JP7393692B2 - 無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板、無方向性電磁鋼板、およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2020年2月20日に、日本に出願された特願2020-027000号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
(2)本発明の別の態様に係る無方向性電磁鋼板は、質量%でC:0.0050%以下、Si:0.5%以上3.5%以下、Mn:0.1%以上1.5%以下、Al:0.1%以上1.5%以下、Cu:0.010%以上0.10%以下、Sn:0.010%以上0.20%以下、を含み、残部がFe及び不純物からなり、表面から深さ5μmまでの範囲に0.12%以上のCuの濃度ピーク値を有する。
(3)本発明の別の態様に係る無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板の製造方法は、上記(1)に記載の前記無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板の製造方法であって、製鋼工程、及び熱延工程を備え、前記熱延工程は、スラブ加熱、粗圧延、仕上圧延、及び巻取を含み、前記熱延工程の前記スラブ加熱における空気比を1.0以上1.2以下とし、前記熱延工程の前記仕上圧延の直前の粗圧延鋼板の温度を1000℃以上1050℃以下とし、前記熱延工程の前記仕上圧延における仕上圧延温度を930℃以上970℃以下とし、前記熱延工程の前記巻取における巻取温度を750℃以上800℃以下とする。
(4)本発明の別の態様に係る無方向性電磁鋼板の製造方法は、上記(2)に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法であって、酸洗工程、冷延工程及び仕上焼鈍工程を備え、前記冷延工程では、上記(1)に記載の無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板を冷間圧延する。
(5)上記(4)に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法では、前記酸洗工程において用いられる酸洗溶液がチオ硫酸塩を含んでもよい。
以下、熱延鋼板及び無方向性電磁鋼板の成分について説明する。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板においては、その表層のCu濃化層を規定する。まず、熱延鋼板の表面から深さ10μmまでの間に、Cuの濃度がピークを持つ必要がある。さらに、Cuの濃度ピーク値が0.12%に満たないと、熱延鋼板の酸化が進み、製品板として良好な表面品位が得られない。従って、本実施形態に係る熱延鋼板では、その表面から深さ10μmまでの範囲に0.12%以上のCuの濃度ピーク値を有することとする。熱延鋼板の表面から深さ10μmまでの範囲におけるCuの濃度ピーク値が、0.13%以上、0.14%以上、0.15%以上、又は0.20%以上であってもよい。熱延鋼板の表面から深さ10μmまでの範囲におけるCuの濃度ピーク値の上限値は特に制限されないが、例えばCuの濃度ピーク値を1.00%以下、0.90%以下、0.70%以下、又は0.65%以下としてもよい。
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板においても、熱延鋼板と同様に、その表層のCu濃化層を規定する。ただし、無方向性電磁鋼板は熱延鋼板を冷間圧延して得られるものである。上述した、Cuピーク位置が好ましい範囲内にある熱延鋼板を冷間圧延して得られた無方向性電磁鋼板においては、その表面から深さ5μmまでの間にCuの濃度がピークを持つことが通常である。そのため、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、その表面から深さ5μmまでの範囲に0.12%以上のCuの濃度ピーク値を有することとする。Cuの濃度ピーク値が0.12%に満たないと、熱延鋼板の段階で酸化が進み、製品板として良好な表面品位が得られない。無方向性電磁鋼板の表面から深さ5μmまでの範囲におけるCuの濃度ピーク値が、0.13%以上、0.14%以上、0.15%以上、又は0.20%以上であってもよい。無方向性電磁鋼板の表面から深さ5μmまでの範囲におけるCuの濃度ピーク値の上限値は特に制限されないが、例えばCuの濃度ピーク値を1.00%以下、0.90%以下、0.70%以下、又は0.65%以下としてもよい。
前処理:熱延鋼板又は無方向性電磁鋼板の表面を洗浄する。無方向性電磁鋼板が絶縁皮膜を備える場合は、絶縁皮膜を除去してから洗浄する。さらに、アルゴンスパッタリングによって熱延鋼板又は無方向性電磁鋼板表層数nmを除去する。
測定:GDSを用いて、Cu濃度の深さ方向の分布を測定する。これにより、図1に例示されるようなCu濃度チャートが得られる。この濃度チャートに示されるCu濃度ピークの位置及び高さに基づいて、Cuの濃度ピークが所定位置に含まれるか否か、及びその濃度が所定範囲内であるか否かを判別する。
次に本実施形態に係る無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板、および無方向性電磁鋼板の製造方法について説明する。
表1に記載の化学成分を有するスラブを、表2に記載のスラブ加熱条件、及び仕上圧延条件で熱延して、表3に示す熱延鋼板を得た。これら表において、発明範囲外の値には下線を付した。これら熱延鋼板に対して、以下の方法による評価を実施した。
(1)Cu濃度ピーク値の測定
前処理:熱延鋼板の表面を洗浄した。さらに、アルゴンスパッタリングによって熱延鋼板表層数nmを除去した。
測定:GDSを用いて、Cu濃度の深さ方向の分布を測定して、Cu濃度チャートを得た。この濃度チャートに示されるCu濃度ピークの位置及び高さに基づいて、Cuの濃度ピークが所定位置に含まれるか否か、及びその濃度が所定範囲内であるか否かを判別した。表3には、Cu濃度ピークの高さ(Cu濃度ピーク値)を記載した。
(2)酸洗時のスケール残りの評価(酸洗後スケール評価)
熱延鋼板を6%塩酸溶液に60秒浸漬した後、断面を鏡面研磨し、内部酸化層の厚み(即ち、スケールの厚み)を光学顕微鏡で測定した。測定で得られたスケール厚みが1μm以下であるものを、スケール評価良好な熱延鋼板と判定した。なお、スケールの厚み測定は、走査型電子顕微鏡を用いて行っても構わない。
一方、比較例c1~c8は、酸洗時のスケール残りが多かった。
具体的には、比較例c1は、厚さ5μmのスケール残りが確認された。
比較例c2は、厚さ6μmのスケール残りが確認された。
比較例c3は、厚さ8μmのスケール残りが確認された。
比較例c4は、厚さ15μmのスケール残りが確認された。
比較例c5は、厚さ13μmのスケール残りが確認された。
比較例c6は、厚さ11μmのスケール残りが確認された。
比較例c7は、厚さ10μmのスケール残りが確認された。
比較例c8は、厚さ18μmのスケール残りが確認された。
表1に記載の化学成分を有するスラブを、表2に記載のスラブ加熱条件、及び仕上圧延条件で熱延して、熱延鋼板を得た。これら熱延鋼板を、酸洗、熱間圧延、及び仕上焼鈍して、表4に示す無方向性電磁鋼板を得た。表4において、発明範囲外の値には下線を付した。なお、酸洗条件は8%塩酸で90秒浸漬とした。これら無方向性電磁鋼板のCu濃度ピーク値を、上述の熱延鋼板と同じ方法で評価した。さらに、これら無方向性電磁鋼板の表面品位を光学顕微鏡の断面観察によって評価した。具体的には、仕上焼鈍後の無方向性電磁鋼板の断面を鏡面研磨し、スケールの厚みを光学顕微鏡で測定した。観察で得られたスケール厚みが1μm以下であるものを、製品表面品位が良好な無方向性電磁鋼板と判定した。なお、仕上焼鈍後に絶縁皮膜が塗布された無方向性電磁鋼板について、高温のアルカリ溶液等に浸漬することで絶縁皮膜を除去して、水洗した後に、スケールの厚みを評価してもかまわない。また、スケールの厚み測定は、走査型電子顕微鏡を用いて行っても構わない。
一方、比較例d1~d8は、酸洗時のスケール残りが多かった。
具体的には、比較例d1は、厚さ5μmのスケール残りが確認された。
比較例d2は、厚さ6μmのスケール残りが確認された。
比較例d3は、厚さ8μmのスケール残りが確認された。
比較例d4は、厚さ9μmのスケール残りが確認された。
比較例d5は、厚さ12μmのスケール残りが確認された。
比較例d6は、厚さ10μmのスケール残りが確認された。
比較例d7は、厚さ7μmのスケール残りが確認された。
比較例d8は、厚さ11μmのスケール残りが確認された。
Claims (5)
- 質量%で
C:0.0050%以下、
Si:0.5%以上3.5%以下、
Mn:0.1%以上1.5%以下、
Al:0.1%以上1.5%以下、
Cu:0.010%以上0.10%以下、
Sn:0.010%以上0.20%以下、を含み、
残部がFe及び不純物からなり、
表面から深さ10μmまでの範囲に0.12%以上のCuの濃度ピーク値を有する
ことを特徴とする無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板。 - 質量%で
C:0.0050%以下、
Si:0.5%以上3.5%以下、
Mn:0.1%以上1.5%以下、
Al:0.1%以上1.5%以下、
Cu:0.010%以上0.10%以下、
Sn:0.010%以上0.20%以下、を含み、
残部がFe及び不純物からなり、
表面から深さ5μmまでの範囲に0.12%以上のCuの濃度ピーク値を有する
ことを特徴とする無方向性電磁鋼板。 - 請求項1に記載の前記無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板の製造方法であって、
製鋼工程、及び熱延工程を備え、
前記熱延工程は、スラブ加熱、粗圧延、仕上圧延、及び巻取を含み、
前記熱延工程の前記スラブ加熱における空気比を1.0以上1.2以下とし、
前記熱延工程の前記仕上圧延の直前の粗圧延鋼板の温度を1000℃以上1050℃以下とし、
前記熱延工程の前記仕上圧延における仕上圧延温度を930℃以上970℃以下とし、
前記熱延工程の前記巻取における巻取温度を750℃以上800℃以下とする
ことを特徴とする無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板の製造方法。 - 請求項2に記載の前記無方向性電磁鋼板の製造方法であって、
酸洗工程、冷延工程及び仕上焼鈍工程を備え、
前記冷延工程では、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板用の熱延鋼板を冷間圧延する
ことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 前記酸洗工程において用いられる酸洗溶液がチオ硫酸塩を含むことを特徴とする請求項4に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
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