JP3567475B2

JP3567475B2 - Method for producing semi-process non-oriented electrical steel sheet with high magnetic permeability

Info

Publication number: JP3567475B2
Application number: JP33012993A
Authority: JP
Inventors: 進岡村
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1993-12-27
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2019-09-22
Also published as: JPH07188749A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、セミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法に係わり、特に透磁率の極めて高い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。
セミプロセス無方向性電磁鋼板は、ユーザーで打ち抜き等の加工を施したのち歪取り焼鈍を行って使用される。
【０００２】
【従来の技術】
無方向性電磁鋼板は、主に回転機や変圧器の鉄心等に使用される。これらのエネルギー効率を高めるためには、無方向性電磁鋼板の透磁率を高め、鉄損値を下げる必要がある。
ところで、一般に透磁率の高い無方向性電磁鋼板を製造するには、特開昭５４−６８７１７号公報に代表されるように、８００℃程度の比較的低温で数時間にわたる長時間の熱延板焼鈍を施している。また、低Ｓｉ材では、特開昭５３−１０９８１５号公報に示されているように、表面粗度を小さくするため、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術の、熱延板焼鈍を低温で長時間行う方法では、生産性を阻害するとともにタイト焼鈍した場合は、温度が不均一となり、長手、幅方向に磁性のムラが発生しやすい。また、２回法材では、コストが高いという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記した従来技術の状況に鑑みて、熱延板の短時間焼鈍、冷間圧延は１回法を採用し、透磁率の極めて高いセミプロセス用無方向性電磁鋼板の製造方法を提案することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、重量比で、Ｃ：0.005 ％以下、Si： 0.5〜3.5 ％、Al：0.20〜 1.0％、Sb：0.01〜0.10％を含み、残部実質的にFeからなる珪素鋼スラブを、1200℃以下で加熱した後、熱間圧延で中間厚に仕上げ、該熱延板に 950〜1100℃で10分以下の焼鈍を施した後、冷間圧延により、最終板厚とした後、非酸化性雰囲気で 700〜 900℃で 5分以下の連続焼鈍を施すことを特徴とする透磁率μ 1.5/50 ： 3270 以上を有するセミプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法である。
【０００６】
【作用】
本発明の一つの特徴は、前記問題点を解決するために、熱延鋼板の高温短時間焼鈍を採用したことである。
透磁率を上げるためには、集合組織の改善（〈１１１〉方位の減少）および表面の平滑化、酸化膜の減少が必要である。
【０００７】
そのための手段として、本発明では
（１）熱延鋼板の焼鈍温度を高温にし、望ましくは冷間圧延前の結晶粒径を８０〜１８０μｍまで大きくし、
（２）熱延鋼板焼鈍時の酸化防止のためにＳｂを添加し、かつ仕上げ焼鈍を非脱炭雰囲気とするために、Ｃ量を０．００５％以下としてエージングを防止したものである。
【０００８】
次に、まずスラブ成分の限定理由を説明する。
Ｃ：０．００５％以下
Ｃは前述したように仕上げ焼鈍を非脱炭雰囲気で行っても時効を防止するために０．００５％以下とした。
Ｓｉ：０．５〜３．５％、Ａｌ：０．２０〜１．０％、
Ｓｉ、Ａｌは比抵抗を高める元素であり、透磁率と共に鉄損を低減させるためには、それぞれ０．５％以上、０．２０％以上必要であり、一方、Ｓｉ３．５％超では、冷延性を劣化させ、またＡｌ１．０％超では、冷延性を劣化させると共に大幅なコストアップとなるため、Ｓｉ、Ａｌの上限をそれぞれ３．５％、１．０％とした。
【０００９】
Ｓｂ：０．０１〜０．１０％
Ｓｂは０．０１％未満では酸化防止効果が小さく、また０．１０％を超えると粒成長性を阻害するので、０．０１〜０．１０％の範囲に限定した。
次に、スラブ加熱温度を１２００℃以下に限定した理由は、１２００℃超ではＭｎＳの固溶量が増加し、熱延時微細析出して粒成長性を阻害するからである。
【００１０】
また次に、熱延板の焼鈍温度を９５０〜１１００℃の範囲に、またその時間を１０分以下に限定した理由は次のとおりである。
熱延板の焼鈍温度は、図１に示すように透磁率と関係があり、Ｓｉ１％では９５０〜１０５０℃、Ｓｉ２％では１０００〜１１００℃にベスト値がある。上限を１１００℃にしたのは、これを超えても透磁率はもう上がらず、冷延性、表面外観が悪くなるためである。またＳｉが１．５％以下の場合は、１０５０℃を超えると変態を起こし透磁率が劣化するので１０５０℃以下が望ましい。また下限を９５０℃にしたのは、これ未満では透磁率が低くなるためである。
【００１１】
また熱延板の焼鈍時間を１０分以下に限定したのは、この時間を超えて焼鈍しても透磁率の改善効果は飽和し経済的でないからである。
また次に、冷間圧延により、最終板厚とした後、非酸化性雰囲気で７００〜９００℃で５分以下の連続焼鈍を施す理由は、以下のとおりである。
非酸化性雰囲気に限定したのは、酸化性雰囲気では、サブスケールが発生し透磁率を下げるからである。
【００１２】
７００〜９００℃の温度範囲に限定したのは、７００℃未満では結晶粒成長が不十分で加工性も悪いためであり、９００℃超ではそれ以上高温にしても透磁率の向上は期待できないためであるからである。
また５分以下に限定した理由は、長時間焼鈍によるコストアップを防ぐためと、サブスケール形成を防ぐためである。
【００１３】
【実施例】
表１に示す組成のスラブを１１８０℃に加熱し、熱間圧延を行い厚み２．０ｍｍの熱延板を得た。
この熱延板を表１に示す温度で、一部は１分間焼鈍した後、冷間圧延により厚み０．５０ｍｍの冷延板に仕上げ、次いで表１に示す温度で、０．５分間Ｈ_２＋Ｎ_２雰囲気中で連続焼鈍を施した。その後、８００ ℃×２Ｈｒ、窒素雰囲気中で歪取焼鈍を行った。
【００１４】
この場合、歪取り焼鈍は窒素雰囲気中で行ったが、ＤＸ又はＡＸガス中でも同様な結果がえられた。
【００１５】
【表１】

【００１６】
【発明の効果】
本発明に従い、Ｓｂを添加し、熱延板に高温短時間の焼鈍を施すことにより、従来よりさらに透磁率の高い無方向性電磁鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱延板焼鈍温度と透磁率との関係を示すグラフ。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a method for producing a semi-process non-oriented electrical steel sheet, and more particularly to a method for producing a semi-process non-oriented electrical steel sheet having extremely high magnetic permeability.
The semi-process non-oriented electrical steel sheet is used after being subjected to processing such as punching by a user and then subjected to strain relief annealing.
[0002]
[Prior art]
Non-oriented electrical steel sheets are mainly used for iron cores of rotating machines and transformers. In order to increase these energy efficiencies, it is necessary to increase the magnetic permeability of the non-oriented electrical steel sheet and reduce the iron loss value.
Generally, in order to produce a non-oriented electrical steel sheet having a high magnetic permeability, as represented by JP-A-54-68717, a long-time hot-rolled steel sheet at a relatively low temperature of about 800 ° C. for several hours is required. Annealed. In addition, as shown in JP-A-53-109815, in order to reduce the surface roughness of a low Si material, two cold rolling processes including intermediate annealing are employed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method of performing the hot-rolled sheet annealing at a low temperature for a long time in the above-described conventional technique, the productivity is hindered, and when tight annealing is performed, the temperature becomes non-uniform and longitudinal and widthwise magnetic irregularities occur. Cheap. In addition, the two-time method material has a problem that the cost is high.
[0004]
The present invention, in view of the situation of the prior art described above, employs a single method for short-time annealing and cold rolling of a hot-rolled sheet, and provides a method of manufacturing a non-oriented electrical steel sheet for semi-process having extremely high magnetic permeability. It is intended to make a proposal.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
That is, the present invention provides a silicon steel slab containing, by weight, C: 0.005% or less, Si: 0.5 to 3.5%, Al: 0.20 to 1.0%, and Sb: 0.01 to 0.10%, and the balance substantially consisting of Fe. After heating at 1200 ° C or less, finishing to an intermediate thickness by hot rolling, annealing the hot-rolled sheet at 950 to 1100 ° C for 10 minutes or less, and then cold rolling to obtain a final sheet thickness, A semi-process non-oriented electrical steel sheet having a magnetic permeability μ 1.5 / 50 : 3270 or more, characterized by performing continuous annealing at 700 to 900 ° C. for 5 minutes or less in a non-oxidizing atmosphere.
[0006]
[Action]
One feature of the present invention is that a high-temperature short-time annealing of a hot-rolled steel sheet is adopted in order to solve the above problem.
In order to increase the magnetic permeability, it is necessary to improve the texture (decrease the <111> orientation), smooth the surface, and reduce the oxide film.
[0007]
As means for that, in the present invention, (1) the annealing temperature of the hot-rolled steel sheet is increased, and the crystal grain size before cold rolling is desirably increased to 80 to 180 μm,
(2) Sb is added to prevent oxidation during hot-rolled steel sheet annealing, and aging is prevented by setting the C content to 0.005% or less in order to make the finish annealing a non-decarburizing atmosphere.
[0008]
Next, the reason for limiting the slab component will be described first.
C: 0.005% or less C is set to 0.005% or less in order to prevent aging even when the finish annealing is performed in a non-decarburizing atmosphere as described above.
Si: 0.5 to 3.5%, Al: 0.20 to 1.0%,
Si and Al are elements that increase the specific resistance. To reduce iron loss together with magnetic permeability, 0.5% or more and 0.20% or more are required, respectively. If the cold-rolling property is deteriorated and Al exceeds 1.0%, the cold-rolling property is deteriorated and the cost is greatly increased. Therefore, the upper limits of Si and Al are set to 3.5% and 1.0%, respectively.
[0009]
Sb: 0.01 to 0.10%
If Sb is less than 0.01%, the antioxidant effect is small, and if it exceeds 0.10%, the grain growth is impaired.
Next, the reason why the slab heating temperature is limited to 1200 ° C. or less is that if the temperature exceeds 1200 ° C., the amount of MnS 2 dissolved increases, and fine precipitation occurs during hot rolling to hinder grain growth.
[0010]
Next, the reason why the annealing temperature of the hot-rolled sheet is limited to 950 to 1100 ° C. and the time is limited to 10 minutes or less is as follows.
The annealing temperature of the hot-rolled sheet is related to the magnetic permeability as shown in FIG. 1, and the best value is 950 to 1050 ° C. for 1% of Si and 1000 to 1100 ° C. for 2% of Si. The reason why the upper limit is set to 1100 ° C. is that even if the temperature exceeds this, the magnetic permeability no longer increases and the cold rolling property and the surface appearance deteriorate. If the Si content is 1.5% or less, transformation occurs when the temperature exceeds 1050 ° C., and the magnetic permeability deteriorates. The lower limit is set to 950 ° C., because if it is lower than 950 ° C., the magnetic permeability becomes low.
[0011]
The reason why the annealing time of the hot-rolled sheet is limited to 10 minutes or less is that even if annealing is performed beyond this time, the effect of improving magnetic permeability is saturated, and it is not economical.
Next, the reason for performing continuous annealing at 700 to 900 ° C. for 5 minutes or less in a non-oxidizing atmosphere after making the final sheet thickness by cold rolling is as follows.
The reason for limiting to the non-oxidizing atmosphere is that in the oxidizing atmosphere, sub-scale is generated and the magnetic permeability is reduced.
[0012]
The reason why the temperature range is limited to 700 to 900 ° C. is that if the temperature is lower than 700 ° C., crystal grain growth is insufficient and workability is poor. Because it is.
The reason for limiting to 5 minutes or less is to prevent cost increase due to long-time annealing and to prevent formation of sub-scale.
[0013]
【Example】
A slab having the composition shown in Table 1 was heated to 1180 ° C. and hot-rolled to obtain a hot-rolled sheet having a thickness of 2.0 mm.
This hot rolled sheet at a temperature shown in Table 1, after some was annealed 1 minute, finishing the cold-rolled sheet having a thickness of 0.50mm by cold rolling, and then at the temperature shown in Table 1, 0.5 min H ₂ Continuous annealing was performed in a + N ₂ atmosphere. Thereafter, strain relief annealing was performed in a nitrogen atmosphere at 800 ° C. × 2 hours.
[0014]
In this case, although the strain relief annealing was performed in a nitrogen atmosphere, similar results were obtained in DX or AX gas.
[0015]
[Table 1]

[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, by adding Sb and subjecting a hot-rolled sheet to high-temperature and short-time annealing, it is possible to obtain a non-oriented electrical steel sheet having a higher magnetic permeability than before.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a hot-rolled sheet annealing temperature and magnetic permeability.

Claims

A silicon steel slab containing, by weight, C: 0.005% or less, Si: 0.5 to 3.5%, Al: 0.20 to 1.0%, Sb: 0.01 to 0.10%, and substantially the remainder of Fe, is heated at 1200 ° C or less. After hot rolling, the hot-rolled sheet is annealed at 950 to 1100 ° C for 10 minutes or less, then cold-rolled to a final sheet thickness, and then heated in a non-oxidizing atmosphere. A method for producing a semi-process non-oriented electrical steel sheet having a magnetic permeability μ 1.5 / 50 : 3270 or more, characterized by performing continuous annealing at ~ 900 ° C for 5 minutes or less.