JP3399721B2 - 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランス等の鉄心
として用いられる｛１１０｝＜００１＞方位集積度を高
度に発達させた超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法に関する。
として用いられる｛１１０｝＜００１＞方位集積度を高
度に発達させた超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、主にトランスその
他の電気機器の鉄心材料として使用されており、励磁特
性、鉄損特性等の磁気特性が優れていることが要求され
ている。励磁特性を表す数値としては、通常８００Ａ／
ｍの磁場における磁束密度Ｂ（以下これをＢ8 と示す）
が使用される。また鉄損特性を表す代表的数値として
は、Ｗ17/50 （周波数５０Ｈｚにおいて１．７Ｔまで磁
化させた時の単位Ｋｇあたりの鉄損）が用いられる。
他の電気機器の鉄心材料として使用されており、励磁特
性、鉄損特性等の磁気特性が優れていることが要求され
ている。励磁特性を表す数値としては、通常８００Ａ／
ｍの磁場における磁束密度Ｂ（以下これをＢ8 と示す）
が使用される。また鉄損特性を表す代表的数値として
は、Ｗ17/50 （周波数５０Ｈｚにおいて１．７Ｔまで磁
化させた時の単位Ｋｇあたりの鉄損）が用いられる。
【０００３】磁束密度は鉄損特性の重要支配因子であ
り、一般的にいって磁束密度が高いほど鉄損はよい。た
だしあまり磁束密度が高くなると、二次再結晶粒が大き
くなることに起因して異常渦電流損失が大きくなり鉄損
を悪くすることがある。これに対しては、磁区制御する
ことによって二次再結晶粒に関係なく鉄損を改善するこ
とができる。また製品板厚も鉄損特性の重要支配因子で
ある。磁束密度を保ちながら板厚を薄くすることによっ
て、渦電流損失は小さくなり鉄損特性を向上させること
ができる。
り、一般的にいって磁束密度が高いほど鉄損はよい。た
だしあまり磁束密度が高くなると、二次再結晶粒が大き
くなることに起因して異常渦電流損失が大きくなり鉄損
を悪くすることがある。これに対しては、磁区制御する
ことによって二次再結晶粒に関係なく鉄損を改善するこ
とができる。また製品板厚も鉄損特性の重要支配因子で
ある。磁束密度を保ちながら板厚を薄くすることによっ
て、渦電流損失は小さくなり鉄損特性を向上させること
ができる。
【０００４】一方向性電磁鋼板は製造工程の仕上焼鈍に
おいて、二次再結晶を起こさせて鋼板面に｛１１０｝、
圧延方向に＜００１＞を有するいわゆるＧｏｓｓ組織を
発達させることによって得られる。その中でＢ8 ≧１．
８８Ｔの優れた励磁特性を持つものは高磁束密度一方向
性電磁鋼板と呼ばれている。
おいて、二次再結晶を起こさせて鋼板面に｛１１０｝、
圧延方向に＜００１＞を有するいわゆるＧｏｓｓ組織を
発達させることによって得られる。その中でＢ8 ≧１．
８８Ｔの優れた励磁特性を持つものは高磁束密度一方向
性電磁鋼板と呼ばれている。
【０００５】高磁束密度一方向性電磁鋼板の代表的製造
方法としては、田口らによる特公昭４０−１５６４４号
公報、および特公昭５１−１３４６９号公報が挙げられ
る。Ｇｏｓｓ組織の二次再結晶を起こさせる主なインヒ
ビターとして、前者においてはＭｎＳ及びＡｌＮを、後
者ではＭｎＳ，ＭｎＳｅ，Ｓｂ等を用いている。上記特
許に基づく製品は現在、世界的規模で生産されている。
特公昭４０−１５６４４号公報によればその製造方法
は、熱延板焼鈍を施した後、冷延率８０〜９５％の一回
冷延を行うことを特徴としている。
方法としては、田口らによる特公昭４０−１５６４４号
公報、および特公昭５１−１３４６９号公報が挙げられ
る。Ｇｏｓｓ組織の二次再結晶を起こさせる主なインヒ
ビターとして、前者においてはＭｎＳ及びＡｌＮを、後
者ではＭｎＳ，ＭｎＳｅ，Ｓｂ等を用いている。上記特
許に基づく製品は現在、世界的規模で生産されている。
特公昭４０−１５６４４号公報によればその製造方法
は、熱延板焼鈍を施した後、冷延率８０〜９５％の一回
冷延を行うことを特徴としている。
【０００６】ところで最近、高嶋らによって、Ｂ8 ≧
１．９４Ｔの極めて優れた励磁特性を持つ超高磁束密度
一方向性電磁鋼板が報告されている。その代表的例とし
ては、特開平６−８８１７４号公報が挙げられる。また
その製造方法の代表的例としては、特開平６−８８１７
１号公報が挙げられる。いずれもスラブ中にＢｉを含む
ことを特徴としているが、その他は特段、田口らによる
特公昭４０−１５６４４号公報で述べられている製造方
法と変わりなく、大きな制約もない。
１．９４Ｔの極めて優れた励磁特性を持つ超高磁束密度
一方向性電磁鋼板が報告されている。その代表的例とし
ては、特開平６−８８１７４号公報が挙げられる。また
その製造方法の代表的例としては、特開平６−８８１７
１号公報が挙げられる。いずれもスラブ中にＢｉを含む
ことを特徴としているが、その他は特段、田口らによる
特公昭４０−１５６４４号公報で述べられている製造方
法と変わりなく、大きな制約もない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それにもかかわらず原
因のはっきりしない二次再結晶不良、あるいは二次再結
晶しても磁束密度が低い磁気特性不良が生じることが少
なくない。そのため、超高磁束密度一方向性電磁鋼板を
安定して製造するためには、各工程のそれぞれの条件に
対して、極めて厳しい条件を設ける必要があると考えら
れるが、どの工程にどのような条件を設ける必要がある
かはっきりしないのが現状である。本発明は、かかる問
題を回避し、極めて磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の
安定製造を可能にすることを目的とする。
因のはっきりしない二次再結晶不良、あるいは二次再結
晶しても磁束密度が低い磁気特性不良が生じることが少
なくない。そのため、超高磁束密度一方向性電磁鋼板を
安定して製造するためには、各工程のそれぞれの条件に
対して、極めて厳しい条件を設ける必要があると考えら
れるが、どの工程にどのような条件を設ける必要がある
かはっきりしないのが現状である。本発明は、かかる問
題を回避し、極めて磁束密度の高い一方向性電磁鋼板の
安定製造を可能にすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、次の通りである。 １）重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：２．５〜４．０
％、Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、Ｓ，Ｓｅの少なくと
も１種：０．００５〜０．０４０％、
sol.Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、Ｎ：０．００
３０〜０．０１５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０５
００％、を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なるスラブを出発材として加熱した後熱延し、さらに熱
延板焼鈍後仕上げ冷延する工程、予備冷延後焼鈍し仕上
冷延する工程、あるいは熱延板焼鈍後中間焼鈍を含む複
数の冷延を行う工程の何れかの工程によって製品板厚に
仕上げた後に、脱炭焼鈍し、仕上げ焼鈍をする超高磁束
密度一方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上焼鈍に
おける雰囲気中の窒素濃度と鋼板の昇温温度を下式に示
す範囲とすることを特徴とするＢ8 ≧１．９４Ｔの超高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
ろは、次の通りである。 １）重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：２．５〜４．０
％、Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、Ｓ，Ｓｅの少なくと
も１種：０．００５〜０．０４０％、
sol.Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、Ｎ：０．００
３０〜０．０１５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０５
００％、を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物から
なるスラブを出発材として加熱した後熱延し、さらに熱
延板焼鈍後仕上げ冷延する工程、予備冷延後焼鈍し仕上
冷延する工程、あるいは熱延板焼鈍後中間焼鈍を含む複
数の冷延を行う工程の何れかの工程によって製品板厚に
仕上げた後に、脱炭焼鈍し、仕上げ焼鈍をする超高磁束
密度一方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上焼鈍に
おける雰囲気中の窒素濃度と鋼板の昇温温度を下式に示
す範囲とすることを特徴とするＢ8 ≧１．９４Ｔの超高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
【０００９】２）重量％で、Ｃ ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、Ｂｉ：０．０００５〜
０．０５００％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなるスラブを出発材とすることを特徴とする前記
１）記載の超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、Ｂｉ：０．０００５〜
０．０５００％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純
物からなるスラブを出発材とすることを特徴とする前記
１）記載の超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１０】３）重量％で、Ｃ ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１
０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％を含有し、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブを出発材
とした前記１）記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超高磁束密度
一方向性電磁鋼板の製造方法。
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１
０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％を含有し、
残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブを出発材
とした前記１）記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超高磁束密度
一方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１１】４）重量％で、Ｃ ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｂ，Ｍｏの少なくとも１種：０．００３０〜０．３
％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％を
含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブ
を出発材とした前記１）記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０
４０％、 sol.Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、
Ｓｂ，Ｍｏの少なくとも１種：０．００３０〜０．３
％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％を
含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラブ
を出発材とした前記１）記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１２】以下本発明の詳細について説明する。本発
明者は、いわゆる超高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束
密度を更に安定して得るべく、仕上げ焼鈍条件に着目し
て種々の研究を鋭意重ねた結果、Ｂｉを含んだＭｎＳお
よび、またはＭｎＳｅとＡｌＮを主インヒビターとする
超一方向性電磁鋼板用スラブを出発材として加熱した後
熱延し、さらに熱延板焼鈍後仕上げ冷延する工程、予備
冷延後焼鈍し仕上げ冷延する工程、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の何れかの工程
で製品板厚に仕上げた後に、脱炭焼鈍し、仕上げ焼鈍を
する超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒素濃度と鋼板の昇
温速度を下式に示す範囲とすることによって、Ｂ8 ≧
１．９４Ｔの極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向
性電磁鋼板を安定して製造することに成功した。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
明者は、いわゆる超高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束
密度を更に安定して得るべく、仕上げ焼鈍条件に着目し
て種々の研究を鋭意重ねた結果、Ｂｉを含んだＭｎＳお
よび、またはＭｎＳｅとＡｌＮを主インヒビターとする
超一方向性電磁鋼板用スラブを出発材として加熱した後
熱延し、さらに熱延板焼鈍後仕上げ冷延する工程、予備
冷延後焼鈍し仕上げ冷延する工程、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の何れかの工程
で製品板厚に仕上げた後に、脱炭焼鈍し、仕上げ焼鈍を
する超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、仕上げ焼鈍における雰囲気中の窒素濃度と鋼板の昇
温速度を下式に示す範囲とすることによって、Ｂ8 ≧
１．９４Ｔの極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向
性電磁鋼板を安定して製造することに成功した。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明成分条件について説明す
る。Ｃは０．０３％未満では、熱延に先立つスラブ加熱
時において結晶粒が異常粒成長し、製品において線状細
粒と呼ばれる二次再結晶不良を起こすので好ましくな
い。一方、０．１５％を超えた場合は、冷延後の脱炭焼
鈍において脱炭時間が長時間必要となり経済的でないば
かりでなく、脱炭が不完全となり易く、製品での磁気時
効と呼ばれる磁性不良を起こすので好ましくない。
る。Ｃは０．０３％未満では、熱延に先立つスラブ加熱
時において結晶粒が異常粒成長し、製品において線状細
粒と呼ばれる二次再結晶不良を起こすので好ましくな
い。一方、０．１５％を超えた場合は、冷延後の脱炭焼
鈍において脱炭時間が長時間必要となり経済的でないば
かりでなく、脱炭が不完全となり易く、製品での磁気時
効と呼ばれる磁性不良を起こすので好ましくない。
【００１４】Ｓｉは鋼の電気抵抗を高めて鉄損の一部を
構成する渦電流損失を低減するのに極めて有効な元素で
あるが、２．５％未満では製品の渦電流損失を抑制でき
ない。また４．０％を超えた場合は、加工性が著しく劣
化して常温での冷延が困難になるので好ましくない。
構成する渦電流損失を低減するのに極めて有効な元素で
あるが、２．５％未満では製品の渦電流損失を抑制でき
ない。また４．０％を超えた場合は、加工性が著しく劣
化して常温での冷延が困難になるので好ましくない。
【００１５】Ｍｎは二次再結晶を左右するインヒビター
と呼ばれるＭｎＳ，ＭｎＳｅを形成する重要な元素であ
る。０．０２％未満では、二次再結晶を生じさせるのに
必要なＭｎＳ，ＭｎＳｅの絶対量が不足するので好まし
くない。一方、０．３０％を超えた場合は、スラブ加熱
時の固溶が困難になるばかりでなく、熱延時の析出サイ
ズが粗大化し易くインヒビターとしての最適サイズ分布
が損なわれて好ましくない。
と呼ばれるＭｎＳ，ＭｎＳｅを形成する重要な元素であ
る。０．０２％未満では、二次再結晶を生じさせるのに
必要なＭｎＳ，ＭｎＳｅの絶対量が不足するので好まし
くない。一方、０．３０％を超えた場合は、スラブ加熱
時の固溶が困難になるばかりでなく、熱延時の析出サイ
ズが粗大化し易くインヒビターとしての最適サイズ分布
が損なわれて好ましくない。
【００１６】Ｓ，Ｓｅはこれらのうちの１種又は２種を
含有し、上掲したＭｎとＭｎＳ，ＭｎＳｅを形成する重
要な元素である。上記範囲を逸脱すると充分なインヒビ
ター効果が得られないので、０．００５〜０．０４０％
に限定する必要がある。
含有し、上掲したＭｎとＭｎＳ，ＭｎＳｅを形成する重
要な元素である。上記範囲を逸脱すると充分なインヒビ
ター効果が得られないので、０．００５〜０．０４０％
に限定する必要がある。
【００１７】sol.（酸可溶性）Ａｌは、高磁束密度一方
向性電磁鋼板のための主要インヒビター構成元素であ
り、０．０１０％未満では量的に不足してインヒビター
強度が不足するので好ましくない。一方、０．０６５％
超ではインヒビターとして析出させるＡｌＮが粗大化
し、結果としてインヒビター強度を低下させるので好ま
しくない。
向性電磁鋼板のための主要インヒビター構成元素であ
り、０．０１０％未満では量的に不足してインヒビター
強度が不足するので好ましくない。一方、０．０６５％
超ではインヒビターとして析出させるＡｌＮが粗大化
し、結果としてインヒビター強度を低下させるので好ま
しくない。
【００１８】Ｎは上掲したsol.ＡｌとＡｌＮを形成する
重要な元素である。上記範囲を逸脱すると充分なインヒ
ビター効果が得られないので、０．００３０〜０．０１
５０％に限定する必要がある。
重要な元素である。上記範囲を逸脱すると充分なインヒ
ビター効果が得られないので、０．００３０〜０．０１
５０％に限定する必要がある。
【００１９】さらにＳｎについては、薄手製品の二次再
結晶を安定して得る元素として有効であり、また二次再
結晶粒を小さくする作用もある。この効果を得るために
は、０．０５％以上の添加が必要であり、０．５０％を
超えた場合にはその作用が飽和するので、コストアップ
の点から０．５０％以下に限定する。
結晶を安定して得る元素として有効であり、また二次再
結晶粒を小さくする作用もある。この効果を得るために
は、０．０５％以上の添加が必要であり、０．５０％を
超えた場合にはその作用が飽和するので、コストアップ
の点から０．５０％以下に限定する。
【００２０】Ｃｕについては、Ｓｎ添加鋼の一次被膜向
上元素として有効である。０．０１％未満では効果が少
なく、０．１０％を超えると製品の磁束密度が低下する
ので好ましくない。
上元素として有効である。０．０１％未満では効果が少
なく、０．１０％を超えると製品の磁束密度が低下する
ので好ましくない。
【００２１】Ｓｂ，Ｍｏは、薄手製品の二次再結晶を安
定して得る元素として有効である。この効果を得るため
には、０．００３０％以上の添加が必要であり、０．３
０％を超えた場合にはその作用が飽和するので、コスト
アップの点から０．３０％以下に限定する。
定して得る元素として有効である。この効果を得るため
には、０．００３０％以上の添加が必要であり、０．３
０％を超えた場合にはその作用が飽和するので、コスト
アップの点から０．３０％以下に限定する。
【００２２】Ｂｉは本発明であるＢ8 ≧１．９４Ｔの超
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法において、その
出発スラブ中に必須の元素である。すなわち磁束密度向
上効果がある。０．０００５％未満ではその効果が充分
に得られず、また０．０５００％を超えた場合は磁束密
度向上効果が飽和するだけでなく、熱延コイルの端部に
割れが発生するので好ましくない。
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法において、その
出発スラブ中に必須の元素である。すなわち磁束密度向
上効果がある。０．０００５％未満ではその効果が充分
に得られず、また０．０５００％を超えた場合は磁束密
度向上効果が飽和するだけでなく、熱延コイルの端部に
割れが発生するので好ましくない。
【００２３】次に、本発明である超高磁束密度一方向性
電磁鋼板の製造方法について説明する。上記の如く成分
を調整した超高磁束密度一方向性電磁鋼板製造用溶鋼
は、通常の方法で鋳造する。特に鋳造方法に限定はな
い。次いで通常の熱間圧延によって熱延コイルに圧延さ
れる。
電磁鋼板の製造方法について説明する。上記の如く成分
を調整した超高磁束密度一方向性電磁鋼板製造用溶鋼
は、通常の方法で鋳造する。特に鋳造方法に限定はな
い。次いで通常の熱間圧延によって熱延コイルに圧延さ
れる。
【００２４】引き続いて、熱延板焼鈍後仕上げ冷延する
工程、予備冷延後焼鈍し仕上冷延する工程、あるいは熱
延板焼鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の何れ
かの工程によって仕上板厚にする。冷延後に連続脱炭焼
鈍を行い、一次皮膜生成剤を塗布して仕上焼鈍を行うわ
けであるが、ここで仕上焼鈍における雰囲気中の窒素濃
度と鋼板の昇温速度を下式に示す範囲とすることを本発
明は特徴としている。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
工程、予備冷延後焼鈍し仕上冷延する工程、あるいは熱
延板焼鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の何れ
かの工程によって仕上板厚にする。冷延後に連続脱炭焼
鈍を行い、一次皮膜生成剤を塗布して仕上焼鈍を行うわ
けであるが、ここで仕上焼鈍における雰囲気中の窒素濃
度と鋼板の昇温速度を下式に示す範囲とすることを本発
明は特徴としている。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
【００２５】仕上げ焼鈍後は、連続歪取焼鈍を行い、二
次皮膜生成剤を塗布して焼き付けを行う。更に必要に応
じてレーザー照射、溝形成等の磁区細分化処理を施す。
次皮膜生成剤を塗布して焼き付けを行う。更に必要に応
じてレーザー照射、溝形成等の磁区細分化処理を施す。
【００２６】図１に、Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：３．２
８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、sol.Ａ
ｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８２％、Ｂｉ：０．０
０７６％を含有するスラブを出発材として、熱延、熱延
板焼鈍、冷延し、窒素と水素の混合ガス雰囲気中で仕上
焼鈍を行ったときの、仕上焼鈍時の雰囲気中の窒素濃度
と鋼板の昇温速度と製品磁束密度Ｂ8 の関係を示す。 窒素濃度と昇温速度を２５０＜（１００−窒素濃度
（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に制御すること
によって、Ｂ８ ≧１．９４Ｔが安定して得られている
ことが分かる。
８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、sol.Ａ
ｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８２％、Ｂｉ：０．０
０７６％を含有するスラブを出発材として、熱延、熱延
板焼鈍、冷延し、窒素と水素の混合ガス雰囲気中で仕上
焼鈍を行ったときの、仕上焼鈍時の雰囲気中の窒素濃度
と鋼板の昇温速度と製品磁束密度Ｂ8 の関係を示す。 窒素濃度と昇温速度を２５０＜（１００−窒素濃度
（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に制御すること
によって、Ｂ８ ≧１．９４Ｔが安定して得られている
ことが分かる。
【００２７】ここで、スラブ中にＳｎ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｍ
ｏが含有していてもこれらの結果の傾向は変わらない。
また、鋼板の昇温速度の上限は特に限定されるものでは
ない。しかし、仕上焼鈍はコイル状態で行われるため、
あまり速く昇温すると温度偏差が生じやすい。このた
め、１００℃/h以下で昇温することが望ましい。
ｏが含有していてもこれらの結果の傾向は変わらない。
また、鋼板の昇温速度の上限は特に限定されるものでは
ない。しかし、仕上焼鈍はコイル状態で行われるため、
あまり速く昇温すると温度偏差が生じやすい。このた
め、１００℃/h以下で昇温することが望ましい。
【００２８】図２に、Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：３．２
８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、sol.Ａ
ｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８２％を含有し、Ｂｉ
を含有しないスラブを出発材として、熱延、熱延板焼
鈍、冷延し、窒素と水素の混合ガス雰囲気中で仕上焼鈍
を行ったときの、仕上焼鈍時の雰囲気中の窒素濃度と鋼
板の昇温速度と製品磁束密度Ｂ8 の関係を示す。Ｂｉを
含有しない場合、製品の磁束密度Ｂ8 は１．９４Ｔ未満
であり、またＢｉ含有鋼とは異なった条件下に、最適条
件があることが分かる。
８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、sol.Ａ
ｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８２％を含有し、Ｂｉ
を含有しないスラブを出発材として、熱延、熱延板焼
鈍、冷延し、窒素と水素の混合ガス雰囲気中で仕上焼鈍
を行ったときの、仕上焼鈍時の雰囲気中の窒素濃度と鋼
板の昇温速度と製品磁束密度Ｂ8 の関係を示す。Ｂｉを
含有しない場合、製品の磁束密度Ｂ8 は１．９４Ｔ未満
であり、またＢｉ含有鋼とは異なった条件下に、最適条
件があることが分かる。
【００２９】図１の結果について、本発明者らは以下の
ように考えている。すなわち溶鋼成分にＢｉを含んだ場
合、Ｂｉを含まない場合に比べて仕上焼鈍時に窒化がさ
れにくくなる。そこで窒素濃度を上げたり、昇温速度を
下げて在炉時間を延ばしたりして積極的に窒化を行い、
ＡｌＮ量を確保することによって、｛１１０｝＜００１
＞粒、あるいはその結晶方位に極めて近い結晶粒だけを
優先的に成長させることができたと考えている。
ように考えている。すなわち溶鋼成分にＢｉを含んだ場
合、Ｂｉを含まない場合に比べて仕上焼鈍時に窒化がさ
れにくくなる。そこで窒素濃度を上げたり、昇温速度を
下げて在炉時間を延ばしたりして積極的に窒化を行い、
ＡｌＮ量を確保することによって、｛１１０｝＜００１
＞粒、あるいはその結晶方位に極めて近い結晶粒だけを
優先的に成長させることができたと考えている。
【００３０】したがって仕上焼鈍時の（１００−窒素濃
度（％））×昇温速度（℃/h）≧１１２５では、必要な
ＡｌＮ量を確保できないため、｛１１０｝＜００１＞
粒、あるいはその結晶方位に極めて近い結晶粒だけを優
先的に成長させることができない二次再結晶不良とな
る。また、（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃
/h）≦２５０では必要以上の窒化が生じて、｛１１０｝
＜００１＞集積度の劣ったＢ8 ＜１．９４Ｔの製品とな
る
度（％））×昇温速度（℃/h）≧１１２５では、必要な
ＡｌＮ量を確保できないため、｛１１０｝＜００１＞
粒、あるいはその結晶方位に極めて近い結晶粒だけを優
先的に成長させることができない二次再結晶不良とな
る。また、（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃
/h）≦２５０では必要以上の窒化が生じて、｛１１０｝
＜００１＞集積度の劣ったＢ8 ＜１．９４Ｔの製品とな
る
【００３１】
［実施例１］Ｃ：０．０７６％、Ｓｉ：３．２３％Ｍ
ｎ：０．０８％Ｓ：０．０２５％、sol.Ａｌ：０．０２
５％、Ｎ：０．００８２％、Ｂｉ：０．００７８％を含
有するスラブを１３５０℃で加熱後直ちに熱延して２．
３mm厚の熱延コイルとした。熱延コイルに１０５０℃の
焼鈍を施した後、一回冷延で０．２２０mm厚とした。引
き続き脱炭焼鈍を行い、ＭｇＯを主成分とする一次皮膜
生成剤・焼鈍分離剤を塗布した後、窒素と水素の混合ガ
ス雰囲気中で１２００℃の仕上焼鈍を行った。この時の
雰囲気中の窒素濃度は２５％、鋼板の昇温速度は３〜２
５℃/hとした。仕上焼鈍後水洗し、８５０℃で歪取り焼
鈍を行った後、磁気測定に供した。製品磁束密度を表１
に示す。
ｎ：０．０８％Ｓ：０．０２５％、sol.Ａｌ：０．０２
５％、Ｎ：０．００８２％、Ｂｉ：０．００７８％を含
有するスラブを１３５０℃で加熱後直ちに熱延して２．
３mm厚の熱延コイルとした。熱延コイルに１０５０℃の
焼鈍を施した後、一回冷延で０．２２０mm厚とした。引
き続き脱炭焼鈍を行い、ＭｇＯを主成分とする一次皮膜
生成剤・焼鈍分離剤を塗布した後、窒素と水素の混合ガ
ス雰囲気中で１２００℃の仕上焼鈍を行った。この時の
雰囲気中の窒素濃度は２５％、鋼板の昇温速度は３〜２
５℃/hとした。仕上焼鈍後水洗し、８５０℃で歪取り焼
鈍を行った後、磁気測定に供した。製品磁束密度を表１
に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１より明らかなように、２５０＜（１０
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。さらに、比較例１と本発明例
２の製品に５mmピッチでレーザーを照射し、磁区細分化
処理を行った。その結果を表２に示す。
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。さらに、比較例１と本発明例
２の製品に５mmピッチでレーザーを照射し、磁区細分化
処理を行った。その結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】表２で明らかなように、本発明材は磁束密
度が極めて高いため、磁区細分化によって０．７０W/kg
以下の従来法では到底得られないような鉄損特性を得る
ことができた。
度が極めて高いため、磁区細分化によって０．７０W/kg
以下の従来法では到底得られないような鉄損特性を得る
ことができた。
【００３６】［実施例２］Ｃ：０．０７９％、Ｓｉ：
３．２７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２６％、so
l.Ａｌ：０．０２２％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｎ：
０．１３％、Ｂｉ：０．０１２３％を含有するスラブを
１３３０℃で加熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コ
イルとした。その後熱延コイルを酸洗し、１．７５mmに
予備冷延、１１００℃の焼鈍を施した後、０．２２０mm
厚とした。引き続き脱炭焼鈍を行い、ＭｇＯを主成分と
する一次皮膜生成剤・焼鈍分離剤を塗布した後、窒素と
水素の混合ガス雰囲気中で１２００℃の仕上焼鈍を行っ
た。この時の雰囲気中の窒素濃度は０〜９０％、鋼板の
昇温速度は１５℃/hとした。仕上焼鈍後水洗し、８５０
℃で歪取り焼鈍を行った後、磁気測定に供した。製品磁
束密度を表１に示す。
３．２７％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２６％、so
l.Ａｌ：０．０２２％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｎ：
０．１３％、Ｂｉ：０．０１２３％を含有するスラブを
１３３０℃で加熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コ
イルとした。その後熱延コイルを酸洗し、１．７５mmに
予備冷延、１１００℃の焼鈍を施した後、０．２２０mm
厚とした。引き続き脱炭焼鈍を行い、ＭｇＯを主成分と
する一次皮膜生成剤・焼鈍分離剤を塗布した後、窒素と
水素の混合ガス雰囲気中で１２００℃の仕上焼鈍を行っ
た。この時の雰囲気中の窒素濃度は０〜９０％、鋼板の
昇温速度は１５℃/hとした。仕上焼鈍後水洗し、８５０
℃で歪取り焼鈍を行った後、磁気測定に供した。製品磁
束密度を表１に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】表３から明らかなように、２５０＜（１０
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
【００３９】［実施例３］Ｃ：０．０７９％、Ｓｉ：
３．２５％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、so
l.Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｎ：
０．１５％、Ｃｕ：０．０７０％を含有する溶鋼にＢｉ
を０．０１００％添加含有したスラブを１３５０℃で加
熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コイルとした。そ
の後熱延コイルに１０００℃の焼鈍を施した後、中間焼
鈍を含む二回冷延法で０．１７０mm厚とした。以後の工
程は実施例１と同様に行った。製品磁束密度を表４に示
す。
３．２５％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、so
l.Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｎ：
０．１５％、Ｃｕ：０．０７０％を含有する溶鋼にＢｉ
を０．０１００％添加含有したスラブを１３５０℃で加
熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コイルとした。そ
の後熱延コイルに１０００℃の焼鈍を施した後、中間焼
鈍を含む二回冷延法で０．１７０mm厚とした。以後の工
程は実施例１と同様に行った。製品磁束密度を表４に示
す。
【００４０】
【表４】
【００４１】表４より明らかなように、２５０＜（１０
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
【００４２】［実施例４］実施例３の脱炭焼鈍コイルに
ＭｇＯを主成分とする一次皮膜生成剤・焼鈍分離剤を塗
布した後、１２００℃の仕上焼鈍を行った。この時の雰
囲気中の窒素濃度は０〜９５％、鋼板の昇温速度は２０
℃/hとした。以後の工程は実施例１と同様に行った。製
品磁束密度を表５に示す。
ＭｇＯを主成分とする一次皮膜生成剤・焼鈍分離剤を塗
布した後、１２００℃の仕上焼鈍を行った。この時の雰
囲気中の窒素濃度は０〜９５％、鋼板の昇温速度は２０
℃/hとした。以後の工程は実施例１と同様に行った。製
品磁束密度を表５に示す。
【００４３】
【表５】
【００４４】表５より明らかなように、２５０＜（１０
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
【００４５】［実施例５］Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓｅ：０．０２５％、
sol.Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｂ：
０．２０％、Ｍｏ：０．０１０％を含有する溶鋼にＢｉ
を０．０２００％添加含有したスラブを１３５０℃で加
熱後直ちに熱延して２．０mm厚の熱延コイルとした。二
回冷延の仕上前焼鈍を９５０℃で行った後、０．２２０
mmとした。以後の工程は実施例１と同様に行った。製品
磁束密度を表６に示す。
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓｅ：０．０２５％、
sol.Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓｂ：
０．２０％、Ｍｏ：０．０１０％を含有する溶鋼にＢｉ
を０．０２００％添加含有したスラブを１３５０℃で加
熱後直ちに熱延して２．０mm厚の熱延コイルとした。二
回冷延の仕上前焼鈍を９５０℃で行った後、０．２２０
mmとした。以後の工程は実施例１と同様に行った。製品
磁束密度を表６に示す。
【００４６】
【表６】
【００４７】表６より明らかなように、２５０＜（１０
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
０−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５に
制御することによって、Ｂ8 ≧１．９４Ｔが安定して得
られていることがわかる。
【００４８】
【発明の効果】Ｂｉを添加含有した一方向性電磁鋼板用
スラブから得た熱延コイルを、熱延板焼鈍後仕上げ冷延
する工程、予備冷延後焼鈍し仕上冷延する工程、あるい
は熱延板焼鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の
何れかの工程によって製品板厚に仕上げた後に、脱炭焼
鈍し、仕上げ焼鈍をする超高磁束密度一方向性電磁鋼板
の製造方法において、仕上焼鈍における雰囲気中の窒素
濃度と鋼板の昇温温度を下式に示す範囲で行うと、Ｂ8
≧１．９４Ｔの極めて磁束密度の高い製品が安定して得
られるとともに、磁区細分化処理後の鉄損特性も極めて
優れており、工業的に非常に価値の高い有益なものとい
える。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
スラブから得た熱延コイルを、熱延板焼鈍後仕上げ冷延
する工程、予備冷延後焼鈍し仕上冷延する工程、あるい
は熱延板焼鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延を行う工程の
何れかの工程によって製品板厚に仕上げた後に、脱炭焼
鈍し、仕上げ焼鈍をする超高磁束密度一方向性電磁鋼板
の製造方法において、仕上焼鈍における雰囲気中の窒素
濃度と鋼板の昇温温度を下式に示す範囲で行うと、Ｂ8
≧１．９４Ｔの極めて磁束密度の高い製品が安定して得
られるとともに、磁区細分化処理後の鉄損特性も極めて
優れており、工業的に非常に価値の高い有益なものとい
える。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５
【図１】Ｂｉ含有鋼の仕上焼鈍における雰囲気中の窒素
濃度と鋼板の昇温温度と製品磁束密度Ｂ8 を示す図面で
ある。
濃度と鋼板の昇温温度と製品磁束密度Ｂ8 を示す図面で
ある。
【図２】Ｂｉ未含有鋼の仕上焼鈍における雰囲気中の窒
素濃度と鋼板の昇温温度と製品磁束密度Ｂ8 を示す図面
である。
素濃度と鋼板の昇温温度と製品磁束密度Ｂ8 を示す図面
である。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平７−166305（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−184640（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−187721（ＪＰ，Ａ)
特開 昭55−47324（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−97631（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−264145（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−172939（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 8/12
C21D 9/46 501
C22C 38/00 303
C22C 38/60
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０４０
％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを出発材として加熱した後熱延し、さらに熱延板焼鈍
後仕上げ冷延する工程、予備冷延後焼鈍し仕上冷延する
工程、あるいは熱延板焼鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延
を行う工程の何れかの工程によって製品板厚に仕上げた
後に、脱炭焼鈍し、仕上げ焼鈍をする超高磁束密度一方
向性電磁鋼板の製造方法において、仕上焼鈍における雰
囲気中の窒素濃度と鋼板の昇温温度を下式に示す範囲と
することを特徴とするＢ8 ≧１．９４Ｔの超高磁束密度
一方向性電磁鋼板の製造方法。 ２５０＜（１００−窒素濃度（％））×昇温速度（℃/h）＜１１２５ - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０４０
％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを出発材とした請求項１記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０４０
％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを出発材とした請求項１記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 Ｓ，Ｓｅの少なくとも１種：０．００５〜０．０４０
％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｓｂ，Ｍｏの少なくとも１種：０．００３０〜０．３
％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０５００％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを出発材とした請求項１記載のＢ8 ≧１．９４Ｔの超
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 |
|---|---|---|---|
| JP26868495A JP3399721B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26868495A JP3399721B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09111347A JPH09111347A (ja) | 1997-04-28 |
| JP3399721B2 true JP3399721B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=17461962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26868495A Expired - Lifetime JP3399721B2 (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3399721B2 (ja) |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP26868495A patent/JP3399721B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09111347A (ja) | 1997-04-28 |
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