JPH0711026B2 - 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法 - Google Patents

磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法

Info

Publication number
JPH0711026B2
JPH0711026B2 JP63154640A JP15464088A JPH0711026B2 JP H0711026 B2 JPH0711026 B2 JP H0711026B2 JP 63154640 A JP63154640 A JP 63154640A JP 15464088 A JP15464088 A JP 15464088A JP H0711026 B2 JPH0711026 B2 JP H0711026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
less
rolling
flux density
magnetic flux
plate thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63154640A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH024918A (ja
Inventor
幸男 冨田
良太 山場
幸夫 津田
勝義 山中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP63154640A priority Critical patent/JPH0711026B2/ja
Priority to US07/368,031 priority patent/US4950336A/en
Priority to DE68921377T priority patent/DE68921377T2/de
Priority to EP89111463A priority patent/EP0349853B1/en
Publication of JPH024918A publication Critical patent/JPH024918A/ja
Publication of JPH0711026B2 publication Critical patent/JPH0711026B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/06Extraction of hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1216Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the working step(s) being of interest
    • C21D8/1222Hot rolling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 近年最先端科学技術である素粒子研究や医療機器の進歩
に伴って、大型構造物に磁気を用いる装置が使われ、そ
の性能向上が求められている。
本発明はここにおいて直流磁化条件で使用される磁石の
鉄心用あるいは磁場を遮蔽するのに必要な磁気シールド
用の磁束密度の高い無方向性電磁厚鋼板の製造法に関す
るものである。
[従来の技術] 磁束密度に優れた電磁鋼板としては、従来から薄板分野
で珪素鋼板、電磁軟鉄板をはじめとする数多くの材料が
提供されているのは公知である。しかし、構造部材とし
て使用するには組み立て加工及び強度上の問題があり、
厚鋼板を利用する必要が生じてくる。これまで電磁厚板
としては純鉄系成分で製造されている。たとえば、特開
昭60-96749号公報が公知である。
しかしながら、近年の装置の大型化、能力の向上等に伴
いさらに磁気特性の優れた、とくに低磁場、たとえば80
A/mでの磁束密度の高い鋼材開発の要望が強い。前掲の
特許等で開発された鋼材では、80A/mでの低磁場での高
い磁束密度が安定して得られない。
[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は以上の点を鑑みなされたもので、低磁場
での磁束密度の高く、その板厚方向での磁気特性差の少
ない無方向性電磁厚板の製造法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明の要旨は次の通りである。
1)重量%で、C:0.01%以下、Si:0.02%以下、Mn:0.20
%以下、P:0.015%以下、S:0.010%以下、Cr:0.05%以
下、Mo:0.01%以下、Cu:0.01%以下、Al:0.005〜0.040
%、N:0.004%以下、O:0.005%以下、H:0.0002%以下、
残部実質的に鉄からなる鋼組成の鋼片または鋳片を1150
〜1300℃に加熱し、仕上げ温度を900℃以上となる条件
下で圧延形状比Aが0.7以上の圧延パスが1回以上はと
る圧延を行い、空隙性欠陥のサイズを100μ以下とし、
板厚50mm以上の厚板とし、該厚板を600〜750℃の温度で
脱水素熱処理を行った後、圧下率5〜25%の冷間圧延を
行い、その後750〜950℃で焼鈍を行い、磁場80A/mでの
磁束密度が0.8テスラ以上の磁気特性を有することを特
徴とする磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法。
ただし、 A:圧延形状比 hi:入側板厚(mm) ho:出側板厚(mm) R:圧延ロール半径(mm) 2)重量%で、C:0.01%以下、Si:0.02%以下、Mn:0.20
%以下、P:0.015%以下、S:0.010%以下、Cr:0.05%以
下、Mo:0.01%以下、Cu:0.01%以下、Al:0.005〜0.040
%、N:0.004%以下、O:0.005%以下、H:0.0002%以下、
残部実質的に鉄からなる鋼組成の鋼片または鋳片を1150
〜1300℃に加熱し、仕上げ温度を900℃以上となる条件
下で圧延形状比Aが0.7以上の圧延パスが1回以上はと
る圧延を行い、空隙性欠陥のサイズを100μ以下とし、
板厚20mm以上50mm未満の厚板とし、次いで圧下率5〜25
%の冷間圧延を行い、その後750〜950℃で焼鈍し、磁場
80A/mでの磁束密度が0.8テスラ以上の磁気特性を有する
ことを特徴とする磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製
造法。
ただし、 A:圧延形状比 hi:入側板厚(mm) ho:出側板厚(mm) R:圧延ロール半径(mm) [作用] まず、低磁場での磁束密度を高くするために磁化のプロ
セスについて述べると、消磁状態の鋼を磁界の中に入
れ、磁界を強めていくと次第に磁区の向きに変化が生
じ、磁界の方向に近い磁区が優勢になり他の磁区を蚕食
併合していく。つまり、磁壁の移動が起こる。
さらに磁界が強くなり磁壁の移動が完了すると、次に磁
区全体の磁力方向が向きを変えていく。この磁化プロセ
スの中で低磁場での磁束密度を決めるのは磁壁の移動し
やすさである。
つまり低磁場で高磁束密度を得るためには、磁壁の移動
を障害するものを極力減らすことであると定性的に言う
ことができる。
発明者らはここにおいて低磁場で高磁束密度を得るため
の手段として、粒径と内部応力の原因となる元素及び空
隙性欠陥の作用につき詳細な検討を行い、まず粗粒化の
ためには、本発明においては厚板圧延では従来考えられ
なかった冷間圧延による加工歪の導入とその後の焼鈍に
より、異常粒成長が生じフェライト粒径が粗大に成長す
る適正条件を見出した。
第1図にフェライト粒径に及ぼす冷間圧延率の影響を示
す。
10%を中心に5〜25%の冷間圧延率で結晶率の大幅な粗
大化が起こっている。そのほか、結晶粒微細化作用を有
するAlNを減少するため、Al,Nの低下すること及び製造
方法としては、加熱温度を極力上げ加熱オーステナイト
粒の粗大化、圧延仕上げ温度を極力高めにすることが合
わせて必要である。
内部応力減少のための元素の影響としては、Cの低下が
必要である。第2図に示す0.01Si-0.1Mn-0.01Al鋼にあ
って、C含有量の増加につれ低磁場(80A/m)での磁束
密度が低下している。
また、間隙欠陥の影響についても種々検討した結果、そ
のサイズが100μ以上のものが磁気特性を大幅に低下す
ることを知見したものである。そしてこの100μ以上の
有害な空隙性欠陥をなくすためには圧延形状比Aが0.7
以上必要であることを見出した。
さらに、鋼中の水素の存在も第3図に示すように有害
で、脱水素熱処理を行うことによって磁気特性が大幅に
向上することを知見した。第3図で示すように、0.007-
C-0.01Si-0.1Mn鋼にあって高形状比圧延により空隙性欠
陥のサイズを100μ以下にし、かつ、脱水素熱処理によ
り鋼中水素を減少することで低磁場での磁束密度が大幅
に上昇することがわかる。
さらに、磁気特性の均質性を確保することも重要である
が、本発明による方法によれば、これに対しても極めて
有効な手段であることを確認した。
次に本発明の成分限定理由をのべる。
Cは鋼中の内部応力を高め、磁気特性、とくに低磁場で
の磁束密度を最も下げる元素であり、極力下げることが
低磁場での磁束密度を低下させないことに寄与する。ま
た、磁気時効の点からも低いほど経時劣化が少なく磁気
特性の良い状態で恒久的に使用できるものであり、この
ようなことから0.010%以下に限定する。
第2図に示すように、さらに0.005%以下にすることに
より一層高磁束密度が得られる。
Si,Mnは低磁場での磁束密度の点から少ない方が好まし
くMnはMnS系介在物を生成する点からも低い方がよい。
この意味からSiは0.02%以下、Mnは0.20%以下に限定す
る。Mnに関してはMnS系介在物を生成する点よりさらに
望ましくは0.10%以下がよい。
P,S,Oは鋼中において非金属介在物を形成しかつ偏析す
ることにより、磁壁の移動を妨げる害を及ぼし、含有量
が多くなるに従って磁束密度の低下が見られ、磁気特性
を低下させるので少ないほどよい。このためPは0.015
%以下、Sは0.010%以下、Oは0.005%以下とした。
Cr,Mo,Cuは低磁場での磁束密度を低下させるので少ない
程好ましく、また偏析度合を少なくすることから極力低
くすることが必要であり、この意味からCrは0.05%以
下、Moは0.01%以下、Cuは0.01%以下とする。
Alは脱酸剤として用いるもので本発明の如く板厚の厚い
場合には、内質の均質化に不可欠の元素であり、0.005
%以上添加されるが、多くなりすぎると介在物を生成し
鋼の性質を損なうので上限は0.040%以下とする。さら
に結晶粒微細化作用を有するAlNを減少させるために
は、望ましくは0.020%以下がよい。
Nは内部応力を高めかつAlNにより結晶粒微細化作用に
より、低磁場での磁束密度を低下させるので上限は0.00
4%以下とする。
Hは電磁特性を低下させ、かつ、空隙性欠陥の減少を妨
げるので0.0002%以下とする。
次に製造法について述べる。
圧延条件については、まず圧延前加熱温度を1150℃以上
にするのは、加熱オーステナイト粒を粗大化し磁気特性
をよくするためである。1300℃を超す加熱はスケールロ
スの防止、省エネルギーの観点から不必要であるため上
限を1300℃とした。
圧延仕上げ温度については、900℃以下の仕上げでは低
温圧延により結晶粒が微細化し、磁気特性が低下するた
め結晶粒の粗大化による磁束密度の上昇を狙い900℃以
上とした。
さらに熱間圧延にあたり、前述の空隙性欠陥は鋼の凝固
過程で大小はあるが、必ず発生するものでありこれをな
くす手段は圧延によらなければならないので、熱間圧延
の役目は重要である。
すなわち、熱間圧延1回当たりの変形量を大きくし板厚
中心部にまで変形が及び熱間圧延が有効である。具体的
には圧延形状比Aが0.7以上の圧延パスが1回以上を含
む高形状比圧延を行い、空隙性欠陥のサイズを100μ以
下にすることが電磁特性によい。
圧延中にこの高形状比圧延により空隙性欠陥をなくすこ
とで、後で行う脱水素熱処理における脱水素効率が飛躍
的に上昇するのである。
次に熱間圧延に引き続き、板厚50mm以上の厚手材につい
ては脱水素熱処理を施す。板厚50mm以上では水素の拡散
がしにくく、これが空隙性欠陥の原因となり、かつ、水
素自身の作用と合わさって低磁場での磁束密度を低下さ
せる。
このため、脱水素熱処理を行うが、この脱水素熱処理温
度としては600℃未満では脱水素効率が悪く、750℃超で
は変態が一部開始するので600〜750℃の温度範囲で行
う。
脱水素時間としては種々検討の結果〔0.6(t−50)+
6〕時間(t:板厚)が適当である。
さらに、冷間圧延と焼鈍を組み合わせ、異常粒成長によ
るフェライト粒径の粗大化をねらう。冷間圧延率として
は第1図に示すように5〜25%がよい。焼鈍は結晶粒粗
大化及び内部歪除去のために行うが、750℃未満では結
晶粒粗大化が起こらず、また、950℃以上では結晶粒の
板厚方向に均質性が保てないため、焼鈍温度としては75
0〜950℃に限定する。
一方、板厚20mm以上50mm未満のものは水素の拡散が容易
なため、脱水素熱処理は不要で前述の冷間圧延と焼鈍を
施こすのみで良い。
[実 施 例] 第1表に電磁厚板の製造条件とフェライト粒径、低磁場
での磁束密度を示す。
例1〜10は本発明の実施例を示し、例11〜31は比較例を
示す。
例1〜5は板厚120mmに仕上げたもので、均一かつ粗粒
で高い磁気特性を示す。例1に比べ、さらに例2は低
C、例3,4は低Mn、例5は低Alであり、より高い磁気特
性を示す。例6〜8は550mm、例9は50mm、例10は20mm
に仕上げたもので、均一かつ粗粒で高い磁気特性を示
す。
例11はCが高く、例12はSiが高く、例13はMnが高く、例
14はPが高く、例15はSが高く、例16はCrが高く、例17
はMoが高く、例18はCuが高く、例19はAlが高く、例20は
Nが高く、例21はOが高く、例22はHが高く、それぞれ
上限を超えるため低磁気特性値となっている。
例23は加熱温度が下限をはずれ、例24は圧延仕上げ温度
が下限をはずれ、例25は最大形状比が下限をはずれ、例
26は脱水素熱処理温度が下限をはずれ、例27は焼鈍温度
が下限をはずれ、例28は焼鈍温度が上限を超え、例29は
脱水素熱処理がなく、例30は冷間圧延がなく、例31は冷
間圧延率が上限を超えるため低磁気特性値となってい
る。
[発明の効果] 以上詳細に述べた如く、本発明によれば適切な成分限定
と、従来の厚板圧延では考えられなかった冷間圧延と焼
鈍の組み合わせにより、板厚の厚い厚鋼板に均質な高電
磁特性を具備せしめることに成功し、直流磁化による磁
気性質を利用する構造物に適用可能としたものであり、
産業上多大な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はフェライト粒径に及ぼす冷間圧延率の影響を示
すグラフ、第2図は80A/mにおける磁束密度に及ぼすC
含有量の影響を示すグラフ、第3図は80A/mにおける磁
束密度に及ぼす空隙性欠陥の大きさ及び脱水素熱処理の
影響を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 勝義 愛知県東海市東海町5―3 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭60−96749(JP,A) 特開 昭60−208418(JP,A) 特開 昭63−89621(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量%で、 C:0.01%以下、 Si:0.02%以下、 Mn:0.20%以下、 P:0.015%以下、 S:0.010%以下、 Cr:0.05%以下、 Mo:0.01%以下、 Cu:0.01%以下、 Al:0.005〜0.040%、 N:0.004%以下、 O:0.005%以下、 H:0.0002%以下、 残部実質的に鉄からなる鋼組成の鋼片または鋳片を1150
    〜1300℃に加熱し、仕上げ温度を900℃以上となる条件
    下で圧延形状比Aが0.7以上の圧延パスが1回以上はと
    る圧延を行い、空隙性欠陥のサイズを100μ以下とし、
    板厚50mm以上の厚板とし、該厚板を600〜750℃の温度で
    脱水素熱処理を行った後、圧下率5〜25%の冷間圧延を
    行い、その後750〜950℃で焼鈍を行い、磁場80A/mでの
    磁束密度が0.8テスラ以上の磁気特性を有することを特
    徴とする磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法。 ただし、 A:圧延形状比 hi:入側板厚(mm) ho:出側板厚(mm) R:圧延ロール半径(mm)
  2. 【請求項2】重量%で、 C:0.01%以下、 Si:0.02%以下、 Mn:0.20%以下、 P:0.015%以下、 S:0.010%以下、 Cr:0.05%以下、 Mo:0.01%以下、 Cu:0.01%以下、 Al:0.005〜0.040%、 N:0.004%以下、 O:0.005%以下、 H:0.0002%以下、 残部実質的に鉄からなる鋼組成の鋼片または鋳片を1150
    〜1300℃に加熱し、仕上げ温度を900℃以上となる条件
    下で圧延形状比Aが0.7以上の圧延パスが1回以上はと
    る圧延を行い、空隙性欠陥のサイズを100μ以下とし、
    板厚20mm以上50mm未満の厚板とし、次いで圧下率5〜25
    %の冷間圧延を行い、その後750〜950℃で焼鈍し、磁場
    80A/mでの磁束密度が0.8テスラ以上の磁気特性を有する
    ことを特徴とする磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製
    造法。 ただし、 A:圧延形状比 hi:入側板厚(mm) ho:出側板厚(mm) R:圧延ロール半径(mm)
JP63154640A 1988-06-24 1988-06-24 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法 Expired - Lifetime JPH0711026B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63154640A JPH0711026B2 (ja) 1988-06-24 1988-06-24 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法
US07/368,031 US4950336A (en) 1988-06-24 1989-06-19 Method of producing non-oriented magnetic steel heavy plate having high magnetic flux density
DE68921377T DE68921377T2 (de) 1988-06-24 1989-06-23 Verfahren zur Herstellung nichtorientierter Stahl-Grobbleche mit hoher magnetischer Flussdichte.
EP89111463A EP0349853B1 (en) 1988-06-24 1989-06-23 Method of producing non-oriented magnetic steel heavy plate having high magnetic flux density

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63154640A JPH0711026B2 (ja) 1988-06-24 1988-06-24 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH024918A JPH024918A (ja) 1990-01-09
JPH0711026B2 true JPH0711026B2 (ja) 1995-02-08

Family

ID=15588634

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63154640A Expired - Lifetime JPH0711026B2 (ja) 1988-06-24 1988-06-24 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0711026B2 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0765103B2 (ja) * 1990-03-26 1995-07-12 住友金属工業株式会社 磁気シールド用熱延鋼板の製造方法
JPH0765104B2 (ja) * 1990-03-26 1995-07-12 住友金属工業株式会社 磁気シールド用熱延鋼板の製造方法
JPH0765102B2 (ja) * 1990-03-26 1995-07-12 住友金属工業株式会社 磁気シールド用熱延鋼板の製造方法
DE4293604C2 (de) * 1991-10-14 1997-04-03 Nippon Kokan Kk Weichmagnetisches Stahlmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung
TWI622655B (zh) * 2016-01-15 2018-05-01 Jfe Steel Corp 無方向性電磁鋼板及其製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6096749A (ja) * 1983-11-01 1985-05-30 Nippon Steel Corp 直流磁化用厚板及びその製造方法
JPS60208418A (ja) * 1984-03-30 1985-10-21 Sumitomo Metal Ind Ltd 高透磁率構造部材用厚鋼板の製造方法
JPH0781165B2 (ja) * 1986-10-01 1995-08-30 株式会社神戸製鋼所 平板状リニアパルスモ−タ用コア材の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH024918A (ja) 1990-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0711026B2 (ja) 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造法
JPH06104866B2 (ja) 直流磁化用電磁厚板の製造方法
JP2503110B2 (ja) 磁気特性の優れた無方向性電磁厚板の製造方法
JPH0745688B2 (ja) 高磁束密度電磁厚板の製造方法
JPH079040B2 (ja) 切削性が良く板厚方向の磁気特性の均一な良電磁厚板の製造方法
JPH0713264B2 (ja) 板厚方向の磁気特性の均一な無方向性電磁厚板の製造法
JP2503111B2 (ja) 磁気特性の優れた無方向性電磁厚板の製造法
JP2503113B2 (ja) 無方向性電磁厚板の製造法
JPH0745689B2 (ja) 良電磁厚板の製造方法
JPH0689400B2 (ja) 無方向性直流磁化用電磁厚板の製造方法
JPH0762174B2 (ja) 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造方法
JPH0745692B2 (ja) 磁束密度の高い無方向性電磁厚板の製造方法
JPH0689401B2 (ja) 無方向性直流磁化用電磁厚板の製造法
JPH0745690B2 (ja) 良電磁厚板の製造法
JPH0689399B2 (ja) 直流磁化用電磁厚板の製造法
JPH0745691B2 (ja) 無方向性良電磁厚板の製造方法
JP2503112B2 (ja) 良電磁厚板の製造方法
JPH0726326A (ja) 無方向性電磁厚板の製造法
JP2503123B2 (ja) 磁気特性の優れた無方向性電磁厚板の製造法
JPH0762175B2 (ja) 板厚方向の磁気特性の均一な無方向性電磁厚板の製造方法
JP2503122B2 (ja) 磁気特性の優れた無方向性電磁厚板の製造方法
JPH079039B2 (ja) 板厚方向の磁気特性の均一な良電磁厚板の製造方法
JPH0726325A (ja) 良電磁厚板の製造法
JPH0726327A (ja) 無方向性電磁厚板の製造方法
JP2773951B2 (ja) 低磁場磁気特性に優れた電磁厚板の製造法