JP3369407B2 - 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Description
用され、特に板幅方向の磁気特性のばらつきの少ない高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであ
る。
の鉄心材料に使用されるが、省エネルギー化が要求され
ている昨今、更に磁束密度が高く、鉄損の少ない鋼板が
市場から要求されている。磁束密度の高い一方向性電磁
鋼板を得るには、{110}<001>方位いわゆるゴ
ス方位に高度に集積した2次再結晶組織を得ることが必
要である。2次再結晶には、インヒビターと1次再結晶
集合組織が大きく影響することが知られている。インヒ
ビターについては、仕上焼鈍を行うまでに鋼中に100
〜1000Å程度の析出分散相を均一微細に存在させる
ことが必要で、AIN,MnS,MnSeなどが一般的
に知られている。これらは、連続鋳造において粗大に析
出してしまうので、スラブを1250℃以上の高温に加
熱し、十分溶体化させた後、熱延でMnS,MnSeを
均一微細に析出させ、熱延板焼鈍、析出焼鈍でAlNを
均一微細に析出させ、更には、熱延から脱炭・1次再結
晶焼鈍までに結晶粒界に粒界偏析元素のSb,Sn,C
u,Mo,Ge,B,Te,As,Biなどを偏析させ
ることが有効である。
却はAlNの析出に大きな影響を及ぼし、2次再結晶、
磁気特性に大きく影響することが知られている。特公昭
46−23820号公報には750〜1200℃の温度
で焼鈍した後750〜950℃の温度領域から400℃
までを2秒〜200秒間で急冷する方法が開示されてい
る。特公昭62−56923号公報には、900〜12
00℃に保持した後、大気放冷より速く、30℃水中冷
却より遅い冷却速度で室温まで冷却する方法が開示され
ている。特開平2−138419号公報には、800〜
1200℃で一次均熱後、一次冷却をし、850〜95
0℃で二次均熱するに際し、一次均熱における1000
℃以上の保持時間を20〜120秒とし、かつ二次冷却
時850〜950℃の温度から500℃までの冷却速度
を20〜100℃/秒とする方法が提案されている。
得られる製品は、幅方向の磁気特性の安定性という点で
は満足できるものではない。熱延圧延の際には幅方向エ
ッジ部はセンター部と比べ温度が低下してしまうが、こ
れを解消することは工業的には難しい。これによりMn
S,MnSeの析出は影響を受け、幅方向センター部と
比べエッジ部はMnS,MnSeの析出サイズ、分布密
度が適切でない場合がある。従って、上記従来技術を採
用しても、これに起因する製品の磁気特性に影響を与え
る場合があった。本発明は、熱延の際のMnS,MnS
eの析出の違いによる幅方向エッジ部の磁気特性のばら
つきを、最終強冷延前の焼鈍における冷却をセンター部
とエッジ部とで異ならせることにより、工業的に幅方向
に安定して磁束密度が高く、幅方向に安定して製品歩留
まりの高い製品を得られる方法を提案するものである。
Si:2.0〜4.0%、Mn:0.03〜0.12
%、 Sol.Al:0.010〜0.065%、N
:0.0040〜0.0100%、SおよびSeのう
ちから選んだ1種または2種合計:0.005〜0.0
50%、残部は実質的にFeの組成になる連続鋳造スラ
ブを、スラブ加熱したのち熱延し、熱延板焼鈍し最終強
冷延する工程、あるいは予備冷延、析出焼鈍し最終強冷
延する工程、または熱延板焼鈍、予備冷延、析出焼鈍し
最終強冷延する工程の何れかの工程を経た後、最終板厚
とし、脱炭・1次再結晶焼鈍、最終仕上焼鈍によって高
磁束密度一方向性電磁鋼板を製造する方法において、幅
方向エッジ部が幅方向センター部の温度よりも低い温度
で熱延された熱延コイルを、最終強冷延前の焼鈍を80
0〜1200℃で保持した後、800〜1200℃の温
度から400℃までの冷却を、幅方向センター部は冷却
速度20〜120℃/sで行ない、エッジ部は冷却を1
0℃/s以上でかつセンター部よりも遅い冷却速度で行
なうことを特徴とする、製品の幅方向エッジ200mmの
範囲がB 8 1.88T以上の製品歩留まりの高い、幅方
向の磁気特性のばらつきの少ない高磁束密度一方向性電
磁鋼板の製造方法であり、 (2)Sb,Sn,Cu,Mo,Ge,B,Te,As
およびBiから選ばれる1種または2種以上を各々の元
素量で0.003〜0.3%を含有することを特徴とす
る前項(1)に記載の幅方向の磁気特性のばらつきの少
ない高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法である。
束密度の高い製品を得られる方法を検討した。最終強冷
延前の焼鈍は通常連続焼鈍で行われ、続く冷却は水や気
水により行なわれる。その際、エッジ部はセンター部と
比べ水や気水がかかりやすく、冷却速度が速くなる傾向
にあることが判明した。本発明者は、鋼板の幅方向の位
置と冷却速度の磁気特性に及ぼす影響を調査したとこ
ろ、冷却速度をセンター部よりエッジ部を遅くすること
が非常に有効であることを見出した。
の一例である。本発明に従った成分範囲にあるC:0.
068%、Si:3.17%、Mn:0.068%、
S:0.021%、Sol.Al:0.034%、N:0.
0075%を含有する鋳片を連続鋳造し、スラブ加熱し
た後熱延し、板厚2.40mmの熱延板を作成した。そし
て、熱延板幅方向センター部とエッジ部よりサンプルを
採取して実験を行なった。熱延板焼鈍は1000℃×2
分均熱し、その後1000℃から400℃までの冷却速
度を種々変更した。その後、0.30mmに冷間圧延し、
脱炭・1次再結晶焼鈍を行ない、最終仕上焼鈍そして絶
縁コーティングを施した。この時の幅方向センター部と
エッジ部の冷却速度とB8 1.88T以上の発生率の関
係を図1に、また、幅方向センター部とエッジ部の冷却
速度とB8 が1.88T以上発現した試料の平均の鉄損
W17/50 の関係を図2に示す。図1に示すように、幅方
向エッジ部をセンター部と同じ速度で冷却すると、B 8
が1.88T以上得られる場合もあるが、その発生率が
低く、ばらつきが非常に大きいことが分かる。幅方向エ
ッジ部は冷却速度をセンター部よりも遅くするとエッジ
部のB8 1.88T以上の発生率が高くなることが分か
り、ばらつきを著し少なくすることができることが分か
る。熱延の際のMnS,MnSeの析出の違いによる幅
方向エッジ部の磁気特性のばらつきを、最終冷延前の焼
鈍の冷却を幅方向に制御して、ばらつきを著し少なくす
ることができることが分かる。また、幅方向センター部
は20℃/s、エッジ部は10℃/sよりも冷却速度が
遅くなると鉄損W17/50 が悪化することが分かる。
定した理由を説明する。Cは、下限0.015%未満で
あれば2次再結晶が不安定となり、上限の0.100%
は、これよりCが多くなると脱炭所要時間が長くなり、
経済的に不利となるために限定した。Siは、下限2%
未満では良好な鉄損が得られず、上限4%を超えると冷
延性が著しく劣化する。
脆化を起こし、上限0.12%を超えるとかえって磁気
特性を劣化させる。S,Seは、MnS,MnSeを形
成するために必要な元素で、これらの1種または2種の
合計が下限0.005%未満ではMnS,MnSeの絶
対量が不足し、上限0.050%を超えると熱間割れを
生じ、また、最終仕上焼鈍での純化が困難となる。
な元素で、下限0.010%未満ではAlNの絶対量が
不足し、上限0.065%を超えるとAlNの適当な分
散状態が得られない。Nは、AlNを形成するために必
要な元素で、下限0.0040%未満ではAlNの絶対
量が不足し、上限0.0100%を超えるとAlNの適
当な分散状態が得られない。
e,As、およびBiは粒界に偏析させ、2次再結晶を
安定化させるが、各々の元素量が下限0.003%未満
では偏析量が不足し、上限0.3%は経済的理由と脱炭
性の悪化によるものである。添加する元素は1種でもよ
いし、2種以上添加してもよい。熱延では、幅方向エッ
ジ部はセンター部と比べ温度が低下してしまい、これを
解消することは工業的には難しく、本発明は幅方向エッ
ジから200mmの範囲が幅方向センター部の温度よりも
低い温度で熱延された熱延コイルを対象とする。
で保持する。これにより、AlNの一部を析出させ、析
出量、サイズ、分布密度を調整する。800℃より低い
場合や1200℃より高い場合には良好な磁気特性が得
られない。この保持における温度サイクルは、特開昭5
7−198214号に提案されているように、前半と後
半の温度を異ならせる温度サイクルも勿論採用できる。
での冷却中にAlNの一部を析出させる。この冷却過程
において析出量、サイズ、分布密度を調整する。幅方向
センター部の冷却速度は20〜120℃/sとする。セ
ンター部とは鋼板両エッジ部200mmを除く部分であ
る。図2に示すように、冷却速度が120℃/sより速
い場合や20℃/sより遅い場合には良好な磁気特性を
得られない。
上でかつセンター部よりも遅くする。エッジ部とは鋼板
の両エッジから200mmの範囲の部分である。図2に示
すように、10℃/sより遅いと良好な磁気特性を得ら
れない。図1に示すように、幅方向エッジ部の冷却速度
をセンター部よりも遅くすると、エッジ部のB8 1.8
8T以上の発生率が高くなり、製品の歩留が向上する。
好ましくは、エッジ部はセンター部よりも10℃/s以
上遅くする。幅方向エッジ部の冷却速度をセンター部よ
りも遅くする方法としては、例えば冷却ゾーンの鋼板エ
ッジに冷媒が直接かからないような邪魔板を設置した
り、あるいは冷却媒体の流量を鋼板幅方向で制御する手
段が採用できる。
%、〔Mn〕0.070%、〔S〕0.029%、〔So
l.Al〕0.035%、〔N〕0.0091%、〔S
n〕0.11%、〔Cu〕0.06%を含有する鋳片を
連続鋳造、スラブ加熱し、2.50mm厚に熱延した。そ
して、1.70mmに予備冷延し、析出焼鈍は1100℃
×10秒保持し、その後950℃で120秒保持し冷却
した。この時、400℃までのセンター部の冷却速度は
110℃/sとし、エッジ部は幅方向の冷却水の流量を
変更し種々冷却速度を変更した。その後0.22mmに最
終強冷延とし製品板厚とし、脱炭・1次再結晶焼鈍を行
ない、次いで焼鈍分離剤を塗布した後、最終仕上焼鈍を
行ない、コーティング液を塗布した。製品として合格す
るのは、B8が1.88T以上発現したものをいう。セ
ンター部の製品の歩留は100%であり、平均の鉄損W
17/50 は0.783W/kgであった。この時の析出焼鈍
のエッジ部の冷却速度とエッジ部の製品の歩留、エッジ
部でB8 が1.88T以上発現した試料の平均の鉄損W
17/50 を表1に示す。なお、エッジ部とは鋼板の両エッ
ジから200mmの範囲の部分である。これより、エッジ
部はセンター部よりも冷却速度を遅くすると製品の歩留
が高くなり、10℃/sより冷却速度が遅い場合は鉄損
が悪化することが分かる。
i〕3.29%、〔Mn〕0.073%、〔S〕0.0
14%、〔Se〕0.014%、〔Sol.Al〕0.02
2%、〔N〕0.0091%、〔Sb〕0.017%、
〔Mo〕0.012%を含有する鋳片を連続鋳造、スラ
ブ加熱し、2.50mm厚に熱延した。そして、1150
℃×2分の均熱後急冷するという熱延板焼鈍をし、1.
55mmに予備冷延し、析出焼鈍は1100℃×90秒保
持し、冷却した。この時、センター部の400℃までの
冷却速度は80℃/sとし、エッジ部は幅方向の冷却水
の流量を変更し種々冷却速度を変更した。その後、0.
17mmに最終強冷延し、脱炭・1次再結晶焼鈍を行な
い、次いで焼鈍分離剤を塗布した後、最終仕上焼鈍を行
ない、コーティング液を塗布した。製品として合格する
のは、B8 が1.88T以上発現したものをいう。セン
ター部の製品の歩留は100%であり、平均の鉄損W
17/50 は0.753W/kgであった。この時の析出焼鈍
のエッジ部の冷却速度とエッジ部の製品の歩留、エッジ
部でB8 が1.88T以上発現した試料の平均の鉄損W
17/50 を表2に示す。なお、エッジ部とは鋼板の両エッ
ジから200mmの範囲の部分である。これより、エッジ
部はセンター部よりも冷却速度を遅くすると製品の歩留
が高くなり、10℃/sより冷却速度が遅い場合は鉄損
が悪化することが分かる。
方向エッジから200mmの範囲のB81.88T以上の
製品歩留まりの高い、工業的に幅方向に安定して磁束密
度が高く、幅方向に安定して製品歩留まりの高い製品を
製造でき、その工業的効果は非常に大きい。
前の焼鈍の冷却速度とB8 1.88T以上の発生率の関
係を示す図である。
前の冷却速度とB8 が1.88T以上発現した試料の平
均の鉄損W17/50 の関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で、 C :0.015〜0.100%、 Si:2.0〜4.0%、 Mn:0.03〜0.12%、 Sol.Al:0.010〜0.065%、 N :0.0040〜0.0100%、 SおよびSeのうちから選んだ1種または2種合計:
0.005〜0.050%、 残部は実質的にFeの組成になる連続鋳造スラブを、ス
ラブ加熱したのち熱延し、熱延板焼鈍し最終強冷延する
工程、あるいは予備冷延、析出焼鈍し最終強冷延する工
程、または熱延板焼鈍、予備冷延、析出焼鈍し最終強冷
延する工程の何れかの工程を経た後、最終板厚とし、脱
炭・1次再結晶焼鈍、最終仕上焼鈍によって高磁束密度
一方向性電磁鋼板を製造する方法において、幅方向エッ
ジ部が幅方向センター部の温度よりも低い温度で熱延さ
れた熱延コイルを、最終強冷延前の焼鈍を800〜12
00℃で保持した後、800〜1200℃の温度から4
00℃までの冷却を、幅方向センター部は冷却速度20
〜120℃/sで行ない、エッジ部は冷却を10℃/s
以上でかつセンター部よりも遅い冷却速度で行なうこと
を特徴とする、製品の幅方向エッジから200mmの範囲
がB 8 1.88T以上の製品歩留まりの高い、幅方向の
磁気特性のばらつきの少ない高磁束密度一方向性電磁鋼
板の製造方法。 - 【請求項2】 Sb,Sn,Cu,Mo,Ge,B,T
e,AsおよびBiから選ばれる1種または2種以上を
各々の元素量で0.003〜0.3%を含有することを
特徴とする請求項1記載の幅方向の磁気特性のばらつき
の少ない高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20863796A JP3369407B2 (ja) | 1995-09-04 | 1996-08-07 | 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP7-226865 | 1995-09-04 | ||
JP20863796A JP3369407B2 (ja) | 1995-09-04 | 1996-08-07 | 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
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JPH09137225A JPH09137225A (ja) | 1997-05-27 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP20863796A Expired - Fee Related JP3369407B2 (ja) | 1995-09-04 | 1996-08-07 | 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
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---|---|
JP (1) | JP3369407B2 (ja) |
-
1996
- 1996-08-07 JP JP20863796A patent/JP3369407B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH09137225A (ja) | 1997-05-27 |
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