JPH06192731A - 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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- JPH06192731A JPH06192731A JP4349252A JP34925292A JPH06192731A JP H06192731 A JPH06192731 A JP H06192731A JP 4349252 A JP4349252 A JP 4349252A JP 34925292 A JP34925292 A JP 34925292A JP H06192731 A JPH06192731 A JP H06192731A
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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.
010%以下、Si:0.1%以上2.0%以下、M
n:0.1%以上1.5%以下、Sn:0.02%以上
0.40%以下を含有し、かつ、P:0.03%以上
0.2%以下、Cu:0.1%以上1.0%以下の1種
または2種を含有する鋼を、Ar3 変態点以上の温度で
熱間圧延を終了し、引き続き、Ar3 変態点からAr1
変態点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒以下で冷
却し、その後、冷間圧延、連続仕上焼鈍、あるいはさら
に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。
板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、フロンガス規制等の地球環境保全の
動きの中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。
このため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向
上、すなわち高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますま
す強まってきている。
は、これまで、低鉄損化の手段として一般に、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
方法では、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,S,N等の低減による高
純度鋼化、あるいは特開昭54−163720号公報に
記載されているBの添加等の化学成分的な処置や、仕上
焼鈍前の冷延圧下率を適正範囲に制御すること、あるい
は特開昭57−35626号公報に記載されているよう
な仕上焼鈍サイクルの工夫等の製造プロセス上の処置も
なされてきたが、いずれも、低鉄損化は図られても、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至ら
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。
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。
元素を製造プロセス条件とその組み合わせで積極的に活
用し、製品板の集合組織を磁気的性質に望ましい(10
0)もしくは(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)集合組織は抑制するこ
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、微量添加元素として、鋼にSnを少量含有さ
せ、同時に、PまたはCuの一方もしくは両方を少量ず
つ含有させ、かつ熱延条件、特に熱延仕上温度とその後
の冷却条件を制御することにより、著しく磁束密度を高
くし、かつ鉄損を同時に低くできることを究明した。
であり、その要旨は、重量%で、C:0.010%以
下、Si:0.1%以上2.0%以下、Mn:0.1%
以上1.5%以下、Sn:0.02%以上0.40%以
下を含有し、かつ、P:0.03%以上0.2%以下、
Cu:0.1%以上1.0%以下の1種または2種を含
有し、残部Feおよび不可避不純物元素より成る鋼を、
Ar3 変態点以上の温度で熱間圧延を終了し、引き続
き、Ar3 変態点からAr1 変態点までの温度域を平均
冷却速度:5℃/秒以下で冷却し、その後、1回または
中間焼鈍を挟んだ2回以上の冷間圧延を行った後、連続
焼鈍するところにある。また、他の要旨は、前記冷間圧
延後の連続焼鈍の後に、圧下率:2〜12%でスキンパ
ス圧延するところにある。
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.
010%以下とする。
渦電流損を低減することにより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、前記のように磁束密度が低下し、また冷延等の作業
性の劣化、さらにはコスト高ともなるので、2.0%以
下とする。
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の場合と同
様に磁束密度が低下し、またコスト高をも招くので、
1.5%以下とする。
より、製品板の集合組織を磁気的性質に望ましい(10
0)もしくは(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た
め、磁束密度を高くし、かつ鉄損を同時に低下させる作
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
影響をもたらす場合もあり、またコスト高ともなるの
で、0.40%以下とする。
延条件との組み合わせで、製品板の集合組織を改善し、
これにより、磁束密度を高くし、かつ鉄損を同時に低下
させる作用を有する。この作用を奏するためには0.0
3%以上含有させる必要があり、一方、その含有量が増
えても製品板の脆性を招き、需要家での作業性、加工性
に問題が生じるので、0.2%以下とする。
有により、後述の熱延条件との組み合わせで、製品板の
集合組織を改善し、これにより、磁束密度を高くし、か
つ鉄損を同時に低下させる作用を有する。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、熱延作業
性を劣化させるので、1.0%以下とする。
素であるが、鋼の電気抵抗を高めて鉄損を低下させる目
的で、必要に応じてAlを添加してもよい。この場合、
Alは0.1%以上含有させる必要があり、一方、その
含有量が増えると磁束密度が低下するので、1.0%以
下とする。
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、そ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、0.0060%以下とする。
炉等で溶製し、連続鋳造あるいは造塊後の分塊圧延によ
り鋼スラブとする。次いで、この鋼スラブは所望温度に
加熱後、熱間圧延する。この場合、熱間圧延の終了温度
はAr3 変態点以上とする。熱間圧延の終了温度がAr
3 変態点未満では、熱間圧延後にAr3 変態点からAr
1 変態点の温度域を通過させることが不可能となり、本
発明の特徴である高磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁
鋼板は得られない。
r1 変態点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒で冷
却する。この温度域の平均冷却速度が5℃/秒を超える
と、冷却後の熱延板の結晶粒径が微細となり、本発明の
特徴である高磁束密度かつ低鉄損の無方向性電磁鋼板を
得ることに対して、むしろ逆効果をもたらすことにな
る。
Ar3 変態点以上で終了し、引き続き、Ar3 変態点か
らAr1 変態点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒
以下で冷却することにより、冷間圧延前の素材の結晶方
位をランダム化しかつ結晶粒径を粗大化することが重要
である。尚、熱間圧延後、Ar3 変態点からAr1 変態
点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒以下に制御す
るためには、例えば、熱延捲取後のコイル自己保有熱を
利用した自己焼鈍、あるいは、熱延捲取前の保熱帯等を
用いればよい。
を挟んだ2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。
次いで、必要に応じてスキンパス圧延を圧下率:2〜1
2%で行い、これにより、需要化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、素材に均一
に歪が導入されず、歪取焼鈍時に歪誘起結晶粒成長が十
分には生じないため、磁気特性、特に鉄損の向上が難し
いからであり、一方、12%を超えると、素材に均一に
歪は導入されるものの、結晶粒成長核が増大しすぎ、歪
取焼鈍後の結晶粒径の粗大化が飽和し、むしろ微細化に
向かう傾向となり、磁気特性が劣化するためである。
Mn:0.21%、Sn:0.28%、P:0.10%
を含有する鋼を、表1に示した熱間圧延終了温度で2.
8mm厚とし、引き続き、同表に示した平均冷却速度でA
r3 変態点からAr1 変態点までの温度域を冷却し、そ
の後、0.50mm厚に冷間圧延した後、850℃で30
秒間の連続仕上焼鈍を施した。得られた製品板をエプス
タイン試料に切断し、磁気特性を測定した。その測定結
果を併せて同表に示した。尚、本実施例の鋼成分の場
合、Ar3 変態点は約950℃、Ar1 変態点は約87
0℃であった。表1から明らかのように、本発明法によ
れば、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。
30℃で熱間圧延を終了して2.5mm厚とし、引き続
き、Ar3 変態点からAr1 変態点までの温度域を平均
冷却速度:0.5℃/秒で冷却し、その後、0.50mm
厚に冷間圧延した後、875℃で20秒間の連続仕上焼
鈍を施した。得られた製品板からエプスタイン試料を採
取し、750℃×2時間の歪取焼鈍を施し、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。尚、表
2に示した成分の鋼の場合、Ar3 変態点は約870
℃、Ar1 変態点は約790℃であった。表2から明ら
かのように、本発明法によれば、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できるこ
とが明らかである。
を、熱間圧延後の冷却までは実施例2と同一条件で行
い、その後、0.55mm厚に冷間圧延した後、850℃
で40秒間、連続仕上焼鈍を施し、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、エプスタイン試料を採取し、750℃×2時間の歪
取焼鈍を施した後、磁気特性を測定した。その測定結果
を表3に示す。表3より明らかのように、本発明法によ
れば、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。
く磁束密度が高く、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、電気機器の高効率化
の動きの中で、その鉄心材料であ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
業的価値は極めて高いものである。
Claims (2)
- 【請求項1】 重量%で、 C :0.010%以下、 Si:0.1%以
上2.0%以下、 Mn:0.1%以上1.5%以下、 Sn:0.02%
以上0.40%以下を含有し、かつ、 P :0.03%以上0.2%以下、Cu:0.1%以
上1.0%以下の1種または2種を含有し、残部Feお
よび不可避不純物元素より成る鋼を、Ar3 変態点以上
の温度で熱間圧延を終了し、引き続き、Ar3 変態点か
らAr1変態点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒
以下で冷却し、その後、1回または中間焼鈍を挟んだ2
回以上の冷間圧延を行った後、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 :0.010%以下、 Si:0.1%以
上2.0%以下、 Mn:0.1%以上1.5%以下、 Sn:0.02%
以上0.40%以下を含有し、かつ、 P :0.03%以上0.2%以下、Cu:0.1%以
上1.0%以下の1種または2種を含有し、残部Feお
よび不可避不純物元素より成る鋼を、Ar3 変態点以上
の温度で熱間圧延を終了し、引き続き、Ar3 変態点か
らAr1変態点までの温度域を平均冷却速度:5℃/秒
以下で冷却し、その後、1回または中間焼鈍を挟んだ2
回以上の冷間圧延を行った後、連続焼鈍し、さらに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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34925292A JP3483265B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 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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---|---|
JPH06192731A true JPH06192731A (ja) | 1994-07-12 |
JP3483265B2 JP3483265B2 (ja) | 2004-01-06 |
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ID=18402517
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---|---|---|---|
JP34925292A Expired - Lifetime JP3483265B2 (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 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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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3483265B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6406558B1 (en) * | 1999-11-01 | 2002-06-18 | Kawasaki Steel Corporation | Method for manufacturing magnetic steel sheet having superior workability and magnetic properties |
KR100544417B1 (ko) * | 1998-12-16 | 2006-04-06 | 주식회사 포스코 | 자기적 성질이 우수한 무방향성 전기강판의 제조방법 |
WO2013069754A1 (ja) | 2011-11-11 | 2013-05-16 | 新日鐵住金株式会社 | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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WO2022176158A1 (ja) | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板用熱延鋼板、無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法、および無方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP34925292A patent/JP3483265B2/ja not_active Expired - Lifetime
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US9728312B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-08-08 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof |
US10214791B2 (en) | 2011-11-11 | 2019-02-26 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Non-oriented electrical steel sheet |
EP3575431A1 (en) | 2011-11-11 | 2019-12-04 | Nippon Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof |
KR20160082363A (ko) * | 2014-12-26 | 2016-07-08 | 주식회사 포스코 | 쾌삭성이 우수한 연자성 강재 및 그 제조방법 |
WO2022176158A1 (ja) | 2021-02-19 | 2022-08-25 | 日本製鉄株式会社 | 無方向性電磁鋼板用熱延鋼板、無方向性電磁鋼板用熱延鋼板の製造方法、および無方向性電磁鋼板の製造方法 |
KR20230132814A (ko) | 2021-02-19 | 2023-09-18 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 무방향성 전자 강판용 열연 강판, 무방향성 전자 강판용열연 강판의 제조 방법, 및 무방향성 전자 강판의 제조 방법 |
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