JPH02104620A - 低鉄損の無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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） 本発明は鉄損が低く、磁束密度の高い無方向性電磁鋼板
の製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来の電磁鋼板は鉄損を低くする手段として一般に固有
抵抗増加による渦電流損低下の観点からＳｌあるいはＭ
等の含有量を高める方法が用いられてきた。また、これ
らの合金成分を添加せずに優れた電磁特性を得る方法と
して冷延・焼鈍板に数％のスキンパス圧延を行い、ユー
ザーで打ち抜き加工をした後、ひずみ取り焼鈍を行う方
法がある（特開昭６０−１７０１４号公報など）。

これらの従来法では一般に仕上熱延を８００℃以上とし
、捲取温度が低く、再結晶が十分進行していない場合、
高温の熱延板焼鈍を行った後７５％以上の冷延を行い高
温短時間焼鈍を施して製品としていた。ただし、後者の
セミプロセスでは前記したように、その上に数％のスキ
ンバス圧延を行っている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明が解決しようとする課題は、鉄損を下げるために
添加する高価な合金元素の添加量の減少と圧延プロセス
の省略である。

（課題を解決するための手段） 本発明はかかる課題を解決するために、Ａｒ３変態点以
下で行う圧延の前のフェライト粒の平均粒径が２００μ
ｍ以上の重量％でＣ：　ｏ、ｏｓ％以下、Ｎ：ｏ、ｏｌ
ｏ％以下、Ｓｉ：１１％以下、Ｍｒｚｌ、５％以下、Ｐ
　：　０．１５％以下、ｓ：０．０１０％以下、Ｍ：０
．３％以下、及び必要に応じてＢをＢ／Ｎで１．５以下
含み、残部がＦｅと不可避不純物よりなる鋼をＡｒｚ変
態点以下、５００℃以上の温度域で少なくとも３０％の
圧延を行い、５００℃以上の温度で仕上げたのち、再結
晶処理を施すことを特徴とする鉄損が低く、磁束密度の
高い無方向性電磁鋼板を製造する方法を提供するもので
ある。

以下、本発明の構成要件の限定理由について説明する。

なお、以下の説明中の％は重量％である。

まず、本発明鋼の化学成分において、Ｃは鉄損改善のた
めには少ない方が好ましく、かつ時効による磁性劣化を
生じないためには０．００５％以下が好ましい。しかし
、本発明法のプロセスではＣが０．０５％まで鉄損向上
の効果が確認されたので、Ｃ量の上限を０．０５％とし
た。Ｓｉは鉄損改善の目的で添加するが、Ｓｉ：ｆｔが
増加するほど磁束密度が低くなると共に本発明の製造法
により得られる鉄損の従来法で製造される時の鉄損に対
する優位差が小さくなるばかりでなく本発明の主旨の一
つである合金添加によるコスト高を抑制する意味からも
Ｓｔ添加量の上限は１％とする。Ｎも鉄損改善のために
は少ない方がよく、本発明鋼では０．０１０％を条件と
した。特にＡＩＮの析出を抑制し゛鉄損を下げる場合は
Ｂを添加してＢＮを析出させることが望ましいが、Ｂ／
Ｎが１．５超になると過剰Ｂが磁性を悪化させるので、
Ｂ［の上限をＢ／Ｎで１．５と定めた。本発明鋼でＳｉ
量が少ない場合、鋼板が軟質になり過ぎ、打抜き作業が
難しくなるのを防ぐため強度を上げる目的でＰを添加し
ている。Ｐの添加は鉄損の改善にもなるが、０．１５％
を超えると熱間加工性が悪化し、熱延割れなどが発生す
る危険があるので上限を０．１５％とした。

ＩＶはＳｉと同様鉄損改善の目的で添加してもよいが合
金添加によるコスト高を抑制する意味から上限を０．３
０％とした。また、ＭｎはＰと同様に強度増加のために
添加するが、１．５％超になると変態点が低下し、焼鈍
時にフェライト−オーステナイト変態が生じやすくなり
磁性の劣化がみられるので添加量の上限は１．５％とし
た。また、Ｓは磁性向上に有害なＭｎＳ等の非金属介在
物を生成するので０．０１０％以下にしなければ安定し
た磁性改善効果が得られない。

次に加工条件の限定について述べる。

＾ｒ３変態点（Ａｒｓ（”Ｃ）　＝９１６　５０９Ｇ−
６４Ｍｎ＋３３Ｓｉ＋５０７Ｖ＋２５０Ｐ　）以下で行
う圧延の前のフェライト粒の平均粒径を２００ｎ以上と
したのは、この条件よりフェライト組織が細かくなると
、最終製品の磁性が劣化するためである。

本発明者らはＡｒ、変態点以下の温度域で行う圧延の前
の粒径と圧延後の再結晶集合組織の関係を調べ、粒径が
ある大きさ以上になり、圧延温度がある範囲にあると、
磁性に好ましい（１００）方位が強く発達することを見
いだした。

従来、粗大粒を圧延した場合に生成する再結晶粒の方位
は（１１０）方位が主体であると報告されているが、本
発明者らはこのような粗大粒組織の材料の圧延温度と再
結晶集合組織の関係を詳細に調べ、ある温度範囲で圧延
すると再結晶集合組織の主方位が（１００）に近い方位
になることを見いだした。

すなわち、Ａｒ、変態点以下で行う圧延の前のフェライ
ト粒の粒径がその後の集合組織形成に大きな影響を与え
、２０　ｏ、ｍ以上の平均粒径のフェライト組織を圧延
することが最終製品の磁性を向上させると考えられる。

Ａｒ３変態点以下で行う圧延の前のフェライト粒の平均
粒径を２００−以上にする手段は、鋳造スラブを冷却し
て得てもよいし、−度過冷されたスラブを再加熱して得
てもよい。

次にＡｒ、変態点以下、５００℃以上で少なくとも３０
％圧延しなければならない理由は、Ａｒ３変態点以下の
圧延で最終製品板の（１１１）強度が減少し他の強度、
特に（１００）強度があがり電磁特性が良くなり、かつ
その効果が十分表われる圧下率が３０％以上であるから
である。なお、この効果は板厚表面層のせん断変形を少
なくし、板厚方向での集合組織を均一化することにより
、より顕著になる。板厚表面層のせん断変形を少なくす
るために熱延ロールと鋼板の平均摩擦係数を０．２以下
にすることが好ましい。なお、この圧延温度の下限を５
００℃としたのは、これ未満の温度では動的ひずみ時効
が起こり、（１１０）方位がふえ、それが最終製品板の
（１００）方位の発達を妨げるばかりでなく変形抵抗も
高くなって鋼板の形状不良等が発生し製造上難点がある
ためである。

本発明鋼は高磁束密度、低鉄損を示すため、再結晶処理
をしたままでも、従来のセミプロセス材をひずみ取り焼
鈍した時の電磁特性に近い値を示すが、１０％未満のス
キンパスをしたセミプロセス材として使用しても、ひず
み取り焼鈍後従来材より高い磁束密度を示すため、セミ
プロセス材として用いることは本発明の主旨に反しない
。

（実施例） 表１に本発明鋼と比較鋼の成分、プロセス条件、そして
製品板の磁気特性を示す。これらの材料は連続鋳造鋳片
を再加熱せず直接熱延工程に送るか、１３５０℃から７
５・０℃の範囲で再加熱してから、実験用連続熱延ミル
により板厚０．５　ｍｍの熱延板に仕上げた。再結晶処
理として、は、８００〜８５０℃×２分の連続焼鈍を行
った。電磁特性はり、　Ｃ両方向の鉄損Ｗ、Ｓ、、。お
よび磁束密度Ｂ、。を示した。

また、熱延時の潤滑圧延をした時のＡｒｚ変態点以下、
５００℃以上の圧延の平均摩擦係数は０．２以下を示し
、無潤滑状態では約０．２８を示した。この摩擦係数は
実測した先進率より計算で求めた値である。

表１の実施例Ｎｏ、　１〜Ｎα９は基本成分系の材料で
ある。そのうち、Ｎｏ、　１からＮＯ６３はＡｒ１変態
点以下の圧延の前のフェライト粒径が磁性に及ぼ、す影
響を示す例であるが、粒径が２００μ１未満になると鉄
損が顕著に高くなることが分る。実施例のに４は潤滑圧
延の効果を示す例であるが、潤滑圧延を行うことにより
鉄損が改善されることが分る。

実施例隘５は従来法のＡｒ３変態点を超える温度で仕上
げた後、８３％冷延をし、８００℃で２分間連続焼鈍し
た比較材で、本発明鋼に比べると鉄損が著しく高いこと
が分る。Ｎα６とＮα７は鉄損に及ぼす仕上げ温度の影
響を示したもので、仕上温度が５００℃未満になると鉄
損が急激に上昇することが分る。加熱条件の影響は実施
例Ｎα１．に２゜Ｎα６に示すが、Ｎα１は８００℃で
再加熱を行った後熱延した材料、Ｎ１１１２は１２００
℃で再加熱した後、オーステナイト域で６６％の圧延を
行い、その後Ａｒ、変態点以下で引き続き熱延を行った
材料、そしてＮα６は鋳造−圧延の直結プロセス（ＣＣ
−ＤＲ）による材料であるが、本発明鋼は加熱条件にか
かわらず従来法の比較鋼に比べ著しく低い鉄損を示すこ
とが分る。

阻８とＮα９は薄鋳片を熱延したものであるが、Ａｒｓ
変態点以下、５００℃以上の温度域の合計圧下率が３０
％未満であると鉄損が大きく劣化することを示す。

実施例Ｎ（ＬＩＯ〜Ｎ（Ｌｉ２はＢ、　Ｓｉ、　　Ｃ，
Ｍｎ、　　Ｐを本発明に従って添加した例を示したもの
で、それぞれ本発明鋼の特性と漱５で示したと同様の従
来法によって得られた比較鋼の特性を対比して示す。

各鋼種共に本発明鋼の電磁特性が従来鋼より著しく優れ
ていることが分る。

（発明の効果） 本発明の方法によれば、同等の電磁特性を得るのに合金
元素（特にＳｔ量）を大幅に低減できるばかりでなく、
従来、同成分ではセミプロセス（フルプロセス後スキン
パス圧延を行い、ユーザーで最終的なひずみ取り焼鈍を
行う）でしか得られなかったような優れた電磁特性をこ
のスキンバス＋ひずみ取り焼鈍のプロセスのほかに冷延
工程も省略して得ることができ、低コ女トで高品質の無
方向性電磁鋼板を提供することができるので産業上稗益
するところが大である。

手続補正書（自発） 平成元年１　月１８日

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｒ＿３変態点以下で行う圧延の前のフェライト
   粒の平均粒径が２００μｍ以上の重量％でＣ：０．０５
   ％以下、Ｎ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１％以下、Ｍｎ
   ：１．５％以下、Ｐ：０．１５％以下、Ｓ：０．０１０
   ％以下、Ａｌ：０．３％以下で残部がＦｅと不可避不純
   物よりなる鋼をＡｒ＿３変態点以下、５００℃以上の温
   度域で少なくとも３０％の圧延を行い、５００℃以上の
   温度で仕上げたのち、再結晶処理を施すことを特徴とす
   る低鉄損の無方向性電磁鋼板の製造方法。
2. （２）ＢをＢ／Ｎで１．５以下含む請求項１記載の鋼を
   、Ａｒ＿３変態点以下、５００℃以上の温度域で少なく
   とも３０％の圧延を行い、５００℃以上の温度で仕上げ
   たのち、再結晶処理を施すことを特徴とする低鉄損の無
   方向性電磁鋼板の製造方法。
3. （３）Ａｒ＿３変態点以下、５００℃以上の温度域の３
   ０％以上の圧延を、潤滑を施し、ロールと鋼板の平均摩
   擦係数を０．２以下として行う請求項１または２記載の
   低鉄損の無方向性電磁鋼板の製造方法。