JPH02182830A - 磁気特性の優れた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】 く産業上の利用分野〉 この発明は磁気特性の優れた無方向性電磁鋼帯の製造方
法に係わり、とくに磁束密度が高く、鉄損の低い無方向
性電磁鋼帯の製造方法に関するものである。

く従来の技術〉 無方向性電磁鋼帯は各種のモーターなどの回転機や変圧
器、安定器などの静止器の鉄心材料に用いられ、これら
の電気機器の小型化、高効率化には、使用される電Ｍ１
綱帯の磁束密度の向上及び鉄損の低減が必要である。

ところで、無方向性電磁鋼帯の磁性を向上させるために
は冷間圧延前の素材の結晶粒径を大きくすればよいこと
は公知である。

発明者らは先に特開昭５７−３５６２８号公報において
電磁鋼素材を熱間圧延する際、熱間圧延終了温度をその
鋼の化学成分に応じて（１）式において表わされるＡｒ
ｓ変態点温度、 Ａｒ３＝　（　８９１−９００（Ｃ％）　＋５０　（３
４％）　　８８（Ｍｎ％）　　＋　　１９０　（Ｐ％）
＋　　３８０　（八２％））　℃・・−・・−・（１）
以上となし、次いで二〇熱延鋼帯をＡ、変態温度以下の
温度で３０秒以上１５分以下の時間焼鈍することにより
冷間圧延前の電磁鋼帯の結晶粒の粗大化を図って磁気特
性を向上させる方法を提案した。

しかしこの方法は冷間圧延前の結晶粒粗大化に必要な熱
延鋼帯の焼鈍時間が最短で３０秒と比較的短時間ではあ
るが、これでも連続焼鈍での高速化に対しては難点であ
った。

一方、特開昭５８−１３６７１８号公報には熱間圧延を
上述と同じく鋼中成分によって定まるＡｒｓ変態点温度
より５０℃を越えて高くはない範囲内のＴ相領域で終了
し、その巻取温度をＡ、変態点以下から７００　’Ｃ以
上にし、熱延鋼帯のフェライト結晶粒度をＮｏ、４以下
の粗大粒にして磁性の向上を図る方法が開示されて・い
る、また特開昭５４−７６４２２号公報には熱間圧延後
の巻取温度７５０〜１０００℃とし、コイルの保有熱に
よる自己焼鈍により結晶粒度Ｎｏ。

５〜６に再結晶させて磁性向上を図る方法が提案されて
いる。

しかしこれら熱延後の巻取温度７００℃以上にして冷間
圧延前の結晶粒を大きくして磁性を改善する方法は、熱
延綱帯焼鈍を省略できるが、巻取温度が高いためコイル
の内、外巻部及びエツジ部がコイル中心部より速（冷え
るのでコイル内温度差が大きくなり、最終的にはコイル
全域に亘って均一な磁性が得られないこと及び熱延鋼帯
の酸洗による脱スケール性が悪い等の欠陥がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 以上のことから鑑みて、本発明の目的は熱延鋼帯の焼鈍
時間の短縮化をはかり、また酸洗での脱スケール性がよ
くし、製造コストの低減下を達成した磁束密度が高く、
鉄損も低い無方向性電磁鋼帯の製造方法を提案すること
である。

く課題を解決するための手段〉 本発明は、低炭素鋼スラブを熱間圧延し、次いでこの銅
帯に焼鈍を施し、１回又は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧
延により製品板厚としたのち焼鈍を施す無方向性電磁鋼
帯の製造方法において、該スラブの組成を、重量％でＣ
：　０．０２％以下、　ＳｉもしくはＳｉ＋　Ａｊ！　
：　　１．５％以下、　Ｍｎ：　　１．０％以下。

Ｐ：０．２％以下、　ｓｂ及び／又はＳｎ　：　０．１
０％以下。

必要に応じてＢをＢ／Ｎで０．５〜２．５含み残部実質
的にＦｅとし、熱間圧延をＡｒ２変態変態上り５０’Ｃ
を越えて高くはない範囲内のｒｔＩｊＪＩ域で終了した
のち、熱延鋼帯を６００〜７００℃の温度で巻取り、次
いでこの熱延鋼帯をＡ、変態温度未満の比較的高温域で
５秒以上３０秒未満の焼鈍を施すことを特徴とする特許 造方法である。

ところで無方向性電磁鋼帯には規定の磁気特性を付与し
て製鉄所から出荷されるいわゆるフルプロセス成品のほ
か鋼帯を打抜き、せん断などの加工後に、いわゆる歪取
り焼鈍を施すことにより初めて規定の磁気特性が得られ
るようにした中間製品的セミプロセ・ス成品がある．こ
れらのフルプロセスあるいはセミプロセス用電磁綱帯は
何れもその製造工程から、１回の冷間圧延による場合と
、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延を行う場合とに分けら
れ、１回の冷間圧延による方法は磁束密度が高い特１枚
があり、２回の冷間圧延による方法は主として２回目の
冷間圧下率が２０％以下の軽圧下とするもので若干の磁
束密度の低下があるが、鉄損値がよい特徴がある。

この発明は冷間圧延前の熱延鋼帯の結晶粒径を極めて短
時間の熱延鋼帯焼鈍により、粗大化させることで上記冷
延１回法及び２回法のフルプロセス又はセミプロセス成
品の何れに適用しても優れた磁気特性を得ることができ
る。

〈作　用〉 この発明はＴ相温度域で、熱間圧延を終え、熱延後の巻
取温度を６００〜７００゜Ｃとし、しかるのちＡ，変態
温度未満の比較的高温域で熱延鋼帯焼鈍を行うがこの際
Ｃが０．０２％より多いと巻取り後及び熱延鋼帯焼鈍で
の結晶粒の成長を阻害する．さらに無方向性型・磁鋼帯
では成品の磁性及び磁気時効による劣化の面からｃｌを
０．　００４％以下とする必要があり素材のＣ景が多過
ぎると最終焼鈍時に脱炭させるに際し、鋼板表面に磁気
的に有害な酸化層を生成するのみならず脱炭不良を招い
て磁性を劣化させる。従って、この発明では素材のＣｆ
１ｌを０．０２％以下に限定する。

この発明は熱間圧延終了温度をその鋼のγ相領域とする
が、ここにＳｉもしくは（Ｓｉ＋ＡｉＶ、）が１．５％
を超えて多量になるとα相が存在する温度が高くなって
熱延を終了する温度が必然的に高温になることから事実
上熱間圧延が困難になる。従ってＳｉもしくは（ｓｔ＋
ａｆｆｉ）ｉを１．５％以下とする。

Ｍｎは脱酸剤として、又はＳによる熱間脂性を抑制する
ため添加されるが、１．０％を越えるとコストの上昇を
招くのでＭｎは１．０％以下とする。

Ｐは電磁鋼帯の硬度を高め、打抜性を向上させるために
添加されることがあるが、０．２０％より多いと板が脆
くなるので０．２０％以下にする必要がある。

ｓｂ及びＳｎは集・合組織の改善により磁束密度を向上
させるが、ｓｂ及びＳｎの１ｍ又は２種の合計が０．１
θ％を超えると、かえって磁気特性を劣化させるので単
独または併用する場合でも含有量は０．１０％以下に限
定した。

なお、公知の如く、Ｂを本発明において添加すればへｌ
脱酸により残留したＡ２とＮの微細析出物の生成を抑え
て、ＢＮ＋Ａｊ！Ｈの比較的大きな析出となり、その結
果結晶粒成長性がよ（なり、鉄損が向上するがＢがＢ／
Ｎで２．５を超えるとＢの効果が少なくなり、またコス
ト高となる。ＢがＢ／Ｎで０．５未満になるとＢの効果
が無くなるのでＢはＢ／Ｎで０．５〜２．５とする。

この発明では熱間圧延終了温度をその鋼素材の化学成分
に応じて次式、 Ａｒ５−　［８９１−９００（Ｃ％）　＋５０　（Ｓｔ
％）　　８８（Ｍｎ％）＋１９０（Ｐ％）＋　　３８０
　（八２％））　℃・−・・・−（１）に従って算出さ
れるＡｒ３変態点温度より５０℃を越えて高くはない範
囲内のγ相領域とする。熱間圧延終了温度をその鋼のγ
相領域のできるだけ低温域とすることで熱間加工を容易
にし、同時に熱間圧延につづく巻取後の自己焼鈍と引続
く熱延鋼帯焼鈍により結晶粒を粗大化できる。この理由
は上述のγ相領域の低温域で熱間加工することで変態に
より生ずるα粒の核生成個所である１粒界や変形帯をよ
り多く存在せしめて、変態後のα粒を著しく微細にする
ことにより、巻取後の自己焼鈍と引続く熱延＃ｉｉ！帯
焼鈍で粗大粒成長が起き易くするためである。

熱間圧延終了温度がＡｒ、変態点温度より低いα＋Ｔ相
域又はα相領域になると、それがたとえ８５０℃以上の
高温域であっても熱間圧延後に微細な結晶粒は得られず
、鋼帯の自己焼鈍や熱延鋼帯焼鈍後にこの発明のような
粗大な結晶粒は得ることはできない。

次に熱延鋼帯の巻取温度は７００℃を越えると前述の特
開昭５８−１３６７１８号公報の如く、巻取後の自己焼
鈍のみで粗大粒となるが、コイル内の磁性バラツキが大
きく、かつ脱スケール性が悪くなる。

巻取温度が６００℃未満だと、自己焼鈍による粒成長が
不足し、引続く熱延綱帯焼鈍を施しても５〜３０秒の短
時間で粗大粒化が起こらない、従って、巻取温度は６０
０℃〜７００℃にする。

熱延鋼帯焼鈍の温度はＡ、変態温度以下だとα−γ変態
が起こり、磁性に好ましくない集合Ｍ織となるので、温
度はＡ、変態温度未満の比較的高温域とした。またＡ、
変態温度以下での保持時間は５秒未満だと粒成長不足と
なり、３０秒以上とすると粒成長に対して有利であるが
、短時間の熱延鋼帯焼鈍に不向きであるばかりでなく、
脱スケール性が悪くなり不経済であることから、保持時
間は５秒以上３０秒未満とした。この熱延鋼帯焼鈍の下
限温度は特に限定しないが、短時間焼鈍なので、Ａ、変
態温度直下付近の温度が好適である。

つぎに、本発明を実施例について説明する。

〈実施例〉 実施例１ 転炉で溶製し、真空脱ガス処理した溶鋼を連続鋳造し、
Ａ−Ｒまでのスラブを造った。それらの化学成分はＣ：
　０．００３５％、　Ｓｉ　：　０．２２％、　Ｍｎ　
：　０．２５％、Ｐ：０゜０２１％、Ａｌ：　０．００
１０％、　Ｓｂ　：　０．０２％。

Ｓｎ　：　０．０２％を含み残部実質的にＦｅであった
。

この化学成分に従い計算式（１）にて求めたＡ　ｒ　３
変態点温度は８８１℃であった。またＡ、変態点温度は
９６０”Ｃであった。

上記各スラブを１２６０℃に加熱し、第１表に示した如
き熱間圧延仕上温度及び巻取温度で２．３Ｍ厚さの熱延
綱帯とし、引続く熱延鋼帯焼鈍を第１表に併記した条件
で連続処理した。ついで、これらの熱延綱帯を塩酸々洗
し、１回の冷間圧延で０．５０胴厚さに仕上げたのち、
８００″Ｃ１分間の連続光輝焼鈍を施した。

これらの成品と需要家での歪取焼鈍を想定した７５０“
Ｃ２時間の歪取焼鈍後の磁性及びコイル内の磁性バラツ
キ、併せて熱延鋼帯焼鈍後の粒度Ｎｏ。

と熱延鋼帯焼鈍後の酸洗による脱スケール性の良否を第
１表に示した。

これらから、この発明の適合例は比較例に対して、短時
間の熱延鋼帯焼鈍で粗大粒が図れ高い磁束密度Ｂ５０が
得られ、かつ脱スケル性が良く、コイル内の磁性バラツ
キも小さいことが明らかであ実施例２ 実施例１と同様な方法でＣ：　０．００４２％、５ｉｌ
ｏ。

０８％、Ｍｎ　；　０．５８％、　　Ｐ　　：　　０．
０２５％、　八Ｉｌ：　０．０００８％、　Ｓｂ　：　
０．０４％、を含み残部実質的ＦｅからなるスラブＳ−
Ｗを造った。これらの化学成分から計算式（１ンにより
求めたＡｒ、変態点温度は８４８℃であった。またＡ、
変態点温度は９２８℃であった。

これらのスラブを第２表に示したような熱間仕上圧延温
度、巻取温度で熱延鋼帯とし、次いで熱延鋼帯焼鈍を施
したのち、塩酸酸洗を行い、次に冷延により０．５０ｍ
ｍ厚とし、つづいて７２０”Ｃ１分間の連続光輝焼鈍を
施して成品に仕上げた。第２表に粒度Ｎｏ、脱スケール
性及びコイル内磁性バラツキを記した０本発明の適合例
は短時間の熱延鋼帯焼鈍により粗粒化が起こり、その結
果、磁束密度Ｂ５０が高く、磁性バラツキも小さく脱ス
ケール性もよいことが明らかである。

実施例３ 実施例１と同様な方法でＣ：　０．００３５％、Ｓｉ：
１．Ｑ％、　Ｍｎ　：　０．２５％、　Ｐ　：　０．０
２５％、　　Ａｆ　：　０．０００９％。

Ｓｎ　：　０．０４％、を含み残部実質的Ｆｅからなる
スラブｘ、ｙ、ｚを造った。これらの化学成分により計
算式（１）から求めたＡｒｓ変態点温度は９２０’Ｃで
あった。またＡ、変態点温度は１０００″Ｃであった。

これらのスラブを熱間圧延により熱延鋼帯とし、次いで
熱延鋼帯焼鈍を施したのち、塩酸々洗し、引続き１回の
冷間圧延で０．５０ｍ厚さに圧延し、つづいて８８０℃
１分間の連続焼鈍を施して成品に仕上げた。第３表に熱
間圧延仕上温度２巻取温度、熱延鋼帯焼鈍条件及び磁性
を示した。第３表から、本発明の適合例は磁束密度Ｂ５
０が高く、かつ生産性。

安定性に優れている。

実施例４ 実施例１と同様な方法でＣＦ　０．００４０％、Ｓｉ：
０．２５％、　Ｍｎ　：　０．２７％、ＰｉＯ，０４％
、　＾ｊ！　：　０．０００７％、　Ｓｂ：　　０．０
３８％を含み残部実質的ＦｅからなるスラブＡ１．Ａ２
．Ａ３を造った。これらの化学成分より計算式（１）か
ら求めたＡｒｚ変態点温度は８８４℃であった。またＡ
、変態点温度は９６４℃であった。

これらのスラブを熱間圧延により熱延鋼帯とし、次いで
熱延鋼帯焼鈍を施したのち、塩酸々洗し、第１回目の冷
間圧延で０．５４ｍｍ厚さにし、ついで７５０℃１分間
の中間連続焼鈍を行い引続き、２回目の冷間圧延で圧下
率７％にして０．５０ｍｍＷ−さのセミプロセス成品を
造った。第４表に７５０℃２時間の歪取焼鈍後の磁性、
熱間圧延と熱延鋼帯焼鈍条件および脱スケール性、コイ
ル内磁性バラツキを示した。本発明の適合例は磁束密度
Ｂ５０が高く、かつ生産性および品質の安定性に優れて
いる。

実施例５ 実施例と同様な方法で、Ｃｊ　０．００３６％、Ｓｉ：
０．０９％、　　Ｍｎ　　：　　０．５８％、　　　Ｐ
　　：　　０．０２８　　％、　　八ｔ　　：　　０．
０００９％、　　Ｂ　：　０．００４５％（Ｂ／Ｎ　１
．５）を含み、残部実質的ＦｅからなるスラグＢ１−Ｂ
５を造った。これらの化学成分から計算式（１）により
求めたＡｒ＝変態点温度は８４７’Ｃであった。またＡ
、変態点温度は９２７℃であった。

これらのスラブを第５表に示したような熱間圧延仕上温
度、巻取温度で熱延鋼帯とし、次いで熱延鋼帯焼鈍を施
したのち、塩酸酸洗を行い、次に冷延により０．５０ｍ
ｍ厚さとし、続いて？２０’ＣＩ分間の連続光輝焼鈍を
施して成品に仕上げた。第５表に粒度漱、脱スケール性
及びコイル内磁性バラツキを記した０本発明の適合例は
磁束密度１３ｓａが高く、かつ生産性、安定性に優れて
いる。

〈発明の効果〉 以上の如く、化学成分を特定した熱延′ｗＪ帯の熱間圧
延仕上温度をＡｒ＝変態点温度より５０℃を越えて高く
はない範囲内のＴ相温度領域とし、この熱延鋼帯の巻取
温度を６００℃〜７００℃に限定し、かつこの熱延鋼帯
をＡ、変態点温度未満の温度で５秒以上３０秒未満の極
めて短時間の熱延鋼帯焼鈍を施すことにより、結晶粒の
粗大化が起こる。これによって、磁気特性の改善のみな
らず、脱スケール性もよく、安定した磁気特性を得るこ
とができる。

る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 低炭素鋼スラブを熱間圧延し、次いでこの鋼帯に焼鈍を
   施し、１回又は中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延により製
   品板厚としたのち焼鈍を施す無方向性電磁鋼帯の製造方
   法において、該スラブの組成を、重量％でＣ：０．０２
   ％以下、ＳｉもしくはＳｉ＋Ａｌ：１．５％以下、Ｍｎ
   ：１．０％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｓｂ及びＳｎのい
   ずれか１種または２種の合計が０．１０％以下、必要に
   応じてＢをＢ／Ｎで０．５〜２．５含み残部実質的にＦ
   ｅとし、熱間圧延をＡｒ＿３変態温度より５０℃を越え
   て高くはない範囲内のγ相領域で終了したのち、熱延鋼
   帯を６００〜７００℃の温度で巻取り、次いでこの熱延
   鋼帯をＡ＿３変態温度未満の比較的高温域で５秒以上３
   ０秒未満の焼鈍を施すことを特徴とする磁気特性の優れ
   た無方向性電磁鋼板の製造方法。