JP5854182B2 - 無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
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Description
B50(C)/B50(X)≧−0.5333×t2+0.3907×t+0.945を満たす磁気特性を有する板厚:0.15〜0.3mmの分割コア用無方向性電磁鋼板が開示されている。
仕上焼鈍加熱時の昇温速度が鋼板圧延方向の磁束密度に及ぼす影響を調査するため、C:0.0025mass%および0.02mass%を含有し、さらにSi:3.3mass%、Mn:0.1mass%、Al:0.001mass%、N:0.0019mass%、S:0.0010mass%を基本成分組成とする鋼スラブを1100℃で30分加熱後、熱間圧延して板厚2.6mmの熱延板とし、1000℃×30secの熱延板焼鈍を施した後、1回の冷間圧延で最終板厚が0.35mmの冷延板とし、その後、この冷延板を、直接通電加熱炉で昇温速度を30〜300℃/secの範囲で変化させて加熱し、900℃×10secの仕上焼鈍を施した後、露点が30℃の雰囲気中で850℃×30secの脱炭焼鈍を施し、無方向性電磁鋼板を作製した。
本発明は、上記知見にさらに検討を加えてなされたものである。
C:0.01〜0.1mass%
鋼中に固溶したCは、冷間圧延時に導入された転位を固着し変形帯を形成しやすくする。この変形帯は、仕上焼鈍時の再結晶によってGoss方位{110}<001>を優先的に成長させるため、圧延方向の磁気特性を向上する効果がある。この固溶Cの効果を得るためには、冷間圧延前の鋼板中のC含有量は0.01mass%以上としておくことが必要である。一方、製品鋼板中の固溶Cが多いと、磁気時効を起こして磁気特性を劣化させるため、冷間圧延後の焼鈍工程で脱炭し、Cを0.005mass%以下に低減する必要があるが、鋼中Cが0.1mass%を超えると、上記脱炭焼鈍で十分に脱炭できないおそれがある。よって、Cは0.01〜0.1mass%の範囲とする。好ましくは、0.015〜0.05mass%の範囲である。なお、脱炭焼鈍は、急速加熱後であれば、何時行っても構わない。
Siは、鋼の固有抵抗を高めて、鉄損特性を改善するために添加される元素であり、斯かる効果を得るためには、1.0mass%以上添加することが好ましい。一方、4mass%を超える添加は、鋼を硬質化し、圧延することを困難とするので、上限は4mass%とする。好ましくは、1.0〜4.0mass%の範囲である。
Mnは、Sに起因する熱間圧延での割れを防止するために必要な元素であり、斯かる効果を得るためには、0.05mass%以上の添加が必要である。一方、3mass%を超える添加は、原料コストの上昇を招く。よって、Mnは、0.05〜3mass%の範囲とする。
Alは、Siと同様、鋼の固有抵抗を高めて、鉄損特性を改善するために添加される元素である。しかし、3mass%を超える添加は、圧延性を低下させるので、上限は3mass%とする。
SおよびNは、鋼中に不可避的に混入してくる不純物元素であり、それぞれ0.005mass%を超えると磁気特性を劣化させる。よって、本発明においては、S,Nはそれぞれ0.005mass%以下に制限する。
Sn:0.005〜0.1mass%、Sb:0.005〜0.1mass%
SnおよびSbは、仕上焼鈍後の集合組織を改善して圧延方向の磁束密度を向上させるだけでなく、鋼板表層の酸化や窒化を防止して鋼板表層の微細粒の生成を抑制し、磁気特性の低下を防止する効果のある元素である。かかる効果を発現させるには、SnおよびSbいずれか1種または2種を0.005mass%以上添加するのが好ましい。しかし、それらの元素の含有量が、いずれも0.1mass%を超えると、結晶粒の成長が阻害され、却って磁気特性の劣化を招くおそれがある。よって、SnおよびSbは、それぞれ0.005〜0.1mass%の範囲で添加するのが好ましい。
本発明の無方向性電磁鋼板の製造方法は、本発明に適合する上記成分組成を有する鋼を転炉や電気炉、真空脱ガス装置等を用いた通常公知の精錬プロセスで溶製し、連続鋳造法あるいは造塊−分塊圧延法で鋼スラブとし、この鋼スラブを通常公知の方法で熱間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍し、冷間圧延して最終板厚の冷延板とし、その後、仕上焼鈍し、脱炭焼鈍し、さらに必要に応じて各種の絶縁被膜を被成し、製品とする方法が好ましい。なお、この製造方法において、冷間圧延までは、素材成分組成を本発明の成分組成に適合させること以外に特に制限はなく、通常公知の製造プロセスを採用することができる。
冷間圧延
冷間圧延は、1回の冷間圧延または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延としてもよい。ただし、冷間圧延で変形帯を多数導入して圧延方向の磁気特性を向上させるためには、冷間圧延圧下率は高い方が好ましい。
仕上焼鈍の昇温速度は、300℃から800℃までを100℃/sec以上で加熱することが必要である。100℃/sec未満の昇温速度では、磁気特性に好ましくない(111)方位の集合組織が発達するからである。好ましくは200℃/sec以上である。
また、均熱温度は、750〜1100℃の範囲とする必要がある。下限温度は、再結晶温度以上の温度であればよいが、連続焼鈍で十分な再結晶を起こさせるためには750℃以上とする必要があるからである。一方、均熱温度が1100℃を超えると、再結晶粒が粗大化したり、焼鈍炉の負荷が大きくなったりするので好ましくない。好ましくは800〜1050℃の範囲である。
上記仕上焼鈍した鋼板は、その後、脱炭焼鈍して、固溶C量を低減して磁気時効を防止するため、鋼中Cを0.0050mass%以下に低減するのが好ましい。C量が0.0050mass%超えでは、製品鋼板が磁気時効を起こすおそれがあるからである。この脱炭焼鈍の条件は、通常公知の条件でよく、例えば、露点を30℃以上とした酸化性雰囲気下で、800〜850℃×10〜30secの条件で行うことができる。
なお、この脱炭焼鈍は、仕上焼鈍に引き続いて行っても、あるいは、別途、他のラインで行ってもよい。脱炭焼鈍後の鋼板は、その後、必要に応じて各種の絶縁被膜を形成し、製品とするのが好ましい。
Claims (2)
- C:0.01〜0.1mass%(ただし、C:0.01mass%を除く)、Si:4mass%以下、Mn:0.05〜3mass%、Al:3mass%以下、S:0.005mass%以下、N:0.005mass%以下、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼スラブを熱間圧延し、冷間圧延し、仕上焼鈍する無方向性電磁鋼板の製造方法において、加熱時の平均昇温速度を100℃/sec以上とし、均熱温度を750〜1100℃の温度域とする仕上焼鈍を施した後、脱炭焼鈍することを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
- 上記鋼スラブは、SnおよびSbのうちのいずれか1種または2種をそれぞれ0.005〜0.1mass%以下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の製造方法。
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