JP3013961B2 - 磁性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板 - Google Patents
磁性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板Info
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、優れた磁気特性を有す
る無方向性電磁鋼板に関するものである。無方向性電磁
鋼板は、鋼板が製鉄所から出荷される際に既に最終的な
磁気特性を具備しているように製造されたフルプロセス
製品と、鋼板の納入先にて行われる打抜き加工や剪断加
工後の磁性焼鈍により、初めて所定の磁気特性が現出さ
れるようにされたセミプロセス製品とに区分され、本発
明は後者に関するものである。しかし、フルプロセス製
品として使用しても何ら問題ないことは言うまでもな
い。
る無方向性電磁鋼板に関するものである。無方向性電磁
鋼板は、鋼板が製鉄所から出荷される際に既に最終的な
磁気特性を具備しているように製造されたフルプロセス
製品と、鋼板の納入先にて行われる打抜き加工や剪断加
工後の磁性焼鈍により、初めて所定の磁気特性が現出さ
れるようにされたセミプロセス製品とに区分され、本発
明は後者に関するものである。しかし、フルプロセス製
品として使用しても何ら問題ないことは言うまでもな
い。
【0002】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、例えば発電機、電
動機、小型変圧器等の電気機器に広範囲にわたって使用
される。しかし、最近省エネルギーの見地から更に鉄損
の少ない材料が供給されることが求められている。
動機、小型変圧器等の電気機器に広範囲にわたって使用
される。しかし、最近省エネルギーの見地から更に鉄損
の少ない材料が供給されることが求められている。
【0003】無方向性電磁鋼板の鉄損を決定する主な要
因は、Si+Alの含有量と結晶粒径であり、同一成分
の場合は結晶粒径は約120μmの時に最も鉄損が少な
くなることが知られている。このクラスの無方向性電磁
鋼板は、製造メーカーの出荷時点での平均結晶粒径は約
5〜20μm程度であるので、需要家での打抜きなどの
加工後の磁性焼鈍により結晶粒径を大きくすることが鉄
損を少なくすることになる。
因は、Si+Alの含有量と結晶粒径であり、同一成分
の場合は結晶粒径は約120μmの時に最も鉄損が少な
くなることが知られている。このクラスの無方向性電磁
鋼板は、製造メーカーの出荷時点での平均結晶粒径は約
5〜20μm程度であるので、需要家での打抜きなどの
加工後の磁性焼鈍により結晶粒径を大きくすることが鉄
損を少なくすることになる。
【0004】ところで鋼板中には介在物が存在し、この
介在物は、需要家での磁性焼鈍時の結晶粒成長を妨げる
ので無害化を図らなければならない。本発明者らは、特
開昭63−195217号、特開平1−152239
号、特開平2−259015号の各公報に開示している
ごとく、鋼中のSiO2 ,MnO,Al2 O3 の3種の
介在物の総重量に対するMnOの重量の割合やSiO2
の重量の割合を特定範囲に制限することを特徴とする磁
性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板やその製造方
法を提案した。
介在物は、需要家での磁性焼鈍時の結晶粒成長を妨げる
ので無害化を図らなければならない。本発明者らは、特
開昭63−195217号、特開平1−152239
号、特開平2−259015号の各公報に開示している
ごとく、鋼中のSiO2 ,MnO,Al2 O3 の3種の
介在物の総重量に対するMnOの重量の割合やSiO2
の重量の割合を特定範囲に制限することを特徴とする磁
性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板やその製造方
法を提案した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来の技術により得られる鉄損は満足できるものではな
く、本発明は、前記の従来の技術をさらに改良すること
により工業的に安価に製造し得るセミプロセス無方向性
電磁鋼板を提供するものである。
従来の技術により得られる鉄損は満足できるものではな
く、本発明は、前記の従来の技術をさらに改良すること
により工業的に安価に製造し得るセミプロセス無方向性
電磁鋼板を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、重量
で〔C〕:0.015%以下、〔Si〕:0.1〜1.
0%、〔Mn〕:1.5%以下、〔P〕:0.01〜
0.15%、〔S〕:0.008%以下、〔Sol.A
l〕:0.0005%以上0.0010%未満、
〔N〕:0.0050%以下、〔T.O〕:0.02%
以下を含む無方向性電磁鋼板において、鋼中のSi
O2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重量に対
するMnOの重量の割合が15%以下、SiO2 の重量
の割合が75%以上であることを特徴とする磁性焼鈍後
の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板である。
で〔C〕:0.015%以下、〔Si〕:0.1〜1.
0%、〔Mn〕:1.5%以下、〔P〕:0.01〜
0.15%、〔S〕:0.008%以下、〔Sol.A
l〕:0.0005%以上0.0010%未満、
〔N〕:0.0050%以下、〔T.O〕:0.02%
以下を含む無方向性電磁鋼板において、鋼中のSi
O2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重量に対
するMnOの重量の割合が15%以下、SiO2 の重量
の割合が75%以上であることを特徴とする磁性焼鈍後
の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板である。
【0007】本発明者は、磁性焼鈍後の鉄損を更に少な
くすべく鋭意研究を重ねた。その結果、鋼中の〔Sol.A
l〕が0.0005%以上0.0010%未満であると
鉄損が少なくなることを見出した。従来の製鋼技術で
は、〔Sol.Al〕を0.001%以上含有しないと工業
的に安定して鋼中の酸素量T.Oを200ppm 以下にで
きなかった。しかし、本発明者らが特開昭62−310
37号公報において提案したように、一次精錬後の真空
脱ガス処理中の脱炭中にカーボネットを一回又は数回の
添加を行い最終脱酸前のFree〔O〕を下げる方法を
採用し、これに加えて、真空脱ガス処理、連続鋳造タン
ディッシュにおける新たな介在物除去対策を行った結
果、〔Sol.Al〕が0.001%未満であってもT.O
を工業的に安定して200ppm 以下にできるようになっ
た。そこで、〔Sol.Al〕の磁性焼鈍後の鉄損に及ぼす
影響を調査したところ、〔Sol.Al〕が0.0010%
未満で鉄損が少なくなることが判明した。
くすべく鋭意研究を重ねた。その結果、鋼中の〔Sol.A
l〕が0.0005%以上0.0010%未満であると
鉄損が少なくなることを見出した。従来の製鋼技術で
は、〔Sol.Al〕を0.001%以上含有しないと工業
的に安定して鋼中の酸素量T.Oを200ppm 以下にで
きなかった。しかし、本発明者らが特開昭62−310
37号公報において提案したように、一次精錬後の真空
脱ガス処理中の脱炭中にカーボネットを一回又は数回の
添加を行い最終脱酸前のFree〔O〕を下げる方法を
採用し、これに加えて、真空脱ガス処理、連続鋳造タン
ディッシュにおける新たな介在物除去対策を行った結
果、〔Sol.Al〕が0.001%未満であってもT.O
を工業的に安定して200ppm 以下にできるようになっ
た。そこで、〔Sol.Al〕の磁性焼鈍後の鉄損に及ぼす
影響を調査したところ、〔Sol.Al〕が0.0010%
未満で鉄損が少なくなることが判明した。
【0008】図1には本発明者が行った実験結果を示
す。すなわち本発明の成分範囲を満足する〔C〕0.0
03%、〔Si〕0.12%、〔P〕0.06%、〔M
n〕0.25%、〔S〕0.002%〜0.003%、
〔N〕0.0031%〜0.0044%、〔T.O〕
0.02%以下を含む無方向性電磁鋼板において、鋼中
のSiO2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重
量に対するMnOの重量の割合、SiO2 の重量の割合
が本発明範囲にあるものと、本発明範囲から外れるもの
について、〔Sol.Al〕と750℃×2時間の磁性焼鈍
後の鉄損との関係を示している。これより、鋼中のSi
O2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重量に対
するMnOの重量の割合、SiO2 の重量の割合が本発
明から外れる場合は〔Sol.Al〕と鉄損W15/50の関係
は不明瞭であるが、酸化物の組成が本発明範囲に有る場
合、〔Sol.Al〕が0.001%未満であると鉄損が少
なくなることが分かる。
す。すなわち本発明の成分範囲を満足する〔C〕0.0
03%、〔Si〕0.12%、〔P〕0.06%、〔M
n〕0.25%、〔S〕0.002%〜0.003%、
〔N〕0.0031%〜0.0044%、〔T.O〕
0.02%以下を含む無方向性電磁鋼板において、鋼中
のSiO2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重
量に対するMnOの重量の割合、SiO2 の重量の割合
が本発明範囲にあるものと、本発明範囲から外れるもの
について、〔Sol.Al〕と750℃×2時間の磁性焼鈍
後の鉄損との関係を示している。これより、鋼中のSi
O2 ,MnO,Al2 O3 の3種の介在物の総重量に対
するMnOの重量の割合、SiO2 の重量の割合が本発
明から外れる場合は〔Sol.Al〕と鉄損W15/50の関係
は不明瞭であるが、酸化物の組成が本発明範囲に有る場
合、〔Sol.Al〕が0.001%未満であると鉄損が少
なくなることが分かる。
【0009】以下に本発明の諸条件及び限定理由を説明
する。 〔C〕:Cは0.015%を越えると磁気特性に有害と
なるばかりかCの析出による磁気時効が著しくなり、磁
気特性が劣化するので0.015%以下、望ましくは
0.010%以下とする。 〔Si〕:Siは、添加量が増加すればするほど鉄損の
減少度合いを増す元素であるが、本発明は、700〜8
00℃程度の磁性焼鈍で粗粒化させ、低鉄損化を狙うた
め、Siは0.1〜1.0%とした。
する。 〔C〕:Cは0.015%を越えると磁気特性に有害と
なるばかりかCの析出による磁気時効が著しくなり、磁
気特性が劣化するので0.015%以下、望ましくは
0.010%以下とする。 〔Si〕:Siは、添加量が増加すればするほど鉄損の
減少度合いを増す元素であるが、本発明は、700〜8
00℃程度の磁性焼鈍で粗粒化させ、低鉄損化を狙うた
め、Siは0.1〜1.0%とした。
【0010】〔Mn〕:Mnは鋼板の硬度を増加させ、
打抜き性を改善するため添加するが、上限の1.5%は
経済的理由によるものである。 〔P〕:Pは製品の硬度を増し、打抜き性を改善するた
めに添加するが、0.15%を越えると脆化が著しい。
一般には、0.10%以下に抑える。 〔S〕:SはMnやトランプエレメントのCuなどと結
合しMnSやCu2 Sとなり、磁性焼鈍時の結晶粒成長
を妨げるので少ない方が好ましく、0.008%以下と
した。 〔Sol.Al〕:Sol.Alが0.0010%を越えると微
細なAINが増え、磁性焼鈍後の鉄損を少なくできな
い。下限は、現在の製鋼技術では工業的に安定してSol.
Alを0.0005%未満にできないためである。
打抜き性を改善するため添加するが、上限の1.5%は
経済的理由によるものである。 〔P〕:Pは製品の硬度を増し、打抜き性を改善するた
めに添加するが、0.15%を越えると脆化が著しい。
一般には、0.10%以下に抑える。 〔S〕:SはMnやトランプエレメントのCuなどと結
合しMnSやCu2 Sとなり、磁性焼鈍時の結晶粒成長
を妨げるので少ない方が好ましく、0.008%以下と
した。 〔Sol.Al〕:Sol.Alが0.0010%を越えると微
細なAINが増え、磁性焼鈍後の鉄損を少なくできな
い。下限は、現在の製鋼技術では工業的に安定してSol.
Alを0.0005%未満にできないためである。
【0011】〔N〕:Nが0.0050%を越えると、
磁性焼鈍後の結晶粒成長を抑制するに十分な量AINが
生成するため、Nは0.0050%以下とした。好まし
くは、0.0030%以下である。 〔T.O〕:T.Oが0.02%を越えると酸化物が増
え、磁性焼鈍時に結晶粒成長を妨げるので、T.Oは
0.02%以下とした。特に0.015%以下にすると
効果が著しい。
磁性焼鈍後の結晶粒成長を抑制するに十分な量AINが
生成するため、Nは0.0050%以下とした。好まし
くは、0.0030%以下である。 〔T.O〕:T.Oが0.02%を越えると酸化物が増
え、磁性焼鈍時に結晶粒成長を妨げるので、T.Oは
0.02%以下とした。特に0.015%以下にすると
効果が著しい。
【0012】〔MnO〕,〔Al2 O3 〕,〔Si
O2 〕:MnO,Al2 O3 ,SiO2の3種の介在物
の総重量に対するMnOの重量に対するMnOの重量の
割合が15%を越え、SiO2 の重量の割合が75%未
満であると低融点の介在物を生成し、これらが、スラブ
加熱中に溶融あるいは軟化し、熱延中に圧延方向に微細
に分断されたり、圧延方向に伸ばされ、磁性焼鈍時に結
晶粒成長を妨げるので鉄損を少なくできない。MnO,
Al2 O3 ,SiO2 以外の例えばMgO,CaO,Z
rO2 等の製鋼作業中に止を得ず混入する酸化物が存在
する。勿論、これらの酸化物は極力少ない方が好まし
い。
O2 〕:MnO,Al2 O3 ,SiO2の3種の介在物
の総重量に対するMnOの重量に対するMnOの重量の
割合が15%を越え、SiO2 の重量の割合が75%未
満であると低融点の介在物を生成し、これらが、スラブ
加熱中に溶融あるいは軟化し、熱延中に圧延方向に微細
に分断されたり、圧延方向に伸ばされ、磁性焼鈍時に結
晶粒成長を妨げるので鉄損を少なくできない。MnO,
Al2 O3 ,SiO2 以外の例えばMgO,CaO,Z
rO2 等の製鋼作業中に止を得ず混入する酸化物が存在
する。勿論、これらの酸化物は極力少ない方が好まし
い。
【0013】
【実施例1】0.1%Siを含有する種々の成分組成の
無方向性電磁鋼板用スラブを製造した。次いでこれを1
180℃でスラブ加熱し、厚さ2.0mmに熱間圧延し
た。この熱延板を酸洗し、0.5mm厚に冷延圧延し、次
いで775℃×60秒の条件で連続焼鈍炉で仕上焼鈍を
行い、更に750℃×2時間の磁性焼鈍を行った。こう
して得られた製品の成分組成、介在物の含有割合及び磁
性焼鈍後の鉄損W15/50を表1に示す。これより、本発
明の製品は鉄損の少ない製品であることが分かる。
無方向性電磁鋼板用スラブを製造した。次いでこれを1
180℃でスラブ加熱し、厚さ2.0mmに熱間圧延し
た。この熱延板を酸洗し、0.5mm厚に冷延圧延し、次
いで775℃×60秒の条件で連続焼鈍炉で仕上焼鈍を
行い、更に750℃×2時間の磁性焼鈍を行った。こう
して得られた製品の成分組成、介在物の含有割合及び磁
性焼鈍後の鉄損W15/50を表1に示す。これより、本発
明の製品は鉄損の少ない製品であることが分かる。
【0014】
【表1】
【0015】
【実施例2】0.7%Siを含有する種々の成分組成の
無方向性電磁鋼板用スラブを製造した。次いでこれを1
180℃でスラブ加熱し、厚さ2.0mmに熱間圧延し
た。この熱延板を酸洗し、0.5mm厚に冷延圧延し、次
いで785℃×60秒の条件で連続焼鈍炉で仕上焼鈍を
行い、更に750℃×2時間の磁性焼鈍を行った。こう
して得られた製品の成分組成、介在物の含有割合及び磁
性焼鈍後の鉄損W15/50を表2に示す。これより、本発
明の製品は鉄損の少ない製品であることが分かる。
無方向性電磁鋼板用スラブを製造した。次いでこれを1
180℃でスラブ加熱し、厚さ2.0mmに熱間圧延し
た。この熱延板を酸洗し、0.5mm厚に冷延圧延し、次
いで785℃×60秒の条件で連続焼鈍炉で仕上焼鈍を
行い、更に750℃×2時間の磁性焼鈍を行った。こう
して得られた製品の成分組成、介在物の含有割合及び磁
性焼鈍後の鉄損W15/50を表2に示す。これより、本発
明の製品は鉄損の少ない製品であることが分かる。
【0016】
【表2】
【0017】
【発明の効果】以上詳述の如く、本発明は無方向性電磁
鋼板の成分組成と介在物の含有割合を限定したもので、
磁性焼鈍時の結晶粒成長が容易な、安価な鉄損の少ない
無方向性電磁鋼板である。
鋼板の成分組成と介在物の含有割合を限定したもので、
磁性焼鈍時の結晶粒成長が容易な、安価な鉄損の少ない
無方向性電磁鋼板である。
【図1】〔Sol.Al〕と磁性焼鈍後の鉄損W15/50の関
係を示す図である。
係を示す図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 8/12 C22C 38/00 303 C22C 38/06
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で 〔C〕:0.015%以下、 〔Si〕:0.1〜1.0%、 〔Mn〕:1.5%以下、 〔P〕:0.01〜0.15%、 〔S〕:0.008%以下、 〔Sol.Al〕:0.0005%以上0.0010%未
満、 〔N〕:0.0050%以下、 〔T.O〕:0.02%以下 を含む無方向性電磁鋼板において、鋼中のSiO2 ,M
nO,Al2 O3 の3種の介在物の総重量に対するMn
Oの重量の割合が15%以下、SiO2 の重量の割合が
75%以上であることを特徴とする磁性焼鈍後の鉄損の
少ない無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29847993A JP3013961B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 磁性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29847993A JP3013961B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 磁性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07150248A JPH07150248A (ja) | 1995-06-13 |
JP3013961B2 true JP3013961B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=17860235
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29847993A Expired - Lifetime JP3013961B2 (ja) | 1993-11-29 | 1993-11-29 | 磁性焼鈍後の鉄損の少ない無方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013961B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0967655A (ja) * | 1995-08-29 | 1997-03-11 | Nkk Corp | 低磁場特性に優れた無方向性電磁鋼板 |
JPH1112699A (ja) * | 1997-06-20 | 1999-01-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
CN102127702A (zh) * | 2011-01-16 | 2011-07-20 | 首钢总公司 | 一种低s高牌号无取向电工钢的制备方法 |
KR101728028B1 (ko) * | 2015-12-23 | 2017-04-18 | 주식회사 포스코 | 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-11-29 JP JP29847993A patent/JP3013961B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07150248A (ja) | 1995-06-13 |
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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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