JPH0474853A - 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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- JPH0474853A JPH0474853A JP2188853A JP18885390A JPH0474853A JP H0474853 A JPH0474853 A JP H0474853A JP 2188853 A JP2188853 A JP 2188853A JP 18885390 A JP18885390 A JP 18885390A JP H0474853 A JPH0474853 A JP H0474853A
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Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
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電磁鋼板
に関するものである。
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磁性材料である。
料として使用される軟磁性材料である。
これらの電気機器の効率を上げるためには、鉄損が低く
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、
鉄損を低く保ちつつ、従来以上に磁束密度の高い材料を
開発する必要がある。
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、
鉄損を低く保ちつつ、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、低鉄損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含有量の低い無方向性１電磁鋼板は
、比較的高い磁束密度を示すものの鉄損も高い。
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含有量の低い無方向性１電磁鋼板は
、比較的高い磁束密度を示すものの鉄損も高い。
特公昭６１−４８９２号公報には、Ｓｉ含有量を０．２
％以下に抑えた鋼に、０．６〜３．０％のＡＩを含有さ
せて低鉄損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。ＡＩはＳｉと同様に鋼板の比抵
抗を上昇させて鉄損を低下させることが知られているが
、この発明によるとＡＩには更に集合組織を改善する効
果があって磁束密度を上昇させるとある。しかし、この
ためには０．６％以上と多量のＡＩを含有させなければ
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、ＡＩを多量に添加するわりに鉄損の低下量と
磁束密度の上算量が少ない。
％以下に抑えた鋼に、０．６〜３．０％のＡＩを含有さ
せて低鉄損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。ＡＩはＳｉと同様に鋼板の比抵
抗を上昇させて鉄損を低下させることが知られているが
、この発明によるとＡＩには更に集合組織を改善する効
果があって磁束密度を上昇させるとある。しかし、この
ためには０．６％以上と多量のＡＩを含有させなければ
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、ＡＩを多量に添加するわりに鉄損の低下量と
磁束密度の上算量が少ない。
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Ａｌ
と０．０２〜０．１５％のＳｎを複合添加して低鉄損で
高磁束密度の無方向性ｉｉｔ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Ａｌと０．１〜０．２５％のＰを複合添加して
低鉄損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。しかし、鋼にＳｎや多量のＰを添加
すると鋼板が脆化するため、冷間圧延が困難で量産がし
にくいという問題があるうえに、これらの無方向性！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Ａｌ
と０．０２〜０．１５％のＳｎを複合添加して低鉄損で
高磁束密度の無方向性ｉｉｔ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Ａｌと０．１〜０．２５％のＰを複合添加して
低鉄損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。しかし、鋼にＳｎや多量のＰを添加
すると鋼板が脆化するため、冷間圧延が困難で量産がし
にくいという問題があるうえに、これらの無方向性！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ｉ題は、冷間圧延が容易で、しかも電気機器の
省エネルギーと小型化を可能とするような低い鉄損と高
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。
省エネルギーと小型化を可能とするような低い鉄損と高
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Ａｌ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、Ｓ１含有量を極力
低減した高Ａｌｆｉ４に、適量のＰとＢ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Ａｌ
鋼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、およびＰ添加による脆性の劣化がＢにより抑制
されで冷間圧延も問題なく行えることを見出した。
金元素の影響を詳細に検討した結果、Ｓ１含有量を極力
低減した高Ａｌｆｉ４に、適量のＰとＢ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Ａｌ
鋼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、およびＰ添加による脆性の劣化がＢにより抑制
されで冷間圧延も問題なく行えることを見出した。
ここに本発明は「重量％で、ｃ ： ｏ、ｏｏｓ％以下
、Ｓｉ ： ０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以上０．７
％以下、Ｐｏ、０５％以上０．２％以下、Ｓ ： ０．
０１％以下、Ａｌ：０．３％を超え２．０％以下、Ｂ
： ０．０００３％以上０．００４０％以下、残部がＦ
ｅ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ｔｌ板」を要旨とする。
、Ｓｉ ： ０．１％以下、Ｍｎ：０．１％以上０．７
％以下、Ｐｏ、０５％以上０．２％以下、Ｓ ： ０．
０１％以下、Ａｌ：０．３％を超え２．０％以下、Ｂ
： ０．０００３％以上０．００４０％以下、残部がＦ
ｅ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ｔｌ板」を要旨とする。
本発明の無方向性電磁鋼板が、鉄損が低い上に高磁束密
度であるのは、主にＰとＢの相乗効果による。ＰとＢは
いずれも粒界偏析元素として知られでおり、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
合組織の改善につながり、磁束密度を上昇させているも
のと推定される。なお、特開昭６２−２２２０２１号公
報に、Ｓｉが０．１％以下でＡＩを０．１〜１．０％含
む高ＡＩの無方向性電磁鋼板において、鋼板の脆化を防
止する目的で０゜０００３％以上のＢを添加する技術が
開示されているが、この公報にはＢがＰと複合添加され
ることによって磁束密度が上昇することは開示されてい
ない。
度であるのは、主にＰとＢの相乗効果による。ＰとＢは
いずれも粒界偏析元素として知られでおり、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
合組織の改善につながり、磁束密度を上昇させているも
のと推定される。なお、特開昭６２−２２２０２１号公
報に、Ｓｉが０．１％以下でＡＩを０．１〜１．０％含
む高ＡＩの無方向性電磁鋼板において、鋼板の脆化を防
止する目的で０゜０００３％以上のＢを添加する技術が
開示されているが、この公報にはＢがＰと複合添加され
ることによって磁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ｉｉｔ磁鋼板における合金元
素の作用効果とその含有量を前記のように限定した理由
を説明する。
素の作用効果とその含有量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磁気特性に悪影響を及ぼす元素で
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、
その効果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。
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、
その効果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。
５１＝
Ｓｉは鋼板の比抵抗を上げて渦電流損を小さくし鉄損を
低減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。Ｓ
ｉが０．１％以下であれば磁束密度が低下するといった
問題は生しない。
低減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。Ｓ
ｉが０．１％以下であれば磁束密度が低下するといった
問題は生しない。
Ｍｎ ：
Ｍｎは綱板の熱間脆性を防止する効果がある。しかし、
０．１％未満では前記効果が小さく、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％未満では前記効果が小さく、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Ｂとの複合添加により磁束密度を上昇さ
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、０．０
５〜０．２％の含有量とする。
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、０．０
５〜０．２％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、硫化物自体が磁壁移動の障害となり磁気特性、特
に鉄損を増大させるので、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０．００
６％以下に抑えれば上記の悪影響を回避することができ
る。
もに、硫化物自体が磁壁移動の障害となり磁気特性、特
に鉄損を増大させるので、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０．００
６％以下に抑えれば上記の悪影響を回避することができ
る。
Ａ１ ：
ＡＩは低鉄損化と高磁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。
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。
方、２．０％を超えると鉄損は低くなるものの、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Ａ１の含有量は０．３％を超え２．０％以下とす
る。
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Ａ１の含有量は０．３％を超え２．０％以下とす
る。
Ｂ：
Ｂは磁束密度を上昇させるとともに、Ｐの添加による鋼
板の脆化を防止する効果がある。ＡＩ含有量が０．３％
を超えるような高Ａｌ鋼ではＢはＢＨのような窒化物を
形成せずに固溶状態で存在し、結晶粒界に偏析しやすい
、この粒界に偏析したＢが粒界を強化するためＰによる
鋼板の脆化を抑制し、また、Ｐとの相互作用により集合
組織を改善して磁束密度を上昇させるのではないかと考
えられる。
板の脆化を防止する効果がある。ＡＩ含有量が０．３％
を超えるような高Ａｌ鋼ではＢはＢＨのような窒化物を
形成せずに固溶状態で存在し、結晶粒界に偏析しやすい
、この粒界に偏析したＢが粒界を強化するためＰによる
鋼板の脆化を抑制し、また、Ｐとの相互作用により集合
組織を改善して磁束密度を上昇させるのではないかと考
えられる。
これらのＢの効果は０．０００３％以上から現れるが、
０．００４０％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。
０．００４０％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。
本発明では、上記成分の他に不純物として混入するＴｉ
、 Ｚｒ、 Ｎｂ、■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損増加を防止する上で望
ましい。
、 Ｚｒ、 Ｎｂ、■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損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磁網板は、−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。
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１１００〜１２５０°Ｃ１熱間圧延の仕上げ温度は
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、鋼板の脱
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１１００〜１２５０°Ｃ１熱間圧延の仕上げ温度は
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、鋼板の脱
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するよう
にしてもよい。熱延板焼鈍の温度は、箱焼鈍で行う場合
は６８０〜９００°Ｃ２連続焼鈍で行う場合は７５０〜
１０００”Ｃが適当である。冷間圧延は１回の冷間圧延
法又は中間焼鈍を挾む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Ｍ１鋼板
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。
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するよう
にしてもよい。熱延板焼鈍の温度は、箱焼鈍で行う場合
は６８０〜９００°Ｃ２連続焼鈍で行う場合は７５０〜
１０００”Ｃが適当である。冷間圧延は１回の冷間圧延
法又は中間焼鈍を挾む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Ｍ１鋼板
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。
（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電磁鋼板と
した。但し、Ｎｏ、 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電磁鋼板と
した。但し、Ｎｏ、 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磁鋼板より試験片を切り
出し、磁気特性を測定した。その測定結果も同表に示す
。
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、試験随１〜７はＡＩ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。
同一組成で製造条件も同一のものである。
試験Ｎα８〜１１はＢ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。
条件も同一のものである。試験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Ｎｏ、 １５〜１７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（１１
Ｂおよび１９はＭｎ含有量以外はＮα４とほぼ同一組成
で製造条件も同一のものである。Ｎα２０はＣ含有量以
外はＮｏ、 ４とほぼ同一組成で製造条件も同一のもの
である。
ほぼ同一で製造条件も同一のものである。試験Ｎ（１１
Ｂおよび１９はＭｎ含有量以外はＮα４とほぼ同一組成
で製造条件も同一のものである。Ｎα２０はＣ含有量以
外はＮｏ、 ４とほぼ同一組成で製造条件も同一のもの
である。
本発明例はいずれも鉄損が低く磁束密度の高い磁気特性
である。これに対して、成分のいずれがが本発明で規定
する範囲外の比較例は鉄損又は磁束密度の一方又は両方
に劣る。なお、Ｂ含有量の低い比較例の階、８は、冷間
圧延時に破断するコイルもあった。
である。これに対して、成分のいずれがが本発明で規定
する範囲外の比較例は鉄損又は磁束密度の一方又は両方
に劣る。なお、Ｂ含有量の低い比較例の階、８は、冷間
圧延時に破断するコイルもあった。
（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いる。また、この無方向性′
電磁鋼板は、冷間圧延時に破断することもないので安定
して製造することができる。
損と磁束密度の両方に優れいる。また、この無方向性′
電磁鋼板は、冷間圧延時に破断することもないので安定
して製造することができる。
Claims (1)
- 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：０．１％以下
、Ｍｎ：０．１％以上０．７％以下、Ｐ：０．０５％以
上０．２％以下、Ｓ：０．０１％以下、Ａｌ：０．３％
を超え２．０％以下、Ｂ：０．０００３％以上０．００
４０％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 |
|---|---|---|---|
| JP2188853A JPH0814017B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2188853A JPH0814017B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0474853A true JPH0474853A (ja) | 1992-03-10 |
| JPH0814017B2 JPH0814017B2 (ja) | 1996-02-14 |
Family
ID=16230993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2188853A Expired - Fee Related JPH0814017B2 (ja) | 1990-07-17 | 1990-07-17 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814017B2 (ja) |
Cited By (2)
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1990
- 1990-07-17 JP JP2188853A patent/JPH0814017B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0814017B2 (ja) | 1996-02-14 |
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