JP6041110B2 - 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6041110B2 JP6041110B2 JP2015051643A JP2015051643A JP6041110B2 JP 6041110 B2 JP6041110 B2 JP 6041110B2 JP 2015051643 A JP2015051643 A JP 2015051643A JP 2015051643 A JP2015051643 A JP 2015051643A JP 6041110 B2 JP6041110 B2 JP 6041110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- annealing
- temperature
- steel sheet
- aging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数)
を満たし、かつ、上記一次再結晶焼鈍の加熱過程の200〜700℃の区間を50℃/s以上で急速加熱するとともに、250℃以上500℃未満のいずれかの温度で処理時間が0.5〜10秒の保定処理を1〜4回施し、さらに、500℃以上700℃以下のいずれかの温度で処理時間が0.5〜3秒の保定処理を1回または2回施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法を提案する。
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数)
を満たし、かつ、上記一次再結晶焼鈍の加熱過程の200〜700℃の区間を50℃/s以上で急速加熱するとともに、250℃以上500℃未満のいずれかの温度で処理時間が0.5〜10秒の保定処理を1〜4回施し、さらに、500℃以上700℃以下のいずれかの温度で処理時間が0.5〜3秒の保定処理を1回または2回施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法を提案する。
C:0.032mass%、Si:3.22mass%、Mn:0.07mass%、Al:0.004mass%、N:0.0033mass%、S:0.0018mass%、Sb:0.029mass%、P:0.041mass%およびMo:0.010mass%を含有し、残部が実質的にFeからなる鋼を溶製し、連続鋳造法で鋼スラブとした後、1230℃に再加熱し、熱間圧延して板厚2.4mmの熱延板とし、1025℃×60秒の熱延板焼鈍を施した後、4スタンドのタンデム圧延機で冷間圧延し、最終板厚0.27mmの冷延板とした。
・条件A:圧延速度と冷却水の流量を調整することで、各スタンド間の鋼板温度(時効温度T(K))を常温以上423K以下(常温以上150℃以下)の一定温度とし、かつ、各スタンド間を通過する時間の合計時間(時効時間t(s))を20秒以下とすることで、下記(1)式左辺の値が4.0×10−8以下になるようにして圧延する。
・条件B:圧延速度と冷却水の流量を調整することで、各スタンド間の鋼板温度(時効温度T(K))を423K以上523K以下(250℃以上350℃以下)の一定温度とし、かつ、各スタンド間を通過する時間の合計時間(時効時間t(s))を15秒以上とすることで、下記(1)式左辺の値が2.0×10−7以上になるようにして圧延する。
記
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数)
なお、上記式中のDはCの拡散係数、D0はCの拡散定数(=0.394(mm2/sec))、QはCの活性化エネルギー(=80.2(kJ/mol))、Rはガス定数(=8.31(J/mol・K))である。
ここで、上記(1)式の左辺は、温度T、時間tの時効処理を行ったときに転位に到達する溶質原子量に比例するパラメメータであり、時効の進行度合いを表している(非特許文献1参照)。
その後、MgOを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布し、乾燥した後、二次再結晶させた後、水素雰囲気下で1200℃×5時間の純化処理を行う仕上焼鈍を施し、製品コイルとした。
一次再結晶焼鈍で急速加熱することは、γファイバー(<111>//ND方位)の発達を抑制し、二次再結晶の核となる{110}<001>組織の発生を促進する効果がある。一般的に、<111>//ND方位には、冷間圧延によって多くの歪が導入されるため、他の方位と比較して蓄積される歪エネルギーが高い状態にある。そのため、通常の昇温速度(20℃/s程度)で加熱する一次再結晶焼鈍では、蓄積された歪エネルギーが高い<111>//ND方位の圧延組織から優先的に再結晶を起こす。再結晶では、<111>//ND方位の圧延組織からは、<111>//ND方位粒が出現するため、一次再結晶後の集合組織は<111>//ND方位が主方位となる。しかし、急速加熱を行うと、一気に高温状態に到達するため、比較的蓄積された歪エネルギーの低い方位でも再結晶が起こるようになり、一次再結晶後の{110}<001>が増加し、<111>//ND方位が減少するため、二次再結晶後も{110}<001>方位粒の数が増加し、鉄損特性が改善される。これが、従来技術が急速加熱を行う理由である。
そして、この鉄損特性改善効果は、時効条件および保定処理条件を適切に組み合わせたときに初めて得られ、単独では得られないものである。
本発明は、上記実験で得られた新規な知見に基き、開発したものである。
なお、一次再結晶焼鈍の加熱過程を急速加熱するときに保定処理を1回のみ施す技術が特許文献7に開示されている。この方法によれば、製品コイル板幅方向の鉄損のばらつきは小さくなり、板幅方向全体の鉄損特性は改善されるが、製品コイル長手方向の鉄損のばらつきまでをも改善できるものではない。この点、本発明は、製品コイル長手方向の鉄損のばらつき改善にも効果があり、特許文献7に開示された技術より優れた技術である。
C:0.002〜0.10mass%
Cは、0.002mass%に満たないと、Cによる粒界強化効果が失われ、スラブに割れが生じるなどして、製造に支障を来たすようになる。一方、0.10mass%を超えると、脱炭焼鈍で、Cを鉄損時効の起こらない0.005mass%以下に低減することが困難となる。よって、Cは0.002〜0.10mass%の範囲とする。好ましくは0.010〜0.080mass%の範囲である。
Siは、鋼の比抵抗を高め、鉄損を低減するのに必要な元素である。上記効果は、2.0mass%未満では十分ではなく、一方、8.0mass%を超えると、加工性が低下し、圧延して製造することが困難となる。よって、Siは2.0〜8.0mass%の範囲とする。好ましくは2.5〜4.5mass%の範囲である。
Mnは、鋼の熱間加工性を改善するために必要な元素である。上記効果は、0.005mass%未満では十分ではなく、一方、1.0mass%を超えると、製品板の磁束密度が低下するようになる。よって、Mnは0.005〜1.0mass%の範囲とする。好ましくは0.02〜0.20mass%の範囲である。
まず、二次再結晶を生じさせるためにインヒビターを利用する場合で、例えば、AlN系インヒビターを利用するときには、AlおよびNを、それぞれAl:0.010〜0.050mass%、N:0.003〜0.020mass%の範囲で含有させるのが好ましい。また、MnS・MnSe系インヒビターを利用するときには、前述した量のMnと、S:0.002〜0.030mass%および/またはSe:0.003〜0.030mass%を含有させることが好ましい。それぞれ添加量が、上記下限値より少ないと、インヒビター効果が十分に得られず、一方、上限値を超えると、インヒビター成分がスラブ加熱時に未固溶で残存し、インヒビター効果が低減し、十分な鉄損特性が得られなくなる。なお、AlN系とMnS・MnSe系のインヒビターを併用してもよいことは勿論であり、この場合は、Al:0.010〜0.050mass%、N:0.003〜0.020mass%、Se:0.003〜0.030mass%および/またはS:0.002〜0.03mass%を含有させるのが好ましい。
ただし、鉄損特性の改善を目的として、Ni:0.010〜1.50mass%、Cr:0.01〜0.50mass%、Cu:0.01〜0.50mass%、P:0.005〜0.50mass%、Sb:0.005〜0.50mass%、Sn:0.005〜0.50mass%、Bi:0.005〜0.50mass%、Mo:0.005〜0.10mass%、B:0.0002〜0.0025mass%、Te:0.0005〜0.010mass%、Nb:0.0010〜0.010mass%、V:0.001〜0.010mass%およびTa:0.001〜0.010mass%のうちから選ばれる1種または2種以上を適宜含有してもよい。
前述した本発明に適合する成分組成を有する鋼を常法の精錬プロセスで溶製した後、常法の造塊−分塊圧延法または連続鋳造法で鋼素材(スラブ)を製造してもよいし、あるいは、直接鋳造法で100mm以下の厚さの薄鋳片を製造してもよい。上記スラブは、常法に従い、例えば、インヒビター成分を含有する場合には、1400℃程度の温度に再加熱し、一方、インヒビター成分を含まない場合には、1250℃以下の温度に再加熱した後、熱間圧延に供する。なお、インヒビター成分を含有しない場合は、鋳造後、スラブを再加熱することなく直ちに熱間圧延に供してもよい。また、薄鋳片の場合は、熱間圧延を省略してそのまま以後の工程に進めてもよい。
記
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数)
なお、上記式中のDはCの拡散係数、D0はCの拡散定数(=0.394(mm2/sec))、QはCの活性化エネルギー(=80.2(kJ/mol))、Rはガス定数(=8.31(J/mol・K))である。
なお、リバース圧延、タンデム圧延のいずれの場合も、最終パスは、圧延後の鋼板形状を矯正するため低圧下率で圧延することから、圧延後の鋼板温度は常温付近の温度となることが多い。このような場合には、最終パス後の時効は無いものとして、(1)式左辺の値を計算してもよい。
上記最終冷間圧延は、リバース圧延機またはタンデム圧延機を用いて行い、圧延途中において必然的に起こる時効の程度を示す、先述した(1)式左辺の値を計算し、その結果を表1に示した。なお、上記(1)式左辺の値の計算においては、リバース圧延の場合は、圧延後の巻取り温度を圧延速度および/またはクーラント量を調整して一定温度として、その温度を時効温度Tとし、次パスまでの待機時間を時効時間tとし、パス回数が6回のときは、1パスの(1)式左辺の値を求め、それにパス間回数5を掛けた値とした。また、タンデム圧延の場合は、各スタンド間の板温をクーラント量を調整して一定温度として、その温度を時効温度Tとし、各スタンド間の通過時間の合計を時効時間tとして計算した。なお、リバース圧延、タンデム圧延のいずれの場合も、形状矯正のため、最終パスを軽圧下で圧延し、圧延後の鋼板温度が常温程度であったときには、時効は無いものと見做した。
次いで、MgOを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布、乾燥した後、さらに、二次再結晶させた後、1200℃×5時間の純化処理を行う仕上焼鈍を施し、製品コイルとした。なお、仕上焼鈍の雰囲気は、純化処理する1200℃保定時はH2、昇温時および降温時はN2とした。
なお、上記冷間圧延は、4スタンドのタンデム圧延機を用いて行い、各スタンド間の鋼板温度(時効温度)を200℃以下、かつ、各スタンド間の合計時間(時効時間)が10秒以下になるように調整して、実施例1と同様にして求めた(1)式左辺の値が2.0×10−7以下になるようにした。
次いで、上記冷延板の表面に、エッチング加工で。板幅方向に幅:100μm×深さ20μmの線状溝を、圧延方向に3mm間隔で形成する磁区細分化処理を施した。
次いで、MgOを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布、乾燥した後、さらに、二次再結晶させた後、1200℃×5時間の純化処理を行う仕上焼鈍を施し、製品コイルとした。なお、仕上焼鈍の雰囲気は、純化処理する1200℃保定時はH2、昇温時および降温時はN2とした。
上記リバース圧延機での冷間圧延は、5パスで行い、各パスの巻き取り温度(時効温度T)が100℃以下、次パスまでの待機時間(時効時間t)が10分以下になるように調整して、各パスにおける(1)式左辺の値が5.0×10−8以下、4パス間合計で2.0×10−7以下になるようにした。
次いで、MgOを主体とする焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布、乾燥した後、二次再結晶させた後、1220℃×4時間の純化処理を行う仕上焼鈍を施した。なお、仕上焼鈍の雰囲気は、純化処理する1220℃保定時はH2、昇温時および降温時はArとした。
その後、上記仕上焼鈍後の鋼板表面に、鋼板の圧延方向に2.5mm間隔で、鋼板の幅方向に電子ビームを照射し、磁区細分化処理を施した。
Claims (5)
- C:0.002〜0.10mass%、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含有し、かつ、Al:0.010〜0.050mass%およびN:0.003〜0.020mass%を含有し、あるいは、Al:0.010〜0.050mass%、N:0.003〜0.020mass%、Se:0.003〜0.030mass%および/またはS:0.002〜0.03mass%を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延して熱延板とし、熱延板焼鈍を施した後または熱延板焼鈍を施すことなく、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延して最終板厚の冷延板とし、脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布した後、仕上焼鈍する一連の工程からなる方向性電磁鋼板の製造方法において、
上記冷間圧延の最終冷間圧延における時効温度T(K)および時効時間t(s)が下記(1)式を満たし、かつ、
上記一次再結晶焼鈍の加熱過程の200〜700℃の区間を50℃/s以上で急速加熱するとともに、
250℃以上500℃未満のいずれかの温度で処理時間が0.5〜10秒の保定処理を1〜4回施し、500℃以上700℃以下のいずれかの温度で処理時間が0.5〜3秒の保定処理を1回または2回施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
記
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数) - C:0.002〜0.10mass%、Si:2.0〜8.0mass%、Mn:0.005〜1.0mass%を含有し、かつ、Al:0.015mass%未満、N:0.0050mass%未満、Se:0.0070mass%未満およびS:0.0050mass%未満を含有し、残部がFeおよび不可避的不純物からなる鋼素材を熱間圧延して熱延板とし、熱延板焼鈍を施した後または熱延板焼鈍を施すことなく、1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延して最終板厚の冷延板とし、脱炭焼鈍を兼ねた一次再結晶焼鈍を施し、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布した後、仕上焼鈍する一連の工程からなる方向性電磁鋼板の製造方法において、
上記冷間圧延の最終冷間圧延における時効温度T(K)および時効時間t(s)が下記(1)式を満たし、かつ、
上記一次再結晶焼鈍の加熱過程の200〜700℃の区間を50℃/s以上で急速加熱するとともに、
250℃以上500℃未満のいずれかの温度で処理時間が0.5〜10秒の保定処理を1〜4回施し、500℃以上700℃以下のいずれかの温度で処理時間が0.5〜3秒の保定処理を1回または2回施すことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法。
記
(ただし、T:時効温度(K)、t:時効時間(s)、D:Cの拡散係数) - 上記鋼素材は、上記成分組成に加えてさらに、Ni:0.010〜1.50mass%、Cr:0.01〜0.50mass%、Cu:0.01〜0.50mass%、P:0.005〜0.50mass%、Sb:0.005〜0.50mass%、Sn;0.005〜0.50mass%、Bi:0.005〜0.50mass%、Mo:0.005〜0.100mass%、B:0.0002〜0.0025mass%、Te:0.0005〜0.0100mass%、Nb:0.0010〜0.0100mass%、V:0.001〜0.010mass%およびTa:0.001〜0.010mass%のうちから選ばれる1種または2種以上を含有する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。
- 冷間圧延後のいずれかの段階で、鋼板表面に圧延方向と交差する方向に溝を形成して磁区細分化処理を施すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
- 絶縁皮膜を被成した鋼板表面に、圧延方向と交差する方向に連続的または断続的に電子ビームあるいはレーザーを照射して磁区細分化処理を施すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015051643A JP6041110B2 (ja) | 2014-03-17 | 2015-03-16 | 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014053517 | 2014-03-17 | ||
JP2014053517 | 2014-03-17 | ||
JP2015051643A JP6041110B2 (ja) | 2014-03-17 | 2015-03-16 | 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015193921A JP2015193921A (ja) | 2015-11-05 |
JP6041110B2 true JP6041110B2 (ja) | 2016-12-07 |
Family
ID=54433199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015051643A Active JP6041110B2 (ja) | 2014-03-17 | 2015-03-16 | 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6041110B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4032996A4 (en) | 2019-09-18 | 2022-10-19 | Nippon Steel Corporation | PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A CORNORATED ELECTRICAL STEEL SHEET |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07316657A (ja) * | 1994-05-24 | 1995-12-05 | Nippon Steel Corp | 低鉄損一方向性電磁鋼板の製造方法 |
JPH1030125A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-03 | Nippon Steel Corp | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
ITRM20110528A1 (it) * | 2011-10-05 | 2013-04-06 | Ct Sviluppo Materiali Spa | Procedimento per la produzione di lamierino magnetico a grano orientato con alto grado di riduzione a freddo. |
CN104160044B (zh) * | 2012-07-26 | 2016-01-13 | 杰富意钢铁株式会社 | 取向性电磁钢板的制造方法 |
JP5679090B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2015-03-04 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
JP5672273B2 (ja) * | 2012-07-26 | 2015-02-18 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
2015
- 2015-03-16 JP JP2015051643A patent/JP6041110B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015193921A (ja) | 2015-11-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9738949B2 (en) | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet | |
JP5737483B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5854233B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5610084B2 (ja) | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 | |
JP6260513B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6191826B2 (ja) | 磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6004183B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5839204B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2020084303A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6418226B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6206633B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5888525B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6137490B2 (ja) | 一次再結晶集合組織の予測方法および方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6041110B2 (ja) | 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP6143010B2 (ja) | 鉄損特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5846390B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JPWO2018151296A1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP5854236B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7197068B1 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP7338511B2 (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2011111653A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
KR20230159874A (ko) | 방향성 전자 강판의 제조 방법 | |
CN118176311A (zh) | 取向性电磁钢板的制造方法和取向性电磁钢板 | |
JP2016084540A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 | |
JP2018087366A (ja) | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151027 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160915 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161012 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161025 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6041110 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |