JP5200376B2 - 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
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Description
1)Fe-Mn系炭化物と高周波鉄損について
本発明らは、まず、Mn量が高い場合に、必ずしも低い高周波鉄損が得られない原因を調べるために、磁性焼鈍前後のW10/1kに及ぼすMn量の影響を検討した。すなわち、C:0.0035%、P:0.01%、Si:2.7%、Al:1.5%、S:0.002%、N:0.0021%とし、Mn量を0.1〜2.5%の範囲で変化させた鋼を実験室にて溶解し、熱間圧延後、100%N2雰囲気で1000℃×30sの熱延板焼鈍を施し、板厚0.30mmまで冷間圧延し、20%H2-80%N2雰囲気で950℃×30sの仕上焼鈍、引き続き750℃×2hrの磁性焼鈍を施し、Mn量と磁性焼鈍前後のΔW10/1k(=磁性焼鈍後のΔW10/1k-磁性焼鈍前のΔW10/1k)との関係を調査した。このとき、磁性焼鈍時の冷却速度は0.05℃/sとした。また、W10/1kは、幅30mm、長さ280mmのエプスタインサンプルを圧延方向および圧延直角方向より切り出し、JIS C 2550に準拠して測定した。
C:0.005%以下
C量は、Fe-Mn系炭化物の個数を極力少なくするため、0.005%以下、好ましくは0.0025%とする。
P:0.1%以下
P量は、0.1%を超えると鋼板が著しく硬化するので、0.1%以下とする。
Si:1.5〜5%
Siは、鋼板の固有抵抗を上げるために鉄損の低下に有効な元素である。それゆえ、その量の下限を1.5%とする。一方、Siは固溶強化能の大きい元素であるため、Si量が5%を超えると鋼板が著しく硬化し、圧延性が低下するばかりか、磁束密度も低下する。したがって、Si量は1.5〜5%とする。
Mn:1.5〜5%(但し、1.5%は除く)
Mnは、Siと同様、鋼板の固有抵抗を上げるために鉄損の低下に有効な元素である。W10/1kを53(W/kg)未満にするには、その量を1.5%以上とする必要がある。しかし、その量が5%を超えると磁束密度を大きく低下させる。したがって、Mn量は1.5〜5%(但し、1.5%は除く)とする。
Al:0.1〜3.0%
Alは、SiやMnと同様、鋼板の固有抵抗を上げるために鉄損の低下に有効な元素であるため、その量を0.1%以上とする。しかし、その量が3.0%を超えると磁束密度を大きく低下させる。したがって、Al量は0.1〜3.0%とする。
S:0.02%以下
S量は、0.02%を超えるとMnSの析出により鉄損が増加するため、0.02%以下とする。
N:0.005%以下
N量は、0.005%を超えるとAlNの析出により鉄損が増加するため、0.005%以下とする。
Ca:0.001〜0.01%
Ca量は、0.001%以上にすると粗大なCaSが析出するため微細な硫化物の析出が少なくなり鉄損が低下するため、その上限を0.001%とする。一方、0.01%を超えるとCaSの析出量が多くなり鉄損が増加する。したがって、Ca量は0.001〜0.01%とする。
Sn、Sbのうち少なくと1種の元素:合計で0.001〜0.05%
Sn、Sbのうち少なくと1種の元素の量は、合計で0.001%以上にするとフェライト粒界に偏析し、粒界上の炭化物析出を抑制するため鉄損が低下する。一方、その量が合計で0.05%を超えると鋼板が脆化しやすくなる。したがって、Sn、Sbのうち少なくと1種の元素の量は合計で0.001〜0.05%とする。
Cr:0.01〜0.3%
C:0.0037%、P:0.01%、Si:3.1%、Mn:2.0%、Al:1.0%、S:0.001%、N:0.0020%とし、Cr量を0〜0.6%の範囲で変化させた鋼を実験室にて溶解し、熱間圧延後、100%N2雰囲気で1000℃×30sの熱延板焼鈍を施し、板厚0.30mmまで冷間圧延し、20%H2-80%N2雰囲気で950℃×30sの仕上焼鈍、引き続き750℃×2hrの磁性焼鈍を施し、Cr量とW10/1kとの関係を調査した。このとき、磁性焼鈍時の冷却速度は0.05℃/sとした。
Zr:0.001〜0.035%
C:0.0031%、P:0.01%、Si:3.0%、Mn:2.0%、Al:1.0%、S:0.001%、N:0.0020%、Nb:0.0005%とし、Zr量を0〜0.04%の範囲で変化させた鋼を実験室にて溶解し、熱間圧延後、100%N2雰囲気で1000℃×30sの熱延板焼鈍を施し、板厚0.30mmまで冷間圧延し、20%H2-80%N2雰囲気で950℃×30sの仕上焼鈍、引き続き750℃×2hrの磁性焼鈍を施し、Zr量とW10/1kとの関係を調査した。このとき、磁性焼鈍時の冷却速度は0.05℃/sとした。
Nb:0.0009%以下
C:0.0031%、P:0.01%、Si:3.0%、Mn:2.0%、Al:1.0%、S:0.001%、N:0.0020%、Cr:0.02%、Zr:0%とし、Nb量を0〜0.005%の範囲で変化させた鋼を実験室にて溶解し、熱間圧延後、100%N2雰囲気で1000℃×30sの熱延板焼鈍を施し、板厚0.30mmまで冷間圧延し、20%H2-80%N2雰囲気で950℃×30sの仕上焼鈍、引き続き750℃×2hrの磁性焼鈍を施し、Nb量とW10/1kとの関係を調査した。このとき、磁性焼鈍時の冷却速度は0.05℃/sとした。
Claims (8)
- 質量%で、C:0.005%以下、P:0.1%以下、Si:1.5〜5%、Mn:1.5〜5%(但し、1.5%は除く)、Al:0.1〜3.0%、S:0.02%以下、N:0.005%以下、残部Feおよび不可避的不純物からなる成分組成を有し、フェライト粒界上に析出している直径が0.05〜0.5μmのFe−Mn系炭化物の個数が粒界の長さ1mm当たり5000個以下、鋼板の引張強度が650MPa以下であることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
- さらに、質量%で、Ca:0.001〜0.01%を含有することを特徴とする請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。
- さらに、質量%で、Sn、Sbのうち少なくと1種の元素を合計で0.001〜0.05%含有することを特徴とする請求項1または2に記載の無方向性電磁鋼板。
- さらに、質量%で、Zr:0.001〜0.035%を含有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の無方向性電磁鋼板。
- さらに、質量%で、Nb:0.0009%以下を含有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の無方向電磁鋼板。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の成分組成の鋼を、熱間圧延、冷間圧延した後、850℃以上で仕上焼鈍を施し、かつ前記仕上焼鈍時の冷却速度を7℃/s以上とすることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の成分組成の鋼を、熱間圧延、冷間圧延した後、850℃以上で仕上焼鈍を施し、磁性焼鈍し、かつ前記磁性焼鈍時の冷却速度を7℃/s以上とすることを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
- さらに、質量%で、Nb:0.0009%以下を含有することを特徴とする請求項6または7に記載の無方向電磁鋼板の製造方法。
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