JP7295394B2 - 無方向性電磁鋼板 - Google Patents

無方向性電磁鋼板 Download PDF

Info

Publication number
JP7295394B2
JP7295394B2 JP2019062667A JP2019062667A JP7295394B2 JP 7295394 B2 JP7295394 B2 JP 7295394B2 JP 2019062667 A JP2019062667 A JP 2019062667A JP 2019062667 A JP2019062667 A JP 2019062667A JP 7295394 B2 JP7295394 B2 JP 7295394B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
steel sheet
present
oriented electrical
content
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
Application number
JP2019062667A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020158871A (ja
Inventor
知江 ▲濱▼
浩志 藤村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2019062667A priority Critical patent/JP7295394B2/ja
Publication of JP2020158871A publication Critical patent/JP2020158871A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7295394B2 publication Critical patent/JP7295394B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

本発明は、表面性状に優れた無方向性電磁鋼板に関する。
無方向性電磁鋼板は、鉄損低減のため、Siを多く含有しており、熱延工程で生じる酸化によるスケールの除去が難しく、脱スケール性が著しく悪いことが知られている。これらが圧延時の押込み疵の原因となり、製品の表面性状を著しく悪化させる。この問題に対し、特許文献1~3では熱処理過程の雰囲気を制御しスケール構造を変化させる技術、特許文献4~6では機械的な変形または温度偏差による応力によりスケールを破壊する技術、特許文献7~11ではSnやCrなど鋼成分によりスケールを変質させる技術が開示されている。
特開平6-136444号公報 特開2009-13432号公報 特開2011-168824号公報 特開平7-113188号公報 特開2013-144825号公報 特開2018-66040号公報 特開平7-268568号公報 特開平10-147849号公報 特開2001-335897号公報 特開2003-247020号公報 特開2006-131963号公報
本発明は、表面性状に優れた無方向性電磁鋼板を提供することを目的としている。
上記の目的を達成すべく、本発明者らは次のような検討を行った。すなわち、上述したように、無方向性電磁鋼板における表面性状の悪化は、酸洗による脱スケールが悪いことが原因である。しかしながら、Siを高い濃度で含有する無方向性電磁鋼板においては、従来技術では脱スケールに伴う減量を高く制御したとしても、高い要求レベルの表面性状を満足する脱スケールを行うことは困難であった。その原因を調査した結果、従来の技術では脱スケール後においてわずかなスケールの残存やスケール剥離後の鋼板表面の過度な荒れを回避できないことが考えられた。本発明者らは、この課題を解決するには、スケールそのものの改質が必要だと判断した。そこで、無方向性電磁鋼板の添加成分について種々検討した結果、Znの添加が酸洗による脱スケール性の向上に有効であるとの知見を得た。本発明はかかる知見に基づくものであり、その要旨は次の通りである。
(1)質量%で、Si:2.10~4.00%、Zn:0.001~1.000%を含有し、さらに任意元素として、Mn:0.15%超、5.00%以下、Al:3.000%以下、Cu:3.00%以下、Cr:5.00%以下、Sn:0.50%以下、Sb:0.10%以下、Ca:0.020%以下、Mg:0.020%以下、La:0.020%以下、Ce:0.020%以下、Sr:0.020%以下、Ba:0.020%以下、Nd:0.020%以下、Pr:0.020%以下、Cd:0.020%以下、B:0.020%以下、を含有し、残部Feおよび不純物からなり、Si+Al+Mn>2.575、鋼板表面における蛍光X線によるSiスペクトル強度Isと表面を10μm以上化学研磨した地鉄面のSiスペクトル強度Ipとの比Is/Ip≦1.10であることを特徴とする、無方向性電磁鋼板。
本発明によれば、表面性状に優れた無方向性電磁鋼板を既存のプロセスで製造コストを大きく上昇させずかつ磁気特性を劣化させずに製造することが可能となる。本発明の無方向性電磁鋼板は、鋼板の製造ラインにおいて通常の熱間圧延、酸洗、冷間圧延、仕上げ焼鈍といった工程で製造することができる。
以下、本発明の実施の形態について説明する。
(化学組成)
本発明の無方向性電磁鋼板は、質量%で、Si:2.10~4.00%、Zn:0.001~1.000%を必須元素とし、並びに、残部:Fe、任意元素及び不純物元素、からなる。
最初に、必須元素について説明する。本発明において「必須元素」とは本発明効果を得るために含有することが必須となる元素である。
Si:2.10~4.00%
シリコン(Si)は鋼の電気抵抗を高め、鉄損を低減する。さらに、Siは、鋼板の集合組織を電磁鋼板に好ましいものとして磁束密度を向上させる。また鋼板の強度を高めるためにも含有される。また、本発明が課題とする酸洗性はSi含有量が低い鋼板では問題とならず本発明の対象にはならない。さらに、Si含有量が低い鋼板では酸洗性が問題とならないため、Zn添加による本発明効果自体が発揮されない。これらを考慮し、Siの含有量は、2.10%以上とする。一方、Siの含有量が多過ぎると、鋼の磁束密度が低下し、また、冷間加工性が低下し、冷間圧延時に鋼板に割れが発生する場合がある。したがって、Si含有量は2.10~4.00%とする。Si含有量の好ましい下限は2.20%であり、さらに好ましくは2.30%、さらに好ましくは2.50%、さらに好ましくは3.10%である。一方、Si含有量の好ましい上限は3.60%であり、さらに好ましくは3.40%である。
Zn:0.001~1.000%
Znは酸洗性を制御し、鋼板の表面性状を良好にする。含有量が0.001%未満では、Si含有に起因する酸洗性の低下を改善する効果を得ることができない。また、本願ではZnは製鋼工程で溶鋼に添加することを前提としているが、Znを多量に添加した場合、通常の溶鋼処理過程でZnはヒュームとして系外に排出されるため、設備改造コストなどを考慮すると多量の含有は工業的に困難となる。また多量のZnの含有は、Znの偏析による表面疵の増大や金属間化合物の形成による圧延性の低下などの原因ともなるため、上限を1.000%とする。好ましくは0.001%超、さらに好ましくは0.002%超、さらに好ましくは0.006%超、さらに好ましくは0.011%超、さらに好ましくは0.021%超、さらに好ましくは0.026%超、さらに好ましくは0.030%超、さらに好ましくは0.050%超である。上限については、好ましくは0.600%未満、さらに好ましくは0.400%未満、さらに好ましくは0.300%未満、さらに好ましくは0.200%未満、さらに好ましくは0.100%未満である。
なお、上記範囲であれば、Znの含有による磁気特性への影響は問題とはならない。
残部:Fe、任意元素および不純物元素
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の残部はFeである。ただし、磁気特性を含めた各種特性の改善を目的として、Feの一部に代えて、任意元素を含有してもよい。さらに不純物を含有することも許容される。
まず、任意元素について説明する。本発明において「任意元素」とは適切な範囲内であれば含有しても本発明効果を消失させることはなく、本発明効果を得るという観点では含有量はゼロでも構わないが、公知または非公知を問わず他の効果を目的として含有させることでのメリットが考えられ、意図的に残存させたり、積極的に添加し得る元素を言う。
例えば、次の元素が挙げられる。各数値は、各元素が公知の目的で添加される場合の上限値の例であるが、これを超える量であっても、上述の通り本発明の効果を損なわない範囲で添加が可能である。
質量%で、
Mn:5.00%以下
Al:3.000%以下
Cu:3.00%以下
Cr:5.00%以下
Sn:0.50%以下
Sb:0.10%以下
Ca:0.020%以下
Mg:0.020%以下
La:0.020%以下
Ce:0.020%以下
Sr:0.020%以下
Ba:0.020%以下
Nd:0.020%以下
Pr:0.020%以下
Cd:0.020%以下
B:0.020%以下
Mnは鋼の電気抵抗を高め、鉄損を低減する。さらに、Mnは、鋼板の集合組織を電磁鋼板に好ましいものとして磁束密度を向上させる。また鋼板の強度を高めるため、または硫化物を粗大化させ結晶粒成長を促進することで鉄損を低減させる目的で添加される。しかし、過剰な添加は磁束密度を低下させるので、5.00%以下とする。
また、Mnは鋼板の酸洗性にも強い影響を与える元素である。このため、ある程度のMnを含有する鋼板において、本発明効果が有効に作用する。本発明効果が顕著に得られる対象となる鋼板としては、好ましくは0.07%超、さらに好ましくは0.15%超、さらに好ましくは0.16%以上、さらに好ましくは0.50%超、さらに好ましくは0.80%超である。一方、Mn含有量が高くなると酸洗性の改善効果が小さくなるので、Mn含有量の好ましい上限は4.50%であり、さらに好ましくは4.00%である。
Alは通常、脱酸剤として添加されるが、Alの添加を抑えSiにより脱酸を図ることも可能である。また、Alは鋼板の酸洗性にも強い影響を与える元素である。このため、ある程度のAlを含有する鋼板において、本発明効果が有効に作用する。本発明効果が顕著に得られる対象となる鋼板としては、好ましくは0.006%超、さらに好ましくは0.007%以上、さらに好ましくは0.010%超、さらに好ましくは0.050%超である。脱酸の効果とAlNの粗大化を促進するには、0.100%以上とすることが好ましい。積極的に添加しAlNの粗大化を促進するとともに固有抵抗増加により鉄損を低減させることもできるが、3.000%を超えると脆化が問題になるため、上限を3.000%以下とする。
一方、Al含有量が高くなると酸洗性の改善効果が小さくなるので、Al含有量の好ましい上限は2.700%であり、さらに好ましくは2.400%である。
本発明が課題とする鋼板の酸洗性への強い影響を考慮すると、Si、MnおよびAlについては、その合計含有量を特定の範囲内に規定することが好ましい。特に酸洗性が問題となる鋼種に本発明を適用することを考えるのであれば、Si含有量、Mn含有量、Al含有量の合計(Si+Mn+Al)が、2.300%以上、さらには2.700%以上、さらには3.100%以上であることが好ましい。一方で、酸洗性の改善効果の大きさを考慮すれば、Si+Mn+Alは、7.000%以下、さらには6.000%以下であることが好ましい。
Cuは無方向性電磁鋼板において、フェライト結晶中に微細に析出し、鉄損を悪化させずに強度を上げるために利用される。Cu含有量が3.00超では、粗大な析出物が形成され、鉄損が増大する。
また、Cuは鋼板の酸洗性にも影響を与える元素である。このため、ある程度のCuを含有する鋼板において、本発明効果が有効に作用する。本発明効果が顕著に得られる対象となる鋼板としては、好ましくは0.02%超、さらに好ましくは0.03%超、さらに好ましくは0.05%超、さらに好ましくは0.10%超である。一方、Cu含有量が高くなると酸洗性の改善効果が小さくなるので、Cu含有量の好ましい上限は2.70%であり、さらに好ましくは2.40%である。
Crは鋼板の電気抵抗を高め、鉄損を低減することに加え、耐食性を向上させる効果を有する。ただし、過剰な含有は磁気特性を劣化させるため、上限を5.00%とする。
また、Crは鋼板の酸洗性にも影響を与える元素である。このため、ある程度のCrを含有する鋼板において、本発明効果が有効に作用する。本発明効果が顕著に得られる対象となる鋼板としては、好ましくは0.02%超、さらに好ましくは0.04%超、さらに好ましくは0.05%超、さらに好ましくは0.10%超である。一方、Cr含有量が高くなると酸洗性の改善効果が小さくなるので、Cr含有量の好ましい上限は4.00%であり、さらに好ましくは3.00%である。
Sn、Sbは磁気特性にとって好ましい結晶方位を発達させることが知られている。ただし、過剰な含有は磁気特性を劣化させるとともに、本発明による酸洗性改善効果を阻害するため、特にSbは本発明による酸洗性改善効果を阻害する効果が大きい。各元素とも上限を0.50%とする。好ましくは0.30%以下、さらに好ましくは0.20%以下である。特にSbに関しては、さらに好ましくは0.10%以下、さらに好ましくは0.04%以下、さらに好ましくは0.02%以下である。
Ca、Mg、Sr、Ba、Ce、La、Nd、Pr、Cdは硫化物を、特にBは窒化物を粗大化させることで熱処理工程での結晶粒の成長性を改善し、低鉄損化に寄与する。ただし、過剰な含有は磁気特性を劣化させるとともに、本発明による酸洗性改善効果を阻害するため、各元素とも上限を0.020%とする。
これら元素は、公知の目的に応じて含有させればよいため、含有量の下限値を設ける必要はなく、下限値が0%でもよい。また言うまでもないが、公知でない効果を狙って元素が添加される場合であっても、含有により本発明の効果が失われていないのであれば、その元素は本発明における任意添加元素と判断する。上記した任意添加元素はあくまでも例示であり、本発明の無方向性電磁鋼板は、その効果が失われない限り、他の元素を任意添加元素として含有することができる。上記各元素は公知の範囲で添加可能であるが、本発明鋼板における好ましい含有量は任意元素の合計で5%以下である。
次に、不純物元素について説明する。本発明において「不純物元素」とは適切な範囲内であれば含有しても本発明効果を消失させることはなく、本発明効果を得るという観点では含有量はゼロでも構わないが、含有するメリットはほとんどなく、公知または非公知を問わず電磁鋼板としての製造過程または使用環境において悪影響を及ぼすため、基本的にゼロ(に近いこと)が好ましい元素を言う。なお、不純物には、電磁鋼板を工業的に製造するときに、原料としての鉱石、スクラップ、又は製造環境等から不可避的に混入されるものおよび除去が困難な元素を含む。不純物として、次のような元素が例示される。
C:0.005%以下
Cは磁気特性を劣化させる場合があるので0.005%以下とすることが好ましい。製造コストの観点からは溶鋼段階で脱ガス設備によりC量を低減しておくことが有利で、0.003%以下とすれば磁気時効抑制の効果が著しく、0.002%以下とすることがさらに好ましく、0.0015%以下がさらに好ましい。0%であっても構わない。
S:0.010%以下
Sは硫化物を形成し磁気特性、特に鉄損を劣化させる場合があるので、Sの含有量はできるだけ低いことが好ましく0%であっても構わない。本発明では0.01%以下が好ましく、さらに好ましくは0.004%以下、さらに好ましくは0.002%以下、さらに好ましくは0.001%以下である。
Se:0.010%以下
SeはMnとの析出物を形成し磁気特性、特に鉄損を劣化させる場合があるので、Seの含有量はできるだけ低いことが好ましく0%であっても構わない。本発明では0.010%以下が好ましく、さらに好ましくは0.004%以下、さらに好ましくは0.002%以下、さらに好ましくは0.001%以下である。
P:0.03%以下
Pは固溶体強化により抗張力を高める効果の著しい元素である。また酸洗性に影響を及ぼし、少量を含有させることで酸洗を促進する効果を発揮することもあるが、この目的ではあえて添加する必要はない。0%であっても構わない。0.03%を超えると脆化が激しく、工業的規模での熱延、冷延等の処理が困難になるため、上限を0.03%とすることが好ましく、さらに好ましくは0.01%以下である。
N:0.0050%以下、
NはCと同様に磁気特性を劣化させるので0.0050%以下とすることが好ましい。また、窒化物の生成による磁気特性劣化を避けるためNは低い方が好ましく、0.0027%以下とすれば磁気時効や微細な窒化物形成による特性劣化の抑制効果は顕著で、さらに好ましくは0.0022%、さらに好ましくは0.0015%以下、0%であっても構わない。
上述以外の不純物元素としては、例えば、O、Ti、V、W、Nb、Zr、Moが挙げられる。これらの元素はいずれも、粒成長を抑制し磁気特性を劣化させる場合がある。上記各元素の好ましい含有量はいずれも、0.05%以下である。
なお、上記では、様々な元素を任意元素と不純物元素に分けて説明したが、このような分類は本発明の意図するところではない。すなわち、本発明効果を消失させない範囲で添加できる元素について、説明の便宜上、所望の効果を狙って意図的に添加される元素を任意元素として説明し、特別な効果を狙ったものでない元素を不純物元素としているに過ぎない。例えば任意元素として説明した元素であっても、その含有量が特定の効果を発揮するには十分でないような場合は、不純物と分類することでも良い。不純物の合計含有量の上限の目途としては、3%程度が挙げられる。
本発明に係る無方向性電磁鋼板の化学成分は、鋼の一般的な分析方法によって測定すればよい。例えば、無方向性電磁鋼板の化学成分は、ICP-AES(Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry)を用いて測定すればよい。具体的には、無方向性電磁鋼板から採取した35mm角の試験片を、島津製作所製ICPS-8100等(測定装置)により、予め作成した検量線に基づいた条件で測定することにより、化学組成が特定される。なお、CおよびSは燃焼-赤外線吸収法を用いて測定し、Nは不活性ガス融解-熱伝導度法を用いて測定すればよい。
本発明では特に規定しないが、本発明に係る無方向性電磁鋼板の表面に、一般的に無方向性電磁鋼板に設けられる被膜を、形成してもよい。これらは、例えば、絶縁被膜などと呼ばれる。
ただし、この被膜は、本発明に係る無方向性電磁鋼板の必須の要素ではない。本発明で規定すべき無方向性電磁鋼板の上記の化学組成は、その基材となる鋼板の組成であり、被膜を有する無方向性電磁鋼板においては表面の被膜を除去した後に測定するものとする。
電磁鋼板の絶縁皮膜等を除去する方法としては、例えば次のものがある。まず、絶縁皮膜等を有する電磁鋼板を、NaOH:10質量%+HO:90質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、80℃で15分間、浸漬する。次いで、HSO:10質量%+HO:90質量%の硫酸水溶液に、80℃で3分間、浸漬する。その後、HNO:10質量%+HO:90質量%の硝酸水溶液によって、常温で1分間弱、浸漬して洗浄する。最後に、温風のブロアーで1分間弱、乾燥させる。これにより、後述の絶縁皮膜が除去された鋼板を得ることができる。
または研削等により絶縁皮膜等を除去しても良い。
(製造方法)
本発明の無方向性電磁鋼板は、前記成分を含む鋼を溶製し、連続鋳造で鋼スラブとし、ついで熱間圧延、冷間圧延および仕上げ焼鈍することによって製造することができる。また、これらの工程に加え絶縁皮膜の形成や脱炭工程など行っても構わない。
(鋳造工程)
スラブは周知の方法で製造される。例えば、転炉又は電気炉等で溶鋼を製造する。製造された溶鋼に対して脱ガス設備等で二次精錬して、上記化学組成を有する溶鋼とする。溶鋼を用いて連続鋳造法又は造塊法によりスラブを鋳造する。鋳造されたスラブを分塊圧延してもよい。
本発明の特徴であるZnを含有させる方法は特に限定するものではないが、Znは溶鋼処理においてヒュームとして系外に排出されやすい元素として知られており、溶鋼においてZnを添加する際の注意点を説明しておく。ヒュームとしての排出を抑制し、添加効率を高めるため、Znは合金または金属間化合物として添加することが有効である。合金としては例えばCu-Zn合金(黄銅)、Fe-Zn合金や、金属間化合物としては例えばCuZn、CuZn、FeZn10などの形で添加できる。
(熱間圧延工程)
上述の化学組成を有するスラブを1000~1200℃に加熱する。具体的には、スラブを加熱炉又は均熱炉に装入して、炉内にて加熱する。加熱炉又は均熱炉での上記加熱温度での保持時間は、例えば、30~200分である。
加熱されたスラブに対して、複数回パスの圧延を実施し、鋼板(熱延板)を製造する。すなわち、加熱したスラブを粗圧延し、続いて仕上げ圧延を行えばよい。仕上げ温度は800~1000℃であり、圧延を完了した鋼板は適宜冷却されて、400~850℃の温度で巻き取られる。
詳細は後述するが、鋼中のZnにより本発明効果を発揮する良好な脱スケール性を有するスケール構造に制御するためには、特に熱間圧延における温度降下過程で、900℃超の温度から900℃に到達した後、600℃に達するまでの時間HTを30秒以上、好ましくは1分以上とすることが好ましい。この温度領域で鋼中のZnがスケール中または鋼材とスケールの界面に偏析するものと思われ、鋼板表面に形成されるスケールを酸洗工程での良好な脱スケール性を有するものとするのに好都合となる。
(熱延板焼鈍工程)
本実施形態による無方向性電磁鋼板の製造方法では、熱間圧延工程後、冷間圧延工程前に、焼鈍工程(一般的に熱延板焼鈍工程と呼ばれる)を実施してもよい。一般的には、900~1150℃、10~120秒である。
(酸洗工程)
熱間圧延の後、熱延板焼鈍を実施する場合は熱延板焼鈍の前または後であって、冷間圧延工程前に、ショットブラスト工程及び/又は酸洗工程を実施する。本発明鋼はこの酸洗工程での酸洗性を良好にし、最終製品の表面性状が好ましいものとなる。ショットブラスト工程では、熱間圧延工程後の鋼板に対してショットブラストを実施して、熱間圧延工程後の鋼板の表面に形成されているスケールを破壊して除去する。酸洗工程では、熱間圧延工程後の鋼板に対して酸洗処理を実施する。酸洗処理は、例えば、塩酸水溶液を酸洗浴として利用する。酸洗により鋼板の表面に形成されているスケールが除去される。熱間圧延工程後であって、冷間圧延工程前に、ショットブラスト工程を実施して、次いで、酸洗工程を実施してもよい。また、熱間圧延工程後であって冷間圧延工程前に、酸洗工程を実施して、ショットブラスト工程を実施しなくてもよい。
本発明の特徴であるZnは上記の酸洗工程の直前までに鋼板表面に形成されるスケールの構造を変化させることで発明効果を発揮していると考えられる。詳細は不明であるが、鋼中に含有するZnは鋳造以降の熱処理過程における鋼板(鋼材)表面の酸化過程で、母鋼板とスケールの界面やスケール内部に偏析し、酸洗において剥離しやすいスケール構造になる。特にショットブラストを施すことにより鋼板表面性状の改善効果が顕著になることから、加工によるスケールの破壊に影響を及ぼしている、言い換えると、Znは鋼板表面のスケールを加工により破壊されやすい構造のスケールに変化させているものと考えられる。
この観点では、本発明でのZnによる効果に対して、同じく母鋼板とスケールの界面やスケール内部に偏析しスケール構造を変化させると考えられる、Si、Mn、Al、Cu、Crの含有量が本発明効果の大きさに比較的強い影響を及ぼすことは合理的でもある。
(冷間圧延工程)
熱間圧延工程の後、酸洗工程を実施した鋼板に対して、冷間圧延工程を実施する。
冷間圧延工程では、複数回パスによって圧延を実施する場合、冷間圧延途中で焼鈍処理(中間焼鈍)を実施してもよい。また例えばリバース圧延により、圧延工程途中でコイルに巻き取られる時間で時効しながら圧延する。
冷間圧延工程における圧下率(冷延率)は、88%以上とすることが好ましい。また、冷延温度が80~300℃となるように冷間圧延、いわゆる温間圧延を行っても良い。
(仕上げ焼鈍工程)
冷間圧延工程後の鋼板(冷延板)に対して、仕上げ焼鈍を実施する。仕上げ焼鈍温度は、例えば700~1100℃、仕上げ焼鈍温度での保持時間は10~120秒である。
(その他の工程)
本実施形態による無方向性電磁鋼板の製造方法はさらに、仕上げ焼鈍工程後にコーティング工程を実施してもよい。コーティング工程では、仕上げ焼鈍工程後の鋼板の表面に、絶縁コーティングを施す。
絶縁コーティングの種類は特に限定されない。絶縁コーティングは有機成分であってもよいし、無機成分であってもよい、絶縁コーティングは、有機成分と無機成分とを含有してもよい。無機成分は、例えば、重クロム酸-ホウ酸系、リン酸系、シリカ系等である。有機成分は、例えば、一般的なアクリル系、アクリルスチレン系、アクリルシリコン系、シリコン系、ポリエステル系、エポキシ系、フッ素系の樹脂である。塗装性を考慮した場合、好ましい樹脂は、エマルジョンタイプの樹脂である。加熱及び/又は加圧することにより接着能を発揮する絶縁コーティングを施してもよい。接着能を有する絶縁コーティングは、例えば、アクリル系、フエノール系、エポキシ系、メラミン系の樹脂である。
なお、コーティング工程は任意の工程である。したがって、仕上げ焼鈍工程後にコーティング工程を実施しなくてもよい。
なお、本実施形態による無方向性電磁鋼板は、上述の製造方法に限定されない。前述した化学組成を有する無方向性電磁鋼板を製造することができれば、上記製造方法に限定されない。
以上、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板について説明したが、本発明は、上記に限定されるものではない。上記は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
(実施例1)
表1、2に示す各成分(質量%)を含有し、残部はFeおよび不可避不純物からなる鋼種S01~S62を真空溶解にてスラブを鋳造し、さらに熱間圧延にて2mm厚の熱延鋼板を作成した。この際、熱間圧延における温度降下過程で、900℃超の温度から900℃に到達した後、600℃に達するまでの時間HTを5分とした。さらに900℃60s均熱にて熱延板焼鈍を実施した。そして、濃度5%、温度85℃の塩酸溶液中に50s浸漬する酸洗により脱スケールし、冷間圧延によって0.30mm厚さとした。得られた冷延板について、950℃40s均熱の仕上げ焼鈍を実施し、さらにアクリル系の絶縁コーティングを施し、無方向性電磁鋼板を作成した。
各無方向性電磁鋼板について、絶縁コーティングをアルカリ除去した鋼板表面を蛍光X線にてSiスペクトル強度Isを計測するとともに、表面を10μm以上化学研磨(ペーパー研磨)した地鉄面のSiスペクトル強度Ipを計測した。母鋼板表層でのSi濃度は表面に残留するSi酸化物量に相当し、その濃度の上昇は内部酸化に起因するものと考えられることから、上記スペクトル強度の比Is/Ipを内部酸化の程度として換算した。Is/Ipが1.10以下であれば、無方向性電磁鋼板の母鋼板の表層領域に内部酸化物は殆ど残留していない状態となるため、鋼板の表面性状は良好となる。一方、Is/Ipが1.10を超えると、鋼板の表面性状が悪化する。よって本実施例では、Is/Ipが1.10以下の例を発明例、1.10超となった例を比較例とした。得られた結果を表1、2に示す。
なお、本実施例では絶縁コーティングを施した無方向性電磁鋼板の絶縁コーティングを除去した後にSiスペクトル強度を計測しているが、絶縁コーティングを施さない場合は、直接、鋼板表面を計測すれば良い。
Figure 0007295394000001
Figure 0007295394000002
表1、2に示す評価結果から、本開示の効果を確認することができる。これについて注意すべき点を説明する。
本発明が注目すべき酸洗性は特にSiにより、さらにMnおよびAlにより大きく変化することは前述の通りである。例えば、Si、さらにはMnおよびAlの含有量が低い鋼種においては、Znの含有に関わらず上記Is/Ipの値は小さくなり、表面性状は問題とならない範囲になりうる。
本開示は特にZn添加によって効果が発現するものであるが、その効果を評価する際は、Zn以外の成分は基本的に同一とした鋼板において比較されるべきである。本実施例においては、S01~S04に対するS05~S08、S19~S24に対するS25~S30、S31~S35に対するS36~S40、S41~S43に対するS44~S46、S47~S49に対するS50~S52、S53~S57に対するS58~S62として、本開示の効果が確認できるように成分を調整している。
また、S09~S18は、特定成分系鋼種において単純にZn含有量を変化させた際の特性変化を確認するように成分を調整している。
この点を考慮した特性比較により、本発明範囲内でZnを添加した鋼板は、磁気特性の劣化などなく、表面性状の改善が図られている。
(実施例2)
表1、2に示すうちの一部の鋼種について真空溶解にてスラブを鋳造し、さらに熱間圧延にて2mm厚の熱延鋼板を作成した。この際、熱間圧延における温度降下過程で、900℃超の温度から900℃に到達した後、600℃に達するまでの時間HTを変化させた。さらに950℃60s均熱にて熱延板焼鈍を実施した。そして、濃度5%、温度85℃の塩酸溶液中に50s浸漬する酸洗により脱スケールし、冷間圧延によって0.20mm厚さとした。得られた冷延板について、1050℃30s均熱の仕上げ焼鈍を実施し、さらにアクリル系の絶縁コーティングを施し、無方向性電磁鋼板を作成した。使用鋼種および熱間圧延での温度降下条件(熱間圧延における温度降下過程で、900℃超の温度から900℃に到達した後、600℃に達するまでの時間HT)を表2に示す。
得られた無方向性電磁鋼板の表面性状を上記実施例1と同様に評価した。得られた結果を表3に示す。
Figure 0007295394000003
本発明範囲内でZnを添加した鋼板(S04、S23、S33)では、Si含有量が低く表面性状が問題とならない鋼板(S01)およびZnを含有しない鋼板(S08、S29、S38)と比較し、熱間圧延での温度降下条件による表面性状の変化が大きく、この温度領域で酸化スケールの構造が変化していることが示唆される。そしてこの条件を適切に制御することで、発明効果をより顕著に得られることがわかる。

Claims (1)

  1. 質量%で、Si:2.10~4.00%、Zn:0.001~1.000%を含有し、さらに任意元素として、
    Mn:0.15%超、5.00%以下、
    Al:3.000%以下、
    Cu:3.00%以下、
    Cr:5.00%以下、
    Sn:0.50%以下、
    Sb:0.50%以下、
    Ca:0.020%以下、
    Mg:0.020%以下、
    La:0.020%以下、
    Ce:0.020%以下、
    Sr:0.020%以下、
    Ba:0.020%以下、
    Nd:0.020%以下、
    Pr:0.020%以下、
    Cd:0.020%以下、
    B:0.020%以下、
    を含有し、残部Feおよび不純物からなり、
    Si+Al+Mn>2.575、
    鋼板表面における蛍光X線によるSiスペクトル強度Isと表面を10μm以上化学研磨した地鉄面のSiスペクトル強度Ipとの比Is/Ip≦1.10
    であることを特徴とする、無方向性電磁鋼板。
JP2019062667A 2019-03-28 2019-03-28 無方向性電磁鋼板 Active JP7295394B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019062667A JP7295394B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 無方向性電磁鋼板

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019062667A JP7295394B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 無方向性電磁鋼板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020158871A JP2020158871A (ja) 2020-10-01
JP7295394B2 true JP7295394B2 (ja) 2023-06-21

Family

ID=72642041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019062667A Active JP7295394B2 (ja) 2019-03-28 2019-03-28 無方向性電磁鋼板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7295394B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118638989A (zh) * 2024-08-16 2024-09-13 鞍钢股份有限公司 一种实现无取向高牌号高硅薄带连退热处理的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001335897A (ja) 2000-05-24 2001-12-04 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
WO2018117640A1 (ko) 2016-12-20 2018-06-28 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
WO2018220837A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板
WO2018220838A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板
WO2018220839A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101901313B1 (ko) * 2016-12-19 2018-09-21 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001335897A (ja) 2000-05-24 2001-12-04 Kawasaki Steel Corp 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板
WO2018117640A1 (ko) 2016-12-20 2018-06-28 주식회사 포스코 무방향성 전기강판 및 그 제조방법
WO2018220837A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板
WO2018220838A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板
WO2018220839A1 (ja) 2017-06-02 2018-12-06 新日鐵住金株式会社 無方向性電磁鋼板

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020158871A (ja) 2020-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108463569B (zh) 无取向性电磁钢板及其制造方法
JP6512412B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR102244171B1 (ko) 무방향성 전기 강판 및 그 제조 방법
JP7299511B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP6825681B2 (ja) 方向性電磁鋼板およびその製造方法
KR102653156B1 (ko) 무방향성 전자 강판 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법
KR102668145B1 (ko) 무방향성 전자 강판
JP2018135556A (ja) 電磁鋼板、及びその製造方法
JP6443355B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP7235058B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP6801464B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
WO2019181952A1 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法および方向性電磁鋼板
JP7295394B2 (ja) 無方向性電磁鋼板
JP7231895B1 (ja) 無方向性電磁鋼板とその製造方法
JP5287641B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP6844110B2 (ja) 一方向性電磁鋼板の製造方法及び一方向性電磁鋼板用原板の製造方法
JP7299512B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
JP7315857B2 (ja) 方向性電磁鋼板の製造方法
WO2016157760A1 (ja) 缶用鋼板およびその製造方法
KR20230006645A (ko) 전자 강판의 제조 방법
JP2021123766A (ja) 方向性電磁鋼板、および方向性電磁鋼板の製造方法、ならびに焼鈍分離剤
JP2007321180A (ja) 光学ピックアップ部品のカバー材用表面処理鋼板、その製造方法およびその製造方法により製造された光学ピックアップ部品のカバー材
RU2805838C1 (ru) Способ производства листа анизотропной электротехнической стали
JP7230931B2 (ja) 一方向性電磁鋼板の製造方法
JP7222444B1 (ja) 無方向性電磁鋼板及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211104

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221215

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230123

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: 20230509

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230522

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7295394

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151