JPH03271324A - 磁気特性の優れた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、磁気特性の優れた電磁ｍ板の製造方法に関す
るものである。

（従来の技術） 近年、電気機器の効率化は、世界的な電力・エネルギー
節減の動きの中で強く要望されている。

このため、モータおよび中小型変圧器等の鉄心材料に広
く使用されている無方向性電磁鋼板においても、高い磁
束密度を保ちながらかつ鉄損が低いことへの要請が益々
高まっている。

従来から無方向性電磁鋼板などで、鉄損を低める手段と
して、一般に固有抵抗増加による渦電流損失低下の観点
から、Ｓｉ等の含有量を高める方法が用いられてきた。

この例としては、５．５〜７％のＳｉを含有する珪素鋼
板が優れた磁気特性を持つことが知られている。しかし
、この手法ではＳｉ含有量が増えると延性が低下し、通
常の冷間圧延が困難であることが知られている。この対
策として、例えば特開昭６３−３６９０６号においては
、Ｓｉを４〜７％含有する高珪素鋼板を特定の温度範囲
［２０×Ｓｉ　（％）−５０］℃以上４００℃以下に加
熱し、圧延することを提案している。

（発明が解決しようとする課Ｉ！１１）しかし、特開昭
６３−３６９０６号の提案においても、Ｓｉ含有量が高
くなると、規則相が形成され、前記の特定の温度範囲で
圧延しても多数の割れが発生することがある０例えば、
６．５％Ｓｉを含有する鋼を２９０℃の温度に加熱し圧
延した場合、鋼板１−当たり５問以上の割れが３．５個
発生した。このように多数の割れが発生すると、工業的
に生産する場合には圧延歩留りが低くなり、製造コスト
が高くつき、低価格、高効率、低損失の電磁鋼板の要求
に十分に応えることができな（なるという問題がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記で説明した磁気特性の優れた電磁鋼板の
製造方法の問題点を解決するために、本発明者らが化学
成分、特にＳｉとＡｌの量を適切に調整し、さらに、冷
間圧延時の温度を制御することによって、磁気特性の優
れた電磁鋼板の製造力が可能であるという知見を得て完
成されたもので、Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：４．０％
超え５．５％未満、Ｍｎ：０．０５％以上１．０％以下
、Ｐ：０．００５％以上０．１％以下、Ｓ：０．０１％
以下、Ａｌ：０．２％以上１．０％以下を含有し、残部
Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼片を熱間圧延したの
ち冷却し、［６０×Ｓｉ　（％）　−９０］　”Ｃ以上
３００℃以下の温度範囲で冷間圧延する磁気特性の優れ
た′ｒ４磁鋼板の製造方法である。

（作用） 以下、本発明の作用について発明者らの実験結果等に基
づいて説明する。

まずは、化学成分の限定理由について説明するＳｉは電
磁鋼板の鉄損を支配する比抵抗を高める元素として、従
来から工業的に使用されている。

しかし、Ｓｉ添加量が増加し、６．５％近傍になるとＦ
ｅ−５ｉの規則槽が形成され、圧延時に割れが発生する
確立が高くなる。一方、Ｓｉ添加量を低減すると圧延時
の割れは発生しなくなるが鉄損が高くなりｔ磁鋼板とし
ての機能が損なわれてしまう。したがって、Ｓｉの添加
量は４．０％超え５．５％以下に限定する。

Ａｌは、Ｍｎ、　Ｍｏ等とともに比抵抗を高める元素で
あるが、純鉄にこれらの元素を同量添加した場合、Ａｌ
を添加したものの比抵抗はＳｉを添加したものとほぼ同
しであるが、Ｍｎ、　Ｍｏ等を添加したものの比抵抗は
Ａ　Ｉ　’Ｐ　Ｓ　ｉを添加したものの比抵抗より低い
、このことから、Ｓｉを含有する鋼に、さらにＡｌを添
加した場合には、比抵抗の増加が期待できる。

また、純鉄にＡｌを添加する場合、添加量が１２％まで
は規則槽を形成しないため、純鉄に少量のＡｌを添加し
ても加工性を劣化させることはない。

ここで、発明者らは比抵抗を高めるためのＡ１の最適添
加量を決定するために、４．０％超え５．５％以下のＳ
ｔをを含有する鋼にＡｌを添加した１を磁鋼板について
、鉄損と磁束密度を測定した。その結果を第１図および
第２図に示す。

第１図は鉄損に及ぼすＡｌ添加量の影響を、第２図は磁
束密度に及ぼすＡｌ添加量の影響をそれぞれ示す、第１
図から明らかなように、Ａｌを０．２％以上添加するこ
とによって、鉄損の低い電磁鋼板が得られる。しかし、
Ａｌ添加量を多くすることはＦｅの磁気モーメントをＡ
ｌで薄めていることになり、Ａｌ添加量をあまり多くす
ると、第２図に示すように磁束密度が低下し、電磁鋼板
としての機能を果たさなくなる。したがって、本発明で
はＳｉの添加量は４．０％超え５．５％以下に限定した
上で、Ａｌの添加量を０，２％以上１．０％以下に限定
する。

Ｃは磁気特性を保持するためには有害な元素であり、含
有量は少ないほど好ましく、０．２％以下にする必要が
ある。そのためには、溶鋼脱炭により低減するのがよく
、さらに磁気時効を防止するためには０．０１％以下に
するのがよい。したがって、Ｃ含有量は０，０１％以下
に限定する。

旧は熱間圧延時の赤熱脆性防止と集合＆Ｉ！織の改善に
よる磁気特性の向上に効果のある元素であり、含有量が
０．０５％未満ではそれらの効果は少なく、また、１．
０％を超えると磁気特性を劣化させる。したがって、Ｍ
ｎの含有量は０．０５％以上１．０％以下に限定する。

Ｐは鉄損改善に効果のある元素であり、含有量がｏ、ｏ
ｏｓ％未満ではこの効果は少なく、また、０゜１％を超
えると磁束密度が低下する。したがって、Ｐの含有量は
０．００５％以上０．１％以下に限定する。

Ｓは磁気特性向上に有害なＭｎＳ等の非金属介在物を生
成させる元素であり、少ないほど好ましく、０．０１％
以下でなければ安定した磁気特性改善効果は得られない
。したがって、Ｓ含有量は０．０１％以下に限定する。

つぎに、冷間圧延方法の限定理由について説明する。

本発明の！磁鋼板の製造方法は、通常の熱間圧延法によ
り圧延したのち、連続あるいはバッチ焼鈍を行った鋼板
または圧延ままの！ｌｉＩ板を脱スケールする。このと
きの焼鈍条件は通常の高級電磁鋼板の製造時と同し条件
でよい、また、脱スケールは冷間圧延時にスケールによ
り表面性状が劣化することを防止するために行うもので
ある。こののち、鋼板を［６０×Ｓｉ　（％）　−９０
］　’Ｃ以上３００℃以下の温度範囲に加熱し、冷間圧
延する。冷間圧延は中間に焼鈍をはさんだ２回以上の冷
間圧延または中間に焼鈍をはさまない冷間圧延とする。

冷間圧延時の加熱下限の温度は延性−脆性の遷移温度に
起因していることが推定され、また、加熱上限の温度は
、冷間圧延後の最終焼鈍時に優れた磁気特性を得るのに
好ましい繊維組織が得られ、焼鈍後優れた磁気特性を得
る上で必要な条件である。

したがって、冷間圧延時の温度範囲は［６０×Ｓｉ　（
％）　−９０］　”Ｃ以上３００℃以下に限定する。な
お、冷間圧延後の最終焼鈍条件は、通常の高級電磁鋼板
の製造時と同じ条件でよい。

（実施例） 以下に本発明の実施例について説明する。

供試調板は第１表に示す化学成分を有する鋼を１５０　
ｋｇ真空溶解炉で溶製し、′得られた鋼塊を鍛直し厚さ
１２０ｍ＋ｍ　Ｘ幅３５０１１１１１の鋼片にした。こ
の綱片を１１５０℃に加熱後、厚さ２．０ｍ＋ｍまで熱
間圧延したのち、第１表に示す熱延板焼鈍条件で熱延板
の焼鈍を行った。さらに、酸洗いで脱スケールを行った
のち、ワークロール径１０に＋＊の冷間圧延機を用いて
厚さ０．５＋ｓｍまで冷間圧延を行った。冷間圧延条件
は第１表に示すとおりである。冷間圧延可能なものにつ
いては、第１表に示す最終焼鈍条件で冷延板の焼鈍を行
った。これらの供試鋼板から試験片を採取し、ＪＩＳに
基づき磁気特性を測定した。この結果を第１表に併記す
る。

！１１２．６、ＩＯは本発明法で製造されたものであり
、冷間圧延時に５ａｍ以上の割れが発生することはなく
、磁気特性も優れている。

ｍ１１１はＳｉが本発明法の限定条件の上限を、Ａｌが
本発明法の限定条件の下限をそれぞれ外れているため、
冷間圧延時に５−１１以上の割れが発生している。

綱３．７．８．１１ば冷間圧延温度が本発明法の限定条
件の下限を外れているため、冷間圧延時に５−一以上の
割れが発生しており、特に１１ｉ１７．１１は冷間圧延
が不可能であった。

鋼９は冷間圧延温度が本発明法の限定条件の上限を外れ
ているため、鉄損が高くなっている。

１１４．５はＡｌが本発明法の限定条件の下限を外れて
いるため、鉄損が高くなっている。また、鋼１２はＡｌ
が本発明法の限定条件の上限を外れているため、磁束密
度が低くなっている。

鋼１３．１４はＳｔが本発明法の限定条件の下限を外れ
ているため、鉄損が高くなっている。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明に係わる磁気特性の優れた
電磁鋼板の製造方法は、特にＳｉとＡｌの量を適切に調
整し、さらに、冷間圧延時の温度を限定しているため、
冷間圧延時に割れが発生することなく、かつ、磁気特性
に優れた電磁鋼板を製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄損に及ぼすＡｌ添加量の影響を、第２図は磁
束密度に及ぼすＡｌ添加量の影響をそれぞれ示す図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃ：０．０１％以下、Ｓｉ：４．０％超え５．５％未満
   、Ｍｎ：０．０５％以上１．０％以下、Ｐ：０．００５
   ％以上０．１％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．
   ２％以上１．０％以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避
   不純物からなる鋼片を熱間圧延したのち冷却し、［６０
   ×Ｓｉ（％）−９０］℃以上３００℃以下の温度範囲で
   冷間圧延することを特徴する磁気特性の優れた電磁鋼板
   の製造方法。