JP5594252B2 - 方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
そのためには、鋼板中の二次再結晶粒を、(110)[001]方位(いわゆる、ゴス方位)に高度に揃えることや、製品鋼板中の不純物を低減することが重要である。しかしながら、結晶方位を制御することや、不純物を低減することは、製造コストとの兼ね合い等で限界がある。そこで、鋼板の表面に対して物理的な手法で不均一性を導入し、磁区の幅を細分化して鉄損を低減する技術、すなわち磁区細分化技術が開発されている。
(1)仕上げ焼鈍済みであり、張力被膜を形成した方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きに電子ビームを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、前記電子ビーム照射直前の鋼板に反りを付与し、該反りの凸面側に電子ビームを照射して該鋼板を平坦に矯正することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
鋼板をコイル状に巻き取って行う前記仕上げ焼鈍における該コイル由来の反りを残存させること、
前記仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表裏面に施す張力被膜の目付量を該鋼板の表裏面間で異ならせることおよび、
前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせること、
のいずれか少なくとも2つの手法を複合して、前記電子ビーム照射直前の鋼板に反りを付与することを特徴とする前記(1)に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
(7)仕上げ焼鈍済みであり、張力被膜を形成した方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きにレーザーを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、
鋼板をコイル状に巻き取って行う前記仕上げ焼鈍における該コイル由来の反りを残存させること、
前記仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表裏面に施す張力被膜の目付量を該鋼板の表裏面間で異ならせることおよび、
前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせること、
のいずれか少なくとも2つの手法を複合して、前記レーザー照射直前の鋼板に反りを付与し、該反りの凸面側にレーザーを照射して該鋼板を平坦に矯正することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
本発明では、仕上げ焼鈍を経た方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きに電子ビームやレーザーを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、該電子ビームまたはレーザーの照射直前の段階にて鋼板に反りが存在する状態としておき、その反りの凸となる面に電子ビームまたはレーザーを照射するところに特徴がある。以下、電子ビームまたはレーザーの照射直前の鋼板に反りを付与する手法毎に詳しく説明する。
すなわち、焼鈍温度を820℃以下にすることによって、鋼板の伸びが抑制されるため、平坦化焼鈍中に、フォルステライト被膜が鋼板の伸びに追随できずにその粒界において部分的に割れの生じることが抑制され、張力効果が減少するのを防ぐことができる。
なお、下限は、電子ビーム照射によって矯正できる範囲に反りを低減するため、700℃程度とすることが好ましい。
同様に、通板張力を4.9MPa(0.5kgf/mm2)以下に低減することによって、鋼板の伸びが抑制されるため、やはり、フォルステライト被膜の割れによる張力効果の減少を防ぐことができる。なお、下限は、同様に、電子ビームやレーザーの照射で矯正できる範囲に反りを低減するため、1.96MPa(0.2kgf/mm2)程度とすることが好ましい。
なお、鋼板に電子ビーム照射にて付与される歪の深さは、5〜30μm程度とするのが好適である。
本発明で用いるレーザーの出力は、単位長さ当りの熱量として、5〜100J/m程度の範囲とすることが好ましい。
また、レーザービームのスポット径は0.1〜0.5mm程度の範囲とし、圧延方向の繰り返し間隔は1〜20mm程度の範囲とすることが好ましい。
なお、張力被膜の焼付けと平坦化焼鈍とは同時であっても、別々の焼鈍に分かれていてもかまわない。
Si:2.0〜8.0質量%
Siは、鋼の電気抵抗を高め、鉄損を改善するのに有効な元素であるが、含有量が2.0質量%に満たないと十分な鉄損低減効果が達成できず、一方、8.0質量%を超えると加工性が著しく低下し、また磁束密度も低下するため、Si量は2.0〜8.0質量%の範囲とすることが好ましい。
C:0.08質量%以下
Cは、集合組織の改善のために添加をするが、0.08質量%を超えると製造工程中に磁気時効の起こらない50質量ppm以下までCを低減することが困難になるため、0.08質量%以下とすることが好ましい。なお、下限に関しては、Cを含まない素材でも二次再結晶が可能であるので特に設ける必要はない。
Mnは、熱間加工性を良好にする上で必要な元素であるが、含有量が0.005質量%未満ではその添加効果に乏しく、一方1.0質量%を超えると製品板の磁束密度が低下するため、Mn量は0.005〜1.0質量%の範囲とすることが好ましい。
Al:0.01〜0.065質量%、N:0.005〜0.012質量%、S:0.005〜0.03質量%、Se:0.005〜0.03質量%である。
さらに、本発明は、Al、N、S、Seの含有量を制限した、インヒビターを使用しない方向性電磁鋼板にも適用することができる。
この場合には、Al、N、SおよびSe量はそれぞれ、Al:100 質量ppm以下、N:50 質量ppm以下、S:50 質量ppm以下、Se:50 質量ppm以下に抑制することが好ましい。
Ni:0.03〜1.50質量%、Sn:0.01〜1.50質量%、Sb:0.005〜1.50質量%、Cu:0.03〜3.0質量%、P:0.03〜0.50質量%、Mo:0.005〜0.10質量%およびCr:0.03〜1.50質量%のうちから選んだ少なくとも1種
Niは、熱延板組織を改善して磁気特性を向上させるために有用な元素である。しかしながら、含有量が0.03質量%未満では磁気特性の向上効果が小さく、一方1.5質量%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。そのため、Ni量は0.03〜1.5質量%の範囲とするのが好ましい。
なお、上記成分以外の残部は、製造工程において混入する不可避的不純物およびFeである。
次いで、均熱温度:820℃および表4に示す炉内張力の条件下に行った。
Claims (7)
- 仕上げ焼鈍済みであり、張力被膜を形成した方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きに電子ビームを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、前記電子ビーム照射直前の鋼板に反りを付与し、該反りの凸面側に電子ビームを照射して該鋼板を平坦に矯正することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記鋼板の反りは、鋼板をコイル状に巻き取って行う前記仕上げ焼鈍における該コイル由来の反りを残存させて付与することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記鋼板の反りは、前記仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表裏面に施す張力被膜の目付量を該鋼板の表裏面間で異ならせて付与することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記鋼板の反りは、前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせて付与することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 前記鋼板の反りは、
鋼板をコイル状に巻き取って行う前記仕上げ焼鈍における該コイル由来の反りを残存させること、
前記仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表裏面に施す張力被膜の目付量を該鋼板の表裏面間で異ならせることおよび、
前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせること、
のいずれか少なくとも2つの手法を複合して、前記電子ビーム照射直前の鋼板に反りを付与することを特徴とする請求項1に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 仕上げ焼鈍済みであり、張力被膜を形成した方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きにレーザーを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせて、前記レーザー照射直前の鋼板に反りを付与し、該反りの凸面側にレーザーを照射して該鋼板を平坦に矯正することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
- 仕上げ焼鈍済みであり、張力被膜を形成した方向性電磁鋼板に、該鋼板の圧延方向と交差する向きにレーザーを照射する、磁区細分化処理を施すに当り、
鋼板をコイル状に巻き取って行う前記仕上げ焼鈍における該コイル由来の反りを残存させること、
前記仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表裏面に施す張力被膜の目付量を該鋼板の表裏面間で異ならせることおよび、
前記仕上げ焼鈍前に鋼板表裏面に施す焼鈍分離剤の塗布量を該鋼板の表裏面で異ならせること、
のいずれか少なくとも2つの手法を複合して、前記レーザー照射直前の鋼板に反りを付与し、該反りの凸面側にレーザーを照射して該鋼板を平坦に矯正することを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
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