JPH04325629A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH04325629A JP3095375A JP9537591A JPH04325629A JP H04325629 A JPH04325629 A JP H04325629A JP 3095375 A JP3095375 A JP 3095375A JP 9537591 A JP9537591 A JP 9537591A JP H04325629 A JPH04325629 A JP H04325629A
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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】
【0001】
【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
法に関し、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に関す
る。
【0002】
【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、さらには地球環境保全の動きの中
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。
【0003】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、一般的には電気抵抗増加による渦
電流損低減の観点からSi あるいはAl等の含有量を
高め、鉄損を低減させる方法が広く用いられてきた。し
かし、この方法のみでは鉄損の低減は図られるものの、
磁束密度の低下は避け得ないという最大の問題点があっ
た。また、単にSi あるいはAl の含有量を高める
のみではなく、Cの低減、Sの低減あるいは特開昭54
−163720号公報に記載されているようなBの添加
などの処置がなされてきたが、いずれも鉄損の低減は図
られても磁束密度についてはそれ程の効果はなかった。
【0004】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58−15145
3号公報、特開昭59−157259号公報、特開昭6
1−067753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{111 
}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{100 }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{110}集合組織の方が発
達しやすいという問題点があった。
【0005】一方、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手段として、
特公昭51−942号公報に記載されているように冷間
圧延の圧下率を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
強冷間圧延に加えて長時間焼鈍を必要とすることは、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。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】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。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、冷間圧延
を中心として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って、集合組織を無
方向性電磁鋼板の磁気的性質に望ましい{100 }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
磁鋼板を得ることのできる可能性について鋭意研究を重
ねてきた。
【0008】その結果、冷間圧延前の素材、すなわち熱
延板の結晶組織を鋼の含有成分、特にSi およびAl
 の含有量と熱延板焼鈍条件との組み合わせにより制御
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し、かつ絶対値も優れた製品板
を得ることに成功した。
【0009】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 :0.1%以上1.5%未満、Al :0.3%
以上2.0%以下でかつSi +2Al :2.0%以
上を含有し、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、熱延板焼鈍を施し、1回の冷間圧
延により最終板厚とし、これに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秒以上5分以下の時間
施し、冷間圧延を85%以上95%以下の圧下率で行い
、仕上焼鈍を 750℃以上1000℃以下の温度で1
5秒以上2分未満の時間施すところにある。
【0010】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】
【作用】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
に鉄損を低減させる作用のある成分であり、この作用を
奏するためには0.1%以上含有させる必要がある。一
方、その含有量が増えると前述のように磁束密度が低下
するので、1.5%未満とする。
【0012】Al はSi と同様に電気抵抗を高めて
鉄損を低減させる効果があると同時に、前述のSi と
の相乗効果により熱延板焼鈍時の結晶組織を変化させ、
L方向とC方向の磁気特性の差を小さくする効果を有す
る。このためには、0.3%以上含有させ、かつSi 
+2Al で2.0%以上含有させる必要がある。一方
、その含有量が増えるとSi 同様に磁束密度が低下す
るので2.0%以下とする。
【0013】上述の成分以外は鉄および不可避不純物元
素であるが、必要に応じて、電気抵抗を高めて鉄損を低
減させる目的で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
ると磁束密度が低下するので、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。
【0014】表1に示した成分の鋼のスラブを4.0m
m厚に熱間圧延した後、表2に示した熱延板焼鈍、冷間
圧延および仕上焼鈍を施し、その後エプスタイン試料に
切断し、磁気特性を測定した。その測定結果を表3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B50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
 NO.8, NO.11のように、Si およびAl
 の含有量が本発明の条件範囲を満足しかつ、熱延板焼
鈍を1100℃で2分間施し、冷間圧延を圧下率90.
0%で行い、仕上焼鈍を 850℃で30秒間施した場
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。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】
【表3】
【0018】このように、本発明の特徴はSi および
Al の含有量を前述の条件範囲内とした鋼を用いて熱
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
く小さく、かつ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1200℃以下の温度で30秒以上
5分以下の時間施す。熱延板焼鈍温度が1000℃未満
ではL方向およびC方向とも磁気特性が向上せず、かつ
L方向とC方向の磁気特性の差も小さくなりにくい。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。
【0019】冷間圧延の圧下率は、85%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、また95%
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 750℃以上1000℃以下の温度で15秒
以上2分未満の時間施す。仕上焼鈍温度が 750℃未
満ではL方向およびC方向とも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分以上で
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15秒以上2分未満とする。
【0020】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、上記の熱延板焼鈍が施される。
【0021】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 (実施例1)表4に示した成分の鋼を2.8mm厚に熱
間圧延した後、表5に示した熱延板焼鈍を施し、0.3
5mm厚に冷間圧延(圧下率:87.5%)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。その測定結果を表6に示
す。この表は本発明がL方向とC方向の磁気特性の差が
著しく小さく、かつ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したことを示している。
【0022】
【表4】
【0023】
【表5】
【0024】
【表6】
【0025】(実施例2)表7に示した成分の鋼を、1
.2mm厚、2.0mm厚、5.0mm厚にそれぞれ熱
間圧延した後、1120℃で1分間熱延板焼鈍を施し、
0.20mm厚に冷間圧延し、次いで表8に示した仕上
焼鈍を施した後エプスタイン試料に切断し、磁気特性を
測定した。その測定結果を表9に示す。この表によれば
、L方向とC方向の磁気特性の差が著しく小さく、かつ
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
れている。
【0026】
【表7】
【0027】
【表8】
【0028】
【表9】
【0029】
【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く、かつ極めて優
れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を得ることがで
き、従って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
えることができるので、その工業的効果は極めて大きい

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  重量%で、C: 0.010%以下、
    Si :0.1%以上1.5%未満、Al :0.3%
    以上2.0%以下でかつSi +2Al :2.0%以
    上を含有し、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、熱延板焼鈍を施し、1回の冷間圧延
    により最終板厚とし、これに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秒以上5分以下の時間施
    し、冷間圧延を85%以上95%以下の圧下率で行い、
    かつ仕上焼鈍を 750℃以上1000℃以下の温度で
    15秒以上2分未満の時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。
JP3095375A 1991-04-25 1991-04-25 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JPH086135B2 (ja)

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