JPH07233418A - 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH07233418A JPH07233418A JP6024456A JP2445694A JPH07233418A JP H07233418 A JPH07233418 A JP H07233418A JP 6024456 A JP6024456 A JP 6024456A JP 2445694 A JP2445694 A JP 2445694A JP H07233418 A JPH07233418 A JP H07233418A
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トランス等に用いられる一方向性電磁鋼板の
磁束密度を極限まで高める。 【構成】 インヒビターをＡｌＮとした成分系に周期律
表のIIａ，IIｂ， IIIｂから構成された低融点の金属、
合金、化合物を鋼中に気泡状および／または液状に添加
含有させる。 【効果】 上記元素の添加により、成品のＢ8 が１．９
５〜２Ｔにも達し、従来品の１．９３Ｔを大きく超え、
超高磁束密度一方向性電磁鋼板を開発できた。
磁束密度を極限まで高める。 【構成】 インヒビターをＡｌＮとした成分系に周期律
表のIIａ，IIｂ， IIIｂから構成された低融点の金属、
合金、化合物を鋼中に気泡状および／または液状に添加
含有させる。 【効果】 上記元素の添加により、成品のＢ8 が１．９
５〜２Ｔにも達し、従来品の１．９３Ｔを大きく超え、
超高磁束密度一方向性電磁鋼板を開発できた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、トランス等の鉄心に用
いられる｛１１０｝〈００１〉方位即ちゴス方位を高度
に発達させた超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
に関する。
いられる｛１１０｝〈００１〉方位即ちゴス方位を高度
に発達させた超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、軟磁性材料として
主にトランスその他の電気機器の鉄心材料に使用されて
いるもので、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。この励磁特性を表す指標とし
て、通常磁束密度Ｂ8 （磁場の強さ８００Ａ／ｍにおけ
る磁束密度）やＢ10が用いられ、鉄損特性を表す指標と
して、Ｗ17/50 （５０Hzで１．７Ｔまで磁化させたとき
の単位重量当りの鉄損）やＷ13/60 等が用いられてい
る。一方向性電磁鋼板は製造工程の最終段階の９００℃
以上の温度での仕上げ焼鈍工程で二次再結晶を起こさ
せ、鋼板面に｛１１０｝面、圧延方向に〈００１〉軸を
持ったいわゆるゴス組織を発達させることによって得ら
れている。その中でも磁束密度Ｂ8 が１．８８Ｔ以上の
優れた励磁特性を持つものは高磁束密度一方向性電磁鋼
板と呼ばれている。
主にトランスその他の電気機器の鉄心材料に使用されて
いるもので、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。この励磁特性を表す指標とし
て、通常磁束密度Ｂ8 （磁場の強さ８００Ａ／ｍにおけ
る磁束密度）やＢ10が用いられ、鉄損特性を表す指標と
して、Ｗ17/50 （５０Hzで１．７Ｔまで磁化させたとき
の単位重量当りの鉄損）やＷ13/60 等が用いられてい
る。一方向性電磁鋼板は製造工程の最終段階の９００℃
以上の温度での仕上げ焼鈍工程で二次再結晶を起こさ
せ、鋼板面に｛１１０｝面、圧延方向に〈００１〉軸を
持ったいわゆるゴス組織を発達させることによって得ら
れている。その中でも磁束密度Ｂ8 が１．８８Ｔ以上の
優れた励磁特性を持つものは高磁束密度一方向性電磁鋼
板と呼ばれている。
【０００３】高磁束密度一方向性電磁鋼板の代表的製造
法として特公昭４０−１５６４４号公報、特公昭５１−
１３４６９号公報があげられる。現在世界的規模で生産
されている高磁束密度一方向性電磁鋼板は上記２特許を
基本として生産されているといえる。しかるに上記特許
に基づく製品の磁束密度Ｂ8 は１．８８ないし高々１．
９５Ｔ程度であり、３％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３
Ｔの９５％程度の値を示しているに過ぎない。しかるに
近年省エネルギー、省資源への社会的要求は益々厳しく
なり、一方向性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への
要求も熾烈になってきている。
法として特公昭４０−１５６４４号公報、特公昭５１−
１３４６９号公報があげられる。現在世界的規模で生産
されている高磁束密度一方向性電磁鋼板は上記２特許を
基本として生産されているといえる。しかるに上記特許
に基づく製品の磁束密度Ｂ8 は１．８８ないし高々１．
９５Ｔ程度であり、３％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３
Ｔの９５％程度の値を示しているに過ぎない。しかるに
近年省エネルギー、省資源への社会的要求は益々厳しく
なり、一方向性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への
要求も熾烈になってきている。
【０００４】一方技術的には鉄損低減の方法としてレー
ザー照射等の磁区制御技術が特公昭５８−５９６８号公
報、特公昭５７−２２５２号公報等により確立され、こ
の方法では更なる高磁束密度材への要求が鉄損低減への
手段として強くなっている。即ち、従来の高磁束密度一
方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 を更に理想方位に近づけ
る手段の出現が待たれているのが現状である。この目的
達成の手段として本発明者らは特公昭５７−１５６５号
公報で従来のＡｌ入り高磁束密度一方向性電磁鋼板の溶
鋼に炭酸塩含有物を添加する方法を提案した。しかし、
この方法は実験室的には実現性があるが、工業規模では
実施されていないのが実情である。
ザー照射等の磁区制御技術が特公昭５８−５９６８号公
報、特公昭５７−２２５２号公報等により確立され、こ
の方法では更なる高磁束密度材への要求が鉄損低減への
手段として強くなっている。即ち、従来の高磁束密度一
方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 を更に理想方位に近づけ
る手段の出現が待たれているのが現状である。この目的
達成の手段として本発明者らは特公昭５７−１５６５号
公報で従来のＡｌ入り高磁束密度一方向性電磁鋼板の溶
鋼に炭酸塩含有物を添加する方法を提案した。しかし、
この方法は実験室的には実現性があるが、工業規模では
実施されていないのが実情である。
【０００５】更に本発明者らは特公昭５８−５０２９５
号公報で温度勾配焼鈍法を提案した。この方法で初めて
安定した磁束密度Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得られ
るようになった。しかし、この方法は工場サイズのコイ
ルフォームで実施する場合、コイル一端から加熱し、反
対端部は温度勾配をつけるため冷却するという非常に熱
エネルギー的損失を伴うため工業生産としては問題点を
大きくはらんでいる。
号公報で温度勾配焼鈍法を提案した。この方法で初めて
安定した磁束密度Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得られ
るようになった。しかし、この方法は工場サイズのコイ
ルフォームで実施する場合、コイル一端から加熱し、反
対端部は温度勾配をつけるため冷却するという非常に熱
エネルギー的損失を伴うため工業生産としては問題点を
大きくはらんでいる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点を回避し極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向性
電磁鋼板の製造を可能にすることを目的とする。
点を回避し極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向性
電磁鋼板の製造を可能にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とするとこ
ろは、次の通りである。 １）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：２．
５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７０％、Ｓ：０．
０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０００５〜０．０
５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、
Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、残部：Ｆｅおよび
不可避的不純物からなる材料を出発材として一方向性電
磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周期律表のIIａ属，
IIｂ属，III ｂ属のいずれかから構成される１０００℃
以下の低融点の金属および該金属の化合物の少なくとも
１種類以上を、凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０
％添加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱し、前記低
融点の金属および／または該金属の化合物を鋼中で気泡
状および／または液状にし、熱間圧延する。
ろは、次の通りである。 １）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５％、Ｓｉ：２．
５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７０％、Ｓ：０．
０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０００５〜０．０
５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、
Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、残部：Ｆｅおよび
不可避的不純物からなる材料を出発材として一方向性電
磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周期律表のIIａ属，
IIｂ属，III ｂ属のいずれかから構成される１０００℃
以下の低融点の金属および該金属の化合物の少なくとも
１種類以上を、凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０
％添加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱し、前記低
融点の金属および／または該金属の化合物を鋼中で気泡
状および／または液状にし、熱間圧延する。
【０００８】２）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５
％、Ｓi:２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７０
％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．００
０５〜０．０５０％、酸可溶性Ａl:０．０１０〜０．０
６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、残部：Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる材料を出発材として一
方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周期律表の
IIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから構成される１
０００℃以下の低融点の合金または該合金の混合物を凝
固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し
た後１０００℃以上に加熱し、前記低融点の合金または
該合金の混合物を鋼中で気泡状および／または液状に
し、熱間圧延する。
％、Ｓi:２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７０
％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．００
０５〜０．０５０％、酸可溶性Ａl:０．０１０〜０．０
６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、残部：Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなる材料を出発材として一
方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周期律表の
IIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから構成される１
０００℃以下の低融点の合金または該合金の混合物を凝
固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し
た後１０００℃以上に加熱し、前記低融点の合金または
該合金の混合物を鋼中で気泡状および／または液状に
し、熱間圧延する。
【０００９】３）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７
０％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０
００５〜０．０５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、Ｓ
ｎ：０．０２〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０
％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出
発材として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中
に周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから
構成される１０００℃以下の低融点の金属および該金属
の化合物の少なくとも１種類以上を、凝固後の濃度で
０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造した後１０００
℃以上に加熱し、前記低融点の金属および／または該金
属の化合物を鋼中で気泡状および／または液状にし、熱
間圧延する。
％、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７
０％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０
００５〜０．０５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、Ｓ
ｎ：０．０２〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０
％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出
発材として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中
に周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから
構成される１０００℃以下の低融点の金属および該金属
の化合物の少なくとも１種類以上を、凝固後の濃度で
０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造した後１０００
℃以上に加熱し、前記低融点の金属および／または該金
属の化合物を鋼中で気泡状および／または液状にし、熱
間圧延する。
【００１０】４）重量％で、Ｃ：０．０３〜０．１５
％、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７
０％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０
００５〜０．０５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、Ｓ
ｎ：０．０２〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０
％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出
発材として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中
に周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから
構成される１０００℃以下の低融点の合金または該合金
の混合物を凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添
加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱し、前記低融点
の合金または該合金の混合物を鋼中で気泡状および／ま
たは液状にし、熱間圧延する。 ５）前記１）から４）いずれかのIIａ属の元素としては
Ｍｇ、IIｂ属の元素としてはＺｎ，Ｃｄ、 IIIｂ属の元
素としてはＧａ，Ｉｎを用いる。
％、Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０１〜０．７
０％、Ｓ：０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０
００５〜０．０５０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜
０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０４５０％、Ｓ
ｎ：０．０２〜０．５０％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０
％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出
発材として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中
に周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属のいずれかから
構成される１０００℃以下の低融点の合金または該合金
の混合物を凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添
加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱し、前記低融点
の合金または該合金の混合物を鋼中で気泡状および／ま
たは液状にし、熱間圧延する。 ５）前記１）から４）いずれかのIIａ属の元素としては
Ｍｇ、IIｂ属の元素としてはＺｎ，Ｃｄ、 IIIｂ属の元
素としてはＧａ，Ｉｎを用いる。
【００１１】以下本発明の詳細について説明する。本発
明者らは、いわゆる高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束
密度を更に高めるべく種々の研究を重ねた結果、窒化ア
ルミニウムを主インヒビターとする一方向性電磁鋼板を
製造するに際し、溶鋼中に周期律表のIIａ属，IIｂ属，
IIIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金
属、該金属の化合物および少なくとも１種類以上を凝固
後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し前
記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／また
は液状に分散せしめることにより現在市販されている高
磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ
程度をはるかに超える１．９５Ｔ以上、２Ｔにおよぶ超
高磁束密度一方向性電磁鋼板を製造することに成功し
た。
明者らは、いわゆる高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束
密度を更に高めるべく種々の研究を重ねた結果、窒化ア
ルミニウムを主インヒビターとする一方向性電磁鋼板を
製造するに際し、溶鋼中に周期律表のIIａ属，IIｂ属，
IIIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金
属、該金属の化合物および少なくとも１種類以上を凝固
後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し前
記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／また
は液状に分散せしめることにより現在市販されている高
磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ
程度をはるかに超える１．９５Ｔ以上、２Ｔにおよぶ超
高磁束密度一方向性電磁鋼板を製造することに成功し
た。
【００１２】本発明の成分組成の限定理由を説明する。
Ｃは０．０３％未満では熱延に先立つスラブ再加熱時に
異常粒成長し、製品において線状細粒と呼ばれる二次再
結晶不良を起こすので好ましくない。一方０．１５％超
では脱炭焼鈍工程での脱炭が不完全になり易く、成品で
の磁気時効を引き起こすので好ましくない。Ｓｉは２．
５％未満では成品の渦電流損が増大し、また４．５％超
では常温での冷延が困難になり好ましくない。
Ｃは０．０３％未満では熱延に先立つスラブ再加熱時に
異常粒成長し、製品において線状細粒と呼ばれる二次再
結晶不良を起こすので好ましくない。一方０．１５％超
では脱炭焼鈍工程での脱炭が不完全になり易く、成品で
の磁気時効を引き起こすので好ましくない。Ｓｉは２．
５％未満では成品の渦電流損が増大し、また４．５％超
では常温での冷延が困難になり好ましくない。
【００１３】Ｍｎ，Ｓ，Ｓｅは硫化マンガン、セレン化
マンガンや低融点金属との化合物を形成し、窒化アルミ
ニウムの析出サイト等となり補助的インヒビターとして
作用させるためにはＭｎ：０．０１〜０．７０％、Ｓ：
０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０００５〜
０．０５０％が必要である。その理由として、ＳとＳｅ
は０．０００５％未満、Ｍｎは０．０１％未満では十分
なインヒビター効果は得られず、一方、Ｓは０．０４５
％、Ｓｅは０．０５０％を超えると脱硫時間、脱セレン
時間を要するためである。
マンガンや低融点金属との化合物を形成し、窒化アルミ
ニウムの析出サイト等となり補助的インヒビターとして
作用させるためにはＭｎ：０．０１〜０．７０％、Ｓ：
０．０００５〜０．０４５％、Ｓｅ：０．０００５〜
０．０５０％が必要である。その理由として、ＳとＳｅ
は０．０００５％未満、Ｍｎは０．０１％未満では十分
なインヒビター効果は得られず、一方、Ｓは０．０４５
％、Ｓｅは０．０５０％を超えると脱硫時間、脱セレン
時間を要するためである。
【００１４】酸可溶性Ａｌは高磁束密度一方向性電磁鋼
板製造のための主要インヒビター構成元素であり、０．
０１０％未満では量的に不足し、インヒビター強度が不
足する。一方、０．０６５％超では析出する窒化アルミ
ニウムが粗大化し、結果としてインヒビター強度を低下
するので好ましくない。Ｎも酸可溶性Ａｌ同様に主イン
ヒビター構成元素であり、０．００３０〜０．０４５％
を逸脱するとインヒビターの最適条件を壊すので好まし
くない。
板製造のための主要インヒビター構成元素であり、０．
０１０％未満では量的に不足し、インヒビター強度が不
足する。一方、０．０６５％超では析出する窒化アルミ
ニウムが粗大化し、結果としてインヒビター強度を低下
するので好ましくない。Ｎも酸可溶性Ａｌ同様に主イン
ヒビター構成元素であり、０．００３０〜０．０４５％
を逸脱するとインヒビターの最適条件を壊すので好まし
くない。
【００１５】更に、Ｓｎについては薄手成品の二次再結
晶を安定化させる元素として有効であり、また二次再結
晶粒径を小さくする作用があるが、０．０５％以下では
効果が十分ではなく、０．０５％以上の添加が必要であ
り、０．５％を超えてもその作用が飽和するのでコスト
アップの点から０．５％以下に限定する。ＣｕはＳｎの
添加材の皮膜向上元素として有効であり、０．０１％未
満では効果が薄く、０．１０％を超えると成品の磁束密
度が低下するので好ましくない。
晶を安定化させる元素として有効であり、また二次再結
晶粒径を小さくする作用があるが、０．０５％以下では
効果が十分ではなく、０．０５％以上の添加が必要であ
り、０．５％を超えてもその作用が飽和するのでコスト
アップの点から０．５％以下に限定する。ＣｕはＳｎの
添加材の皮膜向上元素として有効であり、０．０１％未
満では効果が薄く、０．１０％を超えると成品の磁束密
度が低下するので好ましくない。
【００１６】本発明の特徴であるＡｌＮをインヒビター
として機能せしめる製造プロセスによって方向性電磁鋼
板を製造するとき、鋼中に周期律表のIIａ属，IIｂ属，
IIIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金
属、該金属の化合物および合金の少なとも１種類以上を
凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造
し前記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／
または液状に添加含有せしめることが極めて有効であ
る。その濃度としてそれぞれ単独および／または２種以
上でも０．０００５％未満では磁束密度の向上が僅かで
あり、また０．１０％超では材料の欠陥等が多くなるこ
とと磁束密度の向上の効果が飽和するので上限を０．１
０％に限定した。なお、ここの金属による効果の差は僅
かに認められるが気泡状および／または液状の大きさと
量に支配される。
として機能せしめる製造プロセスによって方向性電磁鋼
板を製造するとき、鋼中に周期律表のIIａ属，IIｂ属，
IIIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金
属、該金属の化合物および合金の少なとも１種類以上を
凝固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造
し前記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／
または液状に添加含有せしめることが極めて有効であ
る。その濃度としてそれぞれ単独および／または２種以
上でも０．０００５％未満では磁束密度の向上が僅かで
あり、また０．１０％超では材料の欠陥等が多くなるこ
とと磁束密度の向上の効果が飽和するので上限を０．１
０％に限定した。なお、ここの金属による効果の差は僅
かに認められるが気泡状および／または液状の大きさと
量に支配される。
【００１７】周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属から
構成される元素の添加方法としては金属、合金、金属間
化合物、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、
ほう化物、ハロゲン化物、ケイ酸塩、炭酸塩、ほう酸
塩、硫酸塩、硝酸塩等の入手し易い化合物形態等でよ
い。特に、本発明は周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ
属から構成される１０００℃以下の低融点の金属、該金
属の化合物および合金の少なくとも１種類以上を凝固後
の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、前記添加材
を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／または液状に
均一微細分散することにより、鉄原子より原子半径の大
きいIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属の原子が僅かに抜けると
きに欠陥等を多く作りそれがインヒビターの析出サイト
になるものと考えられる。その結果として、（１）主イ
ンヒビターのＡｌＮを有効に均一微細分散できる、
（２）結晶粒の粗大化を制御できることが確認された。
構成される元素の添加方法としては金属、合金、金属間
化合物、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、リン化物、
ほう化物、ハロゲン化物、ケイ酸塩、炭酸塩、ほう酸
塩、硫酸塩、硝酸塩等の入手し易い化合物形態等でよ
い。特に、本発明は周期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ
属から構成される１０００℃以下の低融点の金属、該金
属の化合物および合金の少なくとも１種類以上を凝固後
の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、前記添加材
を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／または液状に
均一微細分散することにより、鉄原子より原子半径の大
きいIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属の原子が僅かに抜けると
きに欠陥等を多く作りそれがインヒビターの析出サイト
になるものと考えられる。その結果として、（１）主イ
ンヒビターのＡｌＮを有効に均一微細分散できる、
（２）結晶粒の粗大化を制御できることが確認された。
【００１８】１０００℃以上の鋼中で気泡状および／ま
たは液状として、その気泡および／または液体の大きさ
は、１つあたり２０μｍ超であると熱延時につぶされて
しまうことと、大きな欠陥として素材の表面等を悪くす
るとともに磁束密度等の向上や結晶粒の粗大化の抑制に
寄与しないので２０μｍ以下が好ましい。
たは液状として、その気泡および／または液体の大きさ
は、１つあたり２０μｍ超であると熱延時につぶされて
しまうことと、大きな欠陥として素材の表面等を悪くす
るとともに磁束密度等の向上や結晶粒の粗大化の抑制に
寄与しないので２０μｍ以下が好ましい。
【００１９】次に製造プロセス条件について説明する。
前記の如く成分を調製した超高磁束密度一方向性電磁鋼
板用出発材は通常の溶解法、鋳造法を用いた場合でも本
発明の出発材とすることができる。次いでこの電磁鋼板
用素材は通常の熱間圧延により熱延コイルに圧延され
る。引き続いて１ステージの冷間圧延または中間焼鈍を
含む複数ステージの冷間圧延によって最終板厚とする
が、高磁束密度一方向性電磁鋼板を得ることから最終冷
延の圧延率（１ステージの冷間圧延の場合はその圧延
率）は６５〜９５％の強圧下が好ましい。最終圧延以外
のステージの圧延率は特に規定しなくてもよい。
前記の如く成分を調製した超高磁束密度一方向性電磁鋼
板用出発材は通常の溶解法、鋳造法を用いた場合でも本
発明の出発材とすることができる。次いでこの電磁鋼板
用素材は通常の熱間圧延により熱延コイルに圧延され
る。引き続いて１ステージの冷間圧延または中間焼鈍を
含む複数ステージの冷間圧延によって最終板厚とする
が、高磁束密度一方向性電磁鋼板を得ることから最終冷
延の圧延率（１ステージの冷間圧延の場合はその圧延
率）は６５〜９５％の強圧下が好ましい。最終圧延以外
のステージの圧延率は特に規定しなくてもよい。
【００２０】最終冷延前には９５０〜１２００℃で３０
秒〜３０分間の焼鈍を行い、急冷によりＡｌＮの析出制
御を行う。最終成品板厚に圧延した冷延板を続いて通常
の方法で脱炭焼鈍の条件は特に規定しないが、好ましく
は７００〜９００℃の温度範囲で３０秒〜３０分間湿潤
な水素または水素、窒素の混合雰囲気で行うのが良い。
秒〜３０分間の焼鈍を行い、急冷によりＡｌＮの析出制
御を行う。最終成品板厚に圧延した冷延板を続いて通常
の方法で脱炭焼鈍の条件は特に規定しないが、好ましく
は７００〜９００℃の温度範囲で３０秒〜３０分間湿潤
な水素または水素、窒素の混合雰囲気で行うのが良い。
【００２１】脱炭焼鈍後の鋼板表面には二次再結晶焼鈍
における焼き付き防止およびグラス被膜生成のため通常
の組成の焼鈍分離剤を塗布する。二次再結晶焼鈍は１０
００℃以上の温度で５時間以上、水素またはそれらの混
合雰囲気で行う。引き続き余分の焼鈍分離剤を除去後、
コイル巻きぐせを矯正するための連続焼鈍を行い、同時
に絶縁被膜を塗布、焼き付けする。更に、必要に応じて
レーザー照射等の磁区細分化の方法は特に限定する必要
はない。
における焼き付き防止およびグラス被膜生成のため通常
の組成の焼鈍分離剤を塗布する。二次再結晶焼鈍は１０
００℃以上の温度で５時間以上、水素またはそれらの混
合雰囲気で行う。引き続き余分の焼鈍分離剤を除去後、
コイル巻きぐせを矯正するための連続焼鈍を行い、同時
に絶縁被膜を塗布、焼き付けする。更に、必要に応じて
レーザー照射等の磁区細分化の方法は特に限定する必要
はない。
【００２２】
（実施例１）重量％で、Ｃ：０．０７％、Ｓｉ：３．１
８％、Ｍｎ：０．０５％、Ｓ：０．０１５％、Ｓｅ：
０．００８％、酸可溶性Ａｌ：０．０２４％、Ｎ：０．
００８％を含有する溶鋼に表１に示す低融点金属を添加
し、連続鋳造した鋳片を１３５０℃に再加熱し直ちに熱
延し、２．３mmの熱延板とした。
８％、Ｍｎ：０．０５％、Ｓ：０．０１５％、Ｓｅ：
０．００８％、酸可溶性Ａｌ：０．０２４％、Ｎ：０．
００８％を含有する溶鋼に表１に示す低融点金属を添加
し、連続鋳造した鋳片を１３５０℃に再加熱し直ちに熱
延し、２．３mmの熱延板とした。
【００２３】熱延板に１１００℃の焼鈍を施し、０．３
mmまで冷延した。引き続き８５０℃で脱炭焼鈍を行い、
ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布後１２００℃の
仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍後の鋼板に残留する粉
を除粉後６０×３００mmの磁気測定試料を剪断し、８５
０℃で歪取り焼鈍を行って磁束密度Ｂ8 を測定した。ま
た、前記試料に５mmピッチでレーザーを照射し、磁区細
分化処理を行った。その状態での鉄損測定値を磁束密度
の値とともに表１に示す。
mmまで冷延した。引き続き８５０℃で脱炭焼鈍を行い、
ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離剤を塗布後１２００℃の
仕上げ焼鈍を行った。仕上げ焼鈍後の鋼板に残留する粉
を除粉後６０×３００mmの磁気測定試料を剪断し、８５
０℃で歪取り焼鈍を行って磁束密度Ｂ8 を測定した。ま
た、前記試料に５mmピッチでレーザーを照射し、磁区細
分化処理を行った。その状態での鉄損測定値を磁束密度
の値とともに表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】表１で明らかなように本発明によって得ら
れた鋼板は、従来法では到底得られないようなＢ8 が
１．９５Ｔ以上、また、磁区細分化後の鉄損特性が０．
９０Ｗ／kg以下の極めて優れた製品が得られた。一方、
比較例の鋼板は、Ｂ8 が１．９２Ｔと低く、磁区細分化
後の鉄損特性は０．９６Ｗ／kgと高い値を示した。
れた鋼板は、従来法では到底得られないようなＢ8 が
１．９５Ｔ以上、また、磁区細分化後の鉄損特性が０．
９０Ｗ／kg以下の極めて優れた製品が得られた。一方、
比較例の鋼板は、Ｂ8 が１．９２Ｔと低く、磁区細分化
後の鉄損特性は０．９６Ｗ／kgと高い値を示した。
【００２６】（実施例２）Ｃ：０．０８％、Ｓi:３．３
％、Ｍｎ：０．０７％、Ｓ：０．０２１％、Ｓｅ：０．
００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００
８８％、Ｓｎ：０．１２％、Ｃｕ：０．０８％を含有す
る素材に表２に示す低融点金属を添加含有せしめた。以
後の工程は実施例１と同様に行った。結果を表２に示
す。
％、Ｍｎ：０．０７％、Ｓ：０．０２１％、Ｓｅ：０．
００７％、酸可溶性Ａｌ：０．０２８％、Ｎ：０．００
８８％、Ｓｎ：０．１２％、Ｃｕ：０．０８％を含有す
る素材に表２に示す低融点金属を添加含有せしめた。以
後の工程は実施例１と同様に行った。結果を表２に示
す。
【００２７】
【表２】
【００２８】表２に示したように本発明によって得られ
た鋼板は磁束密度Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の優れた製品で
ある。一方、比較例の鋼板では、Ｂ8 が１．９１Ｔの低
い値しか示さなかった。なお、本発明の実施例におい
て、熱延前の加熱を１３５０℃の例についてのみ示した
が、本発明においては１０００℃以上に加熱し添加材が
気泡状および／または液状に分散した状態にあればよ
く、鋳片の溶解温度限界まで加熱し熱間圧延しても同等
の高い磁束密度と低鉄損特性が得られる。
た鋼板は磁束密度Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の優れた製品で
ある。一方、比較例の鋼板では、Ｂ8 が１．９１Ｔの低
い値しか示さなかった。なお、本発明の実施例におい
て、熱延前の加熱を１３５０℃の例についてのみ示した
が、本発明においては１０００℃以上に加熱し添加材が
気泡状および／または液状に分散した状態にあればよ
く、鋳片の溶解温度限界まで加熱し熱間圧延しても同等
の高い磁束密度と低鉄損特性が得られる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の周期律表のIIａ属，IIｂ属， I
IIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金属、
該金属の化合物および合金の少なくとも１種類以上を凝
固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し
前記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／ま
たは液状に分散させ熱間圧延することにより超高磁束密
度一方向性電磁鋼板を用いると、極めて磁束密度が高
く、また、磁区細分化処理後の鉄損特性も極めて優れた
製品が得られ、工業的に極めて有益である。
IIｂ属から構成される１０００℃以下の低融点の金属、
該金属の化合物および合金の少なくとも１種類以上を凝
固後の濃度で０．０００５〜０．１０％添加し、鋳造し
前記添加材を１０００℃以上の鋼中で気泡状および／ま
たは液状に分散させ熱間圧延することにより超高磁束密
度一方向性電磁鋼板を用いると、極めて磁束密度が高
く、また、磁区細分化処理後の鉄損特性も極めて優れた
製品が得られ、工業的に極めて有益である。
Claims (4)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．５％、 Ｍｎ：０．０１〜０．７０％、 Ｓ ：０．０００５〜０．０４５％、 Ｓｅ：０．０００５〜０．０５０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０４５０％、 残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出発材
として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周
期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属の元素から構成され
る１０００℃以下の低融点の金属および該金属の化合物
の少なくとも１種類以上を凝固後の濃度で０．０００５
〜０．１０％添加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱
し、前記低融点の金属および／または該金属の化合物を
鋼中で気泡状および／または液状にし、熱間圧延するこ
とを特徴とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｃ ：０．０３〜０．１５％、 Ｓｉ：２．５〜４．５％、 Ｍｎ：０．０１〜０．７０％、 Ｓ ：０．０００５〜０．０４５％、 Ｓｅ：０．０００５〜０．０５０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０４５０％、 残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる材料を出発材
として一方向性電磁鋼板を製造するに際し、溶鋼中に周
期律表のIIａ属，IIｂ属， IIIｂ属の少なくとも２種類
以上の元素から構成される１０００℃以下の低融点の合
金または該合金の混合物を凝固後の濃度で０．０００５
〜０．１０％添加し、鋳造した後１０００℃以上に加熱
し、前記低融点の合金または該合金の混合物を鋼中で気
泡状および／または液状にし、熱間圧延することを特徴
とする超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 重量％で、Ｓｎ：０．０２〜０．５０
％、Ｃｕ：０．０１〜０．１０％を含有することを特徴
とする請求項１または２記載の超高磁束密度一方向性電
磁鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 IIａ属の元素としてはＭｇ、IIｂ属の元
素としてはＺｎ，Ｃｄ、 IIIｂ属の元素としてはＧａ，
Ｉｎを夫々用いることを特徴とする請求項１ないし３記
載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6024456A JPH07233418A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6024456A JPH07233418A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07233418A true JPH07233418A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12138673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6024456A Withdrawn JPH07233418A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07233418A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509209A (ja) * | 2016-12-22 | 2020-03-26 | ポスコＰｏｓｃｏ | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP6024456A patent/JPH07233418A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020509209A (ja) * | 2016-12-22 | 2020-03-26 | ポスコＰｏｓｃｏ | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| US11667984B2 (en) | 2016-12-22 | 2023-06-06 | Posco Co., Ltd | Grain-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |