JPH02267223A - 方向性電磁鋼板の１次再結晶焼鈍方法 - 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、主として電気変圧器の鉄心に用いられる方向
性電磁鋼板を製造する際の１次再結晶焼鈍方法に関する
。

〔従来の技術］ 現在実用に供されている方向性電磁鋼板は、例外なく２
次再結晶によって形成された尖鋭な集合組織を持ってい
る。２次再結晶集合組織は、鋼板製品が実用に供された
時、その電気機器が最も優れた性能、効率を発揮するよ
うな結晶方位に制御されている。従って、２次再結晶集
合５ｔ■織の尖鋭度が高い程、電気機器の性能は優れる
。２次再結晶集合組織の尖鋭度は、一般に磁束密度Ｂｅ
（８０゜ＡＴ／ｍの磁場中の磁化の強さ）特性に強く反
映する。磁束密度は、２次再結晶の挙動によって、極め
て敏感に変化する。従って、如何に適正に２次再結晶を
生じせしめるかは、方向性電磁鋼板の開発、製造に携わ
る者の最大の関心事である。

２次再結晶は、１次再結晶粒の、方位選択性の極めて強
い異常粒成長現象である。この方位選択性の強さ、即ち
磁束密度、を支配する主要因子が、１次再結晶組織の集
合組織、結晶粒径およびインヒビター強度（析出物や粒
界偏析元素による粒界移動に対する抵抗力）であること
は、既によく認識されている。それにもかかわらず、方
向性電磁鋼板の製造において、上記因子をオンラ・イン
計測し、適正な１次再結晶組織形成を確保する技術は、
本発明者らの知る限りでは開示されていない。

このような状況を反映して、方向外電Ｃ１２，Ｅ板の工
業的製造は、次のような問題点を有している。

極く稀ではあるが、大量の２次再結晶不良（製晶は層化
される）が発生することがある。方向性電磁鋼板の仕上
焼鈍は、１５０〜２００時間に及ぶ長時間のバッチ焼鈍
であり、多くの同種コイルが同時併行焼鈍される。従っ
て、仕上焼鈍後に２次再結晶不良が発見された時点では
、既に大量の２次再結晶不良の発生が約束されているこ
とになる。

２次再結晶不良の原因究明とその救済策の確立には長時
間を要するので、−旦２次再結晶不良が発生すると、多
大の損失を生じる。

上記２次再結晶不良は別にし７て、通常の製造状況にお
ける正常材においても、磁束密度はばらつきを生じる。

例えば、成分的にはほとんど差異がないのに溶製ロット
間で、同一溶製ロット内でもコイル間で、同一コイル内
でもその部位によって、大なり小なりの磁束密度のばら
つきがあり、磁束密度の高位安定化の障害となる。これ
は、２次再結晶挙動が各種工程条件の微妙な変動を極め
て敏感に反映することによる。

−Ｊ二記２次再結晶不良や磁束密度のばらつきの原因が
仕上焼鈍より前の工程に存在するならば、その影響は、
１次再結晶粒径等の磁束密度支配因子に及んでいる筈で
ある。従って、これら支配因子を１次再結晶焼鈍工程で
オンライン計測によって把握できれば、２次再結晶不良
の大量発生防止に極めて有益であり、且つ、１次再結晶
焼鈍条件の変更によって、その悪影響を除去できるなら
ば、磁束密度の高位安定化にも有益である。

第１図に、一方向性電磁鋼板の１次再結晶平均粒径と製
品の磁束密度Ｂ８との関係を示す。

平均粒径は、２次元切断面における面積等価な円相当直
径の平均である。

素材の処理条件は以下の通りである。

Ｃ：　０．０５６％、Ｓｉ：３．２４％、酸可溶性ＡＩ
＝０、０２５％、Ｎ：０．００７９％、Ｓ：０．００６
％Ｍｎ　：　０．１５％を含有し１、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなるスラブを１１５０°Ｃに加熱、公知
の方法で熱延を行い、２．３　ｍｍ　Ｊ！Ｊの熱延板を
得、９００〜１２００°Ｃの温度で熱延板焼鈍を行い、
約８８％の強圧下最終冷延を行って最終板厚０．２８５
　ｍｍの冷延板を得、次いで８３０〜１０００°Ｃの温
度で１次再結晶焼鈍を行い、引き続き公知の方法でＭｇ
。

を主成分とする焼鈍分離剤塗布し、仕上焼鈍を行った。

第１図は、１次再結晶粒径が磁束密度や２次再結晶不良
の発生に極めて大きな影響を与えることを示している。

又、平均粒径を１８〜２０ｊＩ１１の範囲に制御すれば
、高位安定の磁束密度が得られることも明確に示してい
る。但し、この１８〜２０μｍと云う最適値は、方向性
電磁鋼に共通ではなく、集合組織やインヒビターの強度
やＩＩ類（耐熱特性）によってそれぞれ異なった値をと
るが、その傾向は大同小異であろう。

図中Δ印は、熱延板焼鈍温度が、１２００　’Ｃで、１
次再結晶焼鈍温度が９５０　”Ｃである。口印は、それ
ぞれ、１１５０°Ｃ，８５０’Ｃである。つまり、１２
００°Ｃでの熱延板焼鈍材は、１１５０°Ｃ焼鈍材に比
較し、１次再結晶粒成長が抑制されていて、１１５０°
Ｃ焼鈍材よりも１００　’Ｃも高い温度で１次再結晶焼
鈍しても、尚且つ、１次再結晶粒径は、１１５０”ｃ焼
鈍材のそれより小さい。これは、前工程の小さな変動が
、後工程の適正条件を大きく変える現象の１例である。

このような現象は、２次再結晶不良や磁束密度のばらつ
きの原因となる要素を持つ。

以上に詳述したところから明らかなように、１次再結晶
粒径を適正範囲に制御できれば、２次再結晶不良の問題
や磁束密度のばらつきの発生を排除でき、磁気特性の優
れた方向性電磁鋼板を工業的に安定して製造できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、適正な粒径の１次再結晶を生成せしめ
得る１次再結晶焼鈍方法を提供するにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、１次再結晶粒径をオンライン計測し、１次再
結晶粒径が適正範囲になＳように、焼鈍条件を制御する
ことを特徴とする方向性電磁鋼板の１次再結晶焼鈍方法
を要旨とする。

本発明者らは、１次再結晶粒径の計測法を種り検討した
結果、鋼板の鉄損値を測定するのが、情度、オンライン
計測適性の点から最も良いとの結論に達した。

１次再結晶粒径を変化させるために通常とられる手段は
、１次再結晶焼鈍温度を変更することである。第１図で
用いた素材（熱延板焼鈍１１５０”Ｃ）の冷延板を、各
種温度で１５０ｓｅｃ（湿水素雰囲気）焼鈍した場合の
、焼鈍温度と鋼板の鉄損との関係を第２図に示した。焼
鈍温度の変化による組織変化を、鉄損値は明確に反映し
ている。

鋼帯のオンライン鉄損測定は、焼鈍炉と焼鈍分離剤塗布
装置の間に、鉄損測定用の１次および２次コイルを設置
し、この中を銅帯を通すようにし、公知の鉄損測定法に
よって可能である。

鉄損値が適正範囲を逸脱した場合は、炉温調整や、通板
速度の調整によって、適正範囲に戻すことができる。

〔実施例〕

重量％にて、Ｃ：　０．０５％、Ｓｉ：３．２５％、酸
可溶性ＡＩ：　０．０２８％、Ｎ：０．００７５％、Ｓ
二〇、　ＯＯ７％、Ｍｎ：０．１４％を含有するスラブ
を１１５’Ｏ“Ｃに加熱し、公知の方法で熱延を行ない
、１、８　ｔｍ厚の熱延板とした。

次いで１１５０°Ｃで熱延板焼鈍し、酸洗後０．１９ｍ
ｆｆ１厚に冷延した。これを６０ｍ１Ｙ１幅にスリント
し、実験室連続焼鈍炉で、１次再結晶焼鈍及び鉄損のオ
ンライン計測を行った。焼鈍は、露点５５°Ｃの７５％
Ｈｚ＋２５％Ｎ２の雰囲気中で、焼鈍温度を８１０〜８
７０°Ｃ２焼鈍時間を通板速度の調整によって９０〜１
５０ｓｅｃの範囲で変化させた。

鋼板の鉄損値Ｗ１４／Ｓ。と、鉄損測定部の一部から切
出した試片の平均結晶粒径との関係を第３図に示した。

これより、平均粒径Ｄ（μｍ）は、鉄材１値ｗ　（Ｗ／
ｋｇ）を用いて、下記（１）式の如く、±ｌ　ｐｒｎの
精度で求め得ることが分かる。

Ｄ−−１１，１７Ｗ−１−５２，３３（ｎ）　−・−一
一−−−＝（１）この精度は、第１図と対比してみると
、２次再結晶不良を避けながら、高い磁束密度を確保す
るに十分な精度である。

〔発明の効果〕

本発明によって、方向外電Ｌｍ　ｔＪＡ板の１次再結晶
粒径をオンライン計測し、これを適正範囲に維持するこ
とが可能になった。

１次再結晶粒径は、２次再結晶挙動が磁束密度に大きな
影響を与えるので、これを適正範囲に維持することによ
り、２次再結晶不良発生防止や磁束密度の高位安定化に
極めて顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、一方向性電磁鋼板の１次再結晶粒径と製品の
磁束密度Ｂ、との関係図、第２図は、１次再結晶焼鈍温
度と焼鈍板の鉄損Ｗ＋４１５゜との関係図、第３図は、
１次再結晶焼鈍板の結晶粒径と鉄１員値Ｗ、、、、。と
の関係図である。 ／３１０　　　　Ｂ２Ｏ，５Ｊ、’；０　　　８７０ｘ
／ＳＱ　ｒｓｅｃ ｌン欠再！吉＆丈え塗（濯−便　（°Ｃ）第３図 １４欠、再＃１３１ｂ焼鈍服の手↓７米立ｆ（輻Ｍ） 手 続 補 正 書 （自発ン 平成 年 月２４

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １次再結晶粒径をオンライン計測し、１次再結晶粒径が
   適正範囲になるように、焼鈍条件を制御することを特徴
   とする方向性電磁鋼板の１次再結晶焼鈍方法。