JPH03294422A

JPH03294422A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH03294422A
Application number: JP2098253A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kubota; 猛久保田; Ichiro Tateno; 立野　一郎; Tadashi Nakayama; 正中山
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-04-13
Filing date: 1990-04-13
Publication date: 1991-12-25
Anticipated expiration: 2010-04-26
Also published as: JPH0737651B2

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）本発明は電気機器鉄心材料として使用される、磁気特性
の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであ
り、特に、板面内の圧延方向（以後Ｌ方向と記述する）
と、板面内で圧延方向に垂直な方向（以後Ｃ方向と記述
する）との磁気特性の差が著しく小さい、極めて優れた
磁気特性を有する無方向性電磁鋼板の製造方法を提供す
るものである。

（従来の技術）近年、電気機器の高効率化は、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、回転機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、磁気特
性の向上に対する要請がますます強まってきている。

従来の無方向性電磁鋼板では、磁気特性を向上させる手
段として一般に、電気抵抗増加による渦電流損低下の観
点から、ＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高め、鉄損を低
下させる方法が用いられてきた。しかし、この方法のみ
では、鉄損の低下は図られるものの、磁束密度の低下は
避は得ないという問題があった。また、単に、Ｓｉある
いはＡＩの含有量を高めるのみでなく、Ｃの低減、Ｓの
低減、あるいは特開昭５４−１８３７２０号公報に記載
されているようなりの添加などの処置がなされてきたが
、いずれも鉄損の低下は図られても、磁束密度について
はそれ程の効果がなかった。

そこで、集合組織を磁気的性質に望ましい形に発達させ
ることにより、鉄損と同時に磁束密度の改善も図るとの
観点から、例えば、特開昭５８−１５１４５３号公報、
特開昭５９−１５７２５９号公報、特開昭６１−０６７
７５３号公報、特開昭６２−１８００１４号公報等に記
載されているように、Ｓｎ、Ｃｕ等の元素の微量添加と
製造プロセス条件の組み合わせにより、磁気特性の向上
を図る方法が提案されている。しかし、これらの方法で
は、磁気的性質に望ましくない＋１１１１集合組織は抑
制されるものの、無方向性電磁鋼板の磁気的性質に最も
望ましいとされる＋１００１集合組織の発達はそれ程で
はなく、むしろ方向性電磁鋼板の磁気的性質に望ましい
とされる＋１１０１集合組織の方が発達しやすいという
問題があった。

一方、無方向性電磁鋼板の磁気的性質に望ましい（１０
０１集合組織を発達させる手段として、特公昭５１−９
４２号公報に記載されているように、冷間圧延率を８５
％以上、望ましくは９０％以上の強冷間圧延を施し、さ
らに７００℃〜１２００℃で２分〜１時間の長時間焼鈍
を施す方法があるが、このような強冷間圧延および長時
間焼鈍を行うことは生産性の低下、製造コストの上昇、
さらには設備上の問題等により、実用的には極めて不利
であった。

（発明が解決しようとする問題点）上記に鑑み本発明は、無方向性電磁鋼板の磁気的性質に
望ましい＋１００）集合組織を発達させることにより、
Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小さい、極めて
優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を、簡便に製
造できる方法を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、冷間圧延前の結晶組織の制御と、冷間圧
延後の再結晶焼鈍条件の組み合わせにより、集合組織を
磁気的性質に望ましい＋１００１集合組織に発達させ、
Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小さい、極めて
優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を得るために
鋭意研究を重ねてきた。

その結果、冷間圧延前の素材、すなわち熱延板の結晶組
織を熱延板焼鈍条件により制御し、その後の冷間圧延お
よび冷間圧延後の短時間再結晶焼鈍とを組み合わせるこ
とにより、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差を著しく小さ
くできることを究明した。

本発明はこの知見に基いてなされたものであり、その要
旨は、重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．５
％以上４．０％以下、Ａｌｌ　：０．１％以上２．０％
以下を含有し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成
る鋼を、熱間圧延後、熱延板焼鈍し、１回の冷間圧延に
より最終板厚とし、仕上焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の
製造方法において、熱延板焼鈍を１０００℃以上１２０
０℃以下の温度で３０秒〜５分間施し、冷間圧延の圧下
率を８０％以上９０％以下とし、仕上焼鈍を８５０℃以
上１０００℃以下で１５秒〜２分間施すところにある。

以下、本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の鋼成分の限定理由について述べる。

Ｃは鉄損を高める有害な成分で、磁気時効の原因となる
ので、０．０１０％以下とする。

Ｓｉは周知のように鉄損を低下させる作用のある成分て
あり、この作用を奏するためには、１．５％以上含有さ
せる必要がある。一方、その含有量か増えると、前述の
ように磁束密度が低下し、また圧延作業性が劣化し、さ
らにはコスト高ともなるので４．０％以下とする。

Ａｌ１はＳｉと同様に電気抵抗を高めて鉄損を低下させ
る効果がある。このためには０．１％以上含有させる必
要があり、また、２．０％を越えるとＳｔ同様に磁束密
度が低下する。

上述の成分以外は鉄および不可避不純物元素であるが、
必要に応して、電気抵抗を高めて鉄損を低下させる目的
でＭｎを添加してもよい。この場合、０．１％以上添加
する必要があり、また、１．５％を越えると磁束密度か
低下するので、１．５％以下が望ましい。

次に本発明の特徴とする、熱延板焼鈍条件、冷間圧延圧
下率、仕上焼鈍条件の組み合わせと磁気特性の関係につ
いて説明する。

第１表に示した成分の鋼のスラブを２．０ｍｍ厚に熱間
圧延後、第２表に示した熱延板焼鈍、冷間圧延、仕上焼
鈍を施し、その後、エプスタイン試料に切断し、磁気特
性を測定した。その測定結果を第３表に示す。熱延板焼
鈍条件と冷間圧延圧下率および仕上焼鈍条件の組み合わ
せにより、Ｌ方向とＣ方向の磁束密度Ｂ、。の差が著し
く小さい製品板が得られることがわかる。特に、魔６の
ように、熱延板焼鈍を１１００℃で２分間行い、冷間圧
延圧下率を８７．５％とし、仕上焼鈍を９５０℃で３０
秒間行った場合には、磁束密度Ｂ５０のＬ方向とＣ方向
の差が著しく小さいと同時に、絶対値そのものが高く、
極めて優れた磁気特性を有する製品板が得られる。

第表第表市３表（作　　用）このように、本発明の特徴は、熱延板焼鈍条件と冷間圧
延圧下率および仕上焼鈍条件の組み合わせにより、Ｌ方
向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小さい、極めて優れ
た磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を製造することに
あるが、この場合、熱延板焼鈍は、１０００℃以上１２
００℃以下の温度で３０秒〜５分間施す。熱延板焼鈍温
度が１０００℃未満では、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の
差が小さくならず、特にＣ方向の磁気特性が向上しない
。また、１２００℃超では、その効果は飽和し、かつ生
産性の低下や製造コストの上昇をも招くので１２００℃
以下とする。熱延板焼鈍時間が３０秒未満では、Ｌ方向
およびＣ方向とも磁気特性が向上せず、一方、５分超で
は、その効果が飽和し、かつ生産性の低下や製造コスト
の上昇をも招くので３０秒以上５分以下とする。

冷間圧延の圧下率は、８０％未満では、Ｌ方向とＣ方向
の磁気特性の差が小さくならない。また、９０％超では
、Ｌ方向およびＣ方向とも磁束密度が低下する。

仕上焼鈍は８５０℃以上１０００℃以下で１５秒〜６０
秒間施す。仕上焼鈍温度が８５０℃未満では、Ｌ方向と
Ｃ方向の磁気特性の差が小さくならず、特にＣ方向の磁
気特性が向上しない。また、１０００℃超では、Ｌ方向
およびＣ方向とも磁束密度が低下する。

仕上焼鈍時間が１５秒未満では、再結晶後の結晶粒成長
が悪く鉄損が劣化する。一方、２分超ては、その効果は
飽和し、かつ生産性の低下や製造コストの上昇をも招く
ので１５秒以上で２分以下とする。

尚、本発明の特徴とする化学成分を有する鋼は、転炉あ
るいは電気炉などで溶製され、連続鋳造あるいは造塊後
の分塊圧延によりスラブとされ、次いで熱間圧延の後、
上記の熱延板焼鈍を施される。

（実　施　例）次に本発明の実施例を示す。

実施例　１第４表に示した成分の鋼を、３．０龍厚に熱間圧延後、
第５表に示した熱延板焼鈍を施し、０．５０ｍｍ厚に冷
間圧延（圧下率：　８３．３％）した後、同表に示した
仕上焼鈍を行い、その後、エプスタイン試料に切断し、
磁気特性を測定した。その測定結果を第６表に示す。本
発明により、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小
さい、極めて優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板
の製造が可能であることが明らかである。

実施例　２第７表に示した成分の鋼を、１．８龍厚、２．５龍厚、
４，０■■厚にそれぞれ熱間圧延後、１１５０℃で１分
間、熱延板焼鈍を施し、０．３５１＋ｍ厚に冷間圧延し
た後、第８表に示した仕上焼鈍を施し、その後、エプス
タイン試料に切断し、磁気特性を測定した。

その測定結果を第９表に示す。本発明により、Ｌ方向と
Ｃ方向の磁気特性の差が著しく小さい、極めて優れた磁
気特性を有する無方向性電磁鋼板の製造が可能であるこ
とが明らかである。

第　　　　７　　　　表Ｃｗｔ％〕（発明の効果）以上のように、本発明によれば、Ｌ方向とＣ方向の磁気
特性の差が著しく小さい、極めて優れた磁気特性を有す
る無方向性電磁鋼板が得られ、電気機器の高効率化に伴
い、その鉄心材料として使用される無方向性電磁鋼板に
対する要請に十分に応えることができ、その工業的効果
は極めて大きい。

手糸売補正書（自発）平成２年６月１９

Claims

【特許請求の範囲】

重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．５％以上
４．０％以下、Ａｌ：０．１％以上２．０％以下を含有
し、残部Ｆｅおよび不可避不純物元素より成る鋼を、熱
間圧延後、熱延板焼鈍し、１回の冷間圧延により最終板
厚とし、仕上焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法に
おいて、熱延板焼鈍を１０００℃以上１２００℃以下の
温度で３０秒〜５分間施し、冷間圧延の圧下率を８０％
以上９０％以下とし、仕上焼鈍を８５０℃以上１０００
℃以下で１５秒〜２分間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。