JP3294367B2 - 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
磁束密度が高くかつ鉄損が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】本発明は、電気機器鉄心材料とし
て使用される、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性
電磁鋼板およびその製造方法に関するものである。
て使用される、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性
電磁鋼板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器、特に無方向性電磁鋼板
がその鉄心材料として使用される回転機および中，小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力・エネルギー
節減、さらには、フロンガス規制等の地球環境保全の動
きの中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。こ
のため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、
すなわち高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強
まってきている。
がその鉄心材料として使用される回転機および中，小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力・エネルギー
節減、さらには、フロンガス規制等の地球環境保全の動
きの中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。こ
のため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、
すなわち高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強
まってきている。
【０００３】ところで、無方向性電磁鋼板においては、
従来、低鉄損化の手段として一般に、電気抵抗増大によ
る渦電流損低減の観点から、ＳｉあるいはＡｌ等の含有
量を高める方法がとられてきた。しかし、この方法では
反面、磁束密度の低下は避け得ないという問題点があっ
た。また、単に、ＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める
のみではなく、特開昭６１−２３１１２０号公報に記載
されているように、Ｃ，Ｓ，Ｎ，Ｏ等の低減による高純
度鋼化や、仕上焼鈍前の冷延圧下率を適正範囲に制御す
ること、特開昭５７−３５６２６号公報に記載されてい
るような仕上焼鈍サイクルの工夫等の製造プロセス上の
処置もなされてきたが、いずれも、低鉄損化は図られて
も、磁束密度についてはそれ程の効果はなく、磁束密度
が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板を製造できるに
は至らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応え
ることはできなかった。
従来、低鉄損化の手段として一般に、電気抵抗増大によ
る渦電流損低減の観点から、ＳｉあるいはＡｌ等の含有
量を高める方法がとられてきた。しかし、この方法では
反面、磁束密度の低下は避け得ないという問題点があっ
た。また、単に、ＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める
のみではなく、特開昭６１−２３１１２０号公報に記載
されているように、Ｃ，Ｓ，Ｎ，Ｏ等の低減による高純
度鋼化や、仕上焼鈍前の冷延圧下率を適正範囲に制御す
ること、特開昭５７−３５６２６号公報に記載されてい
るような仕上焼鈍サイクルの工夫等の製造プロセス上の
処置もなされてきたが、いずれも、低鉄損化は図られて
も、磁束密度についてはそれ程の効果はなく、磁束密度
が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板を製造できるに
は至らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応え
ることはできなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記状況に鑑み本発明
は、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板、
およびその製造方法を提供しようとするものである。
は、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板、
およびその製造方法を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、珪素鋼に
おいて、微量添加元素を製造プロセス条件、特に熱処理
条件との組み合わせで積極的に活用し、製品板の集合組
織を磁気的性質に望ましい（１００）もしくは（１１
０）集合組織に発達させ、かつ磁気的性質に望ましくな
い（１１１）集合組織は抑制することにより、高磁束密
度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板が得られないかとの観
点から鋭意研究を積み重ねてきた。その結果、鋼にＰを
含有させるとともに、Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｎｉの１種ま
たは２種以上を同時に少量ずつ含有させ、かつ熱延板、
または急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしく
は熱延仕上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条
件を制御することにより、著しく磁束密度を高くし、か
つ鉄損を同時に低くできることを見出した。
おいて、微量添加元素を製造プロセス条件、特に熱処理
条件との組み合わせで積極的に活用し、製品板の集合組
織を磁気的性質に望ましい（１００）もしくは（１１
０）集合組織に発達させ、かつ磁気的性質に望ましくな
い（１１１）集合組織は抑制することにより、高磁束密
度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板が得られないかとの観
点から鋭意研究を積み重ねてきた。その結果、鋼にＰを
含有させるとともに、Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｎｉの１種ま
たは２種以上を同時に少量ずつ含有させ、かつ熱延板、
または急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしく
は熱延仕上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条
件を制御することにより、著しく磁束密度を高くし、か
つ鉄損を同時に低くできることを見出した。
【０００６】本発明は上記の知見に基づきなされたもの
であり、その要旨は、重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以
上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％
以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｎ：０．０２％以上０．４０％以下、Ｓｂ：０．０２
％以上０．４０％以下 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以
上１．５％以下 の１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避
不純物元素より成る鋼を、熱間圧延後、Ａｃ3 変態点以
上の温度で焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点からＡｒ1変態点
の間の温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次
いで１回または中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を
行った後、連続焼鈍するところにある。もしくは前記化
学成分より成る溶鋼を、移動更新する冷却体表面により
急速凝固後、Ａｃ 3 変態点以上の温度で焼鈍を施し、Ａ
ｒ 3 変態点からＡｒ 1 変態点の間の温度域を平均冷却速
度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中間焼鈍を
挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼鈍すると
ころにある。また、他の要旨は、前記冷間圧延後の連続
焼鈍の後に、圧下率２〜１２％でスキンパス圧延すると
ころにある。さらに他の要旨は、前記化学成分より成る
鋼を、Ａｒ3 変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、引
き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を
平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または
中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続
焼鈍するところにある。もしくは前記化学成分より成る
溶鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固せし
め、引き続き、Ａｒ 3 変態点からＡｒ 1 変態点の間の温
度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回
または中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った
後、連続焼鈍するところにある。さらにまた他の要旨
は、前記冷間圧延後の連続焼鈍の後に、２〜１２％の圧
下率でスキンパス圧延するところにある。
であり、その要旨は、重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以
上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％
以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｎ：０．０２％以上０．４０％以下、Ｓｂ：０．０２
％以上０．４０％以下 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以
上１．５％以下 の１種または２種以上を含有し、残部Ｆｅおよび不可避
不純物元素より成る鋼を、熱間圧延後、Ａｃ3 変態点以
上の温度で焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点からＡｒ1変態点
の間の温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次
いで１回または中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を
行った後、連続焼鈍するところにある。もしくは前記化
学成分より成る溶鋼を、移動更新する冷却体表面により
急速凝固後、Ａｃ 3 変態点以上の温度で焼鈍を施し、Ａ
ｒ 3 変態点からＡｒ 1 変態点の間の温度域を平均冷却速
度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中間焼鈍を
挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼鈍すると
ころにある。また、他の要旨は、前記冷間圧延後の連続
焼鈍の後に、圧下率２〜１２％でスキンパス圧延すると
ころにある。さらに他の要旨は、前記化学成分より成る
鋼を、Ａｒ3 変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、引
き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を
平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または
中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続
焼鈍するところにある。もしくは前記化学成分より成る
溶鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固せし
め、引き続き、Ａｒ 3 変態点からＡｒ 1 変態点の間の温
度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回
または中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った
後、連続焼鈍するところにある。さらにまた他の要旨
は、前記冷間圧延後の連続焼鈍の後に、２〜１２％の圧
下率でスキンパス圧延するところにある。
【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。Ｃは鉄損を高
める有害な成分で、磁気時効の原因ともなるので、０．
０１０％以下とする。Ｓｉは、前記のように電気抵抗を
増大させて渦電流損を低減することにより鉄損を低下さ
せる作用のある成分であり、この作用を奏するためには
０．１％以上含有させる必要がある。一方、その含有量
が増えると、前記のように磁束密度が低下し、また冷延
等の作業性の劣化、さらにはコスト高ともなるので、
２．０％以下とする。
発明の鋼成分の限定理由について述べる。Ｃは鉄損を高
める有害な成分で、磁気時効の原因ともなるので、０．
０１０％以下とする。Ｓｉは、前記のように電気抵抗を
増大させて渦電流損を低減することにより鉄損を低下さ
せる作用のある成分であり、この作用を奏するためには
０．１％以上含有させる必要がある。一方、その含有量
が増えると、前記のように磁束密度が低下し、また冷延
等の作業性の劣化、さらにはコスト高ともなるので、
２．０％以下とする。
【０００８】Ｍｎも電気抵抗を高めて鉄損を低下させる
効果があり、このためには０．１％以上含有させる必要
がある。一方、その含有量が増えると、Ｓｉの場合と同
様に磁束密度が低下し、またコスト高をも招くので、
１．５％以下とする。Ｐは、後述のＳｎ，Ｓｂ，Ｃｕ，
Ｎｉの１種または２種以上と複合含有させ、熱延板、ま
たは急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは
熱延仕上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件
との組み合わせにより、製品板の集合組織を磁気的性質
に望ましい（１００）もしくは（１１０）集合組織に発
達させ、かつ磁気的性質に望ましくない（１１１）集合
組織を抑制するため、磁束密度を高くし、かつ鉄損を同
時に低下させる作用を有する。この作用を奏するために
は０．０３％以上含有させる必要があり、一方、その含
有量が増えても作用は飽和し、むしろ熱延や冷延等の作
業性の劣化、製品板の脆性を招く場合もあるので、０．
２％以下とする。
効果があり、このためには０．１％以上含有させる必要
がある。一方、その含有量が増えると、Ｓｉの場合と同
様に磁束密度が低下し、またコスト高をも招くので、
１．５％以下とする。Ｐは、後述のＳｎ，Ｓｂ，Ｃｕ，
Ｎｉの１種または２種以上と複合含有させ、熱延板、ま
たは急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは
熱延仕上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件
との組み合わせにより、製品板の集合組織を磁気的性質
に望ましい（１００）もしくは（１１０）集合組織に発
達させ、かつ磁気的性質に望ましくない（１１１）集合
組織を抑制するため、磁束密度を高くし、かつ鉄損を同
時に低下させる作用を有する。この作用を奏するために
は０．０３％以上含有させる必要があり、一方、その含
有量が増えても作用は飽和し、むしろ熱延や冷延等の作
業性の劣化、製品板の脆性を招く場合もあるので、０．
２％以下とする。
【０００９】Ｓｎは上記のＰと複合含有させ、後述の急
速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕
上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件との組
み合わせで、製品板の集合組織を改善し、これにより、
磁束密度を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を
有する。この作用を奏するためには０．０２％以上含有
させる必要があり、一方、その含有量が増えても、仕上
焼鈍時の結晶粒成長抑制等の悪影響をもたらすので、
０．４０％以下とする。Ｓｂも、Ｓｎと同様に、上記の
Ｐと複合含有させ、後述の熱延板、または急速凝固鋳片
の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕上温度とそ
の後の、または急速凝固後の冷却条件との組み合わせ
で、製品板の集合組織を改善し、これにより、磁束密度
を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有する。
この作用を奏するためには０．０２％以上含有させる必
要があり、一方、その含有量が増えても、作用は飽和
し、またコスト高ともなるので０．４０％以下とする。
速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕
上温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件との組
み合わせで、製品板の集合組織を改善し、これにより、
磁束密度を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を
有する。この作用を奏するためには０．０２％以上含有
させる必要があり、一方、その含有量が増えても、仕上
焼鈍時の結晶粒成長抑制等の悪影響をもたらすので、
０．４０％以下とする。Ｓｂも、Ｓｎと同様に、上記の
Ｐと複合含有させ、後述の熱延板、または急速凝固鋳片
の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕上温度とそ
の後の、または急速凝固後の冷却条件との組み合わせ
で、製品板の集合組織を改善し、これにより、磁束密度
を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有する。
この作用を奏するためには０．０２％以上含有させる必
要があり、一方、その含有量が増えても、作用は飽和
し、またコスト高ともなるので０．４０％以下とする。
【００１０】Ｃｕは上記のＰと複合含有させ、後述の熱
延板、または急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、
もしくは熱延仕上温度とその後のまたは急速凝固後の冷
却条件との組み合わせで、製品板の集合組織を改善する
とともに、電気抵抗を高め、これにより、磁束密度を高
くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有する。この
作用を奏するためには０．１％以上含有させる必要があ
り、一方、その含有量が増えても熱間脆性等を招き、熱
延作業性を劣化させるので、１．０％以下とする。Ｎｉ
は上記のＰと複合含有させ、後述の熱延板、または急速
凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕上
温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件との組み
合わせで、製品板の集合組織を改善するとともに、飽和
磁束密度を高め、かつ電気抵抗も高め、これにより、磁
束密度を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有
する。この作用を奏するためには０．１％以上含有させ
る必要があり、一方、その含有量が増えても、作用は飽
和し、かつコスト高を招くので１．５％以下とする。
延板、または急速凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、
もしくは熱延仕上温度とその後のまたは急速凝固後の冷
却条件との組み合わせで、製品板の集合組織を改善する
とともに、電気抵抗を高め、これにより、磁束密度を高
くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有する。この
作用を奏するためには０．１％以上含有させる必要があ
り、一方、その含有量が増えても熱間脆性等を招き、熱
延作業性を劣化させるので、１．０％以下とする。Ｎｉ
は上記のＰと複合含有させ、後述の熱延板、または急速
凝固鋳片の焼鈍とその後の冷却条件、もしくは熱延仕上
温度とその後の、または急速凝固後の冷却条件との組み
合わせで、製品板の集合組織を改善するとともに、飽和
磁束密度を高め、かつ電気抵抗も高め、これにより、磁
束密度を高くし、かつ同時に鉄損を低下させる作用を有
する。この作用を奏するためには０．１％以上含有させ
る必要があり、一方、その含有量が増えても、作用は飽
和し、かつコスト高を招くので１．５％以下とする。
【００１１】上述の成分以外は鉄および不可避不純物元
素であるが、鋼の電気抵抗を高めて鉄損を低下させる目
的で、必要に応じてＡｌを添加してもよい。この場合、
Ａｌは０．１％以上含有させる必要があり、一方、その
含有量が増えると磁束密度が低下するので、２．０％以
下とする。また、需要家での歪取焼鈍時の窒化や酸化を
防止する目的で、必要に応じてＢを添加してもよい。こ
のためには、０．０００３％以上含有させる必要があ
り、一方、その含有量が増えても、磁束密度の低下や熱
間脆性等を招くので、０．００６０％以下とする。
素であるが、鋼の電気抵抗を高めて鉄損を低下させる目
的で、必要に応じてＡｌを添加してもよい。この場合、
Ａｌは０．１％以上含有させる必要があり、一方、その
含有量が増えると磁束密度が低下するので、２．０％以
下とする。また、需要家での歪取焼鈍時の窒化や酸化を
防止する目的で、必要に応じてＢを添加してもよい。こ
のためには、０．０００３％以上含有させる必要があ
り、一方、その含有量が増えても、磁束密度の低下や熱
間脆性等を招くので、０．００６０％以下とする。
【００１２】前記成分から成る鋼は、転炉あるいは電気
炉等で溶製し、連続鋳造あるいは造塊後の分塊圧延によ
り鋼スラブとする。次いで、この鋼スラブは所望温度に
加熱後、熱間圧延する。熱間圧延後、Ａｃ3 変態点以上
の温度で熱延板焼鈍を施す。あるいは、同成分より成る
溶鋼は、移動更新する冷却体表面により急速凝固せしめ
て鋼帯となし、Ａｃ3 変態点以上の温度で鋳片焼鈍を施
す。熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍温度がＡｃ3 変態点以
下では、無方向性電磁鋼板の製造において、従来から行
われてきた通常の熱延板焼鈍と同様となり、本発明の特
徴である高磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板は得
られない。また、熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍後の冷却
は、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却する。この温度域の平均冷
却速度が５℃／秒を超えると、冷却後の熱延板あるいは
鋳片の結晶粒径が微細となり、本発明の特徴である高磁
束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板を得ることに対し
て、むしろ逆効果となる。すなわち、本発明において
は、熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍をＡｃ3 変態点以上で
行い、かつ熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍後の冷却におい
て、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却することにより、冷間圧延
前の素材の結晶方位をランダム化しかつ結晶粒径を粗大
化することが必要である。
炉等で溶製し、連続鋳造あるいは造塊後の分塊圧延によ
り鋼スラブとする。次いで、この鋼スラブは所望温度に
加熱後、熱間圧延する。熱間圧延後、Ａｃ3 変態点以上
の温度で熱延板焼鈍を施す。あるいは、同成分より成る
溶鋼は、移動更新する冷却体表面により急速凝固せしめ
て鋼帯となし、Ａｃ3 変態点以上の温度で鋳片焼鈍を施
す。熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍温度がＡｃ3 変態点以
下では、無方向性電磁鋼板の製造において、従来から行
われてきた通常の熱延板焼鈍と同様となり、本発明の特
徴である高磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板は得
られない。また、熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍後の冷却
は、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却する。この温度域の平均冷
却速度が５℃／秒を超えると、冷却後の熱延板あるいは
鋳片の結晶粒径が微細となり、本発明の特徴である高磁
束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板を得ることに対し
て、むしろ逆効果となる。すなわち、本発明において
は、熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍をＡｃ3 変態点以上で
行い、かつ熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍後の冷却におい
て、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却することにより、冷間圧延
前の素材の結晶方位をランダム化しかつ結晶粒径を粗大
化することが必要である。
【００１３】上述の熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍とその
後の冷却は、熱延仕上温度とその後の、または急速凝固
後の冷却に置き換えても同等の効果が得られる。すなわ
ち、鋼スラブは所望温度に加熱後、熱間圧延するが、そ
の場合の熱間圧延の終了温度はＡｒ3 変態点以上とす
る。熱間圧延の終了温度がＡｒ3 変態点未満では、熱間
圧延後にＡｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の温度域を通過
させることが不可能となり、本発明の特徴である高磁束
密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板は得られない。熱間
圧延、または移動更新する冷却体表面での急速凝固に引
き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点までの温度域を
平均冷却速度５℃／秒以下で冷却する。この温度域の平
均冷却速度が５℃／秒を超えると、冷却後の熱延板また
は鋳片の結晶粒径が微細となり、本発明の特徴である高
磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板を得ることに対
して、むしろ逆効果をもたらすことになる。すなわち、
本発明においては、上述の熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍
とその後の冷却の場合と同様に、熱延仕上温度とその後
の冷却の場合には、熱間圧延をＡｒ3 変態点以上で終了
し、または移動更新する冷却体表面で急速凝固せしめる
場合にも、引き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点ま
での温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却すること
により、冷間圧延前の素材の結晶方位をランダム化しか
つ結晶粒径を粗大化することが重要である。
後の冷却は、熱延仕上温度とその後の、または急速凝固
後の冷却に置き換えても同等の効果が得られる。すなわ
ち、鋼スラブは所望温度に加熱後、熱間圧延するが、そ
の場合の熱間圧延の終了温度はＡｒ3 変態点以上とす
る。熱間圧延の終了温度がＡｒ3 変態点未満では、熱間
圧延後にＡｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の温度域を通過
させることが不可能となり、本発明の特徴である高磁束
密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板は得られない。熱間
圧延、または移動更新する冷却体表面での急速凝固に引
き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点までの温度域を
平均冷却速度５℃／秒以下で冷却する。この温度域の平
均冷却速度が５℃／秒を超えると、冷却後の熱延板また
は鋳片の結晶粒径が微細となり、本発明の特徴である高
磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板を得ることに対
して、むしろ逆効果をもたらすことになる。すなわち、
本発明においては、上述の熱延板焼鈍あるいは鋳片焼鈍
とその後の冷却の場合と同様に、熱延仕上温度とその後
の冷却の場合には、熱間圧延をＡｒ3 変態点以上で終了
し、または移動更新する冷却体表面で急速凝固せしめる
場合にも、引き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点ま
での温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却すること
により、冷間圧延前の素材の結晶方位をランダム化しか
つ結晶粒径を粗大化することが重要である。
【００１４】その後、１回の冷間圧延、または中間焼鈍
を挟んだ２回以上の冷間圧延により所定の板厚とされ、
再結晶および結晶粒成長のための連続仕上焼鈍を施す。
を挟んだ２回以上の冷間圧延により所定の板厚とされ、
再結晶および結晶粒成長のための連続仕上焼鈍を施す。
【００１５】以上で無方向性電磁鋼板が製造されるが、
次いで、必要に応じてスキンパス圧延を圧下率２〜１２
％で行い、これにより、需要家で所定の形状に打ち抜き
加工後に歪取焼鈍が施される、いわゆるセミプロセスタ
イプの無方向性電磁鋼板が製造される。スキンパス圧延
の圧下率を２〜１２％とするのは、２％未満では、素材
に均一に歪が導入されず、歪取焼鈍時に歪誘起結晶粒成
長が十分には生じないため、磁気特性、特に鉄損の低減
が難しいからであり、一方、１２％を超えると、素材に
均一に歪は導入されるものの、結晶粒成長核が増大しす
ぎ、歪取焼鈍時の結晶粒成長が飽和するため、むしろ微
細化傾向となり、磁気特性が劣化するためである。
次いで、必要に応じてスキンパス圧延を圧下率２〜１２
％で行い、これにより、需要家で所定の形状に打ち抜き
加工後に歪取焼鈍が施される、いわゆるセミプロセスタ
イプの無方向性電磁鋼板が製造される。スキンパス圧延
の圧下率を２〜１２％とするのは、２％未満では、素材
に均一に歪が導入されず、歪取焼鈍時に歪誘起結晶粒成
長が十分には生じないため、磁気特性、特に鉄損の低減
が難しいからであり、一方、１２％を超えると、素材に
均一に歪は導入されるものの、結晶粒成長核が増大しす
ぎ、歪取焼鈍時の結晶粒成長が飽和するため、むしろ微
細化傾向となり、磁気特性が劣化するためである。
【００１６】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 （実施例１） Ｃ：０．００３４％、Ｓｉ：０．５５％、Ｍｎ：０．２
３％、Ｐ：０．１０％、Ｓｂ：０．２９％を含有する鋼
を、２．３mm厚に熱間圧延後、表１に示した条件で熱延
板焼鈍を施し、次いで、０．５０mm厚に冷間圧延した
後、８５０℃で４０秒間の連続仕上焼鈍を施した。その
後、エプスタイン試料に切断し、磁気特性を測定した。
尚、本実施例の鋼成分の場合、Ａｃ3 変態点は約１０６
０℃であった。本発明により、著しく磁束密度が高く、
かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得られることがわか
る。
３％、Ｐ：０．１０％、Ｓｂ：０．２９％を含有する鋼
を、２．３mm厚に熱間圧延後、表１に示した条件で熱延
板焼鈍を施し、次いで、０．５０mm厚に冷間圧延した
後、８５０℃で４０秒間の連続仕上焼鈍を施した。その
後、エプスタイン試料に切断し、磁気特性を測定した。
尚、本実施例の鋼成分の場合、Ａｃ3 変態点は約１０６
０℃であった。本発明により、著しく磁束密度が高く、
かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得られることがわか
る。
【００１７】
【表１】
【００１８】（実施例２） Ｃ：０．００２９％、Ｓｉ：０．４９％、Ｍｎ：０．２
１％、Ｐ：０．１２％、Ｓｎ：０．３０％を含有する溶
鋼を双ロール法により急速凝固させ、２．５mm厚の鋼帯
となし、引き続き、表２に示した平均冷却速度でＡｒ3
変態点からＡｒ1 変態点までの温度域を冷却し、その
後、０．５０mm厚に冷間圧延した後、８７５℃で３０秒
間の連続仕上焼鈍を施した。得られた製品板をエプスタ
イン試料に切断し、磁気特性を測定した。その測定結果
を併せて同表に示した。表２から明らかなように、本発
明により、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い無方
向性電磁鋼板が得られる。
１％、Ｐ：０．１２％、Ｓｎ：０．３０％を含有する溶
鋼を双ロール法により急速凝固させ、２．５mm厚の鋼帯
となし、引き続き、表２に示した平均冷却速度でＡｒ3
変態点からＡｒ1 変態点までの温度域を冷却し、その
後、０．５０mm厚に冷間圧延した後、８７５℃で３０秒
間の連続仕上焼鈍を施した。得られた製品板をエプスタ
イン試料に切断し、磁気特性を測定した。その測定結果
を併せて同表に示した。表２から明らかなように、本発
明により、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い無方
向性電磁鋼板が得られる。
【００１９】
【表２】
【００２０】（実施例３） 表３に示した成分の鋼を、２．８mm厚に熱間圧延後、１
１２５℃で３分間、熱延板焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点か
らＡｒ1 変態点の間を冷却速度：０．５℃／秒で冷却
し、次いで、０．５０mm厚に冷間圧延した後、９００℃
で２０秒間の連続仕上焼鈍を施した。その後、エプスタ
イン試料に切断し、７５０℃×２時間の歪取焼鈍を行
い、磁気特性を測定した。その測定結果も併せて同表に
示した。尚、表３に示した成分の鋼の場合、Ａｃ3 変態
点は約１１００℃であった。本発明により、著しく磁束
密度が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得られ
ることが明らかである。
１２５℃で３分間、熱延板焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点か
らＡｒ1 変態点の間を冷却速度：０．５℃／秒で冷却
し、次いで、０．５０mm厚に冷間圧延した後、９００℃
で２０秒間の連続仕上焼鈍を施した。その後、エプスタ
イン試料に切断し、７５０℃×２時間の歪取焼鈍を行
い、磁気特性を測定した。その測定結果も併せて同表に
示した。尚、表３に示した成分の鋼の場合、Ａｃ3 変態
点は約１１００℃であった。本発明により、著しく磁束
密度が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得られ
ることが明らかである。
【００２１】
【表３】
【００２２】（実施例４） 前記の実施例３で用いた鋼を、熱延板焼鈍までは実施例
３と同一条件で行い、次いで、０．５４mm厚に冷間圧延
した後、８５０℃で３０秒間、連続仕上焼鈍を施し、次
いで、圧下率７．４％でスキンパス圧延を行い、０．５
０mm厚とした。その後、エプスタイン試料に切断し、７
５０℃×２時間の歪取焼鈍を行い、磁気特性を測定し
た。その測定結果を表４に示す。本発明により、著しく
磁束密度が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得
られることがわかる。
３と同一条件で行い、次いで、０．５４mm厚に冷間圧延
した後、８５０℃で３０秒間、連続仕上焼鈍を施し、次
いで、圧下率７．４％でスキンパス圧延を行い、０．５
０mm厚とした。その後、エプスタイン試料に切断し、７
５０℃×２時間の歪取焼鈍を行い、磁気特性を測定し
た。その測定結果を表４に示す。本発明により、著しく
磁束密度が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得
られることがわかる。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁束密度
が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製
造方法が提供され、電気機器の高効率化の動きの中で、
その鉄心材料である無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、その工業的価値は極め
て高いものである。
が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製
造方法が提供され、電気機器の高効率化の動きの中で、
その鉄心材料である無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、その工業的価値は極め
て高いものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−57332（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−182831（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/12 C22C 38/00 303
Claims (8)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る鋼
を、熱間圧延後、Ａｃ3変態点以上の温度で焼鈍を施
し、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中間
焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼鈍
することを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い無
方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｎ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る溶
鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固後、Ａｃ
3 変態点以上の温度で焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点からＡ
ｒ1 変態点の間の温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で
冷却し、次いで１回または中間焼鈍を挟んだ２回以上の
冷間圧延を行った後、連続焼鈍することを特徴とする磁
束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方
法。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る鋼
を、熱間圧延後、Ａｃ3変態点以上の温度で焼鈍を施
し、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平均
冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中間
焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼鈍
し、さらに２〜１２％の圧下率でスキンパス圧延するこ
とを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性
電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｎ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る溶
鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固後、Ａｃ
3 変態点以上の温度で焼鈍を施し、Ａｒ3 変態点からＡ
ｒ1 変態点の間の温度域を平均冷却速度５℃／秒以下で
冷却し、次いで１回または中間焼鈍を挟んだ２回以上の
冷間圧延を行った後、連続焼鈍し、さらに２〜１２％の
圧下率でスキンパス圧延することを特徴とする磁束密度
が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る鋼
を、Ａｒ3 変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、引き
続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平
均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中
間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼
鈍することを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い
無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項６】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る溶
鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固せしめ、
引き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域
を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回また
は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連
続焼鈍することを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が
低い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る鋼
を、Ａｒ3 変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、引き
続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域を平
均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回または中
間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連続焼
鈍し、さらに２〜１２％の圧下率でスキンパス圧延する
ことを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向
性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項８】 重量％で、 Ｃ ：０．０１０％以下、 Ｓｉ：０．１％以上２．０％以下、 Ｍｎ：０．１％以上１．５％以下、 Ｐ ：０．０３％以上０．２％以下 を含有し、かつ、 Ｓｎ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｓｂ：０．０２％以上０．４０％以下、 Ｃｕ：０．１％以上１．０％以下、 Ｎｉ：０．１％以上１．５％以下の１種または２種以上 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る溶
鋼を、移動更新する冷却体表面により急速凝固せしめ、
引き続き、Ａｒ3 変態点からＡｒ1 変態点の間の温度域
を平均冷却速度５℃／秒以下で冷却し、次いで１回また
は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を行った後、連
続焼鈍し、さらに２〜１２％の圧下率でスキンパス圧延
することを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い無
方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075893A JP3294367B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6075893A JP3294367B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271996A JPH06271996A (ja) | 1994-09-27 |
| JP3294367B2 true JP3294367B2 (ja) | 2002-06-24 |
Family
ID=13151503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6075893A Expired - Fee Related JP3294367B2 (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3294367B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4303431B2 (ja) | 2000-12-11 | 2009-07-29 | 新日本製鐵株式会社 | 超高磁束密度無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP7164071B1 (ja) * | 2021-04-02 | 2022-11-01 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP6075893A patent/JP3294367B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH06271996A (ja) | 1994-09-27 |
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