JP3019600B2 - 拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板の製造方法 - Google Patents
拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板の製造方法Info
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- JP3019600B2 JP3019600B2 JP4105537A JP10553792A JP3019600B2 JP 3019600 B2 JP3019600 B2 JP 3019600B2 JP 4105537 A JP4105537 A JP 4105537A JP 10553792 A JP10553792 A JP 10553792A JP 3019600 B2 JP3019600 B2 JP 3019600B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、Ｓｉの拡散浸透処理
法による高珪素鋼板の製造方法に関する。
法による高珪素鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高珪素鋼板を製造する方法として、Ｓｉ
の拡散浸透処理法が知られている。この方法は低珪素鋼
を溶製して圧延により薄板化した後、表面からＳｉを浸
透させることにより高珪素鋼板を製造するもので、この
方法によれば圧延時における加工性の問題を生じること
なく高珪素鋼板を得ることができる。
の拡散浸透処理法が知られている。この方法は低珪素鋼
を溶製して圧延により薄板化した後、表面からＳｉを浸
透させることにより高珪素鋼板を製造するもので、この
方法によれば圧延時における加工性の問題を生じること
なく高珪素鋼板を得ることができる。
【０００３】珪素鋼板の製造においては、ＳｉやＡｌの
窒化による磁気特性および機械特性の劣化という問題が
ある。従来Ｓｉが４ｗｔ％以下の珪素鋼板に関しては、
例えば特開平１−１３２７１８号、特開平１−１４２０
２９号、特開平３−３６２４２号等に示されるように、
Ｓｂ，Ｓｎ等の元素を鋼中に含有させ或いは冷間圧延前
に鋼板表面に塗布することにより窒化防止を図る技術が
知られている。
窒化による磁気特性および機械特性の劣化という問題が
ある。従来Ｓｉが４ｗｔ％以下の珪素鋼板に関しては、
例えば特開平１−１３２７１８号、特開平１−１４２０
２９号、特開平３−３６２４２号等に示されるように、
Ｓｂ，Ｓｎ等の元素を鋼中に含有させ或いは冷間圧延前
に鋼板表面に塗布することにより窒化防止を図る技術が
知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｓｉは窒素と
の親和力が非常に強いため、Ｓｉが４ｗｔ％以上の高珪
素鋼板においては特に窒化が起こり易く、上述したよう
な従来の技術では窒化による磁気特性および機械特性の
劣化は避けられない。また、特にＳｉの拡散浸透処理法
により高珪素鋼板を製造する場合には、Ｓｉ化合物のキ
ャリアガスとして窒素を用いることが多いため、窒化に
よる磁気特性および機械特性の劣化が特に大きな問題と
なる。
の親和力が非常に強いため、Ｓｉが４ｗｔ％以上の高珪
素鋼板においては特に窒化が起こり易く、上述したよう
な従来の技術では窒化による磁気特性および機械特性の
劣化は避けられない。また、特にＳｉの拡散浸透処理法
により高珪素鋼板を製造する場合には、Ｓｉ化合物のキ
ャリアガスとして窒素を用いることが多いため、窒化に
よる磁気特性および機械特性の劣化が特に大きな問題と
なる。
【０００５】本発明はこのような問題に鑑みなされたも
ので、窒素を含む雰囲気中においてＳｉの拡散浸透処理
法（浸珪処理−拡散熱処理）により高珪素鋼板を製造す
るに当り、鋼板の窒化による磁気特性および機械特性の
劣化を防止し、磁気特性および機械特性の優れた高珪素
鋼板を製造することができる方法を提供するものであ
る。
ので、窒素を含む雰囲気中においてＳｉの拡散浸透処理
法（浸珪処理−拡散熱処理）により高珪素鋼板を製造す
るに当り、鋼板の窒化による磁気特性および機械特性の
劣化を防止し、磁気特性および機械特性の優れた高珪素
鋼板を製造することができる方法を提供するものであ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するため、本発明は以下のような構成を有する。 （１） Ｓｉ：４ｗｔ％以下を含む素材鋼板を、Ｓｉ化
合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、次いでＳｉを
板厚方向に拡散させる拡散熱処理を行った後、下式を満
足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、または下式を満足
する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気若しくは非酸化
性雰囲気中にて熱処理することを特徴とする拡散浸透処
理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板
の製造方法。
するため、本発明は以下のような構成を有する。 （１） Ｓｉ：４ｗｔ％以下を含む素材鋼板を、Ｓｉ化
合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、次いでＳｉを
板厚方向に拡散させる拡散熱処理を行った後、下式を満
足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、または下式を満足
する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気若しくは非酸化
性雰囲気中にて熱処理することを特徴とする拡散浸透処
理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板
の製造方法。
【数５】
【０００７】（２） Ｓｉ：４ｗｔ％以下、Ａｌ：０．
００５０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含
む素材鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪
処理し、次いでＳｉを板厚方向に拡散させる拡散熱処理
を行った後、下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空
中、または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性
雰囲気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理することを
特徴とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特
性の優れた高珪素鋼板の製造方法。
００５０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含
む素材鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪
処理し、次いでＳｉを板厚方向に拡散させる拡散熱処理
を行った後、下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空
中、または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性
雰囲気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理することを
特徴とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特
性の優れた高珪素鋼板の製造方法。
【数６】
【０００８】（３） Ｓｉ：４ｗｔ％以下を含む素材鋼
板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、
次いで下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、ま
たは下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気
若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、該熱処理
においてＳｉを板厚方向に拡散させることを特徴とする
拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた
高珪素鋼板の製造方法。
板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、
次いで下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、ま
たは下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気
若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、該熱処理
においてＳｉを板厚方向に拡散させることを特徴とする
拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた
高珪素鋼板の製造方法。
【数７】
【０００９】（４） Ｓｉ：４ｗｔ％以下、Ａｌ：０．
００５０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含
む素材鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪
処理し、次いで下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真
空中、または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元
性雰囲気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、
該熱処理においてＳｉを板厚方向に拡散させることを特
徴とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性
の優れた高珪素鋼板の製造方法。
００５０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含
む素材鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪
処理し、次いで下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真
空中、または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元
性雰囲気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、
該熱処理においてＳｉを板厚方向に拡散させることを特
徴とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性
の優れた高珪素鋼板の製造方法。
【数８】
【００１０】
【作用】拡散浸透処理法により高珪素鋼板を製造する工
程において、Ｓｉ化合物のキャリアガスとして窒素を用
いた場合、高珪素含有量であるため窒化が起こり、且つ
冷却時に窒化物が析出することにより磁気特性および機
械特性が劣化する。このような問題に対し、本発明者ら
は、拡散浸透処理を行った後に鋼板を窒素分圧を十分低
くした真空中、または還元性雰囲気若しくは非酸化性雰
囲気中で熱処理すること、具体的には窒素分圧Ｐ
（Ｎ2）が下式を満足する上記いずれかの雰囲気中で熱
処理することにより、磁気特性および機械特性が著しく
改善されることを見出した。
程において、Ｓｉ化合物のキャリアガスとして窒素を用
いた場合、高珪素含有量であるため窒化が起こり、且つ
冷却時に窒化物が析出することにより磁気特性および機
械特性が劣化する。このような問題に対し、本発明者ら
は、拡散浸透処理を行った後に鋼板を窒素分圧を十分低
くした真空中、または還元性雰囲気若しくは非酸化性雰
囲気中で熱処理すること、具体的には窒素分圧Ｐ
（Ｎ2）が下式を満足する上記いずれかの雰囲気中で熱
処理することにより、磁気特性および機械特性が著しく
改善されることを見出した。
【数９】
【００１１】本発明では、以上のような熱処理により鋼
板中のＮ量が２０ｐｐｍ以下となり、この結果、窒化物
（Ｓｉ，Ａｌの窒化物）量が１０ｐｐｍ以下まで低減す
る。そして、上述したような本発明における磁気特性お
よび機械特性の向上効果は、基本的には熱処理時の上記
脱窒現象によるものと考えられるが、圧延によって製造
された高珪素鋼板に対して同様な処理を行っても効果は
ほとんどなく、拡散浸透処理法により製造される鋼板特
有の現象であることが判った。Ｓｉの拡散浸透処理で
は、反応初期段階において表層にＳｉ濃化領域（Ｓｉ：
１０ｗｔ％以上）が形成されるが、ＳｉはＮとの親和力
が強いためにＳｉ化合物のキャリアガスとして使用され
る窒素により上記Ｓｉ濃化領域で激しい窒化が生じる。
本発明ではこのようにして鋼中に侵入したＮが上記熱処
理により効果的に低減されるが、このようなＳｉ拡散浸
透処理に特有の吸窒現象とその後の熱処理で生じる脱窒
現象とが、上述した磁気特性および機械特性の改善に大
きく寄与しているものと考えられる。
板中のＮ量が２０ｐｐｍ以下となり、この結果、窒化物
（Ｓｉ，Ａｌの窒化物）量が１０ｐｐｍ以下まで低減す
る。そして、上述したような本発明における磁気特性お
よび機械特性の向上効果は、基本的には熱処理時の上記
脱窒現象によるものと考えられるが、圧延によって製造
された高珪素鋼板に対して同様な処理を行っても効果は
ほとんどなく、拡散浸透処理法により製造される鋼板特
有の現象であることが判った。Ｓｉの拡散浸透処理で
は、反応初期段階において表層にＳｉ濃化領域（Ｓｉ：
１０ｗｔ％以上）が形成されるが、ＳｉはＮとの親和力
が強いためにＳｉ化合物のキャリアガスとして使用され
る窒素により上記Ｓｉ濃化領域で激しい窒化が生じる。
本発明ではこのようにして鋼中に侵入したＮが上記熱処
理により効果的に低減されるが、このようなＳｉ拡散浸
透処理に特有の吸窒現象とその後の熱処理で生じる脱窒
現象とが、上述した磁気特性および機械特性の改善に大
きく寄与しているものと考えられる。
【００１２】本発明法によって改善される磁気特性は、
低磁場域での透磁率の向上、ヒステリシス損失の低下で
あり、また機械特性はＴＳおよび伸びの向上である。熱
処理雰囲気は窒素分圧を上記の条件を満足するように設
定すれば、Ｈ2の還元性ガス雰囲気、Ａｒ等の非酸化性
ガス雰囲気或いは真空のいずれでもよい。上記熱処理は
８００℃以上の温度で行えばよい。また、熱処理温度の
上限は、Ｓｉの拡散浸透処理時に形成されるＦｅ3Ｓｉ
相の融点である１２３０℃以下とすることが好ましい。
低磁場域での透磁率の向上、ヒステリシス損失の低下で
あり、また機械特性はＴＳおよび伸びの向上である。熱
処理雰囲気は窒素分圧を上記の条件を満足するように設
定すれば、Ｈ2の還元性ガス雰囲気、Ａｒ等の非酸化性
ガス雰囲気或いは真空のいずれでもよい。上記熱処理は
８００℃以上の温度で行えばよい。また、熱処理温度の
上限は、Ｓｉの拡散浸透処理時に形成されるＦｅ3Ｓｉ
相の融点である１２３０℃以下とすることが好ましい。
【００１３】また、熱処理時間は３分以上、より具体的
には、 ｔ≧１.４０４０×１０5＋２.４４２９×１０4×ｌｏｇ
（Ｐ／Ｔ） 但し、ｔ：熱処理時間（ｓｅｃ） Ｐ：熱処理雰囲気の窒素分圧（ａｔｍ） Ｔ：熱処理温度（℃） を満足することが好ましく、これ未満ではＮの拡散時間
が不足するため十分な効果が得られない。図１はこの熱
処理時間の適正範囲を調べた結果を示している。
には、 ｔ≧１.４０４０×１０5＋２.４４２９×１０4×ｌｏｇ
（Ｐ／Ｔ） 但し、ｔ：熱処理時間（ｓｅｃ） Ｐ：熱処理雰囲気の窒素分圧（ａｔｍ） Ｔ：熱処理温度（℃） を満足することが好ましく、これ未満ではＮの拡散時間
が不足するため十分な効果が得られない。図１はこの熱
処理時間の適正範囲を調べた結果を示している。
【００１４】上記熱処理は、Ｓｉの拡散浸透処理におけ
る浸珪処理−拡散熱処理後に行っても、また、浸珪処理
後、窒素分圧が上記条件を満足する炉においてＳｉの拡
散熱処理と同時に行ってもよい。前者の場合には、拡散
浸透処理後巻取られたコイルを本発明条件を満足する雰
囲気および温度で保持しておくことにより熱処理を行う
ことができる。また、熱処理は脱窒を目的としているた
め、バッチ焼鈍および連続焼鈍のいずれでもよい。焼鈍
時間は焼鈍温度との関係で適宜決められる。なお、熱処
理雰囲気中の酸素濃度は、鋼板の酸化を防止する観点か
ら３００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
る浸珪処理−拡散熱処理後に行っても、また、浸珪処理
後、窒素分圧が上記条件を満足する炉においてＳｉの拡
散熱処理と同時に行ってもよい。前者の場合には、拡散
浸透処理後巻取られたコイルを本発明条件を満足する雰
囲気および温度で保持しておくことにより熱処理を行う
ことができる。また、熱処理は脱窒を目的としているた
め、バッチ焼鈍および連続焼鈍のいずれでもよい。焼鈍
時間は焼鈍温度との関係で適宜決められる。なお、熱処
理雰囲気中の酸素濃度は、鋼板の酸化を防止する観点か
ら３００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。
【００１５】次に本発明法において素材（原板）として
使用される鋼板の成分について説明する。素材鋼板はＳ
ｉ：４ｗｔ％以下の鋼板であり、これには普通鋼板また
はＳｉ：４ｗｔ％以下の無方向性若しくは方向性珪素鋼
板が含まれる。このような素材鋼板のＳｉ以外の成分
は、優れた磁気特性を得るために以下のように規定する
ことが好ましい。 Ｎ：Ｎは窒化物量を極力低減するため、０．００５０ｗ
ｔ％以下とすることが好ましい。 Ａｌ：ＡｌはＡｌＮの析出を極力抑制するため、０．０
０５０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
使用される鋼板の成分について説明する。素材鋼板はＳ
ｉ：４ｗｔ％以下の鋼板であり、これには普通鋼板また
はＳｉ：４ｗｔ％以下の無方向性若しくは方向性珪素鋼
板が含まれる。このような素材鋼板のＳｉ以外の成分
は、優れた磁気特性を得るために以下のように規定する
ことが好ましい。 Ｎ：Ｎは窒化物量を極力低減するため、０．００５０ｗ
ｔ％以下とすることが好ましい。 Ａｌ：ＡｌはＡｌＮの析出を極力抑制するため、０．０
０５０ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００１６】また、上記Ｎ以外の他の非金属元素につい
て説明すると、 Ｃ：Ｃは初透磁率、最大透磁率を低下させ、Ｈｃを増
し、鉄損を増大させる。この影響は０．０１ｗｔ％を超
えると顕著になることが知られており、したがって、Ｃ
は０．０１ｗｔ％以下とすることが好ましい。但し、結
晶方位改善を目的として製鋼段階でＣを０．０１ｗｔ％
を超えて含有させ、圧延することも可能であるが、この
場合には、時効および特性劣化を防止するため脱炭焼鈍
を実施し、Ｃを０．０１ｗｔ％以下とすることが好まし
い。すなわち、Ｃ濃度の調整は溶製段階で行ってもよ
く、また、脱炭焼鈍を実施することにより行ってもよ
い。
て説明すると、 Ｃ：Ｃは初透磁率、最大透磁率を低下させ、Ｈｃを増
し、鉄損を増大させる。この影響は０．０１ｗｔ％を超
えると顕著になることが知られており、したがって、Ｃ
は０．０１ｗｔ％以下とすることが好ましい。但し、結
晶方位改善を目的として製鋼段階でＣを０．０１ｗｔ％
を超えて含有させ、圧延することも可能であるが、この
場合には、時効および特性劣化を防止するため脱炭焼鈍
を実施し、Ｃを０．０１ｗｔ％以下とすることが好まし
い。すなわち、Ｃ濃度の調整は溶製段階で行ってもよ
く、また、脱炭焼鈍を実施することにより行ってもよ
い。
【００１７】Ｏ：Ｏは鉄損を高め、ＳｉＯ2のようなコ
ロイド状微粒子として存在する場合には、磁気特性を著
しく劣化させる元素として知られている。また、ＯはＣ
とどの程度共存するかによっても磁気特性を変化させ
る。特に、Ｏ含有量とＣ含有量とがほぼ同等の場合、鉄
損値が最小になることも知られており、上記Ｃ含有量の
適正範囲と同様に、Ｏ含有量も０．０１ｗｔ％以下とす
ることが好ましい。
ロイド状微粒子として存在する場合には、磁気特性を著
しく劣化させる元素として知られている。また、ＯはＣ
とどの程度共存するかによっても磁気特性を変化させ
る。特に、Ｏ含有量とＣ含有量とがほぼ同等の場合、鉄
損値が最小になることも知られており、上記Ｃ含有量の
適正範囲と同様に、Ｏ含有量も０．０１ｗｔ％以下とす
ることが好ましい。
【００１８】Ｓ：時効の原因となるため極力少なくする
ことが好ましく、０．０１ｗｔ％以下とすることが好ま
しい。 Ｐ：Ｐは酸素による磁気劣化を軽減し、鉄損を減少させ
る作用があり、また、最大透磁率の改善および磁束密度
の改善を目的として若干の添加が可能であるが、その添
加量の上限は１ｗｔ％程度までである。 Ｈ：Ｈは鋼板を著しく脆くさせるため、高圧下でＨを含
有させる等、積極的な含有は避けるべきである（通常ｐ
ｐｍレベル以下）。
ことが好ましく、０．０１ｗｔ％以下とすることが好ま
しい。 Ｐ：Ｐは酸素による磁気劣化を軽減し、鉄損を減少させ
る作用があり、また、最大透磁率の改善および磁束密度
の改善を目的として若干の添加が可能であるが、その添
加量の上限は１ｗｔ％程度までである。 Ｈ：Ｈは鋼板を著しく脆くさせるため、高圧下でＨを含
有させる等、積極的な含有は避けるべきである（通常ｐ
ｐｍレベル以下）。
【００１９】次に上記Ａｌ以外の金属元素について説明
すると、 Ｍｎ：熱間圧延時の展延性の改善と、脱硫作用および規
則−不規則変態における磁性改善効果を考慮すると、Ｍ
ｎは０．５ｗｔ％以下の範囲で添加することが好まし
い。 Ｃａ：Ｃａは多量に含有すると透磁率を低下させるた
め、０．３ｗｔ％以下とすることが好ましい。
すると、 Ｍｎ：熱間圧延時の展延性の改善と、脱硫作用および規
則−不規則変態における磁性改善効果を考慮すると、Ｍ
ｎは０．５ｗｔ％以下の範囲で添加することが好まし
い。 Ｃａ：Ｃａは多量に含有すると透磁率を低下させるた
め、０．３ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【００２０】Ｖ：若干のＶを添加することにより、Ｈｃ
が改善されることが知られている。すなわち、Ｖは０．
０５ｗｔ％程度添加することにより、結晶粒の発達が促
進され、磁性が改善される。このため、Ｖは０．１ｗｔ
％を上限として添加することができる。 Ｔｉ：０．０５ｗｔ％程度添加することでＶと同様の効
果を期待でき、このため、０．１ｗｔ％を上限として添
加することができる。 Ｂｅ，Ａｓ：若干の磁気特性改善効果が期待でき、それ
ぞれ０．１ｗｔ％を上限として添加することができる。
が改善されることが知られている。すなわち、Ｖは０．
０５ｗｔ％程度添加することにより、結晶粒の発達が促
進され、磁性が改善される。このため、Ｖは０．１ｗｔ
％を上限として添加することができる。 Ｔｉ：０．０５ｗｔ％程度添加することでＶと同様の効
果を期待でき、このため、０．１ｗｔ％を上限として添
加することができる。 Ｂｅ，Ａｓ：若干の磁気特性改善効果が期待でき、それ
ぞれ０．１ｗｔ％を上限として添加することができる。
【００２１】Ｃｕ：０．７ｗｔ％程度までは、磁性を大
きく劣化させることはないが、０．７ｗｔ％を超えて含
有すると鉄損が増大する。このため、Ｃｕは０．７ｗｔ
％以下、好ましくは０．１ｗｔ％以下とすることが望ま
しい。 Ｃｒ：鉄損を増大させる効果があり、０．０３ｗｔ％以
下とすることが好ましい。 Ｎｉ：磁気特性を著しく悪化させるため、極力低減させ
ることが好ましく、０．０１ｗｔ％以下とすることが好
ましい。
きく劣化させることはないが、０．７ｗｔ％を超えて含
有すると鉄損が増大する。このため、Ｃｕは０．７ｗｔ
％以下、好ましくは０．１ｗｔ％以下とすることが望ま
しい。 Ｃｒ：鉄損を増大させる効果があり、０．０３ｗｔ％以
下とすることが好ましい。 Ｎｉ：磁気特性を著しく悪化させるため、極力低減させ
ることが好ましく、０．０１ｗｔ％以下とすることが好
ましい。
【００２２】
【実施例】 〔実施例１〕表１に示されるスラブを熱間圧延し、酸洗
後熱延板焼鈍を施し、次いで冷間圧延して板厚０．３２
ｍｍの冷延板とした。この冷延板にＳｉの拡散浸透処理
を行い、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％の高珪素鋼板を製造した。
このようにして得られたコイルに種々の条件で熱処理を
施した後、各鋼板の磁気特性および機械特性を測定し
た。表２〜表５に各鋼板の磁気特性および機械特性、熱
処理条件、鋼板のト−タル窒素量とＳｉおよびＡｌの窒
化物量の分析値を示す。これによれば、Ｓｉ拡散浸透処
理後の鋼板に本発明条件で熱処理を施すことにより、磁
気特性および機械特性が格段に向上していることが判
る。
後熱延板焼鈍を施し、次いで冷間圧延して板厚０．３２
ｍｍの冷延板とした。この冷延板にＳｉの拡散浸透処理
を行い、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％の高珪素鋼板を製造した。
このようにして得られたコイルに種々の条件で熱処理を
施した後、各鋼板の磁気特性および機械特性を測定し
た。表２〜表５に各鋼板の磁気特性および機械特性、熱
処理条件、鋼板のト−タル窒素量とＳｉおよびＡｌの窒
化物量の分析値を示す。これによれば、Ｓｉ拡散浸透処
理後の鋼板に本発明条件で熱処理を施すことにより、磁
気特性および機械特性が格段に向上していることが判
る。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】
【表５】
【００２８】〔実施例２〕表６に示す化学成分のＦｅ−
Ｓｉ合金スラブを熱間圧延して板厚２．５ｍｍのホット
コイルとした。この時の熱延仕上温度は８４０℃、巻取
温度は５８０℃であった。この熱延板を酸洗処理した
後、冷間圧延して板厚０．３２ｍｍとし、次いで、Ｓｉ
拡散浸透処理設備においてＳｉＣｌ4を含む雰囲気中で
１１８０℃の温度でＳｉ拡散浸透処理を行い、板厚方向
平均Ｓｉ濃度が４〜７ｗｔ％の高珪素鋼板を製造した。
このようにして得られたコイルに種々の条件で熱処理を
施した後、各鋼板の磁気特性および機械的特性を調べ
た。その結果を、熱処理条件、鋼板のトータル窒素量、
ＳｉおよびＡｌの窒化物量の分析値とともに表７〜表１
０に示す。
Ｓｉ合金スラブを熱間圧延して板厚２．５ｍｍのホット
コイルとした。この時の熱延仕上温度は８４０℃、巻取
温度は５８０℃であった。この熱延板を酸洗処理した
後、冷間圧延して板厚０．３２ｍｍとし、次いで、Ｓｉ
拡散浸透処理設備においてＳｉＣｌ4を含む雰囲気中で
１１８０℃の温度でＳｉ拡散浸透処理を行い、板厚方向
平均Ｓｉ濃度が４〜７ｗｔ％の高珪素鋼板を製造した。
このようにして得られたコイルに種々の条件で熱処理を
施した後、各鋼板の磁気特性および機械的特性を調べ
た。その結果を、熱処理条件、鋼板のトータル窒素量、
ＳｉおよびＡｌの窒化物量の分析値とともに表７〜表１
０に示す。
【００２９】
【表６】
【００３０】
【表７】
【００３１】
【表８】
【００３２】
【表９】
【００３３】
【表１０】
【図１】熱処理時間の適正範囲を熱処理雰囲気の窒素分
圧と熱処理温度との関係で示すグラフ
圧と熱処理温度との関係で示すグラフ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 芳一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−63230（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−246157（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 38/00 C21D 9/46 C23C 10/00 - 10/08
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｓｉ：４ｗｔ％以下を含む素材鋼板を、
Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、次いで
Ｓｉを板厚方向に拡散させる拡散熱処理を行った後、下
式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、または下式
を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気若しくは
非酸化性雰囲気中にて熱処理することを特徴とする拡散
浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪
素鋼板の製造方法。 【数１】 - 【請求項２】 Ｓｉ：４ｗｔ％以下、Ａｌ：０．００５
０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含む素材
鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理
し、次いでＳｉを板厚方向に拡散させる拡散熱処理を行
った後、下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、
または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲
気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理することを特徴
とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の
優れた高珪素鋼板の製造方法。 【数２】 - 【請求項３】 Ｓｉ：４ｗｔ％以下を含む素材鋼板を、
Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理し、次いで
下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空中、または下
式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性雰囲気若しく
は非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、該熱処理におい
てＳｉを板厚方向に拡散させることを特徴とする拡散浸
透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素
鋼板の製造方法。 【数３】 - 【請求項４】 Ｓｉ：４ｗｔ％以下、Ａｌ：０．００５
０ｗｔ％以下、Ｎ：０．００５０ｗｔ％以下を含む素材
鋼板を、Ｓｉ化合物と窒素との混合ガス中で浸珪処理
し、次いで下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の真空
中、または下式を満足する窒素分圧Ｐ（Ｎ2）の還元性
雰囲気若しくは非酸化性雰囲気中にて熱処理を行い、該
熱処理においてＳｉを板厚方向に拡散させることを特徴
とする拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の
優れた高珪素鋼板の製造方法。 【数４】
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|---|---|---|---|
| JP4105537A JP3019600B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4105537A JP3019600B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板の製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279813A JPH05279813A (ja) | 1993-10-26 |
| JP3019600B2 true JP3019600B2 (ja) | 2000-03-13 |
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| JP4105537A Expired - Fee Related JP3019600B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 拡散浸透処理法による磁気特性および機械特性の優れた高珪素鋼板の製造方法 |
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| JP (1) | JP3019600B2 (ja) |
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| JP5867713B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2016-02-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 電磁鋼板 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4105537A patent/JP3019600B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH05279813A (ja) | 1993-10-26 |
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