、省エネルギーの観点より、電気機器の効率向上に
対する要求が強く、鉄心材料についても、より一層の鉄
損低減が望まれるようになってきている。
【０００３】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板の鉄損低減手段として
は、Si, Alなどの合金元素の添加量を増やし、鋼板の電
気抵抗を高める方法が一般的に知られている。しかしな
がら、現在の無方向性電磁鋼板のハイグレード品の鉄損
レベルをなお一層向上させるためSi, Alなどの添加量を
増加することは圧延性の面で問題がある。しかも、Si,A
l添加量の増加は材料のコスト高を招く不利も生じる。
は、Si, Alなどの合金元素の添加量を増やし、鋼板の電
気抵抗を高める方法が一般的に知られている。しかしな
がら、現在の無方向性電磁鋼板のハイグレード品の鉄損
レベルをなお一層向上させるためSi, Alなどの添加量を
増加することは圧延性の面で問題がある。しかも、Si,A
l添加量の増加は材料のコスト高を招く不利も生じる。
【０００４】その他の鉄損改善手段としては、冷間圧延
条件を改善し、集合組織を改善して鉄損を低減する方法
が、例えば特公昭56-22931号公報（鉄損が低く磁束密度
の高い無方向性珪素鋼板の製造方法）に開示されてい
る。しかし、これらの集合組織改善手段は添加Si量およ
び製造工程に合った集合組織最適条件がすでに提案され
ている現状では、集合組織の最適化による、より一層の
鉄損低減は極めて難しい。
条件を改善し、集合組織を改善して鉄損を低減する方法
が、例えば特公昭56-22931号公報（鉄損が低く磁束密度
の高い無方向性珪素鋼板の製造方法）に開示されてい
る。しかし、これらの集合組織改善手段は添加Si量およ
び製造工程に合った集合組織最適条件がすでに提案され
ている現状では、集合組織の最適化による、より一層の
鉄損低減は極めて難しい。
【０００５】また、鋼中の不純物元素量または介在物お
よび析出物個数を低減することにより、鉄損を低減する
方法｛例えば特開昭59-74258号公報（鉄損の少ない無方
向性珪素鋼板）｝がある。この方法は、鉄損の低減に効
果的であるが、かような不純物低減のための鋼の高純度
化は製銑および製鋼技術に依存するものであり、無方向
性電磁鋼板の製造分野における高純度化は現在の製銑お
よび製鋼技術のほぼ極限で行っているので、高純度化に
よるより一層の鉄損低減は製銑、製鋼技術のさらなる進
歩を持たなければならない。
よび析出物個数を低減することにより、鉄損を低減する
方法｛例えば特開昭59-74258号公報（鉄損の少ない無方
向性珪素鋼板）｝がある。この方法は、鉄損の低減に効
果的であるが、かような不純物低減のための鋼の高純度
化は製銑および製鋼技術に依存するものであり、無方向
性電磁鋼板の製造分野における高純度化は現在の製銑お
よび製鋼技術のほぼ極限で行っているので、高純度化に
よるより一層の鉄損低減は製銑、製鋼技術のさらなる進
歩を持たなければならない。
【０００６】一方、介在物および析出物個数の低減に関
しては、特開昭59-74256号（鉄損の少ない無方向性珪素
鋼板）、同60-152628 号（鉄損の低い無方向性けい素鋼
板の製造方法）および特開平３-104844 号（磁気特性の
優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法）各公報
に、介在物の個数を減少させて低鉄損化を達成する手段
が開示されている。しかし、これらの手段によって、鋼
中の介在物および析出物個数を低減させることは、結局
のところ上記従来技術と同様に高純度化技術に依存して
おり、従って、これらの手段による場合もより一層の鉄
損の改善は製銑、製鋼技術の進歩を待たなければならな
い。
しては、特開昭59-74256号（鉄損の少ない無方向性珪素
鋼板）、同60-152628 号（鉄損の低い無方向性けい素鋼
板の製造方法）および特開平３-104844 号（磁気特性の
優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法）各公報
に、介在物の個数を減少させて低鉄損化を達成する手段
が開示されている。しかし、これらの手段によって、鋼
中の介在物および析出物個数を低減させることは、結局
のところ上記従来技術と同様に高純度化技術に依存して
おり、従って、これらの手段による場合もより一層の鉄
損の改善は製銑、製鋼技術の進歩を待たなければならな
い。
【０００７】ここで、それぞれの上記従来技術について
詳しくみると、特開昭59-74256号公報においては、１μ
m 以上の大きさの介在物の個数が 120個／mm2 以上の領
域で介在物個数と鉄損との間に相関が認められるもの
の、１μm 未満の介在物およびその個数が鉄損に及ぼす
影響に関しては明確にされていない。
詳しくみると、特開昭59-74256号公報においては、１μ
m 以上の大きさの介在物の個数が 120個／mm2 以上の領
域で介在物個数と鉄損との間に相関が認められるもの
の、１μm 未満の介在物およびその個数が鉄損に及ぼす
影響に関しては明確にされていない。
【０００８】また、特開昭60-152628 号公報では、５μ
m 以上の介在物頻度を80個／mm2 以下にすることが、最
終焼鈍の効果を引き出すのに必要であると記載されてい
る。しかしながら、介在物の個数およびその大きさが鉄
損に及ぼす影響については述べられていない。
m 以上の介在物頻度を80個／mm2 以下にすることが、最
終焼鈍の効果を引き出すのに必要であると記載されてい
る。しかしながら、介在物の個数およびその大きさが鉄
損に及ぼす影響については述べられていない。
【０００９】さらに、特開平３-104844 号公報には、Si
量が 0.1〜2.0 wt％の無方向性けい素鋼板における介在
物の大きさおよび個数を制御する方法が開示されてい
る。しかし、Si量が 2.5〜5.0 wt％でかつＳ量が0.0030
wt％以下のフルプロセス材の無方向性けい素鋼板におけ
る鉄損に及ぼす影響および介在物の制御方法は述べられ
ていない。また、0.5 μm 以下の微細なMnS の低減によ
り鉄損を改善しても、0.5 μm 以上５μm 以下の酸化物
を多数残存させることになるので、これらの酸化物が鉄
損に悪影響を及ぼすのは不可避で、鉄損低減効果が減少
してしまう。同様の微細介在物低減の手段として、特開
昭51-62115号（鉄損の低い無方向性珪素鋼板）および同
55-24942号（鉄損の低い無方向性電磁鋼板）各公報に
は、REM および Ca を用いて微細な硫化物の析出を防止
する方法が開示されている。しかし、いずれの方法も介
在物の個数およびその大きさが鉄損に及ぼす影響につい
ては述べられていない。
量が 0.1〜2.0 wt％の無方向性けい素鋼板における介在
物の大きさおよび個数を制御する方法が開示されてい
る。しかし、Si量が 2.5〜5.0 wt％でかつＳ量が0.0030
wt％以下のフルプロセス材の無方向性けい素鋼板におけ
る鉄損に及ぼす影響および介在物の制御方法は述べられ
ていない。また、0.5 μm 以下の微細なMnS の低減によ
り鉄損を改善しても、0.5 μm 以上５μm 以下の酸化物
を多数残存させることになるので、これらの酸化物が鉄
損に悪影響を及ぼすのは不可避で、鉄損低減効果が減少
してしまう。同様の微細介在物低減の手段として、特開
昭51-62115号（鉄損の低い無方向性珪素鋼板）および同
55-24942号（鉄損の低い無方向性電磁鋼板）各公報に
は、REM および Ca を用いて微細な硫化物の析出を防止
する方法が開示されている。しかし、いずれの方法も介
在物の個数およびその大きさが鉄損に及ぼす影響につい
ては述べられていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述した
問題を有利に解決するもので、積極的に鋼中の介在物お
よび析出物（以下、介在物として総称する）の大きさ、
そして大きさごとの全介在物に対する体積分率を制御す
ることにより、鉄損さらには回転鉄損を低減した無方向
性電磁鋼板を、その有利な製造方法と共に提案すること
を目的とする。
問題を有利に解決するもので、積極的に鋼中の介在物お
よび析出物（以下、介在物として総称する）の大きさ、
そして大きさごとの全介在物に対する体積分率を制御す
ることにより、鉄損さらには回転鉄損を低減した無方向
性電磁鋼板を、その有利な製造方法と共に提案すること
を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】さて発明者らは、上記の
問題を解決すべく、各種の調査および検討を行った結
果、無方向性電磁鋼板の介在物は、その大きさにより鉄
損に及ぼす影響が異なることを見出した。すなわち、鉄
損劣化の要因となる大きさの介在物を低減するような製
造方法を積極的に採用し、その大きさの介在物を全介在
物に対して、所定の体積分率以下にすることにより、全
介在物個数あるいは総体積が従来鋼と同じでも鉄損を大
幅に改善できることが究明されたのである。
問題を解決すべく、各種の調査および検討を行った結
果、無方向性電磁鋼板の介在物は、その大きさにより鉄
損に及ぼす影響が異なることを見出した。すなわち、鉄
損劣化の要因となる大きさの介在物を低減するような製
造方法を積極的に採用し、その大きさの介在物を全介在
物に対して、所定の体積分率以下にすることにより、全
介在物個数あるいは総体積が従来鋼と同じでも鉄損を大
幅に改善できることが究明されたのである。
【００１２】この発明は上記知見に基づいてなされたも
のであり、その要旨とするところは以下の通りである。
のであり、その要旨とするところは以下の通りである。
【００１３】（１）Ｃ：0.01mass％以下および Si：2.5 〜5.0 mass％を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混
入をそれぞれＳ：0.0030mass％以下、Ｎ：0.0030mass％
以下およびＯ：0.0020mass％以下に抑制し、残部は実質
的にFeの組成になり、しかも４μm 以上の大きさの鋼中
介在物が全鋼中介在物に対する体積分率で60％以下、か
つ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体積
分率で15％以下であることを特徴とする鉄損の低い無方
向性電磁鋼板（第１発明）。
入をそれぞれＳ：0.0030mass％以下、Ｎ：0.0030mass％
以下およびＯ：0.0020mass％以下に抑制し、残部は実質
的にFeの組成になり、しかも４μm 以上の大きさの鋼中
介在物が全鋼中介在物に対する体積分率で60％以下、か
つ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体積
分率で15％以下であることを特徴とする鉄損の低い無方
向性電磁鋼板（第１発明）。
【００１４】（２）第１発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板（第２発明）。
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板（第２発明）。
【００１５】（３）第１発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板（第３発明）。
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板（第３発明）。
【００１６】（４）同じく第１発明の残部成分のFeと置
換して、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第４発明）。
換して、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第４発明）。
【００１７】（５）Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％およびMn：0.4 〜1.5 mass％を含
み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれＳ：0.0030ma
ss％以下、Ｎ：0.0030mass％以下およびＯ：0.0020mass
％以下に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しか
も４μm 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対
する体積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物
が全鋼中介在物に対する体積分率で５％以下であること
を特徴とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第５発
明）。
み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれＳ：0.0030ma
ss％以下、Ｎ：0.0030mass％以下およびＯ：0.0020mass
％以下に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しか
も４μm 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対
する体積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物
が全鋼中介在物に対する体積分率で５％以下であること
を特徴とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第５発
明）。
【００１８】（６）第５発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板（第６発明）。
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板（第６発明）。
【００１９】（７）第５発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板（第７発明）。
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板（第７発明）。
【００２０】（８）同じく第５発明の残部成分のFeと置
換して、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第８発明）。
換して、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板（第８発明）。
【００２１】（９）Ｃ：0.01mass％以下および Si：2.5 〜5.0 mass％を含み、残部は不可避的不純物お
よびFeの組成になる鋼スラブを、熱間圧延し、コイルに
巻取ったのち、１回又は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延
を行い、ついで仕上げ焼鈍を施す一連の工程によって無
方向性電磁鋼板を製造するに当たり、鋼中Ｓ，Ｎおよび
Ｏ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、Ｎ：0.0030mass％以下および
Ｏ：0.0020mass％以下に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、の少なくともいず
れか一方の処理を施すことを特徴とする鉄損の低い無方
向性電磁鋼板の製造方法（第９発明）。
よびFeの組成になる鋼スラブを、熱間圧延し、コイルに
巻取ったのち、１回又は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延
を行い、ついで仕上げ焼鈍を施す一連の工程によって無
方向性電磁鋼板を製造するに当たり、鋼中Ｓ，Ｎおよび
Ｏ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、Ｎ：0.0030mass％以下および
Ｏ：0.0020mass％以下に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、の少なくともいず
れか一方の処理を施すことを特徴とする鉄損の低い無方
向性電磁鋼板の製造方法（第９発明）。
【００２２】（１０）第９発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板の製造方法（第１０発明）。
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下を含有する鉄損の低い無方向性電磁
鋼板の製造方法（第１０発明）。
【００２３】（１１）第９発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板の製造方法（第１１発明）。
て、さらに、 Ｐ：0.005 〜0.15mass％を含有する鉄損の低い無方向性
電磁鋼板の製造方法（第１１発明）。
【００２４】（１２）第９発明の残部成分のFeと置換し
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法（第１２
発明）。
て、さらに、 Al：2.0 mass％以下およびＰ：0.005 〜0.15mass％を含
有する鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法（第１２
発明）。
【００２５】（１３）第９〜１２発明のそれぞれの残部
成分のFeと置換して、さらに、 Mn：0.4 〜1.5 mass％をそれぞれ含有する鉄損の低い無
方向性電磁鋼板の製造方法である（第１３、１４、１５
および１６発明）。
成分のFeと置換して、さらに、 Mn：0.4 〜1.5 mass％をそれぞれ含有する鉄損の低い無
方向性電磁鋼板の製造方法である（第１３、１４、１５
および１６発明）。
【００２６】
【作用】この発明の作用について以下に述べる。最初に
この発明に至った経緯を実験結果にもとづいて説明す
る。まず、介在物の個数と鉄損との関係を、Si含有量が
3.0 mass％で板厚：0.5 mmの無方向性電磁鋼板において
調査した。なお、介在物調査は光学顕微鏡により行っ
た。その結果として、介在物個数と鉄損との関係を図１
に示す。全体の傾向からすると、鋼中の介在物を少なく
することで鉄損が改善されるようであるが、前記従来技
術で述べたような明確な介在物の個数と鉄損との関係は
得られなかった。そこで、今回調査した無方向性電磁鋼
板およびその製造条件についてさらに詳細に調べた結
果、調査材は鋼中Ｓ，Ｎ量とも同一レベル（Ｓ≦0.0030
mass％、Ｎ≦0.0030mass％）、同一工程で製造したが、
製鋼および熱間圧延などの工程における製造条件が若干
ばらついていたことが判明した。
この発明に至った経緯を実験結果にもとづいて説明す
る。まず、介在物の個数と鉄損との関係を、Si含有量が
3.0 mass％で板厚：0.5 mmの無方向性電磁鋼板において
調査した。なお、介在物調査は光学顕微鏡により行っ
た。その結果として、介在物個数と鉄損との関係を図１
に示す。全体の傾向からすると、鋼中の介在物を少なく
することで鉄損が改善されるようであるが、前記従来技
術で述べたような明確な介在物の個数と鉄損との関係は
得られなかった。そこで、今回調査した無方向性電磁鋼
板およびその製造条件についてさらに詳細に調べた結
果、調査材は鋼中Ｓ，Ｎ量とも同一レベル（Ｓ≦0.0030
mass％、Ｎ≦0.0030mass％）、同一工程で製造したが、
製鋼および熱間圧延などの工程における製造条件が若干
ばらついていたことが判明した。
【００２７】そこで、製鋼および熱間圧延などの製造条
件の変化により、介在物の存在形態、特に介在物のサイ
ズが変化すると考えられるため、介在物サイズが鉄損に
およぼす影響に着目して実験を行った。すなわち、Si：
3.5 mass％を含む無方向性電磁鋼板を用い、４μm 以
上、２μm 以上４μm 未満、１μm 以上２μm 未満、１
μm 未満の範囲の介在物個数をそれぞれ測定し、鉄損
（Ｗ15/50 ）と介在物サイズごとの１mm2 当りの個数と
を重回帰分析し、鉄損におよぼす介在物サイズごとの影
響を調査した。この介在物サイズごとの鉄損におよぼす
影響の解析結果を図２に示す。図２より４μm 以上の介
在物が鉄損を最も劣化させ、次いで１μm 未満の微細な
介在物が鉄損を劣化させるが、２μm 以上４μm 未満お
よび１μm 以上２μm 未満の介在物が鉄損におよぼす影
響は小さいことが判明した。この４μm 以上の介在物が
鉄損におよぼす影響が大きくなった理由としては、再結
晶過程で４μm 以上の介在物は磁気特性の面より好まし
くない方位の結晶粒を発生させる原因となったためと考
えられる。また、１μm 未満の介在物については、鉄損
に直接影響する磁壁の移動を妨げる作用が他のサイズの
介在物よりも大きかったためと推定される。
件の変化により、介在物の存在形態、特に介在物のサイ
ズが変化すると考えられるため、介在物サイズが鉄損に
およぼす影響に着目して実験を行った。すなわち、Si：
3.5 mass％を含む無方向性電磁鋼板を用い、４μm 以
上、２μm 以上４μm 未満、１μm 以上２μm 未満、１
μm 未満の範囲の介在物個数をそれぞれ測定し、鉄損
（Ｗ15/50 ）と介在物サイズごとの１mm2 当りの個数と
を重回帰分析し、鉄損におよぼす介在物サイズごとの影
響を調査した。この介在物サイズごとの鉄損におよぼす
影響の解析結果を図２に示す。図２より４μm 以上の介
在物が鉄損を最も劣化させ、次いで１μm 未満の微細な
介在物が鉄損を劣化させるが、２μm 以上４μm 未満お
よび１μm 以上２μm 未満の介在物が鉄損におよぼす影
響は小さいことが判明した。この４μm 以上の介在物が
鉄損におよぼす影響が大きくなった理由としては、再結
晶過程で４μm 以上の介在物は磁気特性の面より好まし
くない方位の結晶粒を発生させる原因となったためと考
えられる。また、１μm 未満の介在物については、鉄損
に直接影響する磁壁の移動を妨げる作用が他のサイズの
介在物よりも大きかったためと推定される。
【００２８】次に、これらの鋼板の全介在物に対する４
μm 以上の大きさの介在物体積分率と鉄損との関係を図
３に示す。図３から明らかなように、４μm 以上の介在
物体積分率が60％を超えると急激に鉄損（Ｗ15/50 ）が
劣化するのがわかる。また、全介在物に対する４μm 以
上の介在物体積分率が50％以下の鋼板の１μm 未満の介
在物体積分率と鉄損との関係を図４に示す。ここでの介
在物調査は電子顕微鏡により行った。上記の４μm 以上
の大きさの介在物ほど体積分率増加による鉄損劣化は明
確ではないが、１μm 未満の介在物の体積分率が15％を
超えると、鉄損（Ｗ15/50 ）は劣化する。このことよ
り、鉄損を改善するためには介在物の体積分率としては
４μm 以上の介在物が60％以下、１μm 未満の介在物が
15％以下とする必要があることがわかる。
μm 以上の大きさの介在物体積分率と鉄損との関係を図
３に示す。図３から明らかなように、４μm 以上の介在
物体積分率が60％を超えると急激に鉄損（Ｗ15/50 ）が
劣化するのがわかる。また、全介在物に対する４μm 以
上の介在物体積分率が50％以下の鋼板の１μm 未満の介
在物体積分率と鉄損との関係を図４に示す。ここでの介
在物調査は電子顕微鏡により行った。上記の４μm 以上
の大きさの介在物ほど体積分率増加による鉄損劣化は明
確ではないが、１μm 未満の介在物の体積分率が15％を
超えると、鉄損（Ｗ15/50 ）は劣化する。このことよ
り、鉄損を改善するためには介在物の体積分率としては
４μm 以上の介在物が60％以下、１μm 未満の介在物が
15％以下とする必要があることがわかる。
【００２９】なお、介在物量の測定は、鋼板の板厚方向
の断面について観察したものであり、観察には光学顕微
鏡または電子顕微鏡のどちらを用いてもかまわず、光学
顕微鏡の場合は倍率を400 倍以下、電子顕微鏡の場合は
400 倍〜1000倍で観察を行った。試験片の作製および試
験方法（測定面積など）は JIS G0555に規定された、鋼
の非金属介在物の顕微鏡試験方法に基づき作製（研磨き
ずや、錆が出ないように試料を調整）および試験を行う
が、測定方法に関しては介在物によって占められた格子
点の数を数えるのではなく、介在物の個数および大きさ
は画像解析処理により測定した。介在物の大きさ（サイ
ズ及び体積）は観察像より画像解析処理装置を用いて介
在物の面積が等価となる円の直径を求め、その値より計
算した。
の断面について観察したものであり、観察には光学顕微
鏡または電子顕微鏡のどちらを用いてもかまわず、光学
顕微鏡の場合は倍率を400 倍以下、電子顕微鏡の場合は
400 倍〜1000倍で観察を行った。試験片の作製および試
験方法（測定面積など）は JIS G0555に規定された、鋼
の非金属介在物の顕微鏡試験方法に基づき作製（研磨き
ずや、錆が出ないように試料を調整）および試験を行う
が、測定方法に関しては介在物によって占められた格子
点の数を数えるのではなく、介在物の個数および大きさ
は画像解析処理により測定した。介在物の大きさ（サイ
ズ及び体積）は観察像より画像解析処理装置を用いて介
在物の面積が等価となる円の直径を求め、その値より計
算した。
【００３０】よって、この方法を用いることにより、光
学顕微鏡および低倍率の電子顕微鏡では測定が困難であ
った１μm 未満の介在物観察および測定も技術的になん
ら問題なく行うことができた。今回の測定により得られ
た結果は、介在物の分布が鋼板面内方向において等方的
であると推測できるので、試料の平均的な介在物存在状
況を十分に代表しているものと考えられる。
学顕微鏡および低倍率の電子顕微鏡では測定が困難であ
った１μm 未満の介在物観察および測定も技術的になん
ら問題なく行うことができた。今回の測定により得られ
た結果は、介在物の分布が鋼板面内方向において等方的
であると推測できるので、試料の平均的な介在物存在状
況を十分に代表しているものと考えられる。
【００３１】以下、介在物量の測定はすべてこの方法に
準じて行った。ここでの介在物は、上述した測定方法か
らも明らかなように、鋼中の非金属介在物の全てを包含
することを意味しており、当然硫化物系やAlN , Al2O3
などの析出物等も含むことは言うまでもない。ここで、
鉄損特性は25cmエプスタイン法により調べ、従来は考慮
に入れていなかった試料中の歪などの影響も考慮して、
特性を比較した。
準じて行った。ここでの介在物は、上述した測定方法か
らも明らかなように、鋼中の非金属介在物の全てを包含
することを意味しており、当然硫化物系やAlN , Al2O3
などの析出物等も含むことは言うまでもない。ここで、
鉄損特性は25cmエプスタイン法により調べ、従来は考慮
に入れていなかった試料中の歪などの影響も考慮して、
特性を比較した。
【００３２】この発明は以上のような知見に基づき、積
極的に鋼中介在物の大きさおよびサイズごとの体積分率
を制御することにより、鉄損の小さい無方向性電磁鋼板
を得るものであり、従来の不純物成分量および介在物量
を低減する清浄な無方向性電磁鋼板の製造手段による低
鉄損化よりも、清浄化することなく一層低い鉄損を安定
して得られることが明らかになった。
極的に鋼中介在物の大きさおよびサイズごとの体積分率
を制御することにより、鉄損の小さい無方向性電磁鋼板
を得るものであり、従来の不純物成分量および介在物量
を低減する清浄な無方向性電磁鋼板の製造手段による低
鉄損化よりも、清浄化することなく一層低い鉄損を安定
して得られることが明らかになった。
【００３３】さらに、発明者らは、この介在物サイズ別
の体積分率制御の効果について、より綿密な検討を加え
たところ、新たに、三相変圧器鉄心のＴ接合部や回転機
鉄心の歯後背部で発生することが知られている回転鉄損
が、この介在物サイズ別の体積分率制御を強化すること
により効果的に低減されることが明らかになった。
の体積分率制御の効果について、より綿密な検討を加え
たところ、新たに、三相変圧器鉄心のＴ接合部や回転機
鉄心の歯後背部で発生することが知られている回転鉄損
が、この介在物サイズ別の体積分率制御を強化すること
により効果的に低減されることが明らかになった。
【００３４】すなわち、上記図４で使用した試料の回転
鉄損値について調査した結果を、鋼板の１μm 未満の介
在物体積分率との関係で図５に示す。同図から明らかな
ように、１μm 未満の介在物体積分率を５％以下に低減
することにより回転鉄損の低減に関し、望外の成果が得
られたのである。
鉄損値について調査した結果を、鋼板の１μm 未満の介
在物体積分率との関係で図５に示す。同図から明らかな
ように、１μm 未満の介在物体積分率を５％以下に低減
することにより回転鉄損の低減に関し、望外の成果が得
られたのである。
【００３５】１μm 未満の介在物は、鉄損と同様、回転
鉄損に影響する磁壁の移動の妨げとなり、鉄損（Ｗ
15/50 ）に比べその影響が大きく、従って回転鉄損低減
には、より一層の１μm 未満の介在物低減が必要となっ
たものと考えられる。なお、回転鉄損はサーミスタを用
いて、試料が損失により発生する熱量、すなわち試料の
温度上昇を測定すること（温度上昇法）により求めた。
鉄損に影響する磁壁の移動の妨げとなり、鉄損（Ｗ
15/50 ）に比べその影響が大きく、従って回転鉄損低減
には、より一層の１μm 未満の介在物低減が必要となっ
たものと考えられる。なお、回転鉄損はサーミスタを用
いて、試料が損失により発生する熱量、すなわち試料の
温度上昇を測定すること（温度上昇法）により求めた。
【００３６】以下に、この発明における限定理由につい
て説明する。まず、この発明において、鋼中介在物のサ
イズごとの体積分率を限定した理由について説明する。
すなわち、４μm 以上の大きさの鋼中介在物が全介在物
体積に対する体積分率で60％を超えて鋼中に存在する場
合には、前述したごとく磁気特性に関して好ましくない
集合組織を形成し、急激な鉄損劣化の原因となるので４
μm 以上の大きさの鋼中介在物の体積分率は60％以下と
し、また、１μm 未満の大きさの鋼中介在物が全介在物
体積に対する体積分率で15％を超えて鋼中に存在する場
合も鉄損劣化の原因となるため、１μm 未満の介在物の
体積分率を15％以下とする。
て説明する。まず、この発明において、鋼中介在物のサ
イズごとの体積分率を限定した理由について説明する。
すなわち、４μm 以上の大きさの鋼中介在物が全介在物
体積に対する体積分率で60％を超えて鋼中に存在する場
合には、前述したごとく磁気特性に関して好ましくない
集合組織を形成し、急激な鉄損劣化の原因となるので４
μm 以上の大きさの鋼中介在物の体積分率は60％以下と
し、また、１μm 未満の大きさの鋼中介在物が全介在物
体積に対する体積分率で15％を超えて鋼中に存在する場
合も鉄損劣化の原因となるため、１μm 未満の介在物の
体積分率を15％以下とする。
【００３７】ここに、４μｍ以上の大きさの鋼中介在物
の体積分率を60％以下にするには、不純物元素、とくに
Ｓ，Ｎ，Ｏをそれぞれ、Ｓ≦0.0030mass％、Ｎ≦0.0030
mass％、Ｏ≦0.0020mass％の範囲に制御し、併せて、脱
硫効率の向上もしくは脱ガス処理時間の延長などを実施
することが肝要である。
の体積分率を60％以下にするには、不純物元素、とくに
Ｓ，Ｎ，Ｏをそれぞれ、Ｓ≦0.0030mass％、Ｎ≦0.0030
mass％、Ｏ≦0.0020mass％の範囲に制御し、併せて、脱
硫効率の向上もしくは脱ガス処理時間の延長などを実施
することが肝要である。
【００３８】また、１μｍ未満の大きさの鋼中介在物の
体積分率を15％以下にするには、製造工程中、とくにス
ラブ加熱段階において加熱温度を1150℃以下にするか、
または熱延板の巻取り段階において巻取り温度を600 ℃
以上にするか、少なくともいずれか一方の処理を実施す
れば良い。
体積分率を15％以下にするには、製造工程中、とくにス
ラブ加熱段階において加熱温度を1150℃以下にするか、
または熱延板の巻取り段階において巻取り温度を600 ℃
以上にするか、少なくともいずれか一方の処理を実施す
れば良い。
【００３９】さらに、回転鉄損の改善も併せて達成する
ためには、１μｍ未満の介在物を一層低減して体積分率
で５％以下に制御する必要があるが、そのためには、Mn
を0.4 〜1.5 mass％の範囲で含有させることが有利であ
る。すなわち、Mn量と１μｍ未満の介在物の全介在物体
積に対する体積分率との関係を図６に示すように、１μ
ｍ未満の介在物の体積分率を５％以下に低減するために
はMnを0.4 mass％以上添加する必要がある。しかし、1.
5 mass％を超えると、介在物以外の原因で回転鉄損が劣
化する。このMn量を0.4 〜1.5 mass％に規制する効果
は、熱延終了時に固溶Ｓが微細析出物として析出するの
を抑制するための熱延加熱時の固溶Ｓ量の低減にあると
考えられる。
ためには、１μｍ未満の介在物を一層低減して体積分率
で５％以下に制御する必要があるが、そのためには、Mn
を0.4 〜1.5 mass％の範囲で含有させることが有利であ
る。すなわち、Mn量と１μｍ未満の介在物の全介在物体
積に対する体積分率との関係を図６に示すように、１μ
ｍ未満の介在物の体積分率を５％以下に低減するために
はMnを0.4 mass％以上添加する必要がある。しかし、1.
5 mass％を超えると、介在物以外の原因で回転鉄損が劣
化する。このMn量を0.4 〜1.5 mass％に規制する効果
は、熱延終了時に固溶Ｓが微細析出物として析出するの
を抑制するための熱延加熱時の固溶Ｓ量の低減にあると
考えられる。
【００４０】以下に、この発明の無方向性電磁鋼板の成
分組成の限定理由について記す。 Ｃ：0.01 mass ％以下 Ｃは、磁気特性の面からは有害な成分であり、極力低減
するのが好ましいため、その含有量は0.01 mass ％以下
とする。
分組成の限定理由について記す。 Ｃ：0.01 mass ％以下 Ｃは、磁気特性の面からは有害な成分であり、極力低減
するのが好ましいため、その含有量は0.01 mass ％以下
とする。
【００４１】Si：2.5 〜5.0 mass％ Siは、固有抵抗を高めることによって鉄損を低減する有
用な成分であるので、低鉄損化のために含有量は2.5 ma
ss％以上が必要であり、一方含有量が5.0 mass％を超え
ると冷延性が阻害されるので、その含有量の上限は5.0
mass％とする。以上、基本成分について説明したが、こ
の発明ではさらに以下の成分を含有させることができ
る。
用な成分であるので、低鉄損化のために含有量は2.5 ma
ss％以上が必要であり、一方含有量が5.0 mass％を超え
ると冷延性が阻害されるので、その含有量の上限は5.0
mass％とする。以上、基本成分について説明したが、こ
の発明ではさらに以下の成分を含有させることができ
る。
【００４２】Al：2.0 mass％以下 Alは、鋼の脱酸やAl系の析出物量の低減に寄与する他、
Siと同様、固有抵抗を高めて、鉄損を向上させる上でも
有用な成分であるが、しかし、含有量が2.0 mass％を超
えると冷延性の劣化を招くので、その含有量は2.0 mass
％以下が好適である。
Siと同様、固有抵抗を高めて、鉄損を向上させる上でも
有用な成分であるが、しかし、含有量が2.0 mass％を超
えると冷延性の劣化を招くので、その含有量は2.0 mass
％以下が好適である。
【００４３】Ｐ：0.15mass％以下 Ｐは、鉄損の改善に有効であるが含有量が0.15mass％を
超えると冷延性が著しく劣化するので、その含有量は0.
005 〜0.15mass％の範囲が好適である。
超えると冷延性が著しく劣化するので、その含有量は0.
005 〜0.15mass％の範囲が好適である。
【００４４】Mn：0.4 〜1.5 mass％ Mnは、スラブ加熱時の固溶Ｓ量低減に効果があり、ま
た、Ｓに起因した熱間脆性を抑制するために添加される
ものであるが、含有量が0.4 mass％未満ではその効果に
乏しく、一方、1.5 mass％を超えると磁気特性の劣化を
招くので、その含有量は0.4 〜1.5 mass％の範囲が好適
である。
た、Ｓに起因した熱間脆性を抑制するために添加される
ものであるが、含有量が0.4 mass％未満ではその効果に
乏しく、一方、1.5 mass％を超えると磁気特性の劣化を
招くので、その含有量は0.4 〜1.5 mass％の範囲が好適
である。
【００４５】Ｓ：0.0030mass以下 Ｓは、不純物成分の中で特に重要であり、前述したとお
りその含有量を0.0030mass％以下に抑制することが必要
である。すなわち、ＳおよびＮは、粗大介在物の核とな
る硫化物および窒化物を形成するが、とくにＳはその傾
向が強く、例えば、Si：3.8 mass％を含む無方向性電磁
鋼板の従来材及びこの発明にしたがう介在物制御を施し
た試料の鋼中Ｓ量と鉄損との関係を示す図７から明らか
なように、介在物制御による鉄損の低減効果がＳ量の高
いレベルでは阻害されてしまう。よってＳ含有量は0.00
30mass以下とする。
りその含有量を0.0030mass％以下に抑制することが必要
である。すなわち、ＳおよびＮは、粗大介在物の核とな
る硫化物および窒化物を形成するが、とくにＳはその傾
向が強く、例えば、Si：3.8 mass％を含む無方向性電磁
鋼板の従来材及びこの発明にしたがう介在物制御を施し
た試料の鋼中Ｓ量と鉄損との関係を示す図７から明らか
なように、介在物制御による鉄損の低減効果がＳ量の高
いレベルでは阻害されてしまう。よってＳ含有量は0.00
30mass以下とする。
【００４６】Ｎ：0.0030mass％以下 Ｎは、Ｓと同様に、粗大介在物の核となる窒化物を形成
し、また、微細な介在物としても鋼中に存在する。そし
て0.0030massを超えるＮを含んでいると鉄損の劣化を招
くので、その含有量は0.0030mass％以下とする必要があ
る。
し、また、微細な介在物としても鋼中に存在する。そし
て0.0030massを超えるＮを含んでいると鉄損の劣化を招
くので、その含有量は0.0030mass％以下とする必要があ
る。
【００４７】Ｏ：0.0020mass％以下 Ｏは、その含有量の低減が鉄損改善に直接結びつくこと
は広く知られている事実である。特に0.0020mass％を超
えるＯを含んでいると鉄損の劣化を招くので、その含有
量は、0.0020mass％以下とする必要がある。その他、成
分としてSb、Sn、CuおよびNiなどを必要に応じて添加す
ることもできる。
は広く知られている事実である。特に0.0020mass％を超
えるＯを含んでいると鉄損の劣化を招くので、その含有
量は、0.0020mass％以下とする必要がある。その他、成
分としてSb、Sn、CuおよびNiなどを必要に応じて添加す
ることもできる。
【００４８】次に、この発明の製造方法について述べ
る。この発明の対象となる無方向性電磁鋼板は、おおむ
ね通常の製造方法にしたがって製造するが、その製造に
際しては、鋼中の介在物の大きさ毎の体積分率制御に留
意することが肝要である。
る。この発明の対象となる無方向性電磁鋼板は、おおむ
ね通常の製造方法にしたがって製造するが、その製造に
際しては、鋼中の介在物の大きさ毎の体積分率制御に留
意することが肝要である。
【００４９】すなわち、吹錬を行って脱硫、脱ガス処理
を施した溶鋼を連続鋳造法もしくは造塊−分塊圧延法に
よってスラブとし、ついで、スラブ加熱後、熱間圧延お
よび冷間圧延を施し、しかるのち最終仕上げ焼鈍を施す
わけであるが、この成分調整、脱硫、脱ガスなどの鋼の
溶製工程および熱間圧延工程において鋼中介在物のサイ
ズおよびサイズごとの体積分率は主として制御される。
を施した溶鋼を連続鋳造法もしくは造塊−分塊圧延法に
よってスラブとし、ついで、スラブ加熱後、熱間圧延お
よび冷間圧延を施し、しかるのち最終仕上げ焼鈍を施す
わけであるが、この成分調整、脱硫、脱ガスなどの鋼の
溶製工程および熱間圧延工程において鋼中介在物のサイ
ズおよびサイズごとの体積分率は主として制御される。
【００５０】製品板における４μｍ以上の大きさの鋼中
介在物の全介在物体積に対する体積分率を60％以下とす
るためには、溶製段階において、Ｓ≦0.0030mass％、Ｎ
≦0.0030mass％、Ｏ≦0.0020mass％とする必要がある
が、そのためには適切な脱硫、脱窒、脱酸処理を施す必
要がある。たとえば、脱硫処理としてはCa等を含む脱硫
フラックス、またはＲＥＭ（希土類成分：Ceが約50％）
と上記脱硫フラックスとを併用して脱硫を行えばよい。
介在物の全介在物体積に対する体積分率を60％以下とす
るためには、溶製段階において、Ｓ≦0.0030mass％、Ｎ
≦0.0030mass％、Ｏ≦0.0020mass％とする必要がある
が、そのためには適切な脱硫、脱窒、脱酸処理を施す必
要がある。たとえば、脱硫処理としてはCa等を含む脱硫
フラックス、またはＲＥＭ（希土類成分：Ceが約50％）
と上記脱硫フラックスとを併用して脱硫を行えばよい。
【００５１】また、製品板における１μｍ未満の介在物
の占める体積分率を15％以下にするためには、スラブ加
熱温度を1150℃以下とするか、または巻取り温度を600
℃以上とするか、少なくともいずれか一方の処理を施す
ことが必要である。というのは、スラブ加熱温度を1150
℃以下とすると、熱間圧延時において、４μｍを超える
ほどの析出介在物の粗大化、さらには１μｍを下回るほ
どの析出物の再固溶−微細析出が共に抑制され、鉄損の
劣化要因である粗大介在物と共に微細介在物が低減され
るからであり、また巻取り温度を600 ℃以上とすると、
同様に、微細介在物の生成が低減されるからである。す
なわち、巻取り温度を600 ℃以上とすることにより熱間
圧延時に析出した１μｍ未満の微細析出物を効果的に粗
大化して、弊害が比較的小さい１〜４μｍの介在物とす
ることができるからである。
の占める体積分率を15％以下にするためには、スラブ加
熱温度を1150℃以下とするか、または巻取り温度を600
℃以上とするか、少なくともいずれか一方の処理を施す
ことが必要である。というのは、スラブ加熱温度を1150
℃以下とすると、熱間圧延時において、４μｍを超える
ほどの析出介在物の粗大化、さらには１μｍを下回るほ
どの析出物の再固溶−微細析出が共に抑制され、鉄損の
劣化要因である粗大介在物と共に微細介在物が低減され
るからであり、また巻取り温度を600 ℃以上とすると、
同様に、微細介在物の生成が低減されるからである。す
なわち、巻取り温度を600 ℃以上とすることにより熱間
圧延時に析出した１μｍ未満の微細析出物を効果的に粗
大化して、弊害が比較的小さい１〜４μｍの介在物とす
ることができるからである。
【００５２】なお、スラブは一度冷却してから加熱して
熱間圧延を行っても、鋳造あるいは分塊圧延後降温する
ことなく熱間圧延もしくは再加熱−熱間圧延を行っても
どちらでもよい。また、上記製造工程において熱延板焼
鈍を行うことは一向に差支えない。さらに冷間圧延は常
法に従い１回法又は中間焼鈍を挟む２回法のどちらで行
ってもよい。
熱間圧延を行っても、鋳造あるいは分塊圧延後降温する
ことなく熱間圧延もしくは再加熱−熱間圧延を行っても
どちらでもよい。また、上記製造工程において熱延板焼
鈍を行うことは一向に差支えない。さらに冷間圧延は常
法に従い１回法又は中間焼鈍を挟む２回法のどちらで行
ってもよい。
【００５３】さらに、回転鉄損を改善するためには、１
μｍ未満の介在物量を一層低減して、体積分率で５％以
下にする必要があるが、そのためには、Mnを0.4 〜1.5
mass％の範囲で含有させることが重要である。というの
は、このMn添加により熱延加熱時の鋼中の固溶Ｓ量が効
果的に低減するからであり、かくして微細介在物の一層
の低減が可能になるのである。
μｍ未満の介在物量を一層低減して、体積分率で５％以
下にする必要があるが、そのためには、Mnを0.4 〜1.5
mass％の範囲で含有させることが重要である。というの
は、このMn添加により熱延加熱時の鋼中の固溶Ｓ量が効
果的に低減するからであり、かくして微細介在物の一層
の低減が可能になるのである。
【００５４】
実施例１ 転炉吹錬により種々の成分組成に調整した溶鋼を、それ
ぞれ連続鋳造によりスラブとした。なお、上記の溶製に
あたっては、脱硫、脱酸ならびに脱ガス処理を強化して
行った。
ぞれ連続鋳造によりスラブとした。なお、上記の溶製に
あたっては、脱硫、脱酸ならびに脱ガス処理を強化して
行った。
【００５５】これらのスラブは、加熱後、熱間圧延によ
り板厚：2.0 mmの熱延板としたのち、コイルに巻き取っ
た。ついで熱延板を酸洗後、連続焼鈍してから、冷間圧
延により0.5 mmの最終板厚とし、しかるのち仕上げ焼鈍
を施した。かくして得られた鋼板について介在物のサイ
ズ別体積分率を測定するとともに鉄損の測定を行った。
なお、介在物サイズ別体積分率の測定は光学顕微鏡によ
り、鉄損は25cmエプスタイン法により測定し、回転鉄損
は前記した温度上昇法により測定した。
り板厚：2.0 mmの熱延板としたのち、コイルに巻き取っ
た。ついで熱延板を酸洗後、連続焼鈍してから、冷間圧
延により0.5 mmの最終板厚とし、しかるのち仕上げ焼鈍
を施した。かくして得られた鋼板について介在物のサイ
ズ別体積分率を測定するとともに鉄損の測定を行った。
なお、介在物サイズ別体積分率の測定は光学顕微鏡によ
り、鉄損は25cmエプスタイン法により測定し、回転鉄損
は前記した温度上昇法により測定した。
【００５６】鋼の溶製条件および成分組成を表１にまと
めて示し、スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および介
在物サイズ別体積分率、鉄損の測定結果を表２にまとめ
て示す。
めて示し、スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および介
在物サイズ別体積分率、鉄損の測定結果を表２にまとめ
て示す。
【００５７】
【表１】
【００５８】
【表２】
【００５９】表２から明らかなように、この発明に適合
する成分組成および製造条件で製造された鋼板の介在物
サイズ別体積分率はこの発明の限定範囲内にあり、鉄損
（Ｗ 15/50)も低い値を示している。
する成分組成および製造条件で製造された鋼板の介在物
サイズ別体積分率はこの発明の限定範囲内にあり、鉄損
（Ｗ 15/50)も低い値を示している。
【００６０】実施例２ 実施例１と同様の方法により種々の成分組成に調整した
連続鋳造スラブを、実施例１と同様の工程にて鋼板を製
造し、得られた鋼板について、介在物の体積分率、鉄損
および回転鉄損を測定した。なお、介在物サイズ別体積
分率および鉄損、回転鉄損は実施例１と同様の方法によ
り測定した。鋼の溶製条件および成分組成を表３にまと
めて示し、スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および鋼
板についての各測定結果を表４にまとめて示す。
連続鋳造スラブを、実施例１と同様の工程にて鋼板を製
造し、得られた鋼板について、介在物の体積分率、鉄損
および回転鉄損を測定した。なお、介在物サイズ別体積
分率および鉄損、回転鉄損は実施例１と同様の方法によ
り測定した。鋼の溶製条件および成分組成を表３にまと
めて示し、スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および鋼
板についての各測定結果を表４にまとめて示す。
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】表４から明らかなように、第５発明に適合
する成分組成、介在物サイズ別体積分率を有する試料は
鉄損はもとより回転鉄損も低い値を示している。
する成分組成、介在物サイズ別体積分率を有する試料は
鉄損はもとより回転鉄損も低い値を示している。
【００６４】実施例３ 実施例１で使用した鋼符号Ａ−８のスラブを、加熱温
度：1080℃〜1170℃で加熱した後、熱間圧延により熱延
板とし、コイルに巻き取った。ついで熱延板を連続焼鈍
してから800 ℃×30秒の中間焼鈍を挟む２階圧延法によ
り最終板厚0.50mmとし、しかるのちに仕上げ焼鈍を施し
た。得られた鋼板について、介在物の体積分率、鉄損お
よび回転鉄損を測定した。なお、介在物サイズ別体積分
率および鉄損、回転鉄損は実施例１と同様な方法により
測定した。スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および鋼
板についての各測定結果を表５にまとめて示す。
度：1080℃〜1170℃で加熱した後、熱間圧延により熱延
板とし、コイルに巻き取った。ついで熱延板を連続焼鈍
してから800 ℃×30秒の中間焼鈍を挟む２階圧延法によ
り最終板厚0.50mmとし、しかるのちに仕上げ焼鈍を施し
た。得られた鋼板について、介在物の体積分率、鉄損お
よび回転鉄損を測定した。なお、介在物サイズ別体積分
率および鉄損、回転鉄損は実施例１と同様な方法により
測定した。スラブ加熱温度等の鋼板の製造条件および鋼
板についての各測定結果を表５にまとめて示す。
【表５】 表５から明らかなように、この発明に適合する製造方法
で製造された鋼板の介在物サイズ別体積分率はこの発明
の限定範囲内であり、鉄損は低い値を示している。
で製造された鋼板の介在物サイズ別体積分率はこの発明
の限定範囲内であり、鉄損は低い値を示している。
【００６５】
【発明の効果】この発明は、けい素鋼の成分組成を規定
するとともに介在物のサイズ別体積分率を特定する無方
向性電磁鋼板であって、この発明によれば鉄損、さらに
は回転鉄損を低減することができる。
するとともに介在物のサイズ別体積分率を特定する無方
向性電磁鋼板であって、この発明によれば鉄損、さらに
は回転鉄損を低減することができる。
【図１】介在物の個数と鉄損の関係を示す図である。
【図２】介在物サイズごとの鉄損に及ぼす影響の解析結
果を示す図である。
果を示す図である。
【図３】全介在物に対する４μｍ以上の大きさの介在物
体積分率と鉄損との関係を示す図である。
体積分率と鉄損との関係を示す図である。
【図４】全介在物に対する４μm 以上の大きさの介在物
体積分率が50％以下の鋼板の１μｍ未満の介在物体積分
率と鉄損との関係を示す図である。
体積分率が50％以下の鋼板の１μｍ未満の介在物体積分
率と鉄損との関係を示す図である。
【図５】１μｍ未満の介在物体積分率と回転鉄損との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】鋼中Mn量と１μｍ未満の介在物の体積分率との
関係を示す図である。
関係を示す図である。
【図７】鋼中Ｓ量と鉄損との関係を示す図である。
フロントページの続き (72)発明者 小原 隆史 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社 鉄鋼開発・生産本部 鉄 鋼研究所内 (56)参考文献 特開 平２−267246（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−63252（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 303 C21D 8/12 H01F 1/16
Claims (16)
- 【請求項１】Ｃ：0.01mass％以下および Si：2.5 〜5.0 mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で15％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Al：2.0 mass％以下 を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で15％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項３】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で15％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項４】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Al：2.0 mass％以下および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で15％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項５】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Mn：0.4 〜1.5 mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で５％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項６】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％および Al：2.0 mass％以下 を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で５％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項７】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で５％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項８】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％、 Al：2.0 mass％以下および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、かつＳ，ＮおよびＯの混入をそれぞれ Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制し、残部は実質的にFeの組成になり、しかも４μ
m 以上の大きさの鋼中介在物が全鋼中介在物に対する体
積分率で60％以下、かつ１μm 未満の鋼中介在物が全鋼
中介在物に対する体積分率で５％以下であることを特徴
とする鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項９】Ｃ：0.01mass％以下および Si：2.5 〜5.0 mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１０】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Al：2.0 mass％以下 を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１１】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１２】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Al：2.0 mass％以下および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、 鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１３】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％および Mn：0.4 〜1.5 mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、 鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１４】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％および Al：2.0 mass％以下 を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、 鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１５】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、 鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項１６】Ｃ：0.01mass％以下、 Si：2.5 〜5.0 mass％、 Mn：0.4 〜1.5 mass％、 Al：2.0 mass％以下および Ｐ：0.005 〜0.15mass％ を含み、残部は不可避的不純物およびFeの組成になる鋼
スラブを、熱間圧延し、コイルに巻取ったのち、１回又
は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行い、ついで仕上げ
焼鈍を施す一連の工程によって無方向性電磁鋼板を製造
するに当たり、 鋼中Ｓ，ＮおよびＯ量をそれぞれ、 Ｓ：0.0030mass％以下、 Ｎ：0.0030mass％以下および Ｏ：0.0020mass％以下 に抑制すると共に、 ｉ) スラブ加熱温度を1150℃以下とする、 ii) 巻取り温度を 600℃以上とする、 の少なくともいずれか一方の処理を施すことを特徴とす
る鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造方法。
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| JP24292093 | 1993-09-29 | ||
| JP6172592A JP2992201B2 (ja) | 1993-09-29 | 1994-07-25 | 鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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