JP3360236B2 - 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

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として小型静止器に
使用されるセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】音響機器用や安定器などの小型静止器に
は、主として無方向性電磁鋼板が使用される。そして、
小型静止器の一例のＥＩコアでは、図１に示すように、
板取りは圧延方向（以下Ｌ方向と記す）の割合が磁路の
７５％となるため、Ｌ方向の磁気特性の優れた無方向性
電磁鋼板が求められる。

【０００３】Ｌ方向の磁気特性の優れた鋼板の製造方法
としては、下記のものが提案されている。特公昭５６−
４３２９４号公報では、熱延板を中間焼鈍を挟む２回冷
延を行う製造方法の２回目の冷延の冷延率を２〜１５％
とし、圧延後の鋼板の粗度が１５μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．
Ｓ．以下となるような圧延ロールで行うことを特徴とす
る方法が開示されている。

【０００４】特開昭６１−１１９６１８号公報では、熱
延板を熱板延焼鈍なしに中間焼鈍を挟む２回冷延を行う
製造方法において、中間焼鈍を６７５〜７５０℃で１５
秒〜２分の連続焼鈍で行い、２回目の冷延を圧下率３〜
７％で行うことを特徴とする方法が開示されている。ま
た、本発明者らは、特開平２−３０５９３０号公報にお
いて、熱延板を必要に応じて熱延板焼鈍し、中間焼鈍を
挟む２回冷延を行う製造方法において、中間焼鈍後の平
均結晶粒径を１０〜１５μｍとし、２回目の冷間圧延の
圧下率を３〜１０％、２回目の冷間圧延後の鋼板の表面
粗度を１５μｍ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．以下とすることを
特徴とする方法を提案した。

【０００５】一方、中間焼鈍を挟む２回冷延を行う製造
方法において、２回目の冷間圧延のワークロール径に関
しては、特開昭６３−１１８０１４号公報に、ワークロ
ール径を１００ｍｍ未満とし、被調質圧延鋼板の板厚ｔ
とロール径Ｄの積Ｄ×ｔ≦７０とすることを特徴とする
方法が提案されており、この方法によれば、異方性の小
さい磁気特性の優れた鋼板を製造できるとしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】電気機器の小型化が進
んでいる昨今、特公昭５６−４３２９４号公報、特開昭
６１−１１９６１８号公報、特開平２−３０５９２０号
公報で提案されている技術で得られるＬ方向の磁束密度
では満足することはできない。また、特開昭６３−１１
８０１４号公報で提案されている技術は異方性を小さく
するものであり、Ｌ方向の磁束密度は高くすることはで
きない。

【０００７】本発明は、前記従来技術の欠点を解決した
Ｌ方向の磁気特性の優れた小型静止器用セミプロセス無
方向性電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の要旨
とするところは下記のとおりである。 （１）重量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓｉ：０．０
５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、Ｐ：０．１５
％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｓｏｌ．Ａｌ：１．０％
以下、Ｔ．Ｎ：０．０１％以下、Ｔ．Ｏ：０．０２％以
下を含み、残部鉄および不可避的不純物よりなるスラブ
を、熱間圧延後、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を施す
際に、中間焼鈍後の平均結晶粒径を１０〜１５μｍと
し、圧下率を３〜１０％とする２回目の冷間圧延を、ワ
ークロール径／２回目冷間圧延前板厚が５５０以上であ
るワークロールを用いて行い、圧延後の鋼板表面粗度を
１５μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．以下とすることを特徴とす
る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。

【０００９】（２）熱延板を７００〜１０００℃で熱延
板焼鈍することを特徴とする前記（１）記載の磁気特性
の優れたセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法。本
発明者らは、特開平２−３０５９２０号公報においてＬ
方向の磁気特性の優れた小型静止器用のセミプロセス無
方向性電磁鋼板の製造方法を提案したが、さらに磁気特
性の良好な鋼板の製造方法を開発すべく、鋭意研究に取
り組んだ。以下に、新たに得られた知見を述べる。

【００１０】Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：０．１１％、Ｍ
ｎ：０．２％、Ｐ：０．０６％、Ｓ：０．００８９％、
Ｔ．Ｎ：０．００２９％、Ｔ．Ｏ：０．０１７％、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．００１％を含有するスラブを熱延し、中
間焼鈍を挟む２回冷延法の工程において、１回目の冷間
圧延で０．５３ｍｍに冷延し、中間焼鈍して中間焼鈍後
の平均結晶粒径を１３μｍとし、次いで種々の径のワー
クロールを用いて、６％の冷延率で２回目の冷延を行
い、鋼板の粗度を１３〜１４μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．と
し、最終製品板厚を０．５０ｍｍとした。そして、７５
０℃×２時間の磁性焼鈍を行い、磁気特性を評価した。
この時のワークロール径／２回目冷間圧延前板厚と磁気
特性の関係を図２に示す。図２の実験例より、ワークロ
ール径／２回目冷間圧延前板厚が５５０以上の場合にＬ
方向の磁束密度が高くなることが分かる。

【００１１】なお、中間焼鈍の温度、時間と平均結晶粒
径の関係は、一つの素材については厳密に存在するが、
成分素材などが変わった時にこの関係はずれてくる。例
えば、Ｓｉの含有量により再結晶開始温度や粒成長速度
が変わる。この関係について実験した例を図３に示す。
図３の実験は、Ｓｉ量が０．１％、１．０％、１．８％
の３種類で、鉄以外のその他の元素は０．００５％以下
の成分素材の熱延板を８２％の圧下率で冷間圧延し、中
間焼鈍の均熱時間は３０秒に固定し、均熱温度を変えて
平均結晶粒径との関係を調査したものである。図３よ
り、Ｓｉ含有量により同じ均熱時間でも、得られる平均
結晶粒径が異なることが分かる。このため、本発明では
冶金的に意味のある平均結晶粒径で中間焼鈍の条件を規
定する。

【００１２】〔本発明の諸条件の限定理由〕Ｃは０．０
１５％を超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、好ましくは０．０１０％以下
とする。Ｓｉは鉄損を減少させる元素である。０．０５
％未満では鉄損が悪すぎ、また１．０％を上限としたの
は、１．０％を超えると磁束密度の低下を招くためであ
る。

【００１３】Ｍｎは鋼板の硬度を増加させ、打抜き性を
改善するために０．１％以上添加する。上限の１．５％
は経済的理由によるものである。Ｐも鋼板の硬度を増加
させ、打抜き性を改善するために添加する。上限の０．
１５％を超えると脆化が著しい。ＳはＭｎＳなどの硫化
物となり、鉄損を悪化させるので０．０３％以下とし
た。

【００１４】Ｓｏｌ．Ａｌの上限を１．０％としたの
は、１．０％を超えると磁束密度の低下を招くためであ
る。Ｔ．ＮはＡｌＮなどの窒化物となり、鉄損を悪化さ
せるので、０．０１％以下とする。Ｔ．Ｏは酸化物を形
成し、鉄損を悪化させるので、０．０２％以下とする。

【００１５】中間焼鈍後の平均結晶粒径は１０〜１５μ
ｍの範囲とする。中間焼鈍後の平均結晶粒径が１０μｍ
未満の場合や１５μｍを超えるとＬ方向の磁束密度を高
くすることができない。２回目の冷間圧延の圧下率は３
〜１０％の範囲とする。２回目の冷間圧延の圧下率が３
％未満の場合や１０％を超えるとＬ方向の磁束密度を高
くすることができない。

【００１６】２回目の冷間圧延後の鋼板の表面粗度は１
５μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．以下とする。２回目の冷間圧
延後の鋼板の表面粗度が１５μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．を
超えるとＬ方向の磁束密度を高くすることができない。
２回目の冷間圧延のワークロール径／２回目冷間圧延前
板厚は５５０以上とする。ワークロール径／２回目冷間
圧延前板厚が５５０未満であるとＬ方向の磁束密度を高
くできない。

【００１７】熱延板焼鈍温度は７００〜１０００℃とす
る。熱延板焼鈍は、必要に応じて実施し、下限の７００
℃未満では磁気特性向上の効果がなく、また上限の１０
００℃を超えると冷延性が悪化する。

【００１８】

【実施例】

〔実施例１〕Ｃ：０．００１％、Ｓｉ：０．０７％、Ｍ
ｎ：０．３％、Ｐ：０．０７％、Ｓ：０．０１８％、
Ｔ．Ｎ：０．００２９％、Ｔ．Ｏ：０．０１４％、Ｓｏ
ｌ．Ａｌ：０．００１％を含む無方向性電磁鋼板用スラ
ブを製造した。このスラブを熱延し、一部は熱延板焼鈍
を施し、続いて冷間圧延して０．５３ｍｍの中間厚みと
し、中間焼鈍して中間焼鈍後の平均結晶粒径を１２μｍ
とした。次いで、６％の圧下率で２回目の冷間圧延を実
施し、種々の径のワークロールを用いて、ワークロール
径／２回目冷間圧延前板厚を変更した。鋼板の粗度は１
３〜１４μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．で０．５０ｍｍの最終
製品板厚とし、絶縁皮膜を塗布して製品とした。その
後、磁気特性はエプスタイン試料を７５０℃×２時間の
磁性焼鈍を行って評価した。この時の熱延板焼鈍温度、
ワークロール径、ワークロール径／２回目冷間圧延前板
厚、および磁気特性の関係を表１に示す。表１より、本
発明例の場合、Ｌ方向の磁束密度が高くなることが分か
る。

【００１９】

【表１】

【００２０】〔実施例２〕Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：
０．５５％、Ｍｎ：０．３％、Ｐ：０．０７％、Ｓ：
０．００３％、Ｔ．Ｎ：０．００１４％、Ｔ．Ｏ：０．
００５％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．３２８％を含む無方向性
電磁鋼板用スラブを製造した。このスラブを熱延し、一
部は熱延板焼鈍を施し、続いて冷間圧延して０．５５ｍ
ｍの中間厚みとし、中間焼鈍して中間焼鈍後の平均結晶
粒径を１２μｍとした。次いで、９％の圧下率で２回目
の冷間圧延を実施し、種々の径のワークロールを用い
て、ワークロール径／２回目冷間圧延前板厚を変更し
た。鋼板の粗度は１３〜１４μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．で
０．５０ｍｍの最終製品板厚とし、絶縁皮膜を塗布して
製品とした。その後、磁気特性はエプスタイン試料を７
５０℃×２時間の磁性焼鈍を行って評価した。この時の
熱延板焼鈍温度、ワークロール径、ワークロール径／２
回目冷間圧延前板厚、および磁気特性の関係を表２に示
す。表２より、本発明例の場合、Ｌ方向の磁束密度が高
くなることが分かる。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、Ｌ方向の
磁気特性の優れた小型静止器用セミプロセス無方向性電
磁鋼板の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＥＩコアの板取りは圧延方向の割合が磁路の７
５％となることを示す図である。

【図２】２回目冷間圧延におけるワークロール径／２回
目冷間圧延前板厚と磁束密度の関係を示す図である。

【図３】Ｓｉの含有量と中間焼鈍条件と中間焼鈍後の平
均結晶粒径の関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── 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 H01F 1/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０１５％以下、Ｓ
   ｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．１〜１．５％、
   Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．０３％以下、Ｓｏｌ．Ａ
   ｌ：１．０％以下、Ｔ．Ｎ：０．０１％以下、Ｔ．Ｏ：
   ０．０２％以下を含み、残部鉄および不可避的不純物よ
   りなるスラブを、熱間圧延後、中間焼鈍を挟む２回の冷
   間圧延を施す際に、中間焼鈍後の平均結晶粒径を１０〜
   １５μｍとし、圧下率を３〜１０％とする２回目の冷間
   圧延を、ワークロール径／２回目冷間圧延前板厚が５５
   ０以上であるワークロールを用いて行い、圧延後の鋼板
   表面粗度を１５μ−ｉｎ．Ｒ．Ｍ．Ｓ．以下とすること
   を特徴とする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。
2. 【請求項２】 熱延板を７００〜１０００℃で熱延板焼
   鈍することを特徴とする請求項１記載の磁気特性の優れ
   たセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法。