JPH05140648A - 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Abstract
る、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の
製造方法を提供するものである。 【構成】 無方向性電磁鋼板の製造において、C:0.
005%以下、Si:0.1%以上2.0%以下、A
l:0.1%以上1.0%以下、Sn:0.02%以上
0.20%以下、Cu:0.1%以上1.0%以下、
S:0.002%未満を含有する鋼を、熱間圧延後、7
00℃以上の温度で捲き取り、冷間圧延、連続仕上焼
鈍、あるいは連続仕上焼鈍後に、圧下率2〜12%でス
キンパス圧延を施すことにより、磁束密度が高くかつ鉄
損が低い、優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板が
得られる。
Description
使用される、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電
磁鋼板の製造方法に関するものである。
がその鉄心材料として使用される回転機および中小型変
圧器等の分野においては、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、高性能化ある
いは高効率化の動きが非常に激しい。このため、無方向
性電磁鋼板に対しても、高磁束密度でかつ低鉄損である
ことへの要請がますます強まってきている。
を低くする手段として一般に、電気抵抗増大による渦電
流損低減の観点から、SiあるいはAl等の含有量を高
める方法がとられてきた。しかし、この方向では、反
面、磁束密度の低下は避け得ないという問題点があっ
た。また、単にSiあるいはAl等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
などの化学成分的な処置や、仕上焼鈍前の冷延圧下率を
高くすること、仕上焼鈍温度を高くすることなどの製造
プロセス的な工夫もなされてきたが、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は
なく、磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板
を製造できるには到らず、無方向性電磁鋼板に対する前
記の要請に応えることはできなかった。
鋼の成分を高純度化し、かつ微量成分の有効利用により
磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造
方法を提供しようとするものである。
高純度化と微量添加元素の積極的活用により、製造プロ
セス条件との組み合わせで、製品板の集合組織を磁気的
性質に望ましい(100)あるいは(110)集合組織
に発達させ、かつ磁気的性質に望ましくない(111)
集合組織を抑制することにより、高磁束密度かつ低鉄損
の無方向性電磁鋼板が得られないかとの観点から鋭意研
究を積み重ねてきた。その結果、S含有量を低減して高
純度化し、かつSnとCuを同時に少量ずつ含有させ、
熱間圧延の捲き取り温度を制御することにより、磁束密
度を高くし、かつ鉄損を同時に低くできることを究明し
た。
磁気的性質を向上させる方法としては、特開昭62−1
80014号公報や特開平2−263952号公報にも
記載されているが、いずれの場合も、熱延板焼鈍等によ
り冷間圧延前に再結晶および結晶粒成長させておくこと
が必要であるのに対し、SnとCuを鋼に含有させた場
合には、焼鈍時の再結晶およびその後の結晶粒成長が抑
制される傾向にあるため、これらの元素の同時含有によ
る磁気的性質の向上が、実際には十分発揮され難い場合
が多かった。これに対し、本発明では、S含有量を低減
して高純度化した状態で、SnとCuを同時に少量ずつ
含有させ、熱間圧延の捲き取り温度を制御することによ
り、容易にSnとCuの同時含有による磁気的性質の向
上が十分に発揮され、高磁束密度かつ低鉄損の無方向性
電磁鋼板が得られる。
のであり、その要旨は、重量%で、C:0.005%以
下、Si:0.1%以上2.0%以下、Mn:0.1%
以上1.5%以下、Al:0.1%以上1.0%以下、
Sn:0.02%以上0.20%以下、Cu:0.1%
以上1.0%以下を含有し、残部Feおよび0.002
%未満のSほか不可避不純物元素より成る鋼を、熱間圧
延後、700℃以上の温度で捲き取り、次いで一回また
は中間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延を行い、連続
焼鈍するところにある。さらに他の要旨は、冷間圧延後
の前記連続焼鈍の後に、圧下率:2〜12%でスキンパ
ス圧延をするところにある。
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、磁気時効の原因ともなるので、0.
005%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、
2.0%以下とする。AlはSiと同様に電気抵抗を高
めて鉄損を下げる効果がある。このためには0.1%以
上含有させる必要がある。また、1.0%を越えると、
Siの場合と同様に磁束密度が低下するので、1.0%
以下とする。Mnも電気抵抗を高めて鉄損を下げる効果
があり、このためには、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、Si、Alの場合
と同様に磁束密度が低下するので、1.5%以下とす
る。
集合組織を磁気的性質に望ましい(100)および(1
10)集合組織に発達させ、かつ磁気的性質に望ましく
ない(111)集合組織を抑制するため、磁束密度を高
くし、かつ鉄損を同時に低くする作用を有する。この作
用を奏するためには0.02%以上含有させる必要があ
り、一方その含有量が増えても作用は飽和し、むしろ、
仕上焼鈍時の結晶粒成長抑制等の悪影響をもたらし、ま
たコスト高ともなるので、0.20%以下とする。Cu
は上記のSnとの複合含有により、製品板の集合組織を
改善し、これにより、磁束密度を高め、かつ鉄損を同時
に低める作用を有する。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り、一方その含有量が増え
ても熱間脆性等を招き、作業性、加工性に問題が生じる
ので、1.0%以下とする。上記の、SnとCuの複合
含有による磁気的性質向上に対する相乗効果を容易に発
揮させるためには、Sは0.002%未満にする必要が
ある。S含有量が0.002%以上では、熱間圧延後の
捲き取り時や焼鈍時に、再結晶およびその後の結晶粒成
長を十分に促進させ難くなる場合が多く、SnとCuの
複合含有による磁気的性質の向上が発揮され難くなる。
素であるが、鋼の硬度を高め、打抜性を高める目的で、
必要に応じてPを添加してもよい。この場合、その含有
量が0.15%を越えると、鋼が脆化し、圧延作業性、
加工性が劣化するので0.15%以下とする。また、歪
取焼鈍時の窒化や酸化を防止する目的で、必要に応じて
Bを添加してもよい。このためには、0.0003%以
上含有させる必要があり、一方、この含有量が増えて
も、磁束密度の低下や熱間脆性等を招くので、0.00
60%以下とする。
炉などで溶製され、連続鋳造あるいは造塊後の分塊圧延
により鋼スラブとされる。次いで、鋼スラブは所望温度
に加熱後、熱間圧延される。この場合、熱間圧延後の捲
き取り温度は700℃以上とする。捲き取り温度が70
0℃未満では、SnとCuの複合含有による磁気的性質
向上に対する相乗効果を発揮させることが困難になる。
次いで、一回の冷間圧延、または中間焼鈍をはさんだ二
回以上の冷間圧延により所定の板厚とされ、再結晶およ
び結晶粒成長のための連続仕上焼鈍を施す。
が、次いで、必要ある場合は、スキンパス圧延を圧下
率:2〜12%で行い、需要家で所定の形状に打抜き後
に歪取焼鈍が施されるいわゆるセミプロセスタイプの無
方向性電磁鋼板が製造される。スキンパス圧延の圧下率
を2〜12%とするのは、2%未満では歪取焼鈍後に磁
気特性が向上し難いからであり、一方、12%を越える
と磁気特性がむしろ劣化するためである。
間圧延後、同表に示した条件で捲き取り、次いで、0.
50mm厚に冷間圧延した後、900℃で30秒間の連続
仕上焼鈍を施した。その後、エプスタイン試料に切断
し、750℃×2時間の歪取焼鈍を行い、磁気特性を測
定した。その測定結果も併せて同表に示した。本発明に
より、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損が低い無方向性
電磁鋼板の製造が可能であることが明らかである。
2.7mm厚に熱間圧延後、同表に示した条件で捲き取
り、次いで、0.50mm厚に冷間圧延後、850℃で4
0秒間の連続仕上焼鈍を施した。その後、エプスタイン
試料に切断し、750℃×2時間の歪取焼鈍を行い、磁
気特性を測定した。その測定結果も併せて同表に示し
た。本発明により、著しく磁束密度が高く、かつ鉄損も
低い無方向性電磁鋼板の製造が可能である。
を、熱間圧延後の捲き取りまでは実施例2と同一条件で
処理し、次いで0.55mm厚に冷間圧延した後、850
℃で30秒間、連続焼鈍を施し、次いで、圧下率:9%
でスキンパス圧延を行い、0.50mm厚とした。その
後、エプスタイン試料に切断し、750℃×2時間の歪
取焼鈍を行い、磁気特性を測定した。その測定結果を表
3に示す。本発明により、著しく磁束密度が高く、かつ
鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造が可能であることが
わかる。
度が高く、かつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板が得られ、
電気機器の高性能化あるいは高効率化に伴い、その鉄心
材料として使用される無方向性電磁鋼板に対してなされ
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。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で、 C:0.005%以下、Si:0.1%以上2.0%以
下、 Mn:0.1%以上1.5%以下、Al:0.1%以上
1.0%以下、 Sn:0.02%以上0.20%以下、Cu:0.1%
以上1.0%以下を含有し、残部Feおよび0.002
%未満のSほか不可避不純物元素より成る鋼を、熱間圧
延後、700℃以上の温度で捲き取り、次いで一回また
は中間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延を行い、連続
焼鈍することを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低
い無方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 重量%で、 C:0.005%以下、Si:0.1%以上2.0%以
下、 Mn:0.1%以上1.5%以下、Al:0.1%以上
1.0%以下、 Sn:0.02%以上0.20%以下、Cu:0.1%
以上1.0%以下を含有し、残部Feおよび0.002
%未満のSほか不可避不純物元素より成る鋼を、熱間圧
延後、700℃以上の温度で捲き取り、次いで一回また
は中間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延を行い、連続
焼鈍した後、2〜12%の圧下率でスキンパス圧延する
ことを特徴とする磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向
性電磁鋼板の製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP3186613A JP2509018B2 (ja) | 1991-07-25 | 1991-07-25 | 磁束密度が高くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法 |
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JP2509018B2 JP2509018B2 (ja) | 1996-06-19 |
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