JPH04136138A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents
磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板Info
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- JPH04136138A JPH04136138A JP2260196A JP26019690A JPH04136138A JP H04136138 A JPH04136138 A JP H04136138A JP 2260196 A JP2260196 A JP 2260196A JP 26019690 A JP26019690 A JP 26019690A JP H04136138 A JPH04136138 A JP H04136138A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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、鉄損が低く磁束密度の高い無方向性［Ｈｉ綱
板に関するものである。
板に関するものである。
（従来の技術）
無方向性電磁鋼板は、主にモーターやトランスの鉄心材
料として使用される軟釘Ｉ性材料である。
料として使用される軟釘Ｉ性材料である。
これらの電気機器の効率を上げるためには、使用する軟
磁性材料に鉄を貝が低く磁束密度が高いことが要求され
る。特に、近年の省エネルギーと機器の小型化への強い
要請に応えるためには、鉄Ｉ員を低く保ちつつ、従来以
上に磁束密度の高い材料を開発する必要がある。ところ
が、低鉄＃ｌと高磁束密度を両立させることは極めて難
しい、従来、鉄損を低くする方法としては、Ｓｉ含有量
を高め鋼板の比抵抗を上げることが一般に行われている
が、Ｓｉ含有量の増加とともに磁束密度も低下してしま
う、一方、Ｓｉ含有社の低い無方向性Ｔ！ ｒｈ１’、
ｗＪ板は、比較的高い磁束密度を示すものの鉄ｔｆ４も
高い。
磁性材料に鉄を貝が低く磁束密度が高いことが要求され
る。特に、近年の省エネルギーと機器の小型化への強い
要請に応えるためには、鉄Ｉ員を低く保ちつつ、従来以
上に磁束密度の高い材料を開発する必要がある。ところ
が、低鉄＃ｌと高磁束密度を両立させることは極めて難
しい、従来、鉄損を低くする方法としては、Ｓｉ含有量
を高め鋼板の比抵抗を上げることが一般に行われている
が、Ｓｉ含有量の増加とともに磁束密度も低下してしま
う、一方、Ｓｉ含有社の低い無方向性Ｔ！ ｒｈ１’、
ｗＪ板は、比較的高い磁束密度を示すものの鉄ｔｆ４も
高い。
特公昭６］ −４８９２号公叩には、Ｓｉ含有量を０．
２％以下に抑えた鋼に、０．６〜３．０％の＾ｉを含有
さゼて低鉄１１て高磁束密度の無方向性電磁鋼板を製造
する方法が提案されている。ＡｌはＳｉと同様に鋼板の
比抵抗を上昇させて鉄Ｉ員を低下させることが知られて
いるが、この発明によるとＡＰには更に集合＆Ｉ織を改
善する効果があって磁束密度を上昇させるとある。しか
し、このため番こは０．６％以−Ｌと多量のＡｌを含有
さ−１なければならないので、製造コストが上昇すると
いう問題がある。しかも、Ａｌを多量に添加するわりに
鉄を員の低下量と！イｉ束密度の上昇量が少ない。
２％以下に抑えた鋼に、０．６〜３．０％の＾ｉを含有
さゼて低鉄１１て高磁束密度の無方向性電磁鋼板を製造
する方法が提案されている。ＡｌはＳｉと同様に鋼板の
比抵抗を上昇させて鉄Ｉ員を低下させることが知られて
いるが、この発明によるとＡＰには更に集合＆Ｉ織を改
善する効果があって磁束密度を上昇させるとある。しか
し、このため番こは０．６％以−Ｌと多量のＡｌを含有
さ−１なければならないので、製造コストが上昇すると
いう問題がある。しかも、Ａｌを多量に添加するわりに
鉄を員の低下量と！イｉ束密度の上昇量が少ない。
さらに、特開平２−６１０３１号公報には、Ｓｉ含有量
を０，１％以下に抑えた鋼に、０．１〜１．０％の＾ｌ
と０．０２〜０．１５％のＳｎを複合添加して低鉄１１
で高磁束密度の無方向性電磁鋼板を製造する方法が提案
されている。また、特開平２−６６１３８号公報には、
Ｓｉ含有量を０．１％以下に抑えた鋼に、０．１〜１．
０％の＾ｌと０，１〜０．２５％のＰを複合添加して低
鉄１０で高磁束密度の無方向性電磁銅板を製造する方法
が提案されている。しかし、これらの方法で得られる無
方向性電磁鋼板も磁気特性の改善効果は十分ではない。
を０，１％以下に抑えた鋼に、０．１〜１．０％の＾ｌ
と０．０２〜０．１５％のＳｎを複合添加して低鉄１１
で高磁束密度の無方向性電磁鋼板を製造する方法が提案
されている。また、特開平２−６６１３８号公報には、
Ｓｉ含有量を０．１％以下に抑えた鋼に、０．１〜１．
０％の＾ｌと０，１〜０．２５％のＰを複合添加して低
鉄１０で高磁束密度の無方向性電磁銅板を製造する方法
が提案されている。しかし、これらの方法で得られる無
方向性電磁鋼板も磁気特性の改善効果は十分ではない。
（発明が解決しようとする課題）
本発明の課題は、電気機器の省エネルギーと小型化を可
能とするような低い鉄１員と高い磁束密度を有する無方
向性電磁鋼板を提供することにある。
能とするような低い鉄１員と高い磁束密度を有する無方
向性電磁鋼板を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
本発明者らは、高ＡＩ添加鋼の磁束密度に及ぼす各種合
金元素の影響を詳細に検討した結果、Ｓｉ含有量を極力
低減した高へｌ鋼に、適量のＰとｓｂを複合添加するこ
とにより、単なる高Ａｌ鋼やＰを単独添加した高＾ｐ、
ｍでは得られないような著しい磁束密度の上昇が得られ
ることを見出した。
金元素の影響を詳細に検討した結果、Ｓｉ含有量を極力
低減した高へｌ鋼に、適量のＰとｓｂを複合添加するこ
とにより、単なる高Ａｌ鋼やＰを単独添加した高＾ｐ、
ｍでは得られないような著しい磁束密度の上昇が得られ
ることを見出した。
ここに本発明は［重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：０．１％以下、Ｍｎ ： ０．１％以上で０．７％
以下、Ｐ：０．０５％以上で０．２％以下、Ｓ：Ｏ，Ｏ
＋％以下、Ａｌ：０．３％を趙え２．０％以下、Ｓｂ
： ０．０１％以上で０．３０％以下、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなる磁気特性の優れた無方向性ｉｔ
磁綱板ｊを要旨とする。
ｉ：０．１％以下、Ｍｎ ： ０．１％以上で０．７％
以下、Ｐ：０．０５％以上で０．２％以下、Ｓ：Ｏ，Ｏ
＋％以下、Ａｌ：０．３％を趙え２．０％以下、Ｓｂ
： ０．０１％以上で０．３０％以下、残部がＦｅおよ
び不可避不純物からなる磁気特性の優れた無方向性ｉｔ
磁綱板ｊを要旨とする。
本発明の無方向性を侑＃ｉＩ板が、鉄１員が低い上に高
磁束密度であるのは、主にＰとｓｈの相乗効果による。
磁束密度であるのは、主にＰとｓｈの相乗効果による。
Ｐとｓｈはいずれも粒界に偏析する元素として知られて
おり、これら二つの元素の粒界での偏析に対するなんら
かの相互作用が集合＆ｎｍの改善につながり、磁束密度
を上昇さ・Ｕているものと１１Ｆ定される。なお、特開
昭５９−１００２１７号公報に、ｓｈを添加した高Ａｆ
鋼の無方向性電磁鋼板が開示されているが、この公報に
はｓｂがＰと複合添加で４５１束密度が上昇することは
開示されていない。
おり、これら二つの元素の粒界での偏析に対するなんら
かの相互作用が集合＆ｎｍの改善につながり、磁束密度
を上昇さ・Ｕているものと１１Ｆ定される。なお、特開
昭５９−１００２１７号公報に、ｓｈを添加した高Ａｆ
鋼の無方向性電磁鋼板が開示されているが、この公報に
はｓｂがＰと複合添加で４５１束密度が上昇することは
開示されていない。
（作用）
以下に、本発明の無方向性電磁鋼板における合金元素の
作用効果とその含有針を前記のように限定した理由を説
明する。
作用効果とその含有針を前記のように限定した理由を説
明する。
Ｃ：
Ｃは炭化物を形成して＆ｆ磁気特性悪影響を及ぼず元素
であるので、できるだけ含有量を低くすることが望まし
い、特に磁気時効を防止するためには０．００５％以下
、その防止を完全なものとするためには０．００３％以
下とすることが望ましい。
であるので、できるだけ含有量を低くすることが望まし
い、特に磁気時効を防止するためには０．００５％以下
、その防止を完全なものとするためには０．００３％以
下とすることが望ましい。
Ｓｉ ：
ＳｉはｔＪＡ板の比抵抗を上げてｆ！Ｉ電流ｆｉｌを小
さくし鉄ｔｔ＋をａ（−ｔＳする有効な元素である。し
かし、Ｓｉは一方で磁束密度を低下させるので、多量の
添加は好ましくない、Ｓｉが０．１％以下であればルイ
（束密度が低下するという問題は」−シない。
さくし鉄ｔｔ＋をａ（−ｔＳする有効な元素である。し
かし、Ｓｉは一方で磁束密度を低下させるので、多量の
添加は好ましくない、Ｓｉが０．１％以下であればルイ
（束密度が低下するという問題は」−シない。
Ｍｎ ；
Ｍｎは鋼板の熱間脆性を防止するり」果がある。しかし
、０．１％未満ではこの効果が小さく、０．７％を超え
て含有すると磁束密度が低下するので、０．１〜０．７
％の含有量とする。
、０．１％未満ではこの効果が小さく、０．７％を超え
て含有すると磁束密度が低下するので、０．１〜０．７
％の含有量とする。
Ｐ ：
Ｐは本発明ではｓｂとの複合添加により蚤イ１束密度を
上昇させる重要な元素である。この効果は０．０５％よ
り現れるが、０，２％を超えると鋼板が脆化するので、
０．０５〜０．２％の含有量とする。
上昇させる重要な元素である。この効果は０．０５％よ
り現れるが、０，２％を超えると鋼板が脆化するので、
０．０５〜０．２％の含有量とする。
Ｓ；
Ｓは微細な硫化物を形成して結晶粒成長を抑制するとと
もに、硫化物自体が釘（壁移動の障害となり磁気特性を
劣化させ、特に鉄＋８を増大さセるので、できるだけ含
有量を低くすることが望ましい。
もに、硫化物自体が釘（壁移動の障害となり磁気特性を
劣化させ、特に鉄＋８を増大さセるので、できるだけ含
有量を低くすることが望ましい。
０．０１％以下、望ましくは０．００６％以下に抑えれ
ば上記の悪影響を回避することができる。
ば上記の悪影響を回避することができる。
八ｉ ：
八ｅは低鉄ｔｌ化と高！１１束密度化の両方に寄与する
重要な元素である。０．３％以下では鋼板の比抵抗が低
く鉄損が低減されないばかりか、集合組織の改善効果が
小さいために磁束密度が低くなる。
重要な元素である。０．３％以下では鋼板の比抵抗が低
く鉄損が低減されないばかりか、集合組織の改善効果が
小さいために磁束密度が低くなる。
一方、２．０％を超えて含有すると鉄１３１は低くなる
ものの、磁束密度も低くなり所望の磁気特性が得られな
くなる。このことがらＡＦの含有量は０．３％を超え２
．０％以下とする。
ものの、磁束密度も低くなり所望の磁気特性が得られな
くなる。このことがらＡＦの含有量は０．３％を超え２
．０％以下とする。
Ｓｂ：
ｓｂは磁束密度を上昇させる重要な元素である。
ｓｂは固溶状態で存在し、結晶粒界に偏析しやすい。
粒界に偏析したｓｂがＰとの相互作用により集合組織を
改善するために■１重密度が上昇すると考えられる。こ
のｓｂの効果は０，０１％以上の含有量から現れるが、
０．３０％を超えて含有させても効果が飽和し、価格の
上昇を招くだけである。
改善するために■１重密度が上昇すると考えられる。こ
のｓｂの効果は０，０１％以上の含有量から現れるが、
０．３０％を超えて含有させても効果が飽和し、価格の
上昇を招くだけである。
上記成分の他に不純物として混入するＴｉ、 Ｚｒ、Ｎ
ｂ、 Ｖなどの炭窒化物形成元素はできるだけその含有
量を低く抑えることが、微細析出物による結晶粒成長の
不良に起因した鉄１１増加を防止する上で望ましい。
ｂ、 Ｖなどの炭窒化物形成元素はできるだけその含有
量を低く抑えることが、微細析出物による結晶粒成長の
不良に起因した鉄１１増加を防止する上で望ましい。
上記の組成を有する本発明の電ルｆｉ綱板は、−船釣な
無方向性電磁鋼板の製造工程で製造することができる０
例えば下記のような製造方法である。
無方向性電磁鋼板の製造工程で製造することができる０
例えば下記のような製造方法である。
素材のスラブを所定温度に加熱した後、熱間圧延により
熱延板とする。この熱間圧延工程におけるスラブ加熱温
度は１１００〜＋２５０’Ｃ，熱間圧延の仕上げ４度は
７５０〜９５０°Ｃが望ましい、熱間圧延後の巻取りは
６００’Ｃ以上の温度で行うのが望ましいが、綱板の脱
スケール性の観点から６００°Ｃ未満の低温で巻取って
もよい、なお、省エネルギーの観点から最近行われ出し
た鋳造後の熱鋳片を直ちに熱間圧延に供する直送圧延を
採用する場合は、スラブ加熱温度が省略できる。
熱延板とする。この熱間圧延工程におけるスラブ加熱温
度は１１００〜＋２５０’Ｃ，熱間圧延の仕上げ４度は
７５０〜９５０°Ｃが望ましい、熱間圧延後の巻取りは
６００’Ｃ以上の温度で行うのが望ましいが、綱板の脱
スケール性の観点から６００°Ｃ未満の低温で巻取って
もよい、なお、省エネルギーの観点から最近行われ出し
た鋳造後の熱鋳片を直ちに熱間圧延に供する直送圧延を
採用する場合は、スラブ加熱温度が省略できる。
次いで、熱延板を冷間圧延に供する。このとき、加工組
織の再結晶および結晶粒の粗大化による磁気特性の改善
のために熱延板焼鈍を施してから冷間圧延に供してもよ
い、熱延１反焼鈍の温度は、箱焼鈍で行う場合は６８０
〜９００’Ｃ１連続焼鈍で行う場合は７５０〜１１００
°Ｃが適当である。冷間圧延は１回の冷間圧延法又は中
間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延法のいずれの方法でも
よい、冷間圧延後は仕上げ焼鈍により再結晶と結晶粒の
粗大化を図る。
織の再結晶および結晶粒の粗大化による磁気特性の改善
のために熱延板焼鈍を施してから冷間圧延に供してもよ
い、熱延１反焼鈍の温度は、箱焼鈍で行う場合は６８０
〜９００’Ｃ１連続焼鈍で行う場合は７５０〜１１００
°Ｃが適当である。冷間圧延は１回の冷間圧延法又は中
間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延法のいずれの方法でも
よい、冷間圧延後は仕上げ焼鈍により再結晶と結晶粒の
粗大化を図る。
また、セミプロセス電侑泪板として使用するものであれ
ば、仕上げ焼鈍後に圧下率３〜１５％の冷間圧延を施し
て最終製品にしてもよい。
ば、仕上げ焼鈍後に圧下率３〜１５％の冷間圧延を施し
て最終製品にしてもよい。
（実施例）
第１表に示す組成の鋼スラブを鋳造し、これらのスラブ
を１１５０〜１２００°Ｃに加熱した後、仕上げ温度８
００〜８５０°Ｃで２．３ｍｍ厚まで熱間圧延した。熱
間圧延後は同表に示す条件により巻取り、熱延板焼鈍、
冷間圧延および仕上げ焼鈍を施して無方向性［磁鋼板と
した。但し、Ｎ［］８〜１４は酸洗のみで熱延板焼鈍は
実施していない。
を１１５０〜１２００°Ｃに加熱した後、仕上げ温度８
００〜８５０°Ｃで２．３ｍｍ厚まで熱間圧延した。熱
間圧延後は同表に示す条件により巻取り、熱延板焼鈍、
冷間圧延および仕上げ焼鈍を施して無方向性［磁鋼板と
した。但し、Ｎ［］８〜１４は酸洗のみで熱延板焼鈍は
実施していない。
しかる後、これらの無方向性電！ｆｉ ｔＲ板から試験
片を切り出し、磁気特性を測定した。その測定結果も同
表に示す。
片を切り出し、磁気特性を測定した。その測定結果も同
表に示す。
第１表において、試験Ｎｏ、 １〜７は＾ｉ含有量以外
はほぼ同一組成で製造条（１も同一のものである。
はほぼ同一組成で製造条（１も同一のものである。
試験阻８〜１１はｓｈ含有量以外はほぼ同一組成で製造
条件も同一のものである。ｉ＆！ｉ！Ｎα１２〜１４は
Ｐ含有量以外はほぼ同一組成で製造条件も同一のもので
ある。試験Ｎα１５〜１７はＳｉおよびＳの含有量以外
はほぼ同一で製造条件も同一のものである。試験Ｎ［１
１Ｂおよび１９はＭｎ含有量以外は階４とほぼ同一組成
で製造条件も同一のものである。 Ｎｏ、２０はＣ含有
量以外は漱４とほぼ同一組成で製造条件も同一のもので
ある。
条件も同一のものである。ｉ＆！ｉ！Ｎα１２〜１４は
Ｐ含有量以外はほぼ同一組成で製造条件も同一のもので
ある。試験Ｎα１５〜１７はＳｉおよびＳの含有量以外
はほぼ同一で製造条件も同一のものである。試験Ｎ［１
１Ｂおよび１９はＭｎ含有量以外は階４とほぼ同一組成
で製造条件も同一のものである。 Ｎｏ、２０はＣ含有
量以外は漱４とほぼ同一組成で製造条件も同一のもので
ある。
第１表の試験結果に見られるとおり、本発明例はいずれ
も鉄を員が低く磁束密度の高い磁気特性である。これに
対して、成分のいずれかが本発明で規定する範囲外の比
較例は鉄１１又はｉｆｆ東密度の一方又は両方に劣る。
も鉄を員が低く磁束密度の高い磁気特性である。これに
対して、成分のいずれかが本発明で規定する範囲外の比
較例は鉄１１又はｉｆｆ東密度の一方又は両方に劣る。
（以下、余白）
（発明の効果）
実施例に示したとおり、本発明の無方向性電磁鋼板は鉄
損と磁束密度の両方に優れている。よって、本発明の無
方向性型４イ１鋼板は機器の小型化および省エネルギー
を達成するのに極めて優れた材料であると言える。
損と磁束密度の両方に優れている。よって、本発明の無
方向性型４イ１鋼板は機器の小型化および省エネルギー
を達成するのに極めて優れた材料であると言える。
Claims (1)
- 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：０．１％以下
、Ｍｎ：０．１％以上で０．７％以下、Ｐ：０．０５％
以上で０．２％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．
３％を超え２．０％以下、Ｓｂ：０．０１％以上で０．
３０％以下、残部がＦｅおよび不可避不純物からなる磁
気特性の優れた無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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1990
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