JPH042645B2 - - Google Patents

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JPH042645B2
JPH042645B2 JP21468885A JP21468885A JPH042645B2 JP H042645 B2 JPH042645 B2 JP H042645B2 JP 21468885 A JP21468885 A JP 21468885A JP 21468885 A JP21468885 A JP 21468885A JP H042645 B2 JPH042645 B2 JP H042645B2
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222Hot rolling

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  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は直流磁化特性に極めて優れた熱延電磁
軟鉄板の製造方法に関する。 (従来の技術とその問題点) 直流磁化特性に優れた電磁軟鉄板や熱延薄鋼板
は電気機器のコアやリレー等に汎用され、JISに
規格化されている。 この電磁軟鉄板は、一般に工業用純鉄を製鋼−
熱延するかもしくはさらに冷延焼鈍し、得られた
素板に所定の形状に打抜き等の加工を施した後、
適切な焼鈍を行つて使用に供される。 電磁軟鉄板における磁気特性を左右する最も重
要な因子は材料の純度であるが、組織因子として
粒度も磁気特性を支配することはよく知られてお
り、従つて、最終焼鈍でできるだけ粗粒化し得る
焼鈍条件が必要である。 しかしながら、従来では熱延組織と最終焼鈍に
よる粗粒化は別個の挙動と考えられ、特に熱延組
織すなわち熱延法までさかのぼつた組織制御法が
なかつた。そのため、直流磁化特性の向上には限
度があり、斯界の要望に答えることができなかつ
た。 (問題点を解決するための手段) 本発明は上記した実情から研究を重ねて創案さ
れたもので、その目的とするところは、高度の直
流磁気特性をもつ電磁軟鉄板を容易かつ合理的に
製造できる方法を提供することにある。 この目的を達成するため、本発明は、成分純度
の規定に加え熱延条件を適正化することにより熱
延組織を制御し、熱延ままあるいは最終焼鈍にお
いて低温短時間で容易に粗粒化して所期する直流
磁気特性が発揮されるようにしたものである。 すなわち、本発明はC:50ppm以下、Si、Mn、
P、S、Cr、Ni、Tiの総量が150ppm以下、N、
Oは各々40ppm以下、Al:100ppm以下からなる
純鉄を熱間圧延するにあたり、熱間仕上り温度を
800〜850℃、900℃以下の合計圧下率を5〜20%、
巻取り温度を700〜800℃とすることを特徴とする
ものである。 以下本発明を具体的に説明する。 まず本発明は、特定の成分純度の純鉄を用い
る。 純鉄の成分を規定したのは、純鉄の直流磁気特
性とくに最大透磁率(μm)や保持力(Hc)が
本質的に成分純度に依存し、本発明での目標値μ
m800以上、Hc0.5以下を最終焼鈍なしの熱延ま
までも満足させるためである。 Cはパーライトや炭化物を形成しなければ磁気
特性にそれほど悪影響を及ぼさないが、50ppmを
越えると粒成長性を著しく害するようになり、粒
粗大化による磁気特性の向上を期待できないの
で、50ppmを上限とした。 Nは固溶状態にあれば磁気特性上それほど問題
にならないが、熱延や焼鈍後に後述するAlと
AlNを形成し、このAlN析出物が有害なため、
本発明の目標が達成される範囲で上限を40ppmと
した。 一方、OはAl2O3形成を通じてとくに磁気特性
を害するので、問題のない範囲で上限を40ppmと
した。 Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Ti等は置換型固溶
状態で磁気特性を劣化させるが、とくにその総量
が問題となる。 第1図は、上記成分の総量と磁気特性の関係を
示す。このデータは成分純度の異なる2.0mm厚の
熱延酸洗板から内径33mm、外径45mmのリングを打
抜き、ASTM組織粒#4以上(約80μm以上)と
なる歪取り焼鈍を兼ねた粗粒化焼鈍を施して、磁
気特性に及ぼす純度の影響をみたものである。な
お、いずれの材料もCは約30ppm、N約30ppm、
O約35ppm、Al約80ppmであつた。 この第1図から明らかなように、上記成分の総
和が150ppmを境にして、これ以下でμm、Hcが
著しく向上している。そこで、本発明はSi、Mn、
P、S、Cr、Ni、Tiの総量を150ppm以下に限定
したのである。 AlはOとAl2O3を形成し磁気特性を劣化させる
ので上限を100ppmとした。一方、下限は少ない
方がよいので特に限定はないが、脱酸剤として最
も効果的に働く元素であることから、実用的には
Alキルド材として有効な50ppm以上が好ましい
範囲である。 次に本発明は上記成分の純鉄を熱間仕上り温
度:800〜850℃、900℃以下の合計圧下率:5〜
20%、巻取り温度:700〜800℃の条件で熱間圧延
する。 このように熱間圧延条件を規定したのは、熱間
圧延を本質的にAr3変態後のフエライト域で仕上
げ、しかもこのフエライトでの合計加工量を適切
に採り、その後の巻取り徐冷過程(通常の巻取り
による徐冷効果を意味し、即巻戻し急冷を実施し
ない限りすべて含む)で再結晶・粒成長させ、し
かもその後焼鈍が付加されると著しく粒成長が生
じるような粒配向段階に熱延組織を制御しておく
ことが、著しい直流磁気特性向上のポイントだか
らである。そのため、本発明者は、本発明のねら
いとする高純度鉄(Ar3変態点約900℃)の熱延
粗粒化に対する圧延温度と圧下率の影響を広範に
検討を加え、上記条件を見出したのである。 第2図は本発明の規定成分鋼(C:36ppm、Si
+Mn+P+S+Cu+Ni+Cr+Ti:103ppm、
N:31ppm、O:37ppm、Al:85ppm)を用い、
1150℃加熱後、900℃まで75%の熱間圧延を行つ
た後、900℃以下において2パスで温度と合計圧
下率を変えて2.5mm厚に仕上げ、700℃で巻取つた
ときの熱延粒度との関係を示す。○内の数字は粒
直径(μm)である。 この第2図から明らかなように、熱延粒径は
800〜850℃の温度範囲で5〜20%の圧下率のとき
に再結晶による粒成長で約150μm以上となる。
それ故、その後焼鈍が付加されると、たとえば
850℃で焼鈍でさらに粒成長し、熱延ままでの磁
気特性はもとより、粗粒化によりさらに高度の磁
気特性が得られることが明らかである。 圧下率が少ないと再結晶せず、また圧下率が大
きすぎると逆に再結晶により細粒化が進みすぎ、
いずれも磁気特性としては十分でない。従つて合
計圧下率は5〜20%とすべきである。 また、熱延仕上り温度が高すぎると加工に導入
される再結晶後の異常粒成長のためのエネルギー
が小さすぎて粗粒化せず、逆に低温では加工エネ
ルギーが大きすぎて細粒化してしまい、いずれの
場合も適正な組織制御ができない。従つて、800
〜850℃が適正条件である。 巻取り温度は再結晶とその後の粒成長を生じさ
せる限界条件を与えるもので、700〜800℃に採る
ことによつてのみ異常粒成長による熱延粒粗大化
とその後焼鈍が与えられた際に一層粒成長が促進
するための下地組織を形成できる。700℃より低
温では再結晶が進行しない。一方、800℃を越え
ての高温は粒成長は起すものの、むしろ正常粒成
長となり、本発明の場合よりも整粒であるが、平
均粒度的には細粒となつてやはり満足すべき組織
ではない。特にこの組織は正常粒成長のため、そ
の後の焼鈍付加では粒成長が容易に進まず、粗粒
化するには1200℃以上の高温焼鈍とその後の徐冷
が必要となる。さらに、いたずらな高温巻取りは
スケールの発生を促し、酸洗後の表面性状の劣化
や歩留低下を招くため実用的でない。以上の理由
から巻取り温度を700〜800℃としたのである。 なお、上記熱間圧延条件を満足する限り、この
工程の態様は通常の熱間圧延のほか、熱片の加熱
熱延、熱片スラブ直圧、ストリツプキヤスター、
軽熱間圧延などを採用し得ることは勿論である。 また、熱間圧延後の最終焼鈍を付加する場合、
焼鈍温度600〜900℃(Ac1変態点)程度でも大き
な効果が得られる。600℃は打抜き、形状矯正、
寸法精度向上のための冷間圧延加工の影響を除去
できる。 (実施例) 次に本発明の実施例を示す。 実施例 1 各種成分純度を有する純鉄を900℃以下、合計
圧下率18%、820℃で仕上げ、750℃で巻取つた。
熱延酸洗後JIS規格の方法に従つて直流磁気特性
を調べた。また、熱延板にさらに850℃×30min
の焼鈍を施し、同様に直流磁気特性をみた。それ
らの結果を下記第1表に示す。
【表】
【表】 材料1は通常の工業用純鉄のAlキルド鋼であ
り、Alレベルが高い。このため熱延材は本発明
規定の熱延条件でも粗粒化していない。磁気特性
も良くなく、後焼鈍してもAl2O3形成のために粗
粒化せず、磁気特性も満足できない。焼鈍温度を
上げ、1200℃の焼鈍を行つても、粒径は80〜90μ
m程度しか得られない。 材料2及び3はいずれも本発明規定内の成分純
度を有しており、熱延ままでμm10000以上、
Hc0.5以下の優れた磁気特性を示し、さらに焼鈍
すれば850℃の低温焼鈍でも著しく粗粒化し、成
分高純度とあいまち、μmが約20000以上、
Hc0.3以下とFeでは類のないすぐれた直流磁気特
性が示されている。 材料4はAl量、O量が高く、また材料5はSi
等の総量が150ppmを越え、いずれも本発明成分
規定外のものである。そのため、熱延材の磁気特
性も満足すべきものでなく、焼鈍してもそれほど
特性が改善されない。 実施例 2 実施例1の第1表の材料2を用い、種々の熱延
条件で熱延し、熱延ままと850℃×30minの焼鈍
材の直流磁気特性を測定した。それらの結果を下
記第2表に示す。
【表】 この第2表から明らかなように、材料6,7は
いずれも本発明で規定する熱延条件を採つたもの
であり、熱延ままで優れた磁気特性を示してい
る。そして焼鈍すると、さらに著しく粗粒化し、
一段とすぐれた磁気特性が得られている。これ
は、成分純度と熱延条件とにより、後処理として
の焼鈍で著しく粗粒化するための熱延下地組織が
形成されたためである。 材料8,9及は10は、それぞれ仕上り温度
900℃以下の合計圧下率及び巻取り温度が本発明
の規定から外れたものである。各材料とも、熱延
ままで粗粒化せず、μm8000以上、Hc0.5Oe以下
の目標磁気特性が得られていないばかりか、熱延
下地組織がコントロールされていないため、後焼
鈍でも粗粒化せず、満足すべき磁気特性も得られ
ないことがわかる。 (発明の効果) 以上説明した本発明によるときには、成分純度
の規定と熱延条件の適正化により、直流磁化特性
のきわめて優れた電磁軟鉄板を容易に製造できる
というすぐれた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は最大透磁率及び保持力と成分量の関係
を示すグラフ、第2図は熱延仕上り温度及び900
℃以下の合計圧下率と熱延粒径の関係を示すグラ
フである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 C:50ppm以下、Si、Mn、P、S、Cr、
    Ni、Tiの総量が150ppm以下、N、Oは各々
    40ppm以下、Al:100ppm以下からなる純鉄を熱
    間圧延するにあたり、熱延仕上り温度を800〜850
    ℃に採り、900℃以下の合計圧下率を5〜20%、
    巻取り温度を700〜800℃とすることを特徴とする
    熱延電磁軟鉄板の製造方法。
JP21468885A 1985-09-30 1985-09-30 熱延電磁軟鉄板の製造方法 Granted JPS6277420A (ja)

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JP3706765B2 (ja) * 1999-05-27 2005-10-19 兼次 安彦 磁気特性と耐食性に優れる熱延電磁鋼板およびその製造方法

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