JP4259351B2 - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
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(1)質量%で、C:0.010〜0.035%、Si:2.0〜8.0%およびMn:0.005〜3.0%を含有し、Al:100ppm以下並びにN、SおよびSeを各50ppm以下に抑制し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成をもつ溶鋼を用いて製造したスラブを熱間圧延して得られた熱延板に、1回もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施した後、酸素ポテンシャルP(H2O)/P(H2)が0.06以下の雰囲気で再結晶焼鈍を施し、該再結晶焼鈍後のC量を0.010〜0.025質量%とし、次いで、800℃以上の温度で二次再結晶焼鈍を施した後、脱炭焼鈍を施し、その後、MgOを主体とする焼鈍分離剤を適用してから1000℃以上の温度でフォルステライト被膜を形成する最終仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
質量%で、C:0.038%、Si:3.2%およびMn:0.05%を含有し、Al:30ppm、N:29ppm、S:15ppm、Se:2ppmおよびその他の成分を30ppm以下に低減したインヒビター成分を含まない鋼Aと、質量%で、C:0.019%、Si:3.2%およびMn:0.05%を含有し、Al:30ppm、N:25ppm、S:10ppm、Se:1ppmおよびその他の成分を30ppm以下に低減したインヒビター成分を含まない鋼Bのスラブを連続鋳造にてそれぞれ製造した。ついで、1200℃に加熱した後、熱間圧延により2.4mmの板厚に仕上げた。熱延板を1000℃の窒素雰囲気中で60秒間均熱した後、急冷し、その後、冷間圧延を行って0.30mmの最終板厚とした。
なお、スラブの成分組成における元素の含有量の単位はいずれも「質量%」であるが、以下、特に断らない限り、単に「%」で示す。
本発明では、二次再結晶焼鈍前にC量を0.010〜0.025%に調整することが、高い磁束密度を確保するのに必要である。この適正範囲に二次再結晶焼鈍前のC含有量を確保するためには、素材(スラブ)中のC含有量を0.010〜0.035%に制御する必要がある。素材(スラブ)中のC含有量が上記範囲外であると、二次再結晶前で酸素ポテンシャルの低い再結晶焼鈍雰囲気では、二次再結晶焼鈍前にC含有量を適正範囲に調整することが困難になる。
Siは、電気抵抗を高めることによって鉄損を改善する有用元素であるが、Si含有量が2.0%に満たないと、その添加効果に乏しく、一方、8.0%を超えると、冷間圧延性が著しく劣化するので、Si含有量は2.0〜8.0%とする。
Mnは、熱間加工性を良好にするために必要な元素であるが、Mn含有量が0.005%未満であると、効果がなく、3.0%を超えると磁束密度が低下するので、Mn含有量は0.005〜3.0%とする。
そして、本発明では、従来知られているAlN、MnSe等のインヒビター成分を使用せずに二次再結晶を発現させることを意図しており、インヒビター固溶のためのスラブの高温加熱や、インヒビター成分除去のための高温純化焼鈍を省略して簡略な製造工程で低鉄損を得ようとするものである。それゆえ、Al含有量を100ppm以下とし、N、SおよびSe含有量に関してはそれぞれ50ppm以下へと低減する必要がある。
なお、本発明では、上記した組成に加えて、さらにNi:0.005〜1.50%、Sn:0.01〜0.50%、Sb:0.005〜0.50%、Cu:0.01〜0.50%、P:0.005〜0.50%およびCr:0.01〜1.50%のうちから選択される1種または2種以上を含有させることができる。
Niは、熱延板組織を改善して磁気特性を向上させる元素である。Ni含有量が0.005%未満であると磁気特性の向上効果が小さく、また、1.50%を超えると二次再結晶が不安定になり磁気特性が劣化するのでNi含有量は0.005〜1.50%とするのが好ましい。
Sn、Sb、Cu、PおよびCrは、鉄損を向上させる元素である。Sn、Sb、Cu、PおよびCrのそれぞれの含有量が、0.01%、0.005%、0.01%、0.005%および0.01%未満だと、鉄損向上効果が認められなくなる傾向があり、また、0.50%、0.50%、0.50%、0.50%および1.50%を超えると二次再結晶粒の発達が抑制されるおそれがある。このため、Sn:0.01〜0.50%、Sb:0.005〜0.50%、Cu:0.01〜0.50%、P:0.005〜0.50%およびCr:0.01〜1.50%とするのが好ましい。
上記成分組成を有する溶鋼は、通常の造塊法や連続鋳造法でスラブを製造してもよいし、100mm以下の厚さの薄鋳片を直接鋳造法で製造してもよい。スラブは通常の方法で加熱して熱間圧延するが、本発明の成分組成では、1300℃以上の高温スラブ加熱は必要ない。
ついで、表1に示す種々の酸素ポテンシャルの雰囲気で、900℃で10秒間均熱する再結晶焼鈍を行った。なお、前記酸素ポテンシャルは、25体積%の水素と75体積%の窒素からなる雰囲気下で雰囲気露点を変化させることによって設定した。
ついで、50質量%シリカと50質量%アルミナゾルからなる焼純分離剤を適用して窒素雰囲気中で875℃までを50℃/hで加熱し、その後、Ar雰囲気へと切り替えて50時間875℃で保持する二次再結晶焼鈍を行った。二次再結晶焼鈍後、脱炭焼鈍を、露点60℃、30体積%の水素と70体積%の窒素からなる雰囲気にて850℃で100秒間均熱する方法で行った。続いて、95質量%MgOと5質量%TiO2からなる焼鈍分離剤を適用して、最終仕上焼鈍を1120℃で10時間の水素雰囲気での均熱により実施した。最終仕上焼鈍後、850℃で30秒間の平坦化焼鈍を行い形状矯正し、製品板を得た。
一方、再結晶焼鈍雰囲気の酸素ポテンシャルが本発明の範囲外である比較例No.1-5および1-6は、いずれも磁気特性およびフォルステライト被膜の密着性が著しく劣っている。
得られた各製品板を用いて圧延方向の磁束密度B8と鉄損W17/50を測定した。また、フォルステライト被膜の密着性についても評価した。これらの結果を表2に示す。
一方、再結晶焼鈍雰囲気の酸素ポテンシャルが本発明の範囲外である比較例No.2-8〜2-13は、いずれも磁気特性およびフォルステライト被膜の密着性が劣っている。
Claims (3)
- 質量%で、C:0.010〜0.035%、Si:2.0〜8.0%およびMn:0.005〜3.0%を含有し、Al:100ppm以下並びにN、SおよびSeを各50ppm以下に抑制し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成をもつ溶鋼を用いて製造したスラブを熱間圧延して得られた熱延板に、1回もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施した後、酸素ポテンシャルP(H2O)/P(H2)が0.06以下の雰囲気で再結晶焼鈍を施し、該再結晶焼鈍後のC量を0.010〜0.025質量%とし、次いで、800℃以上の温度で二次再結晶焼鈍を施した後、脱炭焼鈍を施し、その後、MgOを主体とする焼鈍分離剤を適用してから1000℃以上の温度でフォルステライト被膜を形成する最終仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
- 質量%で、C:0.010〜0.035%、Si:2.0〜8.0%およびMn:0.005〜3.0%を含有し、Al:100ppm以下並びにN、SおよびSeを各50ppm以下に抑制し、さらに質量%で、Ni:0.005〜1.50%、Sn:0.01〜0.50%、Sb:0.005〜0.50%、Cu:0.01〜0.50%、P:0.005〜0.50%およびCr:0.01〜1.50%のうちから選択される1種または2種以上を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる組成をもつ溶鋼を用いて製造したスラブを熱間圧延して得られた熱延板に、1回もしくは中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延を施した後、酸素ポテンシャルP(H 2 O)/P(H 2 )が0.06以下の雰囲気で再結晶焼鈍を施し、該再結晶焼鈍後のC量を0.010〜0.025質量%とし、次いで、800℃以上の温度で二次再結晶焼鈍を施した後、脱炭焼鈍を施し、その後、MgOを主体とする焼鈍分離剤を適用してから1000℃以上の温度でフォルステライト被膜を形成する最終仕上焼鈍を施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
- 脱炭焼鈍前に表面研削を行い、その後、50℃以上の温度で酸洗を行うことを特徴とする請求項1または2に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
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