JPH03122262A - 方向性電磁鋼板の窒化量制御方法 - Google Patents
方向性電磁鋼板の窒化量制御方法Info
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- JPH03122262A JPH03122262A JP26006089A JP26006089A JPH03122262A JP H03122262 A JPH03122262 A JP H03122262A JP 26006089 A JP26006089 A JP 26006089A JP 26006089 A JP26006089 A JP 26006089A JP H03122262 A JPH03122262 A JP H03122262A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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。
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）
本発明は方向性電磁鋼板をストリップ状にて走行させて
、インヒビターを形成させる窒化量を制御する方法に関
するものである。
、インヒビターを形成させる窒化量を制御する方法に関
するものである。
（先行技術）
方向性電磁鋼板は主としてトランス、発電機、その他の
電気機器の鉄心材料に用いられ、磁気特性として励磁特
性と鉄損特性が良好でなければならない。
電気機器の鉄心材料に用いられ、磁気特性として励磁特
性と鉄損特性が良好でなければならない。
方向性電磁鋼板は二次再結晶現象を利用して圧延面に（
１１０）面、圧延方向に［００１］軸をもったいわゆる
ゴス方位を冑する結晶粒を発達させることにより得られ
る。
１１０）面、圧延方向に［００１］軸をもったいわゆる
ゴス方位を冑する結晶粒を発達させることにより得られ
る。
二次再結晶は周知のように仕上焼鈍で生じるが、二次再
結晶の発現を十分に図るためには仕上焼鈍の二次再結晶
温度域まで一次結晶粒の成長を抑ｍ１１する微細なＡ、
９ Ｎ、ＭｎＳ、Ｍｎ Ｓｃなどの析出物いわゆるイン
ヒビターを存在させる必要がある。
結晶の発現を十分に図るためには仕上焼鈍の二次再結晶
温度域まで一次結晶粒の成長を抑ｍ１１する微細なＡ、
９ Ｎ、ＭｎＳ、Ｍｎ Ｓｃなどの析出物いわゆるイン
ヒビターを存在させる必要がある。
このため、電磁鋼スラブは１３５０〜１４００℃程度の
亮温度に加熱され、インヒビターを形成する成分たとえ
ばＡＮ、Ｍｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ等を完全に固溶させ、熱延
板あるいは最終冷延前の中間板においてインヒビターを
微細に析出させる焼鈍が行われている。
亮温度に加熱され、インヒビターを形成する成分たとえ
ばＡＮ、Ｍｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｎ等を完全に固溶させ、熱延
板あるいは最終冷延前の中間板においてインヒビターを
微細に析出させる焼鈍が行われている。
このような処理を施すことにより磁束密度の高い方向性
電磁鋼板が製造されるようになっているが、電磁鋼スラ
ブの加熱は前述のように高温で行われるために、溶融ス
ケールの発生量が大で加熱炉の操業に支障をきたす。ま
た加熱炉のエネルギー原単位高や表面疵の発生等の問題
がある。
電磁鋼板が製造されるようになっているが、電磁鋼スラ
ブの加熱は前述のように高温で行われるために、溶融ス
ケールの発生量が大で加熱炉の操業に支障をきたす。ま
た加熱炉のエネルギー原単位高や表面疵の発生等の問題
がある。
スラブ加熱温度を下げた方向性電磁鋼数の製造法が検討
されている。例えば特開昭５２−２’４１１６号公報で
はｌ）の他に、Ｚｒ、Ｔｉ、１３． Ｎｂ。
されている。例えば特開昭５２−２’４１１６号公報で
はｌ）の他に、Ｚｒ、Ｔｉ、１３． Ｎｂ。
Ｔａ 、Ｖ、Ｃｒ 、Ｍｏ等の窒化物形成元素を含有さ
せることにより、スラブ加熱を１１１０〜１２８０℃で
行う製造法が開示されている。特開昭５９−１９０３２
４号ではＣ含有量を０２０１％以下の低炭素でＳ、
ＳｅさらにＡ、Ｑ、Ｂを選択的に含有させた電磁鋼スラ
ブを素材とし、冷延後の一次再結晶焼鈍時に鋼板表面を
短時間繰り返し高温加熱するパルス焼鈍を行うことによ
り、スラブ加熱温度を１３００℃以下とする製造法が開
示されている。また特開昭５９−５０５２２号ではＭｎ
を０．０８〜０．４５％、Ｓを０．００７％以下とし、
（Ｍｎ）［５）ｆｉ！ｉを下げ、さらにＡ４７゜Ｐ、
Ｎを含有させた電磁鋼スラブを素材とすることにより
、スラブ加熱温度を１２８０°Ｃ以下とする製造法を提
案している。
せることにより、スラブ加熱を１１１０〜１２８０℃で
行う製造法が開示されている。特開昭５９−１９０３２
４号ではＣ含有量を０２０１％以下の低炭素でＳ、
ＳｅさらにＡ、Ｑ、Ｂを選択的に含有させた電磁鋼スラ
ブを素材とし、冷延後の一次再結晶焼鈍時に鋼板表面を
短時間繰り返し高温加熱するパルス焼鈍を行うことによ
り、スラブ加熱温度を１３００℃以下とする製造法が開
示されている。また特開昭５９−５０５２２号ではＭｎ
を０．０８〜０．４５％、Ｓを０．００７％以下とし、
（Ｍｎ）［５）ｆｉ！ｉを下げ、さらにＡ４７゜Ｐ、
Ｎを含有させた電磁鋼スラブを素材とすることにより
、スラブ加熱温度を１２８０°Ｃ以下とする製造法を提
案している。
また、本出願人は、特願昭６３−１００１１１で脱炭焼
鈍時にストリップ状でＮＨ，を用いて窒化させ、インヒ
ビターを造り込む製造方法を提案した。この製造方法に
おいて窒化量と磁気特性との関係を調べたところ、良好
な二次害結晶を得るには、鋼板の窒化量を１３０ｐｐｍ
〜３００ｐｐｍの領域に押さえる必要があることが判っ
た。窒化量は炉内に（ｊ％給する雰囲気ガス中のＮＨ，
の濃度を調整し、鋼板中の窒素量を制御する方法でなさ
れていたが、経時的に、ＮＨ，の分解率が斐わり、窒化
量が、変化すること、又、ガス流量、炉温のわずかな変
動により、ＮＨ，の分解率が変わり、窒化量が大きく変
化することか判明した。更に、板厚を変えた時に窒化量
を調節するために、Ｎ Ｈｑ濃度を調節するが、ＮＨ３
を高濃度から低濃度に調整した際には、炉内の耐火物に
吸蔵していたＮＨ，が炉内に排出される影響を受けて狙
いとする窒化量を確保することが容易でなかった。この
ように鋼板の窒化量を供給雰囲気ガス中のＮＨ，９度に
より制御ができず、安定した二次再結晶を得ることは困
難であった。
鈍時にストリップ状でＮＨ，を用いて窒化させ、インヒ
ビターを造り込む製造方法を提案した。この製造方法に
おいて窒化量と磁気特性との関係を調べたところ、良好
な二次害結晶を得るには、鋼板の窒化量を１３０ｐｐｍ
〜３００ｐｐｍの領域に押さえる必要があることが判っ
た。窒化量は炉内に（ｊ％給する雰囲気ガス中のＮＨ，
の濃度を調整し、鋼板中の窒素量を制御する方法でなさ
れていたが、経時的に、ＮＨ，の分解率が斐わり、窒化
量が、変化すること、又、ガス流量、炉温のわずかな変
動により、ＮＨ，の分解率が変わり、窒化量が大きく変
化することか判明した。更に、板厚を変えた時に窒化量
を調節するために、Ｎ Ｈｑ濃度を調節するが、ＮＨ３
を高濃度から低濃度に調整した際には、炉内の耐火物に
吸蔵していたＮＨ，が炉内に排出される影響を受けて狙
いとする窒化量を確保することが容易でなかった。この
ように鋼板の窒化量を供給雰囲気ガス中のＮＨ，９度に
より制御ができず、安定した二次再結晶を得ることは困
難であった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明はＮＨ，窒化によりインヒビターを造り込む方向
性電磁鋼板の製造において、窒化量を精度よくコントロ
ールし、磁束密度の高い方向性電磁鋼板を安定的に製造
することを目的とする。
性電磁鋼板の製造において、窒化量を精度よくコントロ
ールし、磁束密度の高い方向性電磁鋼板を安定的に製造
することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
本発明者は鋼板をストリップ状で通板させて窒化するさ
いにＮＨ，がＮ２とＮ２に分解し、未分解のＮＨ３のみ
が窒化に関与し、窒化増量か未分解の炉内のＮＨ３濃度
に比例していることを見い出した。これにより炉内温度
、雰囲気ガス共給量および供給ガス中のＮＨＮ ６度に
かかわらず、目的とする鋼板窒化量が炉内の未分解ＮＨ
３濃度により制御し得た。
いにＮＨ，がＮ２とＮ２に分解し、未分解のＮＨ３のみ
が窒化に関与し、窒化増量か未分解の炉内のＮＨ３濃度
に比例していることを見い出した。これにより炉内温度
、雰囲気ガス共給量および供給ガス中のＮＨＮ ６度に
かかわらず、目的とする鋼板窒化量が炉内の未分解ＮＨ
３濃度により制御し得た。
すなわち、本発明の要旨は、方向性電磁鋼板をストリッ
プ状で、炉内通板しＮＨ，により窒化し、方向性電磁鋼
板の窒化量を制御する方法において、炉内の未分解ＮＨ
３の濃度を検出し、その値を予め定めた未分解ＮＵ、の
濃度と窒化量の関係と対比して、方向性電磁鋼板の窒化
量を制御することを特徴とする方向性電磁鋼板の窒化量
制御方法にあり、他の要旨は方向性電磁鋼板をストリッ
プ状で、炉内通板しＮＨ，により窒化し、方向性電磁鋼
板の窒化量を制御する方法において、炉内の未分解ＮＨ
，の濃度を検出し、その濃度が予め定めた値となるよう
に、供給雰囲気ガス中のＮＩ（１６度を調整することを
特徴とする方向性電磁鋼数の窒化量制御方法にある。
プ状で、炉内通板しＮＨ，により窒化し、方向性電磁鋼
板の窒化量を制御する方法において、炉内の未分解ＮＨ
３の濃度を検出し、その値を予め定めた未分解ＮＵ、の
濃度と窒化量の関係と対比して、方向性電磁鋼板の窒化
量を制御することを特徴とする方向性電磁鋼板の窒化量
制御方法にあり、他の要旨は方向性電磁鋼板をストリッ
プ状で、炉内通板しＮＨ，により窒化し、方向性電磁鋼
板の窒化量を制御する方法において、炉内の未分解ＮＨ
，の濃度を検出し、その濃度が予め定めた値となるよう
に、供給雰囲気ガス中のＮＩ（１６度を調整することを
特徴とする方向性電磁鋼数の窒化量制御方法にある。
以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明する。
１２００℃以下で加熱したＡΩを微量含有する珪素鋼ス
ラブを熱間圧延し、必要によっては焼鈍あるいは焼鈍す
ることなく冷間圧延する。冷間圧延は１回又は、中間焼
鈍をはさんで２回以上行われ、所定の板厚とし、次いで
脱炭焼鈍もする。この焼鈍では鋼板中のＣを２０ｐｐｍ
以下にするとともに、グラス被膜の素地を形成する５ｉ
ｎ２を含む酸化層を形成される。引き続きストリップ状
で通板させ窒化帯でＨ２を含む雰囲気ガス中にＮＨ３を
導入することにより、鋼板を窒化する。この時、窒化帯
の温度を変え、鋼板窒化増量と炉内のＮＨ，ｉａ度との
関係を調べ第１図に示した。鋼板窒化増量は温度に関係
なくほぼ炉内のＮＨ，濃度で決定されることが判る。又
、供給ガス流量および供給ＮＨ，濃度を種々とし炉内Ｎ
Ｈ，濃度を変えて鋼板の窒化量との関係を第２図に示す
が、鋼板の窒化量は供給ガス流量、供給ＮＨ９濃度にか
かわらず、炉内のＮＨ３ｆｉ度で制御できることが判っ
た。
ラブを熱間圧延し、必要によっては焼鈍あるいは焼鈍す
ることなく冷間圧延する。冷間圧延は１回又は、中間焼
鈍をはさんで２回以上行われ、所定の板厚とし、次いで
脱炭焼鈍もする。この焼鈍では鋼板中のＣを２０ｐｐｍ
以下にするとともに、グラス被膜の素地を形成する５ｉ
ｎ２を含む酸化層を形成される。引き続きストリップ状
で通板させ窒化帯でＨ２を含む雰囲気ガス中にＮＨ３を
導入することにより、鋼板を窒化する。この時、窒化帯
の温度を変え、鋼板窒化増量と炉内のＮＨ，ｉａ度との
関係を調べ第１図に示した。鋼板窒化増量は温度に関係
なくほぼ炉内のＮＨ，濃度で決定されることが判る。又
、供給ガス流量および供給ＮＨ，濃度を種々とし炉内Ｎ
Ｈ，濃度を変えて鋼板の窒化量との関係を第２図に示す
が、鋼板の窒化量は供給ガス流量、供給ＮＨ９濃度にか
かわらず、炉内のＮＨ３ｆｉ度で制御できることが判っ
た。
これらのことより、炉内のＮ Ｈ３濃度さえ検出してお
けば鋼板の窒化量を一定量に確保することができる知見
を得た。
けば鋼板の窒化量を一定量に確保することができる知見
を得た。
又、鋼板窒化量と炉内のＮＨ，５度との関係を利用する
ことにより、所定の窒化量を得るために、炉内のＮＨ３
濃度を検出し、予じめ定めた未分解ＮＨ，濃度と窒化量
との関係に対比し、供給側のＮＨ９流量を自動的に調整
することにより、狙いとする窒化量を安定的に確保する
ことができる。
ことにより、所定の窒化量を得るために、炉内のＮＨ３
濃度を検出し、予じめ定めた未分解ＮＨ，濃度と窒化量
との関係に対比し、供給側のＮＨ９流量を自動的に調整
することにより、狙いとする窒化量を安定的に確保する
ことができる。
このようにして、所定量の窒素を鋼中に加えた鋼板は、
冷却後ＭｇＯスラリーを塗布し、乾燥後コイルに巻き取
り、仕上げ焼鈍した結果、磁気特性がばらつく等品質が
不安定化することがあったものが本発明によりインヒビ
ターとして強化すべき鋼中の窒素量が制御できるように
なり、著しく磁気特性が安定かつ向上した。
冷却後ＭｇＯスラリーを塗布し、乾燥後コイルに巻き取
り、仕上げ焼鈍した結果、磁気特性がばらつく等品質が
不安定化することがあったものが本発明によりインヒビ
ターとして強化すべき鋼中の窒素量が制御できるように
なり、著しく磁気特性が安定かつ向上した。
実施例
重量でＣ：０．０５７％、Ｓ ｉ：３．２０％、Ｍｎ＋
０．１５％、Ｓ ：０．００７％、Ａｇ：０．０２７％
、Ｎ ： ０．００７０％、Ｐ：０．０２４％、残部Ｆ
ｃおよび不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを１１５
０℃に加熱した後、熱間圧延し、２．３ｍｍの厚さの熱
延板とした。この熱延板を１１２０℃×３分間焼鈍した
後、冷間圧延し０．３ｍｍ厚さの最終板厚とした。次い
で露点６５℃、ＮＨ３を含む８２７５％、Ｎ２２５％の
混合ガス雰囲気中８５０’Ｃ’Ｘ２分間の脱炭焼鈍をス
トリップ状で走行させて施した。この時、炉内の未分解
ＮＨ，濃度をＮＨ１検出器で検出し、予じめ定めた鋼板
窒化量と炉内のＮ Ｈ３７ａ度との関係と対比して炉内
のＮＨ３濃度を供給雰囲気ガス中のＮＨ１７Ｉｉ度を調
整することにより制御し、第１表に示される窒素量を得
た。然る後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗布し
、仕上焼鈍を行い得られた製品の磁気特性を第１表にあ
わせて示す。なお比較例は炉内の未分解ＮＨ，Ｂ度を測
定せずに供給雰囲気ガス中のＮＨ３ａ度を調整して窒化
したものである。
０．１５％、Ｓ ：０．００７％、Ａｇ：０．０２７％
、Ｎ ： ０．００７０％、Ｐ：０．０２４％、残部Ｆ
ｃおよび不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを１１５
０℃に加熱した後、熱間圧延し、２．３ｍｍの厚さの熱
延板とした。この熱延板を１１２０℃×３分間焼鈍した
後、冷間圧延し０．３ｍｍ厚さの最終板厚とした。次い
で露点６５℃、ＮＨ３を含む８２７５％、Ｎ２２５％の
混合ガス雰囲気中８５０’Ｃ’Ｘ２分間の脱炭焼鈍をス
トリップ状で走行させて施した。この時、炉内の未分解
ＮＨ，濃度をＮＨ１検出器で検出し、予じめ定めた鋼板
窒化量と炉内のＮ Ｈ３７ａ度との関係と対比して炉内
のＮＨ３濃度を供給雰囲気ガス中のＮＨ１７Ｉｉ度を調
整することにより制御し、第１表に示される窒素量を得
た。然る後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離材を塗布し
、仕上焼鈍を行い得られた製品の磁気特性を第１表にあ
わせて示す。なお比較例は炉内の未分解ＮＨ，Ｂ度を測
定せずに供給雰囲気ガス中のＮＨ３ａ度を調整して窒化
したものである。
第 １ 表 方向性電磁鋼板の窒化量と磁性（発明の
効果） 以上説明したように、本発明により鋼板は窒化を精度よ
くコントロールでき、方向性電磁鋼板を安定して製造す
ることができた。
効果） 以上説明したように、本発明により鋼板は窒化を精度よ
くコントロールでき、方向性電磁鋼板を安定して製造す
ることができた。
第１図は、窒化帯の温度を変えた時の炉内のＮＨ，濃度
と、鋼板の窒化増量の関係を示し、第２図は、窒化帯の
炉内のＮＨ，の濃度と鋼板の窒化量の関係を示す。 復代理人 弁理士 田村弘明 比較例は供給ガス中のＮＨ３６度を１２６とした。
と、鋼板の窒化増量の関係を示し、第２図は、窒化帯の
炉内のＮＨ，の濃度と鋼板の窒化量の関係を示す。 復代理人 弁理士 田村弘明 比較例は供給ガス中のＮＨ３６度を１２６とした。
Claims (2)
- （１）方向性電磁鋼板をストリップ状で、炉内通板しＮ
Ｈ＿３により窒化し、方向性電磁鋼板の窒化量を制御す
る方法において、炉内の未分解ＮＨ＿３の濃度を検出し
、その値を予め定めた未分解ＮＨ＿３の濃度と窒化量の
関係と対比して、方向性電磁鋼板の窒化量を制御するこ
とを特徴とする方向性電磁鋼板の窒化量制御方法。 - （２）方向性電磁綱板をストリップ状で、炉内通板しＮ
Ｈ＿３により窒化し、方向性電磁鋼板の窒化量を制御す
る方法において、炉内の未分解ＮＨ＿３の濃度を検出し
、その濃度が予め定めた値となるように、供給雰囲気ガ
ス中のＮＨ＿３濃度を調整することを特徴とする方向性
電磁鋼板の窒化量制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26006089A JPH03122262A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 方向性電磁鋼板の窒化量制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26006089A JPH03122262A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 方向性電磁鋼板の窒化量制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03122262A true JPH03122262A (ja) | 1991-05-24 |
Family
ID=17342750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26006089A Pending JPH03122262A (ja) | 1989-10-06 | 1989-10-06 | 方向性電磁鋼板の窒化量制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03122262A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS531142A (en) * | 1976-06-24 | 1978-01-07 | Koyo Seiko Co | Method of controlling undecomposed ammonia gas concentration of nitriding atmosphere in twoostepped nitriding |
| JPS551481A (en) * | 1979-04-24 | 1980-01-08 | Stanley Electric Co Ltd | Motor equipped flat rotor |
| JPS5514851A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for gas nitriding of stainles steel |
| JPS55148765A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-19 | Kanto Yakin Kogyo Kk | Controlling unit of atmosphere in nitriding furnace |
-
1989
- 1989-10-06 JP JP26006089A patent/JPH03122262A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPS5514851A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Fuji Electric Co Ltd | Method and apparatus for gas nitriding of stainles steel |
| JPS551481A (en) * | 1979-04-24 | 1980-01-08 | Stanley Electric Co Ltd | Motor equipped flat rotor |
| JPS55148765A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-19 | Kanto Yakin Kogyo Kk | Controlling unit of atmosphere in nitriding furnace |
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