JPH0623411B2

JPH0623411B2 - 異方性の小さい電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH0623411B2
Application number: JP59122906A
Authority: JP
Inventors: 広登中村; 洽松村
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1984-06-16
Filing date: 1984-06-16
Publication date: 1994-03-30
Anticipated expiration: 2009-03-30
Also published as: JPS613838A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）無方向性電磁鋼板の製造方法に関してこの明細書で述べ
る技術内容は、小型モーター等の鉄心材料としてとくに
有利な異方性の小さい電磁鋼板の製造方法を提案すると
ころにある。

（背景技術）近年、省エネルギーの観点から小型モーターの高効率化
が強く要望されている。モーターの高効率化を図るため
には、鉄損が低いと同時に磁束密度の高い材料が要求さ
れるが、小型モータの如き回転機器の材料としては、異
方性の小さいことはとくに重要である。

（従来技術とその問題点）結晶方位としては、（１００）面が板面に平行ないわゆ
る面内無方向性が理想的であり、この製造方法もいくつ
か提案されている。

例えば、特開昭48−32722号公報に代表される如く、強
冷間圧延後に箱焼純する方法や、特公昭85−5618号、特
公昭41−7929号各公報記載のように温間圧延によって
（１００）〔００１〕方位を形成させる方法、さらには
特公昭48−19767号公報記載の発明の如く、二回冷延法
の最終圧延を強冷延にて（１００）面を板面に発達させ
る方法などが一般に良く知られている。

しかしながら、上記方法は何れも最終焼鈍には長時間を
必要とし、そのため製造コストが高くならざるを得ない
のが実情である。

（発明の目的）この発明は、以上の事情を背景としてなされたもので
（１００）＜ＯＶＷ＞集合組織を発達させ、異方性が小
さく、かつ磁気特性の優れた電磁鋼板を工業的規模にお
いて低コストで製造し得る方法を提供することを目的と
するものである。

本発明者らは、この目的を達成するために鋭意、実験、
検討を重ねたところ、中間焼鈍を挾む二回の冷間圧延を
施す際に中間焼鈍後の再結晶率を３０％〜７０％の特定
条件に制御すると同時に、中間焼鈍後の二次冷間圧延の
圧下率を６％〜１５％の範囲内で軽圧下することによつ
て（１００）＜ＯＶＷ＞方位を有する電磁鋼板を製造で
き、しかもその場合最終焼鈍は、連続炉焼鈍を適用し得
ることを新規に知見してこの発明を完成した。

（発明の構成）この発明は、C ；0.030重量％以下、Ｓｉ；２．０重量
％以下、Mn；0.05〜1.0重量％、Al；１．０重量％以下
を含有する熱延鋼帯に中間焼鈍を挾む２回の冷間圧延を
行い、その後仕上焼鈍を施す電磁鋼板の製造方法におい
て、中間焼鈍後の再結晶率が３０〜７０％の鋼板を圧下率６
％〜１５％の範囲内で二次冷間圧延を施して最終板厚に
仕上げ、次でＡ_３変態点以下の温度で仕上焼鈍を施すこ
とを特徴とする異方性の小さい電磁鋼板の製造方法であ
る。

以下この発明の方法の開発経緯を実験データに基づいて
まず説明する。

C 0.008重量％（以下成分含有量について単に％で示
す。）Si0.35％、Mn0.28％およびAl0.002％残部実質的
にＦｅよりなる組成の板厚２．８mm熱延鋼帯を圧下率7
2.8％〜77.1％の範囲内で一次冷間圧延を施して中間板
厚0.625mm〜0.526mmとし、しかる後、乾燥した窒素ガス
雰囲気の連続炉により６００℃〜７５０℃の範囲内の各
種の温度で、２分間中間焼鈍した。

次いで５％〜２０％の範囲内の種々の圧下率で二次冷間
圧延を行ない、各々0.50mmの最終板厚とした。

その後これらの冷延板に窒素ガス雰囲気の連続炉にて８
００℃の温度で２分間仕上焼鈍を施し、電磁鋼板製品を
得た。

得られた製品板から外径１００mm、内径５０mmの環状試
料（以下リングと呼ぶ）を打抜き、各５枚を積層して各
積層体にそれぞれ２００ターンの一次および二次巻線を
施し、磁気測定を行つて鉄損Ｗ15／50および磁束密度Ｂ
₅₀を調べた。

前述の工程の中で中間焼鈍後の鋼板について光学顕微鏡
による結晶組織観察を行ない、再結晶率を調べた。

他に磁気測定後に鋼板の集合組織を調べた。磁気特性を
結果を表−１に示す。

表−１に示す如く、リング試料による磁束密度Ｂ₅₀（以
下リングＢ₅₀と呼ぶ）は、中間焼鈍温度および二次冷間
圧延圧下率に強く依存し、中間焼鈍温度６５０℃〜７０
０℃、二次冷間圧延圧下率７％〜１５％において向上し
ていることが明らかとなつた。

一方リング試料の鉄損Ｗ15／50（以下リングＷ15／50と
呼ぶ）は、中間焼鈍温度が高くなるほど減少することが
判かる。

鋼素材の再結晶温度は、化学成分や鋼板の加工履歴によ
つて変動するものであり、従つて同じ焼鈍温度でも素材
の成分、焼鈍前の圧下率、焼鈍時間が変化すれば焼鈍後
の組織も変化する。

そしてまた、中間焼鈍後の組織は最終焼鈍時の再結晶集
合組織に影響を及ぼすと考えられる。

そこで発明者らは、前述のように中間焼鈍後の鋼板の再
結晶率を調べ、その再結晶率および二次冷間圧延圧下率
と製品のリングＢ₅₀およびリングＷ15／50の関係を調べ
た。その結果を第１図に示す。

第１図からリングＢ₅₀値は、中間焼鈍後の再結晶率と二
次冷間圧延圧下率に大きく依存し、再結晶率が３０〜７
０％の範囲で、しかも二次冷間圧延圧下率が７％〜１５
％の場合に高いＢ₅₀値が得られることが判明した。

次に表−１に示した条件の中から下記に示す(A)(B)(C)
の３種類の条件によつて中間焼鈍と二次冷間圧延を行つ
た板厚0.50mm の最終仕上焼鈍板（製品板）の集合組織
とそれに対応する中間焼鈍後の顕微鏡組織とを第２図に
て添次１，２および３を付して(A)(B)(C)にそれぞれ照
応図示した。

(A)；中間焼鈍は６００℃×２分間処理し、二次冷間圧
延圧下率は１５％とした。この場合、中間焼鈍後の再結
晶率は１０％であつた。

（比較法） (B)；中間焼鈍は６７５℃×２分間処理し、二次冷間圧
延圧下率は１５％とした。この場合、中間焼鈍後の再結
晶率は５０％であつた。

（発明法） (C)；中間焼鈍は７２５℃×２分間処理し、二次冷間圧
延圧下率は１５％とした。この場合、中間焼鈍後の再結
晶率は９０％であつた。

（比較法）第２図(A)の集合組織は、中間焼鈍温度が低きに失して
その後の再結晶率が１０％のものであり、この場合（１
１１）〔１１２〕を主方位としていることが図より明ら
かである。

一方第２図(C)は、中間焼鈍温度が高すぎてその後の再
結晶率が９０％のもので、この場合（１１０）および
（２１１）方位の集積が強くあらわれている。

これらに対し第２図(B)は、この発明の方法に従つて中
間焼鈍処理したもので、再結晶率が５０％のものであ
り、この場合（１００）集合組織が発達していることが
明らかである。

（１００）面には、磁化容易軸である＜１００＞軸が最
も多く存在し、かつ磁化困難な＜１１１＞が含まれない
から、(B)法による場合には、表−１に示すようにリン
グ試料の磁気特性が優れている。

上述のようにして、中間焼鈍後の再結晶組織の割合を３
０％〜７０％の範囲に調整し、次に二次冷間圧延を圧下
率６％〜１５％の範囲内の軽圧延を施すことによつて連
続炉焼鈍の如き短時間の仕上焼鈍でも（１００）＜ＯＶ
Ｗ＞集合組織が形成されることが判明した。

次にこの発明の方法で使用される素材の成分限定理由を
述べる。

Ｃは磁気特性上および時刻劣化の面から有害な元素であ
るから、可及的に含有量が少ないことが好ましく0.030
％以下とする。但しこの発明の方法では、脱炭焼鈍を行
なわないのが通常であるからＣは初期段階から低いこと
が好ましい。

Siは鉄損を小さくするに有効な元素であるが反面、磁束
密度を低下されるので高い磁束密度を確保するために
２．０％以下とする。

Mnは、熱間脆性を抑制するために添加されるが0.05％以
下ではその効果が得られず、一方１．０％を越えると磁
気特性が劣化するからMnは0.05〜１．０％の範囲とし
た。

Alは（１００）集合組織を発達させる効果があり、磁気
特性の向上に寄与する元素であるが、１％を越えると圧
延性の悪くなるので１％以下とした。

次に本発明の方法による一連の製造工程を説明する。

先ず、連続鋳造法、あるいは造塊−分塊圧延法によつて
前記組成のスラブを得る。

次いで公知の方法で熱間圧延し２．０〜３．０mmの板厚
に仕上げる。これらの寸法は特に、限定するものではな
い。

次に熱延板を一次冷間圧延により0.53〜0.59mm程度の中
間板厚とし、中間焼鈍を施す。この中間焼鈍条件は、そ
の後の二次冷間圧延前の鋼板の再結晶率が３０〜７０％
となるような焼鈍温度・時間を選択して実施する。この
ような圧延変形粒と再結晶粒とが混在した組織は、この
発明で用いる鋼組織の場合、通常は温度６００〜７００
℃で時間は１〜３分間程度である。

上述のように中間焼鈍後の再結晶率を３０〜７０％に限
定する理由は、すでに触れた通り再結晶率３０％未満で
は圧延組織が強過ぎるために、その後の二次冷間圧延で
組織が更に強められ、その後の仕上焼鈍において歪が十
分に解放されず、その結果粒成長が遅れ（１１１）集合
組織が優先して磁気特性が劣化し一方中間焼鈍後の再結
晶率が７０％を超えると二次冷間圧延後の仕上焼鈍によ
つて（１１０）集合組織が発達し異方性が強くなるた
め、小型モータなどの回転機材として不適通である。

以上の理由から中間焼鈍後の再結晶率は、３０〜７０％
とした。

中間焼鈍後には、二次冷間圧延を行つて最終板厚とす
る。この二次冷間圧延における圧下率は６〜１５％の範
囲内とし、いわゆるスキンパス程度の軽圧下とする。圧
下率が６％未満では充分な歪が導入されず、そのため仕
上焼鈍における粒成長が充分でなくなり、一方圧下率が
１５％を越えると異方性が強くなつて回転機器材料とし
て不適当なものとなる。

次に仕上焼鈍を施すが、この仕上焼鈍はＡ_３点以下の温
度で行えば良く下限は特に限定しない。この仕上焼鈍は
前述のように極めて短時間で（１００）＜ＯＶＷ＞集合
組織を形成し得るから連続炉焼鈍が適用できる。

しかし反面セミプロセス電磁鋼板としてもこの発明は、
適用できるため打抜後に７５０℃程度の温度で１〜２時
間の歪取焼鈍を施しても構わない。この場合、前述の仕
上焼鈍は省略しても良い。むしろ歪取焼鈍を施すことに
よつてリングＢ₅₀が劣化することなく、リングＷ15／50
は大幅に改善される。

このようにして得られた電磁鋼板は、圧延面に（１０
０）面が平行でランダムな軸方位の（１００）＜ＯＶＷ
＞集合組織を有するものであつて前記した如く、高効率
モータ用鉄心材料として好適に使用することができる。

（実施例）次にこの発明を実施例について説明する。

C 0.010％、Si0.32％、Mn0.32％、P 0.06％、S 0.008
％、Al0.001％の成分からなる板厚２．６mmの熱圧板を
酸洗し、それぞれ0.625mm，0.59mmおよび0.52mmに一次
冷間圧延した。

次に圧延板を脱脂し、乾燥した窒素ガス雰囲気の連続炉
により0.52mmおよび0.625mmの圧延板は６００℃の温度
で、板厚0.59mmの圧延板は５８０℃〜７１０℃の各種の
温度範囲でそれぞれ１分間中間焼鈍した。

次に二次冷間圧延を行ない0.50mmに仕上げた。圧延板
は、脱脂後８５０℃で２分間窒素ガス雰囲気中で連続焼
鈍した。

これらの焼鈍材は、外径１００mm、内径５０mmのリング
試料に打抜き各５枚を積層して各積層体にそれぞれ２０
０ターンの一次および二次巻線を施し、Ｗ10／50，Ｗ15
／50の鉄損とＢ₅₀の磁束密度について磁気特性を測定し
た結果表−２に示す成績が得られた。

（発明の効果）発明によつてＢ₅₀が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、中間焼鈍後の再結晶率とリング試料の磁気特
性、Ｂ₅₀(T)，Ｗ15／50（Ｗ／kg）との関係をぞれぞれ
二次冷間圧延圧下率で示す図である。第２図(A)，(B)，(C)は、それぞれ仕上焼鈍後の製品の
（２００）極点図、Ｘ線写真スケツチと中間焼鈍後にお
ける結晶組織を示す金属顕微鏡充真とを示すものであつ
て(A)および(C)は、それぞれ比較法によるもの、(B)は
この本発明の方法によるものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】C ；0.030重量％以下 Si；２．０重量％以下 Mn；0.05〜１．０重量％および Al；１．０重量％以下を含有する熱延鋼帯に、中間焼鈍を挾む２回の冷間圧延
を行い、その後仕上焼鈍を施す電磁鋼板の製造方法にお
いて中間焼鈍後の再結晶率が３０〜７０％の鋼板を圧下率６
％〜１５％の範囲内で二次冷間圧延を施して最終板厚に
仕上げ、次でＡ_３変態点以下の温度で仕上焼鈍を施すこ
とを特徴とする異方性の小さい電磁鋼板の製造方法。