JPH02101120A - 磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH02101120A
JPH02101120A JP25090688A JP25090688A JPH02101120A JP H02101120 A JPH02101120 A JP H02101120A JP 25090688 A JP25090688 A JP 25090688A JP 25090688 A JP25090688 A JP 25090688A JP H02101120 A JPH02101120 A JP H02101120A
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JP
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annealing
electrical steel
hot
sheet
temp
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JP25090688A
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Hitoshi Yokouchi
仁 横内
Koji Yamazaki
幸司 山崎
Masayuki Takeda
武田 昌行
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222Hot rolling

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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
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  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は磁気特性の優れた方向性電磁鋼板を安価に製造
する方法に関する。
(従来技術) 方向性電磁鋼板は2次再結晶現象を利用して圧 3延面
に(110)面、圧延方向に<001>軸をもったGo
ss組織と称される2次再結晶を発達させることによっ
て得られる。この2次再結晶を発達させるためには仕上
焼鈍昇温過程の2次再結晶温度域までは1次再結晶粒成
長を抑制するいわゆるインヒビターが必要で現在ではA
IN、 MnS、 MnSe、 B N等があり、これ
らインヒビターとしての条件は脱炭焼鈍前に微細に析出
分散しておくことが重要である。
このため、熱間圧延に先立つスラブ加熱の際に、高温例
えば1300℃以上の温度に加熱してインヒビクー形成
元素を鋼中に十分に固溶させ、熱間圧延工程では可及的
に析出しないようにして、熱間圧延後から最終冷間圧延
の間でインヒビター析出焼鈍が行なわれている。例えば
特公昭46−23820号公報に示されるように、熱延
板焼鈍においてIVNの析出処理が行なわれ、特開昭5
2−77817号公報では最終冷延前の中間焼鈍でAI
Nの析出処理がなされている。
このようなインヒビター析出焼鈍を行なうことによって
、磁気特性の優れた電磁鋼板が得られる。
しかし、一方ではその分、製造工程が長くなり、また製
造に要する熱エネルギーもそれだけ多くなる。
従来からインヒビター析出焼鈍を省略または簡略化する
ための提案がなされており、例えば特開昭56−334
31号公報では、電磁鋼スラブを熱間圧延する工程にお
いて、仕上圧延後の捲取りを700〜1000℃程度の
高温とすることが、また高温捲取後に保熱し、さらには
象、冷することが提案されている。
かかる手段を採用することによってインヒビター析出焼
鈍を省略または簡略化する目的はある程度達成されるが
、一方ではインヒビター析出焼鈍を完全に省略した場合
には、仕上焼鈍後のコイル内に2次再結晶不良の細粒箇
所が生じることがあり、磁気特性が必ずしもコイル全長
にわたって良好であるとは限らない。これを避けるには
コイル全長にわたって、熱間圧延の開始から終了まで均
一な熱履歴をうけるようにすればよいが、実際のライン
では温度偏差が生じる。
(発明が解決しようとする課題) 本発明はインヒビター析出焼鈍を省略しても、2次再結
晶がコイル全長にわたって十分に発現し、これにより安
価で磁気特性の優れた方向性電磁鋼板を得ることのでき
る製造方法を提供することを目的とする。
(課題を解決するだめの手段) 本発明者等は前記目的を達成すべく検討したところ、電
磁鋼スラブの熱間圧延において、仕上圧延後の捲取温度
をコイルの長さ方向でコントロールすることが重要で、
これと捲取後の保温、冷却処理を組み合せるとよいこと
を見出した。
即ち、電磁鋼スラブを熱間圧延するにあたり、仕上温度
を900℃以上とし、その後の捲取りまでの冷却条件を
仕上熱間圧延鋼板の長さ方向に亘って変化させて、鋼板
全長の10%以内の先端部および後端部を中間部より緩
く冷却し、該先端部および後端部の温度を中間部より5
0℃以上200℃未満高くし、平均捲取温度700℃以
上で捲取り、次いで5〜60分保持し、水冷することに
よって本発明の目的を達成することが出来る。
この方法によると鋼板の全長にわたってインヒビターが
微細に析出分散して、その後の熱延板焼鈍等の析出焼鈍
を省略でき、磁気特性の優れた製品が得られる。
以下に、本発明について詳細に説明する。
まず、本発明が適用される電磁鋼スラブの成分組成は、
重量%で、 c : 0.02〜0.10%、St :
 2.0〜4.5%、 Mn : 0.02〜0.25%、 S : 0.005〜0.04%、 sol、N : 0.010〜0.065%、N : 
0.0030〜0.0120%を含み、さらに必要に応
じて、 Cu : 0.08%以下、 Sn : 0.03−0.50%、 Mo+0.10%以下、 Se : 0.001 〜0.10%、Sb:Q、10
%以下 の1種または2種以」−を含み、残部が鉄および不可避
的不純物からなっている。
Cばその含有量が少なくなると熱間圧延における捲取温
度を高(した場合に結晶粒が局部的に粗大化し、線状細
粒の一因とな名ので、これを防ぐべく0.02%以七と
する。一方、C含有量が多くなると脱炭焼鈍に長時間を
要しライン速度が低下する。また熱間圧延時に耳割れが
生しるので、0.10%以下とする。
Siは2.0%未満では磁気特性、特に鉄損が劣化する
。一方、その含有量が多くなると鋼が脆化し圧延性が低
下するので上限を4.5%とする。
MnはSと結合しインヒビターMnSを形成して2次再
結晶発現に寄与する成分であるが、その効果を奏するた
めには、Mnは0.02%以上0.25%以下、Sは0
.005%以上0.04%以下必要である。
s ol、 A/ (酸可溶A/)はNと結合してイン
ヒビターIVNを形成するが、インヒビターとして作用
するに必要な析出量および析出分散形態を得るために、
s ol、 JVは0.010%以上、Nは0.003
0%以−1−が必要である。一方、s ol、 IV量
が多くなると2次再結晶不良が生じるので、上限を0.
065%とする。
またN含有量が多くなると鋼板にブリスターと称する表
面欠陥を生じるので上限を0.0120%とする。
さらに磁気特性を向上させるために、必要に応じて、C
u、 Sn’、 Mo、 Sc、 Sbの1種または2
種以」−を含有させることができる。Cuはフォルステ
ライト被膜の改善を通して磁気特性を高める作用があり
、その効果を生じせしめるために0.08%以内の範囲
で含有させる。Snは粒界に偏析し2次再結晶を助長す
る作用と高温捲取りした場合にインヒビターを微細に析
出させる作用があり、そのためには0.03%以上0.
50%以下が必要である。Moとsbは粒界に偏析し、
2次再結晶に寄与する作用があり、その効果を奏するに
は、Moは0.10%以下、sbは0.10%以下の範
囲で含有する必要がある。SeはMnと結合し4MnS
eを形成し2次再結晶発現に寄与するが、その効果を奏
するためには0.001〜0.10%の範囲で含有さセ
る。
前述の成分元素を含み、残部が鉄および不可避的不純物
からなる電磁鋼スラブは、公知の方法で溶製され、連続
鋳造あるいは造塊〜分塊圧延により製造される。
電磁鋼スラブは例えば1300’C以上の温度で加熱後
、熱間圧延される。
この熱間圧延において、本発明では熱間仕上圧延温度を
900℃以上とする。この温度が低いとその後の熱延板
の捲取条件を組み合わせても再結晶不良となり、611
気特性が不安定となるので、仕上げ温度は900℃以上
とする。
熱間圧延後の捲取り条件は重要であり、仕上熱延板の先
端部と後端部は中間部より高い温度で捲取る。
捲取り工程およびその後の保温と冷却工程については実
験データを参照して述べる。
供試材は第1表に示す鋼成分組成の電磁鋼スラブを用い
て1350℃でスラブ加熱し、仕上温度1150〜10
00℃で熱間圧延を行ない、圧延後、仕上熱間圧延板の
長さ方向において冷却条件に差をつけ、第1表に示す如
く捲取温度を先端部、中間部、後端部と変化させて、捲
取った。捲取後、コイルを短時間保持し水冷した。その
後、脱スケールし、冷間圧延を圧下率85%にて行ない
、最終板厚を0.35m+++とじ、次いで脱炭焼鈍し
、MgOを塗布し1200℃で仕上焼鈍した。仕上焼鈍
後、鋼板の先端部、中間部、後端部における磁束密度B
 IQ、鉄損Wl?150を測定し、その結果を第1表
に示した。
この表から、中間部より先端部と後端部を50℃以上高
くして捲取り、捲取り後、5〜25分保温し、次いで水
冷したものは(試料符号1.3.5)鋼板の全長にわた
って磁束密度BIG、鉄損W1715゜がともに優れて
いることが判る。
このことから本発明では熱間圧延における捲取りは鋼板
の先端部と後端部を中間部より50℃以」二高い温度で
行なうように規定した。一方、その温度差が余りにも大
になり、先端および後端部が高温になると通根性が悪く
なり、形状劣化をきたすので、温度差の上限を200℃
未満とした。また、捲取温度の平均温度が低いと、熱延
板に伸延粒がそのまま存在し、線状細粒の原因となるの
で、平均温度を700℃以上とする。高温捲取りする先
端部および後端部の長さは、仕上熱間圧延板全長の10
%以内とする。その理由は、これが10%を超えると、
2次再結晶が不安定となるからである。好ましくは2〜
8%である。
捲取後、コイルを直ちに水冷せず5分〜60分保温した
後水冷する。保温は自己保有熱あるいは加熱源付保温カ
バーにて行なう。次いで水冷するが、水冷開始までの保
温時間が短かいとインヒビターIVNの析出が少なく、
また熱延板に長く伸びた伸延粒がそのまま存在し、2次
再結晶の進行を害するので5分以上とする。一方、保温
時間が長くなると鋼板表面の脱炭が過多となり、この場
合にも2次再結晶を不安定とするので60分以内とする
。好ましくは25分以内である。
その後はスケールを除き、冷間圧延する。冷間圧延は8
0%超95%以下の強圧下の1回冷延法が好ましい。な
お、中間焼鈍をはさんで2回以上の冷間圧延を行なって
もよいが、これでは製造コスト高となる。冷間圧延では
鋼板を例えば50〜300℃の温度としてパス間時効を
行なうことが好ましい。冷間圧延後は公知の方法で脱炭
焼鈍し、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、仕
上焼鈍する。
次に実施例について述べる。
第2表に示す試験材を用いて、同表に示す条件にて熱間
圧延、次いで保温、および冷却を行なった。次いで冷間
圧延し2.3 mm→0.35mmの板厚とし、MgO
を塗布し1200℃で仕上焼鈍した。得られた鋼板の磁
束密度BIGと鉄損WI7150を測定し、その結果を
同表に一緒に示す。
(発明の効果) 以上のように、本発明によると、熱延板焼鈍等のインヒ
ビター析出焼鈍を省略し得て、磁気特性が鋼板の全長に
わたってずくれた方向性電磁鋼板が安価に得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%でC;0.02〜0.10% Si;2.0〜4.5% Mn:0.02〜0.25% S:0.005〜0.04% sol、Al;0.010〜0.065% N;0.0030〜0.0120% 残部が鉄および不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを
    、熱間圧延し、1回または中間焼鈍を挟んで2回以上の
    冷間圧延し、脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し仕上焼鈍
    する方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上温度90
    0℃以上で熱間圧延し、仕上熱間圧延板全長の10%以
    内の先端部および後端部を中間部より50℃以上200
    ℃未満高くし、平均巻取温度700℃以上で巻取り、そ
    の後5〜60分保温し、水冷することを特徴とする磁気
    特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法。
  2. (2)重量%でC;0.02〜0.10% Si;2.0〜4.5% Mn;0.02〜0.25% S;0.005〜0.04% sol.Al;0.010〜0.065% N;0.0030〜0.0120% さらに、Cu;0.08%以下、Sn;0.03〜0.
    50%、Mo;0.10%以下、Sb;0.10%以下
    、Se:0.001〜0.10%の1種または2種以上
    を含み、残部が鉄および不可避的不純物からなる電磁鋼
    スラブを、熱間圧延し、1回または中間焼鈍を挟んで2
    回以上の冷間圧延し、脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し
    仕上焼鈍する方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上
    温度900℃以上で熱間圧延し、仕上熱間圧延板全長の
    10%以内の先端部および後端部を中間部より50℃以
    上200℃未満高くし、平均巻取温度700℃以上で巻
    取り、その後5〜60分保温し、水冷することを特徴と
    する磁気特性の優れた方向性電磁鋼板の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06116644A (ja) * 1992-10-05 1994-04-26 Nippon Steel Corp 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法
WO1998046802A1 (en) * 1997-04-16 1998-10-22 Acciai Speciali Terni S.P.A. New process for the production of grain oriented electrical steel from thin slabs
JP2006322469A (ja) * 2005-05-17 2006-11-30 Kenwood Corp ねじによる部材締着部の防水構造
JP2011190485A (ja) * 2010-03-12 2011-09-29 Jfe Steel Corp 方向性電磁鋼板の製造方法

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