JP3331402B2 - 全周磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
全周磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JP3331402B2 JP3331402B2 JP07477993A JP7477993A JP3331402B2 JP 3331402 B2 JP3331402 B2 JP 3331402B2 JP 07477993 A JP07477993 A JP 07477993A JP 7477993 A JP7477993 A JP 7477993A JP 3331402 B2 JP3331402 B2 JP 3331402B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は無方向性電磁鋼板の製造
に関するものであり、詳しくは電気産業分野でのモータ
に利用される、全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
に係るものである。
に関するものであり、詳しくは電気産業分野でのモータ
に利用される、全周磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】モータコアは鋼板面内でランダムな方向
に磁化される。このため磁気特性としては３６０°のい
ろいろな方向に均一な特性が要求され、鉄損および磁束
密度の測定はリング状試料で実施した方が精度的には優
れている。本リング試料での測定値を全周磁気特性と称
する。
に磁化される。このため磁気特性としては３６０°のい
ろいろな方向に均一な特性が要求され、鉄損および磁束
密度の測定はリング状試料で実施した方が精度的には優
れている。本リング試料での測定値を全周磁気特性と称
する。
【０００３】また、このモータコア分野の無方向性電磁
鋼板を製造する工程としては、熱延板を単純な１回の冷
延と１回の連続焼鈍で最終製品にする１回冷延法が多
い。しかし、より低鉄損高磁束密度が必要な場合に、こ
の１回冷延法に対して更に最終工程でスキンパス圧延を
施す、所謂スキンパス法を採用する。本発明はスキンパ
ス法に関するもので、顧客での焼鈍を前提とすることか
らセミプロセス無方向性電磁鋼板とも称される技術分野
である。
鋼板を製造する工程としては、熱延板を単純な１回の冷
延と１回の連続焼鈍で最終製品にする１回冷延法が多
い。しかし、より低鉄損高磁束密度が必要な場合に、こ
の１回冷延法に対して更に最終工程でスキンパス圧延を
施す、所謂スキンパス法を採用する。本発明はスキンパ
ス法に関するもので、顧客での焼鈍を前提とすることか
らセミプロセス無方向性電磁鋼板とも称される技術分野
である。
【０００４】この磁束密度を向上させるために、従来、
幾つかの技術が開示されている。例えば、Ｓｉ脱酸によ
る圧延方向に優れた磁気特性を有する特開昭５３−１０
９８１５号公報がある。確かにこの方法では圧延方向に
非常によい磁束密度が得られたが、その他の方向、特に
圧延方向から７０°程度の向きの磁束密度の劣化が大き
いため、全周磁束密度としては大きな問題があった。ま
た、特開昭５９−７０７２２号公報では中間焼鈍の結晶
粒径を５〜２０μｍとし、スキンパス圧延の圧下率を６
〜１５％とすることによって全周磁気特性を向上させて
いる。しかしながら、この方法は１次圧延率が７２．８
〜７７．６％と強いため、製品でのゴス方位が生じ易
く、圧延方向とその他の方向との磁束密度差が大きく、
全周磁気特性としては不満があった。
幾つかの技術が開示されている。例えば、Ｓｉ脱酸によ
る圧延方向に優れた磁気特性を有する特開昭５３−１０
９８１５号公報がある。確かにこの方法では圧延方向に
非常によい磁束密度が得られたが、その他の方向、特に
圧延方向から７０°程度の向きの磁束密度の劣化が大き
いため、全周磁束密度としては大きな問題があった。ま
た、特開昭５９−７０７２２号公報では中間焼鈍の結晶
粒径を５〜２０μｍとし、スキンパス圧延の圧下率を６
〜１５％とすることによって全周磁気特性を向上させて
いる。しかしながら、この方法は１次圧延率が７２．８
〜７７．６％と強いため、製品でのゴス方位が生じ易
く、圧延方向とその他の方向との磁束密度差が大きく、
全周磁気特性としては不満があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み、スキンパス圧延法で優れた全周磁気特性を有する無
方向性電磁鋼板の製造技術を提供することを目的とする
ものである。
み、スキンパス圧延法で優れた全周磁気特性を有する無
方向性電磁鋼板の製造技術を提供することを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、溶鋼を真空脱ガス処理する際に、Ａｌで先
に脱酸した後に他の元素を添加して成分調整を実施し
て、重量％でＣ≦０．０１０％、Ｓｉ≦２．０％、Ａｌ
≦１．０％、Ｍｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ≦０．１５
％、Ｓ≦０．０２％、Ｎ≦０．００３％とし、残部Ｆｅ
および不可避的成分を含有する溶鋼を連続鋳造してスラ
ブとなし、このスラブを温度１０００〜１３００℃で加
熱後、厚みを０．８〜２．０mmに熱延した後、７００℃
以下で巻取、酸洗、冷延、連続焼鈍、圧下率２〜１５％
のスキンパス圧延の工程を行うことを特徴とする全周磁
気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方
法である。
に本発明は、溶鋼を真空脱ガス処理する際に、Ａｌで先
に脱酸した後に他の元素を添加して成分調整を実施し
て、重量％でＣ≦０．０１０％、Ｓｉ≦２．０％、Ａｌ
≦１．０％、Ｍｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ≦０．１５
％、Ｓ≦０．０２％、Ｎ≦０．００３％とし、残部Ｆｅ
および不可避的成分を含有する溶鋼を連続鋳造してスラ
ブとなし、このスラブを温度１０００〜１３００℃で加
熱後、厚みを０．８〜２．０mmに熱延した後、７００℃
以下で巻取、酸洗、冷延、連続焼鈍、圧下率２〜１５％
のスキンパス圧延の工程を行うことを特徴とする全周磁
気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方
法である。
【０００７】本発明のポイントは３点ある。１つは、製
鋼での脱酸方法を改善して鉄損特性を向上すること。２
点目は、熱延板厚みを薄くすることによって冷延後の再
結晶集合組織を改善して｛１１１｝と｛１１０｝方位粒
を少なくし、｛１００｝方位粒を富化することによって
磁束密度を向上させること。そして３点目はこの方法は
工業的には十分可能なことである。
鋼での脱酸方法を改善して鉄損特性を向上すること。２
点目は、熱延板厚みを薄くすることによって冷延後の再
結晶集合組織を改善して｛１１１｝と｛１１０｝方位粒
を少なくし、｛１００｝方位粒を富化することによって
磁束密度を向上させること。そして３点目はこの方法は
工業的には十分可能なことである。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。本発明は
製鋼工程で、転炉などでの吹錬の後、脱炭の目的で真空
脱ガスを実施するが、脱炭完了してからの脱酸をまずＡ
ｌ添加で行い、次いで、その他のＳｉ，Ｍｎなど合金鉄
を添加して成分調整する。この理由は酸化物の形態をＳ
ｉＯ2，ＭｎＯ系からＡｌ2 Ｏ3 系に変えることを目的
とするものであり、Ａｌ2 Ｏ3系の方が最終磁性焼鈍で
の粒成長性が優れているからである。このことから、鉄
損が良好となるので本方法を採用する。
製鋼工程で、転炉などでの吹錬の後、脱炭の目的で真空
脱ガスを実施するが、脱炭完了してからの脱酸をまずＡ
ｌ添加で行い、次いで、その他のＳｉ，Ｍｎなど合金鉄
を添加して成分調整する。この理由は酸化物の形態をＳ
ｉＯ2，ＭｎＯ系からＡｌ2 Ｏ3 系に変えることを目的
とするものであり、Ａｌ2 Ｏ3系の方が最終磁性焼鈍で
の粒成長性が優れているからである。このことから、鉄
損が良好となるので本方法を採用する。
【０００９】以下に本発明の成分を限定した理由を説明
する。Ｃ量を０．０１０％以下に限定したのは、これを
超えるＣ量では、磁気時効の問題があるからである。Ｓ
ｉ量は２．０％以下とする。Ｓｉは鉄損を減ずるため必
要であるが、多すぎると添加コストの問題があるため、
２．０％以下とする。Ａｌ量は１．０％以下とする。Ａ
ｌは鉄損を減少させるのに有効であるが、添加コストの
問題があるため１．０％以下とする。
する。Ｃ量を０．０１０％以下に限定したのは、これを
超えるＣ量では、磁気時効の問題があるからである。Ｓ
ｉ量は２．０％以下とする。Ｓｉは鉄損を減ずるため必
要であるが、多すぎると添加コストの問題があるため、
２．０％以下とする。Ａｌ量は１．０％以下とする。Ａ
ｌは鉄損を減少させるのに有効であるが、添加コストの
問題があるため１．０％以下とする。
【００１０】Ｍｎ量を０．０５〜１．５％とするのは、
熱延での耳あれ対策として析出物ＦｅＳを抑制してＭｎ
ＳとするためにＭｎ量は０．０５％以上必要であるが、
あまり多いと添加コストの問題があるので１．５％以下
とする。Ｐ量は０．１５％以下に制限する。Ｐは客先で
のモータコアへの打ち抜き時のカエリやダレを少なくす
るために有用であるが、多すぎると鋼板中心層に偏析し
て割れなどのトラブルになるため０．１５％以下とす
る。
熱延での耳あれ対策として析出物ＦｅＳを抑制してＭｎ
ＳとするためにＭｎ量は０．０５％以上必要であるが、
あまり多いと添加コストの問題があるので１．５％以下
とする。Ｐ量は０．１５％以下に制限する。Ｐは客先で
のモータコアへの打ち抜き時のカエリやダレを少なくす
るために有用であるが、多すぎると鋼板中心層に偏析し
て割れなどのトラブルになるため０．１５％以下とす
る。
【００１１】Ｎ量は０．００３％以下とする。Ｎ量が多
いとブリスターと呼ばれる鋼板表面のふくれ欠陥が生じ
るため、０．００３％以下に制限する。Ｓ量は０．０２
％以下とする。Ｓは硫化物を形成して鉄損を劣化するた
め、少ない方が好ましく、０．０２％以下に制限する。
その他の成分として、更に製品の集合組織を改善するた
めにＣｕ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ｎｉを添加してもよい。添加量
としてはＣｕ：０．０２〜０．２％、Ｓｎ：０．０１〜
０．３５％、Ｃｒ：０．０４〜０．２％、Ｎｉ：０．０
１〜０．３％が適当である。これらは２種以上の複合添
加の方が効果が大きいため好ましい。
いとブリスターと呼ばれる鋼板表面のふくれ欠陥が生じ
るため、０．００３％以下に制限する。Ｓ量は０．０２
％以下とする。Ｓは硫化物を形成して鉄損を劣化するた
め、少ない方が好ましく、０．０２％以下に制限する。
その他の成分として、更に製品の集合組織を改善するた
めにＣｕ，Ｃｒ，Ｓｎ，Ｎｉを添加してもよい。添加量
としてはＣｕ：０．０２〜０．２％、Ｓｎ：０．０１〜
０．３５％、Ｃｒ：０．０４〜０．２％、Ｎｉ：０．０
１〜０．３％が適当である。これらは２種以上の複合添
加の方が効果が大きいため好ましい。
【００１２】これらの成分組成を含有する溶鋼は通常の
連続鋳造によりスラブとする。スラブ加熱の温度は１０
００〜１３００℃に制限する。低温でのスラブ加熱では
熱延での圧下変形のパワーが大きくなるので難しく、熱
延の操業としては１０００℃以上とする。また、１３０
０℃を超えると窒化物と硫化物の固溶量が大きくなるの
で、熱延での冷却過程で微細析出し、最終磁性焼鈍での
粒成長性が劣化し、鉄損が劣化するので避けなければな
らない。
連続鋳造によりスラブとする。スラブ加熱の温度は１０
００〜１３００℃に制限する。低温でのスラブ加熱では
熱延での圧下変形のパワーが大きくなるので難しく、熱
延の操業としては１０００℃以上とする。また、１３０
０℃を超えると窒化物と硫化物の固溶量が大きくなるの
で、熱延での冷却過程で微細析出し、最終磁性焼鈍での
粒成長性が劣化し、鉄損が劣化するので避けなければな
らない。
【００１３】熱延板の板厚は０．８〜２．０mmとする。
０．８mm未満では熱延板の板厚精度やクラウンなどが問
題となり、２．０mm超では冷延率が不適切で、製品での
｛１１１｝方位粒が増え磁束密度が不満足となり避けな
ければならない。熱延仕上温度は特に制限する必要はな
いが、通常の７００〜１０００℃が適当である。熱延巻
取温度は７００℃以下に制限する。７００℃超では鋼板
のスケールが厚く生成するため、次工程の酸洗で生産性
が著しく低下するため、避けなければならない。
０．８mm未満では熱延板の板厚精度やクラウンなどが問
題となり、２．０mm超では冷延率が不適切で、製品での
｛１１１｝方位粒が増え磁束密度が不満足となり避けな
ければならない。熱延仕上温度は特に制限する必要はな
いが、通常の７００〜１０００℃が適当である。熱延巻
取温度は７００℃以下に制限する。７００℃超では鋼板
のスケールが厚く生成するため、次工程の酸洗で生産性
が著しく低下するため、避けなければならない。
【００１４】熱延板は酸洗の後、通常の冷延を行う。次
いで、焼鈍を通常の６００〜１１００℃で行う。この時
の雰囲気として脱炭雰囲気でも非脱炭雰囲気でもよい。
次いで、スキンパス圧延を行う。この時の圧下率は２〜
１５％に制限する。２％未満では製品の磁束密度が不満
で、１５％超では鉄損が不十分である。スキンパス圧延
の後の磁性焼鈍は通常の７００〜８００℃で２hr均熱す
る程度でよい。
いで、焼鈍を通常の６００〜１１００℃で行う。この時
の雰囲気として脱炭雰囲気でも非脱炭雰囲気でもよい。
次いで、スキンパス圧延を行う。この時の圧下率は２〜
１５％に制限する。２％未満では製品の磁束密度が不満
で、１５％超では鉄損が不十分である。スキンパス圧延
の後の磁性焼鈍は通常の７００〜８００℃で２hr均熱す
る程度でよい。
【００１５】以下に、熱延板の板厚を変更して試験をし
た結果を示す。製鋼での真空脱ガス工程ＲＨで脱炭後、
先ずＡｌ添加で脱酸し５分撹拌してからＳｉ，Ｍｎ，Ｐ
を添加して１０分撹拌してから処理を完了して、重量比
でＣ：０．００１１％、Ｓｉ：０．５５％、Ｍｎ：０．
１５％、Ｐ：０．０５％、Ａｌ：０．００３％、Ｓ：
０．０００７％、Ｎ：０．０００６％の連鋳スラブを得
た。次いで、このスラブを１１５０℃に加熱して熱延板
の板厚を０．８mmから５mmに仕上げ、巻取温度を６００
℃にした。これを酸洗してからタンデム圧延機で冷延し
て、０．５４３mmに仕上げ、次いで、３０％Ｈ2 ＋７０
％Ｎ2 雰囲気中、７００℃で３０秒の均熱を連続焼鈍で
行ってから、０．５mmまでスキンパス圧延した。この鋼
板を外径１２０mm×内径１００mmに打抜いて積層し、７
５０℃で２時間Ｎ2 中で磁性焼鈍を行い、捲線してから
磁気特性を測定した。結果を図１に示す。図１で明らか
な如く熱延板の板厚が薄くなると磁束密度が大きく向上
することが分かる。また、本発明範囲の熱延板厚みに於
いて、特に優れた磁束密度が得られた。鉄損については
顕著な差は見られなかった。また、製品厚０．３５mmで
も実験したが同じ傾向であった。
た結果を示す。製鋼での真空脱ガス工程ＲＨで脱炭後、
先ずＡｌ添加で脱酸し５分撹拌してからＳｉ，Ｍｎ，Ｐ
を添加して１０分撹拌してから処理を完了して、重量比
でＣ：０．００１１％、Ｓｉ：０．５５％、Ｍｎ：０．
１５％、Ｐ：０．０５％、Ａｌ：０．００３％、Ｓ：
０．０００７％、Ｎ：０．０００６％の連鋳スラブを得
た。次いで、このスラブを１１５０℃に加熱して熱延板
の板厚を０．８mmから５mmに仕上げ、巻取温度を６００
℃にした。これを酸洗してからタンデム圧延機で冷延し
て、０．５４３mmに仕上げ、次いで、３０％Ｈ2 ＋７０
％Ｎ2 雰囲気中、７００℃で３０秒の均熱を連続焼鈍で
行ってから、０．５mmまでスキンパス圧延した。この鋼
板を外径１２０mm×内径１００mmに打抜いて積層し、７
５０℃で２時間Ｎ2 中で磁性焼鈍を行い、捲線してから
磁気特性を測定した。結果を図１に示す。図１で明らか
な如く熱延板の板厚が薄くなると磁束密度が大きく向上
することが分かる。また、本発明範囲の熱延板厚みに於
いて、特に優れた磁束密度が得られた。鉄損については
顕著な差は見られなかった。また、製品厚０．３５mmで
も実験したが同じ傾向であった。
【００１６】
【実施例】表１に示す成分系各種を溶解した。但し、実
験No．６のみＳｉで脱酸し、それ以外をＡｌ脱酸した。
鋳造後のスラブを１１５０℃に加熱して、仕上温度を８
２０℃に固定して熱延板厚みを表１の如く変更した。そ
の後、酸洗し冷延してから中間焼鈍を２０％Ｈ2 ＋８０
％Ｎ2 中、７５０℃で３０秒均熱した後、０．５mmまで
スキンパス冷延した。この時のスキンパス圧延率を表１
に示す値にした。なお、酸洗後の冷延板厚みは、このス
キンパス圧下率になるべく調整した。この鋼板を外径１
２０mm×内径１００mmに打抜いて積層し、７５０℃で２
時間Ｎ2 中で磁性焼鈍を行い、捲線してから磁気特性を
測定した。得られた磁気特性を表１に示す。
験No．６のみＳｉで脱酸し、それ以外をＡｌ脱酸した。
鋳造後のスラブを１１５０℃に加熱して、仕上温度を８
２０℃に固定して熱延板厚みを表１の如く変更した。そ
の後、酸洗し冷延してから中間焼鈍を２０％Ｈ2 ＋８０
％Ｎ2 中、７５０℃で３０秒均熱した後、０．５mmまで
スキンパス冷延した。この時のスキンパス圧延率を表１
に示す値にした。なお、酸洗後の冷延板厚みは、このス
キンパス圧下率になるべく調整した。この鋼板を外径１
２０mm×内径１００mmに打抜いて積層し、７５０℃で２
時間Ｎ2 中で磁性焼鈍を行い、捲線してから磁気特性を
測定した。得られた磁気特性を表１に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】実験No．１〜３は本発明範囲のため、鉄
損、磁束密度共に良好である。実験No．４，５は熱延板
厚みが本発明範囲の０．８〜２．０mmを外れているの
で、特に磁束密度の劣化が大きく不満である。実験No．
６はＡｌ脱酸でないため、鉄損が悪く不満である。実験
No．７はＳ量が本発明範囲の０．０２％以下を外れてお
り、特に鉄損が不満である。実験No．８は本発明範囲
に、Ｃｕ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｎｉが入っているもので、鉄
損、磁束密度共に優れている。実験No．９と１２はスキ
ンパス圧下率が本発明範囲の２〜１５％を外れているた
め、磁気特性が劣化している。一方、実験No．１０と１
１は本発明範囲のため優れた磁気特性を示している。
損、磁束密度共に良好である。実験No．４，５は熱延板
厚みが本発明範囲の０．８〜２．０mmを外れているの
で、特に磁束密度の劣化が大きく不満である。実験No．
６はＡｌ脱酸でないため、鉄損が悪く不満である。実験
No．７はＳ量が本発明範囲の０．０２％以下を外れてお
り、特に鉄損が不満である。実験No．８は本発明範囲
に、Ｃｕ，Ｓｎ，Ｃｒ，Ｎｉが入っているもので、鉄
損、磁束密度共に優れている。実験No．９と１２はスキ
ンパス圧下率が本発明範囲の２〜１５％を外れているた
め、磁気特性が劣化している。一方、実験No．１０と１
１は本発明範囲のため優れた磁気特性を示している。
【００１９】
【発明の効果】以上の如く、成分と熱延条件を制御する
ことにより、全周磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板が
得られた。
ことにより、全周磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板が
得られた。
【図１】実験結果で、熱延板の厚みと全周磁束密度の関
係を表す。
係を表す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−48031（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−107215（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6220（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C21D 8/12 C22C 38/00 303 H01F 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 溶鋼を真空脱ガス処理する際に、Ａｌで
先に脱酸した後に他の元素を添加して成分調整を実施
し、重量％でＣ≦０．０１０％、Ｓｉ≦２．０％、Ａｌ
≦１．０％、Ｍｎ：０．０５〜１．５％、Ｐ≦０．１５
％、Ｓ≦０．０２％、Ｎ≦０．００３％を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避的成分からなる溶鋼を連続鋳造してス
ラブとなし、このスラブを温度１０００〜１３００℃で
加熱後、厚みを０．８〜２．０mmに熱延した後、７００
℃以下で巻取、酸洗、冷延、連続焼鈍、圧下率２〜１５
％のスキンパス圧延の工程を行うことを特徴とする全周
磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07477993A JP3331402B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 全周磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07477993A JP3331402B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 全周磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287640A JPH06287640A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3331402B2 true JP3331402B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=13557123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07477993A Expired - Lifetime JP3331402B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 全周磁気特性の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3331402B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4013505B2 (ja) * | 2000-11-27 | 2007-11-28 | 住友金属工業株式会社 | 極低炭素薄鋼板とその製造方法 |
| WO2011081386A2 (ko) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | 주식회사 포스코 | 자성이 우수한 무방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07477993A patent/JP3331402B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06287640A (ja) | 1994-10-11 |
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