JPH06184639A - 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Abstract
に安定して得ることのできる製造方法の提案。 【構成】 熱間圧延時の仕上圧延入側温度を1100〜1250
℃、出側温度を1000℃以上とし直後に冷却し 700℃以下
で巻取り、インヒビターの均一微細化分散をはかり、ま
た脱炭焼鈍後の鋼板表面酸化膜のファイヤライトとSiO2
の重量比を0.2 以下とし、インヒビターの酸化分解を押
さえる。
Description
他の電気機器の鉄心材料として使用される磁気特性の優
れた一方向性けい素鋼板の製造方法に関するものであ
る。
磁気特性に優れること、具体的には磁場の強さ 800A/
mにおける磁束密度B8 (T)が高く、また50Hzの交流
磁束密度 1.7Tにおける鉄損特性W17/50 (W/kg)が
低いことが要求される。このため方向性けい素鋼板は、
2次再結晶を利用して{110 }<001 >方位いわゆるゴ
ス方位の結晶粒を発達させたものである。そして磁気特
性の優れた材料を得るには、磁化容易軸である<001 >
軸を圧延方向に高度に揃えることが必要であり、適当な
圧延と熱処理を組合わせた諸工程によって、ゴス方位に
2次再結晶粒を安定して発達させることが重要である。
特にインヒビターと呼ばれるAlN 又はMnS、MnSe等の析
出物を均一かつ微細に分散させることが肝要である。
号公報には、熱間圧延時の仕上前面温度を1150℃以下に
し仕上圧延中にインヒビターを析出させる方法が提示さ
れている。これは、AlN 等のインヒビター析出温度以下
に鋼板を冷却し、これに圧延による歪を導入することに
よりAlN 等のインヒビターを析出させる方法である。し
かし、上記の方法では、仕上圧延前に表層部分が冷却さ
れるため、板面表層部の(AlN 等の)インヒビターが粗
大析出するという問題がある。
の析出制御を熱間圧延の巻取時に高温巻取・保持する方
法を示しているしかし、この方法では工業的にコイル長
手・幅方向に温度を均一に制御することは難しく、実用
的ではない。
の優れた一方向性電磁鋼板を工業的に安定して得ること
のできる製造方法を提案することを目的とするものであ
る。
i: 2.0〜4.5 %、C:0.01〜0.12%、酸可溶性Al:0.0
10 〜0.06%、N:0.0030〜0.0120%を含み、さらに必
要に応じてMn:0.02〜0.15%に加えてS又はSeのいずれ
か一種または二種を0.005 〜0.060 %含有する鋼を熱間
圧延後、1回以上の冷間圧延を施し最終板厚となし、次
いで脱炭焼鈍に引続き最終仕上焼鈍を施す一連の工程に
よって一方向性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間圧延
時の仕上圧延入側温度を1100℃以上1250℃以下、仕上圧
延出側温度を1000℃以上とし、その直後に冷却を行い巻
取温度を 700℃以下とし、かつ前記脱炭焼鈍後の鋼板表
面酸化膜のファイヤライトとSiO2の重量比率を0.2 以下
とすることを特徴とする磁気特性の優れた一方向性電磁
鋼板の製造方法である。
得るためにインヒビター制御の方法を鋭意検討した結
果、熱間圧延時の板厚表面部のインヒビター微細化及び
仕上焼鈍時の酸化性雰囲気による板厚表層部インヒビタ
ーの酸化分解を押さえる手段が大いに有効であることを
発見した。
ビターを微細化する手段として仕上圧延で歪を入れた
後、板を冷却し、インヒビターを一気に析出させる方法
が有効であること、また最終仕上焼鈍時のインヒビター
の表層酸化に対しては、脱炭焼鈍時の鋼板表面への酸化
膜をSiO2を増すことにより緻密化する方法が有効である
ことを見出した。
い組成範囲について説明する。 Si: 2.0〜4.5 % Siは、鋼板の比抵抗を高め鉄損の低減に有効に寄与する
が、 4.5%を上回ると冷延性が損なわれ、一方 2.0%に
満たないと比抵抗が低下するだけでなく、2次再結晶・
純化のために行われる最終高温焼鈍中にα−γ変態によ
って結晶方位のランダム化を生じ、十分な鉄損改善効果
が得られないので、Si量は 2.0〜4.5 %程度とするのが
好ましい。
らず、ゴス方位の発達に有用な元素であり、少なくとも
0.01%以上の含有が好ましい。しかしながら0.12%を超
えて含有されるとかえってゴス方位に乱れが生じるので
上限は0.12%程度が好ましい。
必要とするが、あまりに多すぎると磁気特性を劣化させ
るので、上限は0.12%程度に定めるのが好ましい。イン
ヒビターとしては、いわゆる下記のAlN 系のほかに、 M
nS、MnSe系がある。
インヒビターとして有力な元素である。抑制力確保の観
点からは、少なくともAlは0.01%及びNは0.0090%を必
要とするが、Alは0.060 %及びNは0.0120%を超えると
その効果が損なわれるので、その下限はそれぞれAl:0.
01%及びN:0.0030%、上限はAl:0.06%及びN:0.01
20%とする。
060 % Se、Sの範囲についても、上述したAlN 系の場合と同様
な理由により、上記の範囲に定めた。なお上述したMnS
、MnSe系及びAlN 系はそれぞれ併用することが電磁特
性上望ましい。
e、Alの他、Cu、Ni、Sn、Cr、Ge、Sb、Mo、Zn、Te、Bi
及びPなども有利に適合するので、それぞれ少量併せて
含有させることもできる。ここに上記成分の好適添加範
囲はそれぞれ、Cu、Ni、Sn、Cr:0.01〜0.15%、Ge、S
b、Mo、Zn、Te、Bi:0.005 〜0.1 %、P:0.01〜0.2
%であり、これらの各インヒビター成分についても、単
独使用及び複合使用いずれもが可能である。
は、所定成分に溶製された溶鋼から、連続鋳造等により
製造される。そしてこのけい素鋼スラブは、高温例えば
1300℃以上に加熱され熱間粗圧延を実施する。熱間仕上
圧延入側温度を1100℃以上1250℃以下とし、仕上圧延出
側温度は1000℃以上を確保して仕上圧延を実施する。仕
上圧延直後に急冷し、700 ℃以下にして巻取を実施す
る。
と仕上圧延時に再結晶がおき、電磁特性上不利となる。
また、1100℃以下では、板表面部のインヒビターが板端
に粗大化するため電磁特性が劣化する。AlN の析出を微
細化するためには、仕上圧延で歪を導入し、その後で急
冷することで達成可能であり、1000℃以上、好ましくは
1050℃以上で仕上圧延を終了し、その後急冷する方法が
有効である。
ル自己焼鈍によりインヒビター析出状況のコイル内均一
性が確保できない。上記の如く、得られた熱延板を公知
の手法により1回以上の冷間圧延を施した後、仕上焼鈍
前の脱炭焼鈍時に鋼板表面酸化膜を、ファイヤライトと
SiO2の重量比率を0.2 以下の組成とした後仕上焼鈍を施
す。なお、脱炭焼鈍時の酸化膜のファイヤライトとSiO2
の比率の変動は、脱炭雰囲気中の水蒸気分圧と水素分圧
の比を制御することにより容易にできる。
板表層部のインヒビターの酸化・分解により、電磁特性
が劣化する。以上の方法により、電磁特性の良好な一方
向性けい素鋼板を工業的に安定して得ることができる。
5 %、S:0.025 %、N:0.0085%を含み、残部実質的
に鉄及び不可避的不純物からなる、連続鋳造にて得た多
数のけい素スラブを、1370℃で30分間加熱後、仕上圧延
時の温度条件を表1に示す種々の条件で実施し、1.8mm
厚に熱間圧延した。次いで熱延板を1050℃で連続焼鈍し
た後60秒間で常温まで急冷し、その後88.9%の圧下率で
冷間圧延し、0.23mmの最終板厚とし、引き続き脱炭焼鈍
時の表層酸化物の組成を変えたものについて、H2 :25
%及びN2 :75%の雰囲気中で1200℃の最終焼鈍を施し
た。
特性をコイル全長にわたって調査した結果の平均値を表
1に併せて示す。本発明のコイルNo.II のものに顕著な
電磁特性の改善効果がみられる。
0 %、S:0.020 %、N:0.0090%を含み、残部実質的
に鉄及び不可避的不純物からなる、連続鋳造にて得た多
数のけい素スラブを、1400℃で20分間加熱後熱延条件を
変更し、1.8mm厚に熱間圧延した。次いで熱延板を1100
℃で連続焼鈍した後60秒間で常温まで急冷し、その後8
7.2%の圧下率で冷間圧延し、0.23mmの最終板厚とし、
引き続き脱炭焼鈍時の表層酸化物の組成を変更したもの
についてH2 :25%及びN2 :75%の雰囲気中で1200℃
の最終焼鈍を施した。得られた最終製品の電磁特性と製
造条件等を図1に示す。
られる。 実施例3 C:0.06%、Si:3.05%、sol.Al:0.030 %、N:0.00
95%を含み、残部実質的に鉄及び不可避的不純物からな
る、連続鋳造にて得た多数のけい素鋼スラブを、1360℃
で50分間加熱後表2に示すように熱延条件を変更し1.8m
m 厚に熱間圧延した。次いで熱延板を1050℃で連続焼鈍
した後60秒間で常温まで急冷し、その後88.9%の圧下率
で冷間圧延し、0.20mmの最終板厚とし、引き続き脱炭焼
鈍時の表層酸化物の組成を変更したものについてH2 :
25%及びN2 :75%の雰囲気中で1200℃の最終焼鈍を施
した。かくして得られた最終製品におけるコイル全長に
わたる磁気特性の平均値について調べた結果を、表2に
示す。
られることがわかる。
て良好な電磁特性をもつ一方向性けい素鋼板を工業的に
安定して得ることができる。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】重量%でSi: 2.0〜4.5 %、C:0.01〜0.
12%、酸可溶性Al:0.010 〜0.06%、N:0.0030〜0.01
20%を含有する鋼を熱間圧延後、1回以上の冷間圧延を
施し最終板厚となし、次いで脱炭焼鈍に引続き最終仕上
焼鈍を施す一連の工程によって一方向性電磁鋼板を製造
するにあたり、熱間圧延時の仕上圧延入側温度を1100℃
以上1250℃以下、仕上圧延出側温度を1000℃以上とし、
その直後に冷却を行い巻取温度を 700℃以下とし、かつ
前記脱炭焼鈍後の鋼板表面酸化膜のファイヤライトとSi
O2の重量比率を0.2 以下とすることを特徴とする磁気特
性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項2】重量%でSi: 2.0〜4.5 %、C:0.01〜0.
12%、酸可溶性Al:0.010 〜0.06%、N:0.0030〜0.01
20%、Mn:0.02〜0.15%を含み、さらにS又はSeのいず
れか一種または二種を0.005 〜0.060 %含有する鋼を熱
間圧延後、1回以上の冷間圧延を施し最終板厚となし、
次いで脱炭焼鈍に引続き最終仕上焼鈍を施す一連の工程
によって一方向性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間圧
延時の仕上圧延入側温度を1100℃以上1250℃以下、仕上
圧延出側温度を1000℃以上とし、その直後に冷却を行い
巻取温度を 700℃以下とし、かつ前記脱炭焼鈍後の鋼板
表面酸化膜のファイヤライトとSiO2の重量比率を0.2 以
下とすることを特徴とする磁気特性の優れた一方向性電
磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33907092A JP3232148B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
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JP33907092A JP3232148B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH06184639A true JPH06184639A (ja) | 1994-07-05 |
JP3232148B2 JP3232148B2 (ja) | 2001-11-26 |
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JP33907092A Expired - Fee Related JP3232148B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 磁気特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
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JP (1) | JP3232148B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018508647A (ja) * | 2014-12-24 | 2018-03-29 | ポスコPosco | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP33907092A patent/JP3232148B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2018508647A (ja) * | 2014-12-24 | 2018-03-29 | ポスコPosco | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
US11180819B2 (en) | 2014-12-24 | 2021-11-23 | Posco | Grain-oriented electrical steel plate and production method therefor |
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