JP3434936B2 - 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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- JP3434936B2 JP3434936B2 JP15042395A JP15042395A JP3434936B2 JP 3434936 B2 JP3434936 B2 JP 3434936B2 JP 15042395 A JP15042395 A JP 15042395A JP 15042395 A JP15042395 A JP 15042395A JP 3434936 B2 JP3434936 B2 JP 3434936B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】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。
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（これをＢ8 と以下示す）
が使用される。また鉄損特性を表す代表数値としては、
Ｗ17/50 （周波数５０Ｈｚにおいて１．７Ｔまで磁化さ
せた時の単位１ｋｇ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（これをＢ8 と以下示す）
が使用される。また鉄損特性を表す代表数値としては、
Ｗ17/50 （周波数５０Ｈｚにおいて１．７Ｔまで磁化さ
せた時の単位１ｋｇ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。
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。
【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。そのなかで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。そのなかで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、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およびＡｌＮを、後者においては
ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、Ｓｂ等を用いている。これらの製造
方法による製品は、現在世界的に生産されている。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、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およびＡｌＮを、後者においては
ＭｎＳ、ＭｎＳｅ、Ｓｂ等を用いている。これらの製造
方法による製品は、現在世界的に生産されている。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、Ｂ8 ≧１．９２Ｔ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６−８８
１７４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６−８８１７１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。
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６−８８
１７４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６−８８１７１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】しかし、鋼中にＢｉを
含むと、これによると考えられる二次再結晶不良や、二
次再結晶しても｛１１０｝＜００１＞方位集積度の低下
が生じて、Ｂ8 ≧１．９２Ｔの励磁特性が得られない場
合が少なくない。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を安定的に製造する
ことを目的とする。
含むと、これによると考えられる二次再結晶不良や、二
次再結晶しても｛１１０｝＜００１＞方位集積度の低下
が生じて、Ｂ8 ≧１．９２Ｔの励磁特性が得られない場
合が少なくない。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を安定的に製造する
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およ
び、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、酸可溶性
Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：０．００３０〜
０．０１５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、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、熱延板焼鈍後仕上げ冷延、あ
るいは中間焼鈍を含む複数の冷延、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延によって製品板厚に仕上げ
た後に、脱炭焼鈍し、焼鈍分離材を塗布後、仕上焼鈍を
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ガス流量を以下に示す範
囲とすることを特徴とするＢ8 ≧１．９２Ｔの超高磁束
密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ）
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およ
び、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、酸可溶性
Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：０．００３０〜
０．０１５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、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、熱延板焼鈍後仕上げ冷延、あ
るいは中間焼鈍を含む複数の冷延、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延によって製品板厚に仕上げ
た後に、脱炭焼鈍し、焼鈍分離材を塗布後、仕上焼鈍を
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ガス流量を以下に示す範
囲とすることを特徴とするＢ8 ≧１．９２Ｔの超高磁束
密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ）
【０００９】２）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、Ｓおよび、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、Ｓｎ：０．０５〜０．
５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、Ｓｎ：０．０５〜０．
５０％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、Ｓｎ：０．０５〜０．
５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、Ｂｉ：０．００
０５〜０．０２％、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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、Ｓｎ：０．０５〜０．
５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、Ｂｉ：０．００
０５〜０．０２％、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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、ＳｂおよびＭｏ：０．
００３０〜０．３％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２
％、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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０
％、酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、Ｎ：
０．００３０〜０．０１５０％、ＳｂおよびＭｏ：０．
００３０〜０．３％、Ｂｉ：０．０００５〜０．０２
％、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】以下本発明を詳細に説明する。まず本発明
の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
場合では、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
なりやすく、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。
の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
場合では、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
なりやすく、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。
【００１３】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％を超えた場合では、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％を超えた場合では、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。
【００１４】Ｍｎは二次再結晶を左右するインヒビター
と呼ばれるＭｎＳおよび、または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
が粗大化しやす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および、または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
が粗大化しやす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。
【００１５】Ｓおよび、またはＳｅは上掲したＭｎとＭ
ｎＳおよび、またはＭｎＳｅを形成する重要な元素であ
る。上記範囲を逸脱すると十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。
ｎＳおよび、またはＭｎＳｅを形成する重要な元素であ
る。上記範囲を逸脱すると十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。
【００１６】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、０．０
１５％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０．０４０％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。
鋼板のための主要インヒビター構成元素であり、０．０
１５％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０．０４０％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。
【００１７】Ｎは上掲した酸可溶性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十分なイ
ンヒビター効果が得られないので０．００３０〜０．０
１５０％に限定する必要がある。
する重要な元素である。上記範囲を逸脱すると十分なイ
ンヒビター効果が得られないので０．００３０〜０．０
１５０％に限定する必要がある。
【００１８】更に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。
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。
【００１９】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。
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。
【００２０】ＳｂおよびＭｏ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る。この効果
を得るためには、それぞれ０．００３０％以上の添加が
必要であり、０．３０％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。
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、それぞれ０．００３０％以上の添加が
必要であり、０．３０％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。
【００２１】Ｂｉは本発明であるＢ8 ≧１．９２Ｔの超
高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造において、そのスラ
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０．０２％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において、そのスラ
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０．０２％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。
【００２２】次に本発明の製造工程について説明する。
上記のごと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。
上記のごと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。
【００２３】引き続いて、熱延板焼鈍後仕上げ冷延、あ
るいは中間焼鈍を含む複数の冷延、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延によって製品板厚に仕上げ
るわけであるが、仕上げ冷延前の焼鈍では結晶組織の均
質化と、ＡｌＮの析出制御を行う。
るいは中間焼鈍を含む複数の冷延、あるいは熱延板焼鈍
後中間焼鈍を含む複数の冷延によって製品板厚に仕上げ
るわけであるが、仕上げ冷延前の焼鈍では結晶組織の均
質化と、ＡｌＮの析出制御を行う。
【００２４】冷延後に連続脱炭焼鈍を施し、ＭｇＯを主
成分とする焼鈍分離材を塗布後、仕上げ焼鈍をするわけ
であるが、この時の雰囲気ガス流量を以下に示す範囲と
することを本発明は特徴としている。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ） 仕上げ焼鈍後には、連続歪取り焼鈍・二次被膜塗布およ
び焼き付けを行う。更に必要に応じてレーザ照射、溝等
の磁区細分化処理を施す。
成分とする焼鈍分離材を塗布後、仕上げ焼鈍をするわけ
であるが、この時の雰囲気ガス流量を以下に示す範囲と
することを本発明は特徴としている。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ） 仕上げ焼鈍後には、連続歪取り焼鈍・二次被膜塗布およ
び焼き付けを行う。更に必要に応じてレーザ照射、溝等
の磁区細分化処理を施す。
【００２５】以下に、仕上げ焼鈍時の雰囲気ガス流量を
上記の範囲にした理由を述べる。本発明者らは、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、仕
上げ焼鈍時の雰囲気ガス流量に注目して以下の実験を行
った。
上記の範囲にした理由を述べる。本発明者らは、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、仕
上げ焼鈍時の雰囲気ガス流量に注目して以下の実験を行
った。
【００２６】［実験１］
Ｃ：０．０７９％、Ｓｉ：３．２６％、Ｍｎ：０．０８
％、Ｓ：０．０２５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２５％、
Ｎ：０．００８６％、Ｂｉ：０〜０．０２００％ 以上を含有する０．５ｍ3 のスラブを通常工程でＭｇＯ
を主成分とする焼鈍分離材塗布まで行った。その後、炉
内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、窒素：水素＝
１：３で構成される雰囲気ガスの流量を０．１〜１０Nm
3 として仕上げ焼鈍し、さらに後工程処理を行い、得ら
れた鋼板のＢ8 値を測定した。図１にＢｉ含有量と、雰
囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）の値と、得られ
た鋼板のＢ8 値を示す。
％、Ｓ：０．０２５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２５％、
Ｎ：０．００８６％、Ｂｉ：０〜０．０２００％ 以上を含有する０．５ｍ3 のスラブを通常工程でＭｇＯ
を主成分とする焼鈍分離材塗布まで行った。その後、炉
内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、窒素：水素＝
１：３で構成される雰囲気ガスの流量を０．１〜１０Nm
3 として仕上げ焼鈍し、さらに後工程処理を行い、得ら
れた鋼板のＢ8 値を測定した。図１にＢｉ含有量と、雰
囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）の値と、得られ
た鋼板のＢ8 値を示す。
【００２７】図から明らかなように、Ｂｉ含有量が５ｐ
ｐｍ未満の場合は、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板
体積）＜０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）でも、磁束密度は
０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以上とした場合のそれと差異
が認められない。しかしＢｉ含有量が５ｐｐｍ以上の場
合、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）＜０．５
Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）とした場合では、Ｂ8 ＜１．９２Ｔ
であるのに対して、０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以上とし
た場合ではＢ8 ≧１．９２Ｔとなっている。
ｐｍ未満の場合は、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板
体積）＜０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）でも、磁束密度は
０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以上とした場合のそれと差異
が認められない。しかしＢｉ含有量が５ｐｐｍ以上の場
合、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）＜０．５
Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）とした場合では、Ｂ8 ＜１．９２Ｔ
であるのに対して、０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以上とし
た場合ではＢ8 ≧１．９２Ｔとなっている。
【００２８】これは、仕上げ焼鈍中に生じている脱Ｂｉ
挙動が仕上げ焼鈍中の雰囲気ガス流れに大きく影響して
おり、このことが二次再結晶開始前の結晶粒成長や、イ
ンヒビターの分解にも影響を及ぼして、｛１１０｝＜０
０１＞方位集積度の低い状態や二次再結晶不良を引き起
こしていると考えられる。
挙動が仕上げ焼鈍中の雰囲気ガス流れに大きく影響して
おり、このことが二次再結晶開始前の結晶粒成長や、イ
ンヒビターの分解にも影響を及ぼして、｛１１０｝＜０
０１＞方位集積度の低い状態や二次再結晶不良を引き起
こしていると考えられる。
【００２９】仕上げ焼鈍は一般的にコイル状で行われ
る。そのためコイルの内外周部、上下部では雰囲気ガス
との接触状態が大きく違うことは容易に想像できる。こ
の接触状態の差異は、コイル各部での脱Ｂｉ挙動の差異
を生むと考えられる。Ｂｉが必要以上に地鉄中、あるい
は表面酸化層中に滞在すると、二次再結晶開始前の結晶
粒成長を抑制すると考えられる。これによって二次再結
晶開始がより低温側で生じて｛１１０｝＜００１＞方位
以外の結晶粒が二次再結晶し、集積度の低い製品になる
と考えられる。
る。そのためコイルの内外周部、上下部では雰囲気ガス
との接触状態が大きく違うことは容易に想像できる。こ
の接触状態の差異は、コイル各部での脱Ｂｉ挙動の差異
を生むと考えられる。Ｂｉが必要以上に地鉄中、あるい
は表面酸化層中に滞在すると、二次再結晶開始前の結晶
粒成長を抑制すると考えられる。これによって二次再結
晶開始がより低温側で生じて｛１１０｝＜００１＞方位
以外の結晶粒が二次再結晶し、集積度の低い製品になる
と考えられる。
【００３０】またＢｉの必要以上の地鉄中、あるいは表
面酸化層中での滞在は、インヒビターの分解を遅延さ
せ、それによって二次再結晶開始温度が上昇するとも考
えられる。このことは｛１１０｝＜００１＞方位以外の
結晶粒を正常粒成長が生じやすくなるため、二次再結晶
不良の原因になると考えられる。
面酸化層中での滞在は、インヒビターの分解を遅延さ
せ、それによって二次再結晶開始温度が上昇するとも考
えられる。このことは｛１１０｝＜００１＞方位以外の
結晶粒を正常粒成長が生じやすくなるため、二次再結晶
不良の原因になると考えられる。
【００３１】以上の実験１の結果から、仕上げ焼鈍時の
雰囲気ガス流量を以下に示す範囲とすることが、｛１１
０｝＜００１＞方位集積度の極めて優れた超高磁束密度
一方向性電磁鋼板の製造に極めて重要であることが判明
した。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ） なお雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）の上限値
は、特に限定されるものではないが、コストの観点から
２０Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以下とすることが望ましい。ま
た雰囲気ガスについては窒素と水素の混合ガスが望まし
いが、その混合比は特に限定されるものではない。
雰囲気ガス流量を以下に示す範囲とすることが、｛１１
０｝＜００１＞方位集積度の極めて優れた超高磁束密度
一方向性電磁鋼板の製造に極めて重要であることが判明
した。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ） なお雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）の上限値
は、特に限定されるものではないが、コストの観点から
２０Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）以下とすることが望ましい。ま
た雰囲気ガスについては窒素と水素の混合ガスが望まし
いが、その混合比は特に限定されるものではない。
【００３２】このような考えに基づいて、図１において
もっとも好ましい範囲を表示した。Ｂｉの含有量は０．
００１〜０．０１％、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼
板体積）は１．０以上２０以下（Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ））
である。
もっとも好ましい範囲を表示した。Ｂｉの含有量は０．
００１〜０．０１％、雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼
板体積）は１．０以上２０以下（Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ））
である。
【００３３】高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造におい
て、仕上げ焼鈍中のガス流量を制御することは、これま
でにも述べられている。例えば、特開平２−１２５８１
５号公報が挙げられる。これは仕上げ焼鈍中のガス流量
を２ｃｃ／分・ｋｇ以上とすることによって、地鉄中と
フォルステライト中のＳ、Ｓｅ、Ｎの純化が著しく改善
されて、磁束密度や鉄損特性が向上するとしている。
て、仕上げ焼鈍中のガス流量を制御することは、これま
でにも述べられている。例えば、特開平２−１２５８１
５号公報が挙げられる。これは仕上げ焼鈍中のガス流量
を２ｃｃ／分・ｋｇ以上とすることによって、地鉄中と
フォルステライト中のＳ、Ｓｅ、Ｎの純化が著しく改善
されて、磁束密度や鉄損特性が向上するとしている。
【００３４】これに対し本発明は、地鉄中のＢｉの仕上
げ焼鈍における挙動が二次再結晶挙動に多大な影響を及
ぼすと考え、その挙動を仕上げ焼鈍中のガス流量によっ
て制御しようとするものであり、従来技術とはまったく
異なる。
げ焼鈍における挙動が二次再結晶挙動に多大な影響を及
ぼすと考え、その挙動を仕上げ焼鈍中のガス流量によっ
て制御しようとするものであり、従来技術とはまったく
異なる。
【００３５】
［実施例１］Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：３．２３％、Ｍ
ｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸可溶性Ａｌ：
０．０２５％、Ｎ：０．００８４％、Ｂｉ：０．００２
６％を含有する０．４ｍ3 のスラブを１３５０℃で加熱
後直ちに熱延して２．４mm厚の熱延コイルとした。
ｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸可溶性Ａｌ：
０．０２５％、Ｎ：０．００８４％、Ｂｉ：０．００２
６％を含有する０．４ｍ3 のスラブを１３５０℃で加熱
後直ちに熱延して２．４mm厚の熱延コイルとした。
【００３６】熱延コイルに１１００℃の焼鈍を施し、一
回冷延で０．２２０mm厚とした後、８５０℃で脱炭焼鈍
を行った。次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗布
した後、炉内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、窒
素：水素＝１：１で構成された雰囲気ガスの流量を０．
２Nm3 ／ｈと０．６Nm3 ／ｈとして焼鈍した。その後、
二次被膜塗布を行った。
回冷延で０．２２０mm厚とした後、８５０℃で脱炭焼鈍
を行った。次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗布
した後、炉内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、窒
素：水素＝１：１で構成された雰囲気ガスの流量を０．
２Nm3 ／ｈと０．６Nm3 ／ｈとして焼鈍した。その後、
二次被膜塗布を行った。
【００３７】雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）
と磁束密度Ｂ8 を表１に示す。
と磁束密度Ｂ8 を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】表１より明らかなように、雰囲気ガス流量
／（炉内容積−鋼板体積）を１．００Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
／（炉内容積−鋼板体積）を１．００Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
【００４０】表１に示す試料にレーザ照射による磁区制
御を行った後の鉄損値Ｗ17/50 を表２に示す。
御を行った後の鉄損値Ｗ17/50 を表２に示す。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２より明らかなように、磁区細分処理後
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。
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。
【００４３】［実施例２］Ｃ：０．０７６％、Ｓｉ：
３．２８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸
可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８０％、Ｓ
ｎ：０．１２％、Ｂｉ：０．００３１％を含有する０．
６５ｍ3 のスラブを１３３０℃で加熱後直ちに熱延して
２．３mm厚の熱延コイルとした。酸洗後１．６０mmに予
備冷延し、１０００℃の焼鈍後０．２００mmとした。
３．２８％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸
可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００８０％、Ｓ
ｎ：０．１２％、Ｂｉ：０．００３１％を含有する０．
６５ｍ3 のスラブを１３３０℃で加熱後直ちに熱延して
２．３mm厚の熱延コイルとした。酸洗後１．６０mmに予
備冷延し、１０００℃の焼鈍後０．２００mmとした。
【００４４】次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗
布した後、炉内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、
窒素：水素＝３：１で構成された雰囲気ガスの流量を
０．１Nm3 ／ｈと２０．０Nm3 ／ｈとして焼鈍した。そ
の後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉内
容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表３に示す。
布した後、炉内容積が１ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入し、
窒素：水素＝３：１で構成された雰囲気ガスの流量を
０．１Nm3 ／ｈと２０．０Nm3 ／ｈとして焼鈍した。そ
の後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉内
容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表３に示す。
【００４５】
【表３】
【００４６】表３より明らかなように、雰囲気ガス流量
／（炉内容積−鋼板体積）を０．５７Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
／（炉内容積−鋼板体積）を０．５７Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
【００４７】［実施例３］Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸
可溶性Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓ
ｎ：０．１６％、Ｃｕ：０．０６０％を含有する溶鋼に
Ｂｉ：０．０１１５％添加含有した１ｍ3 のスラブを１
３５０℃で加熱後直ちに熱延して２．５mm厚の熱延コイ
ルとした。熱延コイルに１０５０℃の焼鈍を施し、９８
０℃の中間焼鈍を挟む二回冷延で０．２２０mm厚とした
後、８４０℃で脱炭焼鈍を行った。
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓ：０．０２５％、酸
可溶性Ａｌ：０．０３３％、Ｎ：０．００８４％、Ｓ
ｎ：０．１６％、Ｃｕ：０．０６０％を含有する溶鋼に
Ｂｉ：０．０１１５％添加含有した１ｍ3 のスラブを１
３５０℃で加熱後直ちに熱延して２．５mm厚の熱延コイ
ルとした。熱延コイルに１０５０℃の焼鈍を施し、９８
０℃の中間焼鈍を挟む二回冷延で０．２２０mm厚とした
後、８４０℃で脱炭焼鈍を行った。
【００４８】次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗
布した後、炉内容積が１．５ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入
し、窒素：水素＝１：３で構成された雰囲気ガスの流量
を０．２Nm3 ／ｈと０．２５Nm3 ／ｈとして焼鈍した。
その後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉
内容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表４に示す。
布した後、炉内容積が１．５ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入
し、窒素：水素＝１：３で構成された雰囲気ガスの流量
を０．２Nm3 ／ｈと０．２５Nm3 ／ｈとして焼鈍した。
その後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉
内容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表４に示す。
【００４９】
【表４】
【００５０】表４より明らかなように、雰囲気ガス流量
／（炉内容積−鋼板体積）を０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）
とすることで極めて優れた磁束密度が得られている。
／（炉内容積−鋼板体積）を０．５Nm3 ／（ｈ・ｍ3 ）
とすることで極めて優れた磁束密度が得られている。
【００５１】［実施例４］Ｃ：０．０７８％、Ｓｉ：
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓｅ：０．０２５％、
酸可溶性Ａｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８４％、Ｓ
ｂ：０．０２２％、Ｍｏ：０．０１４％、Ｂｉ：０．０
０８０％を含有する０．５ｍ3 のスラブを１３３０℃で
加熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コイルとした。
１０００℃の中間焼鈍を挟む二回冷延で０．２２０mm厚
とした後、８６０℃で脱炭焼鈍を行った。
３．３０％、Ｍｎ：０．０８％、Ｓｅ：０．０２５％、
酸可溶性Ａｌ：０．０２５％、Ｎ：０．００８４％、Ｓ
ｂ：０．０２２％、Ｍｏ：０．０１４％、Ｂｉ：０．０
０８０％を含有する０．５ｍ3 のスラブを１３３０℃で
加熱後直ちに熱延して２．３mm厚の熱延コイルとした。
１０００℃の中間焼鈍を挟む二回冷延で０．２２０mm厚
とした後、８６０℃で脱炭焼鈍を行った。
【００５２】次にＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗
布した後、炉内容積が１．０ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入
し、窒素：水素＝３：１で構成された雰囲気ガスの流量
を０．１Nm3 ／ｈと１０．０Nm3 ／ｈとして焼鈍した。
その後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉
内容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表５に示す。
布した後、炉内容積が１．０ｍ3 の仕上げ焼鈍炉に挿入
し、窒素：水素＝３：１で構成された雰囲気ガスの流量
を０．１Nm3 ／ｈと１０．０Nm3 ／ｈとして焼鈍した。
その後、二次被膜塗布を行った。雰囲気ガス流量／（炉
内容積−鋼板体積）と磁束密度Ｂ8 を表５に示す。
【００５３】
【表５】
【００５４】表５より明らかなように、雰囲気ガス流量
／（炉内容積−鋼板体積）を２０．０Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
／（炉内容積−鋼板体積）を２０．０Nm3 ／（ｈ・
ｍ3 ）とすることで極めて優れた磁束密度が得られてい
る。
【００５５】
【発明の効果】以上説明した通り本発明は、Ｂｉを添加
含有した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ガス流量を調整することによって、
超高磁束密度一方向性電磁鋼板が得られるとともに、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ものといえる。
含有した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ガス流量を調整することによって、
超高磁束密度一方向性電磁鋼板が得られるとともに、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ものといえる。
【図１】Ｂｉ含有量と雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼
板体積）と磁束密度Ｂ8 の相関を示す図表である。
板体積）と磁束密度Ｂ8 の相関を示す図表である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 難波 英一
兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日
本製鐵株式会社 広畑製鐵所内
(56)参考文献 特開 平６−88174（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−184640（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−125815（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−171284（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−117752（ＪＰ，Ａ)
前山公夫ら，珪素鋼用回転焼鈍炉，川
崎製鉄技報，日本，川崎製鉄株式会社,
1983年12月，第15巻第４号，ｐ．56〜60
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C21D 8/12
C21D 9/46 501
C22C 38/00 303
C22C 38/06
H01F 1/16
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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、 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、熱延板焼鈍後仕上げ冷延、
あるいは中間焼鈍を含む複数の冷延、あるいは熱延板焼
鈍後中間焼鈍を含む複数の冷延によって製品板厚に仕上
げた後に、脱炭焼鈍し、焼鈍分離材を塗布後、仕上焼鈍
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ガス流量を以下に示す範
囲とすることを特徴とするＢ8 ≧１．９２Ｔの超高磁束
密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 雰囲気ガス流量／（炉内容積−鋼板体積）≧０．５Nm3
／（ｈ・ｍ3 ） - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 Ｓおよび、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、 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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 Ｓｎ：０．０５〜０．５０％、 Ｃｕ：０．０１〜０．１０％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、 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および、またはＳｅ：０．００５〜０．０４０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１５〜０．０４０％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０１５０％、 ＳｂおよびＭｏ：０．００３０〜０．３％、 Ｂｉ：０．０００５〜０．０２％、 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 |
|---|---|---|---|
| JP15042395A JP3434936B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP15042395A JP3434936B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 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 |
|---|---|
| JPH093541A JPH093541A (ja) | 1997-01-07 |
| JP3434936B2 true JP3434936B2 (ja) | 2003-08-11 |
Family
ID=15496618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15042395A Expired - Lifetime JP3434936B2 (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | 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) | JP3434936B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003008654A1 (fr) | 2001-07-16 | 2003-01-30 | Nippon Steel Corporation | Tole magnetique unidirectionnelle a densite de flux magnetique tres elevee, a caracteristiques de pertes dans le fer et de revetement dans un champ magnetique puissant excellentes, et procede de production associe |
| JP6788237B2 (ja) | 2018-09-27 | 2020-11-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板とその製造方法 |
| WO2022186357A1 (ja) | 2021-03-03 | 2022-09-09 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の仕上げ焼鈍条件の決定方法およびその決定方法を用いた方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15042395A patent/JP3434936B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 前山公夫ら，珪素鋼用回転焼鈍炉，川崎製鉄技報，日本，川崎製鉄株式会社，１９８３年１２月，第１５巻第４号，ｐ．５６〜６０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH093541A (ja) | 1997-01-07 |
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