JPH0673454A - 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH0673454A
JPH0673454A JP22876392A JP22876392A JPH0673454A JP H0673454 A JPH0673454 A JP H0673454A JP 22876392 A JP22876392 A JP 22876392A JP 22876392 A JP22876392 A JP 22876392A JP H0673454 A JPH0673454 A JP H0673454A
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steel sheet
annealing
grain
slab
cold rolling
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Isao Iwanaga
功 岩永
Hiroaki Masui
浩昭 増井
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、表層部に強インヒビター元素を有
する素材を用いた高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法を提供する。 【構成】 スラブに公知のインヒビター元素を含む一方
向性電磁鋼板の製造方法において、Nb,Ti,V,
B,Zrが0.01〜0.2%及びSn,Niが0.0
2〜1.0%の内少なくとも一種を上記元素に加えて含
有する鋳片表層部を片面5%以上、20%以下両面に有
することを特徴とする。このような材料の場合、2次再
結晶が安定し磁気特性が改善される。この効果は、特に
薄手材で顕著である。 【効果】 本発明によれば、一方向性電磁鋼板の、特に
薄手材において優れた磁気特性を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、表層部に強インヒビタ
ー元素を有する素材を用いた高磁束密度一方向性電磁鋼
板を製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、トランス等の電気
機器の鉄心材料として使用されており、磁気特性として
励磁特性と鉄損特性が良好でなくてはならない。しかも
近年特にエネルギーロスの少ない低鉄損素材への市場要
求が強まっている。鉄損を良くする方法として板厚を薄
くすることが一般に良く知られているが、工業的には困
難であった。
【0003】すなわち板厚を薄くする方法として次のよ
うな提案がなされている。特開昭59−126722号
及び特開昭61−79721号公報において、薄手化し
た製品の2次再結晶安定化のために、熱延後2回の冷間
圧延を施す方法が開示された。又特開昭61−2175
26号及び特開昭61−238916号公報において、
熱延後冷間圧延時にCBS圧延(Contact−Be
nd−stretch圧延)を適用して圧延集合組織を
改善し、板厚0.18mm以下でも安定した2次再結晶を
得る方法が開示された。
【0004】又特開昭61−238939号公報におい
て、板厚0.15mm以下でも安定した2次再結晶を得る
ための一方法として、急冷法で直接薄帯としたのち最終
冷間圧延の圧下率が55〜80%の範囲になる1回以上
の冷間圧延を施す方法が開示された。
【0005】しかしこれら冷間圧延で薄くする場合は、
いずれも2次再結晶が困難になる問題を伴う。一方2次
再結晶後化学研磨で薄くする場合は、著しく歩留りが低
下し、コスト高となる問題が有る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述のように
製造が困難でしかもコスト高であった一方向性電磁鋼板
(特に薄手材)の、低コストでしかも極めて磁気特性の
優れた製造方法を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
を解決すべく検討を重ねた結果、スラブに公知のインヒ
ビター元素を含む一方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、Nb,Ti,V,B,Zr:0.01〜0.2%及
びSn,Ni:0.02〜1.0%の内少なくとも一種
を上記元素に加えて含有する鋳片表層部を片面5%以
上、20%以下両面に有することにより、2次再結晶が
安定し磁気特性が改善されることを見出した。
【0008】本発明の要旨は、重量比でC:0.03〜
0.10%、Si:2.5〜4.5%、Mn:0.02
〜0.15%、S:0.01〜0.05%、酸可溶性A
l:0.01〜0.04%、N:0.003〜0.01
5%を含み、残部Fe及び不可避的不純物からなるスラ
ブを素材とし、熱延、析出焼鈍後、最終冷延圧下率50
%以上の1回ないし中間焼鈍を含む2回以上の冷間圧延
を施し、さらに脱炭焼鈍と仕上げ焼鈍を行う一方向性電
磁鋼板の製造方法において、Nb,Ti,V,B,Z
r:0.01〜0.2%及びSn,Ni:0.02〜
1.0%の内少なくとも一種を上記元素に加えて含有す
る鋳片表層部を片面5%以上、20%以下両面に有する
ことを特徴とする高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法にある。
【0009】以下に本発明を詳細に説明する。一般に一
方向性電磁鋼板を製造するに際して、仕上げ焼鈍中に板
厚表面付近から2次再結晶することが知られている。こ
れは2次再結晶に際して、ゴス方位粒が成長するまで他
の方位粒の成長を抑制するインヒビター(AlN,Mn
S等の析出物)が、仕上げ焼鈍中に析出物のオストワル
ド成長、脱N・S等により板表面付近から劣化するため
と考えられている。
【0010】この板表面からのインヒビター劣化は界面
律速であるため、2次再結晶焼鈍前のインヒビター強度
が同じ場合、薄手材の場合程板厚表面付近でのインヒビ
ターが劣化した領域が全板厚に占める比率が高くなり、
良好なゴス方位粒2次再結晶が困難になるからであると
考えられる。一方、2次再結晶時の板表面付近のインヒ
ビター強度を適正にしようとすると、板内部のインヒビ
ター強度が強くなり過ぎて、2次再結晶が困難になる。
【0011】しかるにスラブに公知のインヒビター元素
を含む一方向性電磁鋼板の製造方法において、Nb,T
i,V,B,Zr:0.01〜0.2%及びSn,N
i:0.02〜1.0%の内少なくとも一種を上記元素
に加えて含有する鋳片表層部を片面5%以上、20%以
下両面に有することにより、2次再結晶が安定し磁気特
性が改善されることを、本発明者らは見出した。
【0012】この理由は、2次再結晶が発現する板厚表
面付近及び1次再結晶粒粗大化を抑制すべき内部のイン
ヒビター強度を適正に制御し易いためと推定され、この
効果は製品薄手材ほど顕著である。
【0013】図1は、板厚0.18mm薄手材での表層部
インヒビター強化添加元素の磁性改善効果を示す。又図
2は、板厚毎の表層部への添加元素の磁気特性への影響
を示すが、表層部インヒビター強化添加元素の効果が薄
手材で顕著なことを示す。
【0014】
【作用】次に本発明において鋼組成及び製造条件を上述
のように限定した理由を詳細に説明する。この発明の鋼
成分については、以下のように限定した。
【0015】板厚表層付近のインヒビターを強化、特に
製品薄手材の2次再結晶が安定化して高磁束密度が得ら
れるよう、スラブ表層部分にNb,Ti,B,V,Z
r:0.01〜0.2%及びSn,Ni:0.02〜
1.0%の内少なくとも一種を含有させる。
【0016】これらの元素量の上限は、インヒビターが
強すぎるための2次再結晶発現不良を防止する目的で規
定した。このスラブ表層部分の厚み比は、2次再結晶が
発現する領域付近である片面5%以上、20%以下両面
に限定する。
【0017】一方以下に述べる元素については、スラブ
内・表層とも同一成分量とした。Cはγ相を適当に生じ
析出物の微細分散が良いように下限を0.03%とし、
又脱炭が困難とならない限り高めとし、その上限を0.
10%とする。
【0018】Siは鉄損を良くするため下限を2.5%
とするが、多すぎると冷間圧延の際に割れ易く加工が困
難となるので上限を4.5%とする。
【0019】さらに以下の成分は、2次再結晶のための
析出分散相として使用する不純物であり、効果的作用の
ためには適当量含有させる必要がある。すなわちMn:
0.02〜0.15%、S:0.01〜0.05%、酸
可溶性Al:0.01〜0.04%、N:0.003〜
0.015%、Sb:0.01〜0.15%、Se:
0.01〜0.15%を二種以上適宜組み合わせること
でGoss方位粒集積度の高い2次再結晶を得ることが
できる。
【0020】その他Cu,Snはインヒビターを強くす
る目的で1.0%以下となるよう少なくとも一種添加し
ても良い。
【0021】次にこの鋳造スラブを熱延し、次に950
〜1200℃で30秒〜30分の焼鈍を行った後、最終
冷延圧下率が80%以上になる1回ないし中間焼鈍を含
む2回以上の冷間圧延を施し、厚み200μm以下の最
終板厚とする。この後湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を行
い、さらにMgO等の焼鈍分離剤を塗布して、2次再結
晶と純化のため1100℃以上の仕上げ焼鈍を行うこと
で、高い磁束密度を有する薄手一方向性電磁鋼板が製造
される。
【0022】
【実施例】
実施例1 表1に示す表層・内層の異なる鋼の成分組成を含む溶鋼
を、表層厚み比10%になるよう鋳造したスラブを、1
350℃で1時間加熱した後熱延し、2.2,1.8,
1.5mm厚みの熱延板とした。
【0023】ついでこれらの熱延板を1050℃で5分
間焼鈍を行い、さらに酸洗した後冷間圧延を行い0.3
0〜0.15mm厚(冷延圧下率90.0%)にした。次
にこの冷延板を湿潤水素中で脱炭焼鈍し、MgO粉を塗
布した後、1200℃に10時間水素ガス雰囲気中で高
温焼鈍を行った。
【0024】
【表1】
【0025】得られた製品は、表2に示すように、内層
・表層同一成分材(A)に比べて0.30mm材では磁気
特性に有意差は認められなかったが、0.22mm以下の
薄手材では本発明である表層インヒビター強化材(B,
C,E,F,H,I)の方が2次再結晶が安定し、良好
な磁気特性が得られた。
【0026】又、表層のインヒビターを強化しすぎた材
料(D,G,J)については、冷延圧下率にかかわらず
2次再結晶は不良であった。
【0027】
【表2】
【0028】実施例2 表3に示す表層・内層の異なる鋼の成分組成を含む溶鋼
を、表層厚み比10%になるよう鋳造したスラブを、1
350℃で1時間加熱した後熱延し、2.2,1.8,
1.5mm厚みの熱延板とした。
【0029】ついでこれらの熱延板を1050℃で5分
間焼鈍を行い、さらに酸洗した後冷間圧延を行い0.2
2〜0.15mm厚(冷延圧下率90.0%)にした。次
にこの冷延板を湿潤水素中で脱炭焼鈍し、MgO粉を塗
布した後、1200℃に10時間水素ガス雰囲気中で高
温焼鈍を行った。
【0030】
【表3】
【0031】得られた製品は、表4に示すように、内層
・表層同一成分材(K)に比べて0.30mm材では磁気
特性に有意差は認められなかったが、0.22mm以下の
薄手材では本発明である表層インヒビター強化材(L,
M,O,P)の方が2次再結晶が安定し、良好な磁気特
性が得られた。
【0032】又、表層のインヒビターを強化しすぎた材
料(N,Q)については、冷延圧下率にかかわらず2次
再結晶は不良であった。
【0033】
【表4】
【0034】実施例3 表5に示す表層・内層の異なる鋼の成分組成を含む溶鋼
を、表層厚み比10%になるよう鋳造したスラブを、1
350℃で1時間加熱した後熱延し、2.2,1.8,
1.5mm厚みの熱延板とした。
【0035】ついでこれらの熱延板を1050℃で5分
間焼鈍を行い、さらに酸洗した後冷間圧延を行い0.2
2〜0.15mm厚(冷延圧下率90.0%)にした。次
にこの冷延板を湿潤水素中で脱炭焼鈍し、MgO粉を塗
布した後、1200℃に10時間水素ガス雰囲気中で高
温焼鈍を行った。
【0036】
【表5】
【0037】得られた製品は、表6に示すように、内層
・表層同一成分材(R)に比べて0.30mm材では磁気
特性に有意差は認められなかったが、0.22mm以下の
薄手材では本発明である表層インヒビター強化材(S,
T,V,W)の方が2次再結晶が安定し、良好な磁気特
性が得られた。
【0038】又、表層のインヒビターを強化しすぎた材
料(O,X)については、冷延圧下率にかかわらず2次
再結晶が不良であった。
【0039】
【表6】
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、スラブに公知のインヒ
ビター元素を含む一方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、Nb,Ti,V,B,Zr:0.01〜0.2%及
びSn,Ni:0.02〜1.0%の内少なくとも一種
を上記元素に加えて含有する鋳片表層部を片面5%以
上、20%以下両面に有することにより、特に製品厚
0.22mm以下の薄手材で2次再結晶が安定化し、Go
ss方位粒集積度の高い磁気特性の良好な一方向性電磁
鋼板を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】板厚0.18mm薄手材での表層部インヒビター
強化元素の添加量と磁束密度との関係を示す図表であ
る。
【図2】製品板の板厚と磁束密度との関係で、表層部イ
ンヒビター強化添加元素の効果を示す図表である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比で C :0.03〜0.10%、 Si:2.5〜4.5%、 Mn:0.02〜0.15%、 S :0.01〜0.05%、 酸可溶性Al:0.01〜0.04%、 N :0.003〜0.015%を含み、残部Fe及び
    不可避的不純物からなるスラブを素材とし、熱延、析出
    焼鈍後、最終冷延圧下率50%以上の1回ないし中間焼
    鈍を含む2回以上の冷間圧延を施し、さらに脱炭焼鈍と
    仕上げ焼鈍を行う一方向性電磁鋼板の製造方法におい
    て、Nb,Ti,V,B,Zr:0.01〜0.2%及
    びSn,Ni:0.02〜1.0%の内少なくとも一種
    を上記元素に加えて含有する鋳片表層部を片面5%以
    上、20%以下両面に有せしめることを特徴とする高磁
    束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記素材の最終冷延圧下率が80%以上
    である請求項1記載の高磁束密度一方向性電磁鋼板の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 溶鋼成分が、重量比でC:0.03〜
    0.10%、Si:2.5〜4.5%、Mn:0.02
    〜0.15%、酸可溶性Al:0.01〜0.04%、
    N:0.003〜0.015%で、さらにSb:0.0
    1〜0.15%及びS,Se:0.01〜0.05%を
    少なくとも一種含有する請求項1又は2記載の高磁束密
    度一方向性電磁鋼板の製造方法。
JP22876392A 1992-08-27 1992-08-27 高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 Withdrawn JPH0673454A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6719459B1 (en) 1999-10-18 2004-04-13 Nsk Ltd. Ball bearing
JP2022542380A (ja) * 2019-08-13 2022-10-03 バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド 高磁気誘導方向性ケイ素鋼およびその製造方法

Cited By (4)

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US7070334B2 (en) 1999-10-18 2006-07-04 Nsk Ltd Ball Bearing
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