JPH0726324A - 磁気特性および耐銹性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性および耐銹性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH0726324A JPH0726324A JP15398093A JP15398093A JPH0726324A JP H0726324 A JPH0726324 A JP H0726324A JP 15398093 A JP15398093 A JP 15398093A JP 15398093 A JP15398093 A JP 15398093A JP H0726324 A JPH0726324 A JP H0726324A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は電気機器鉄心材料として使用され、
特に耐銹性が要求される使用環境下にも耐え得る、磁気
特性と耐銹性の両特性を具備した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、Ｓｉ：
２．０％以上４．０％以下、Ａｌ：２．０％以下、Ｍ
ｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｃｒ：４．０％
以上１３．０％以下を含有する溶鋼を、移動更新する冷
却体表面により急速凝固せしめて鋼帯を製造し、この鋼
帯に圧下率５％以上４０％未満で冷間圧延を施し仕上焼
鈍することにより、磁気特性と耐銹性の両特性を具備し
た、多機能無方向性電磁鋼板が得られる。
特に耐銹性が要求される使用環境下にも耐え得る、磁気
特性と耐銹性の両特性を具備した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、Ｓｉ：
２．０％以上４．０％以下、Ａｌ：２．０％以下、Ｍ
ｎ：２．０％以下、Ｐ：０．１％以下、Ｃｒ：４．０％
以上１３．０％以下を含有する溶鋼を、移動更新する冷
却体表面により急速凝固せしめて鋼帯を製造し、この鋼
帯に圧下率５％以上４０％未満で冷間圧延を施し仕上焼
鈍することにより、磁気特性と耐銹性の両特性を具備し
た、多機能無方向性電磁鋼板が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器鉄心材料として
使用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法に関するものであり、特に、耐銹性が要求される使用
環境下にも耐え得る、優れた磁気特性と耐銹性の両特性
を具備した無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
使用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法に関するものであり、特に、耐銹性が要求される使用
環境下にも耐え得る、優れた磁気特性と耐銹性の両特性
を具備した無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器の高効率化は、世界的な
電力・エネルギー節減、さらには地球環境保全の動きの
中で強く要望されている。このため、回転機あるいは中
小型変圧器等の鉄心材料に広く使用されている無方向性
電磁鋼板においても、磁気特性の向上に対する要請がま
すます強まってきている。これに加え、最近では、電気
機器の多様化に伴い、過酷な条件下での使用例も多くな
り、これに対応する形で無方向性電磁鋼板に対する要求
特性も多岐にわたるようになってきている。その典型例
として電磁開閉器の鉄心材料には、従来の無方向性電磁
鋼板と同等もしくはそれ以上の磁気特性を有し、かつ耐
銹性にも優れることが要求されている。
電力・エネルギー節減、さらには地球環境保全の動きの
中で強く要望されている。このため、回転機あるいは中
小型変圧器等の鉄心材料に広く使用されている無方向性
電磁鋼板においても、磁気特性の向上に対する要請がま
すます強まってきている。これに加え、最近では、電気
機器の多様化に伴い、過酷な条件下での使用例も多くな
り、これに対応する形で無方向性電磁鋼板に対する要求
特性も多岐にわたるようになってきている。その典型例
として電磁開閉器の鉄心材料には、従来の無方向性電磁
鋼板と同等もしくはそれ以上の磁気特性を有し、かつ耐
銹性にも優れることが要求されている。
【０００３】従来、このような耐銹性を要求される鉄心
材料には、１８％Ｃｒ鋼等に代表される高Ｃｒ低Ｃフェ
ライト系ステンレス鋼が用いられてきた。また、特公昭
３９−２０６４４号公報に示されているように、１１．
５〜２０％Ｃｒ鋼にＳｉ，Ｔｉを含有させた材料が知ら
れている。しかし、これらの材料では、Ｃｒを多量に含
有するために磁束密度が低下し、通常の無方向性電磁鋼
板並の磁気特性を得ることは困難であるという問題があ
った。そこで、Ｃｒ含有量を低減すると同時に、鋼の不
純物元素であるＣ，Ｎ，Ｓ等の含有量を制限し高純度鋼
化することにより磁気特性の改善を図る方法が、特開昭
６１−２７２３５２号公報および特開昭６３−１０９１
４３号公報に示されている。しかし、これらの方法によ
っても、鉄損の改善は行われるものの、Ｃｒ含有による
磁束密度の低下はやはり避け得なかった。
材料には、１８％Ｃｒ鋼等に代表される高Ｃｒ低Ｃフェ
ライト系ステンレス鋼が用いられてきた。また、特公昭
３９−２０６４４号公報に示されているように、１１．
５〜２０％Ｃｒ鋼にＳｉ，Ｔｉを含有させた材料が知ら
れている。しかし、これらの材料では、Ｃｒを多量に含
有するために磁束密度が低下し、通常の無方向性電磁鋼
板並の磁気特性を得ることは困難であるという問題があ
った。そこで、Ｃｒ含有量を低減すると同時に、鋼の不
純物元素であるＣ，Ｎ，Ｓ等の含有量を制限し高純度鋼
化することにより磁気特性の改善を図る方法が、特開昭
６１−２７２３５２号公報および特開昭６３−１０９１
４３号公報に示されている。しかし、これらの方法によ
っても、鉄損の改善は行われるものの、Ｃｒ含有による
磁束密度の低下はやはり避け得なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み本発明は、
耐銹性を具備しつつかつ磁気特性にも優れた無方向性電
磁鋼板を製造する方法を提供するものである。
耐銹性を具備しつつかつ磁気特性にも優れた無方向性電
磁鋼板を製造する方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｃｒを含
有する鋼の磁束密度を向上させるとの観点から、鋼の鋳
造方法から圧延、焼鈍工程にいたるまでのあらゆる製造
プロセス条件について、詳細な実験および解析を行い、
鋭意検討を積み重ねた。その結果、Ｃｒを含有する鋼を
急速凝固法を用いて鋼帯とし、その後の冷延における圧
下率を適切に選定することにより、磁気特性と耐銹性の
両特性を具備させることが可能であることを究明した。
有する鋼の磁束密度を向上させるとの観点から、鋼の鋳
造方法から圧延、焼鈍工程にいたるまでのあらゆる製造
プロセス条件について、詳細な実験および解析を行い、
鋭意検討を積み重ねた。その結果、Ｃｒを含有する鋼を
急速凝固法を用いて鋼帯とし、その後の冷延における圧
下率を適切に選定することにより、磁気特性と耐銹性の
両特性を具備させることが可能であることを究明した。
【０００６】本発明はこの新知見に基づいてなされたも
のであり、その要旨は、重量％で、 Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、 Ａｌ：２．０
％以下、Ｍｎ：２．０％以下、 Ｐ
：０．１％以下、Ｃｒ：４．０％以上１３．０％以下
を含有し、残部実質的にＦｅからなる溶鋼を、移動更新
する冷却体表面により急速凝固せしめて鋼帯を製造し、
次いで、前記鋼帯に圧下率５％以上４０％未満で冷延を
施し仕上焼鈍することを特徴とする磁気特性および耐銹
性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法にある。
のであり、その要旨は、重量％で、 Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、 Ａｌ：２．０
％以下、Ｍｎ：２．０％以下、 Ｐ
：０．１％以下、Ｃｒ：４．０％以上１３．０％以下
を含有し、残部実質的にＦｅからなる溶鋼を、移動更新
する冷却体表面により急速凝固せしめて鋼帯を製造し、
次いで、前記鋼帯に圧下率５％以上４０％未満で冷延を
施し仕上焼鈍することを特徴とする磁気特性および耐銹
性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法にある。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。まず、本
発明の鋼成分の限定理由について述べる。Ｓｉは周知の
ように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２．０％以上含有する必要がある。
一方、その含有量が増えると磁束密度の低下をもたら
し、また冷延作業性が劣化し、加えてコスト高ともなる
ので４．０％以下とする。ＡｌはＳｉと同様に、鋼の電
気抵抗を高めて鉄損を低下させる効果がある。しかしそ
の含有量が増えると磁束密度の低下をもたらすので２．
０％以下とする。
発明の鋼成分の限定理由について述べる。Ｓｉは周知の
ように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２．０％以上含有する必要がある。
一方、その含有量が増えると磁束密度の低下をもたら
し、また冷延作業性が劣化し、加えてコスト高ともなる
ので４．０％以下とする。ＡｌはＳｉと同様に、鋼の電
気抵抗を高めて鉄損を低下させる効果がある。しかしそ
の含有量が増えると磁束密度の低下をもたらすので２．
０％以下とする。
【０００８】Ｍｎも電気抵抗を高めて鉄損を低下させる
効果を有する。しかし、この場合もやはり、その含有量
が増えると磁束密度が低下するので、２．０％以下とす
る。Ｐは鋼板の打抜性を高めるのに必要な成分である
が、０．１％を超えて含有させると、粒界偏析等により
むしろ鋼の脆化を招き、冷延作業性の劣化や加工性の劣
化をもたらすので０．１％以下とする。また、その下限
は特に限定せず、不純物範囲であってもよい。Ｃｒは本
発明の特徴である耐銹性を具備させるために必要な成分
で、この効果を得るためには４．０％以上含有する必要
がある。一方、その含有量が増えると、本発明の方法を
もってしても磁束密度が低下するので、１３．０％以下
とする。上記の成分以外はＦｅおよび不可避不純物元素
である。
効果を有する。しかし、この場合もやはり、その含有量
が増えると磁束密度が低下するので、２．０％以下とす
る。Ｐは鋼板の打抜性を高めるのに必要な成分である
が、０．１％を超えて含有させると、粒界偏析等により
むしろ鋼の脆化を招き、冷延作業性の劣化や加工性の劣
化をもたらすので０．１％以下とする。また、その下限
は特に限定せず、不純物範囲であってもよい。Ｃｒは本
発明の特徴である耐銹性を具備させるために必要な成分
で、この効果を得るためには４．０％以上含有する必要
がある。一方、その含有量が増えると、本発明の方法を
もってしても磁束密度が低下するので、１３．０％以下
とする。上記の成分以外はＦｅおよび不可避不純物元素
である。
【０００９】次に、前記成分からなる溶鋼を、移動更新
する冷却体表面により急速凝固せしめて鋼帯となす。こ
の場合の鋼帯厚みは、その後に施される冷延圧下率およ
び最終製品厚みにより決定されるべきものであるが、通
常は、０．３mm〜３．０mm厚の範囲である。
する冷却体表面により急速凝固せしめて鋼帯となす。こ
の場合の鋼帯厚みは、その後に施される冷延圧下率およ
び最終製品厚みにより決定されるべきものであるが、通
常は、０．３mm〜３．０mm厚の範囲である。
【００１０】急速凝固法により直接得られた鋼帯は、圧
下率５％以上４０％未満で冷間圧延を施す。冷延圧下率
が比較的高い場合は、磁束密度は高くなるものの、凝固
過程で形成された柱状晶は、この高冷延圧下率でかなり
破壊され、製品板の再結晶集合組織は、無方向性電磁鋼
板の磁気特性にとって理想的な（１００）〈ｏｖｗ〉、
即ちランダムキューブ集合組織ではなく、（１１１）集
合組織と（１００）集合組織が同程度に混在したものと
なる。本発明者らの研究によれば、４０％未満の冷延圧
下率であれば、急速凝固法による鋳造時に形成された柱
状晶を核として、仕上焼鈍後の再結晶集合組織は、ほぼ
完全な（１００）〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集
合組織が得られる。これは、柱状晶の集合組織である
（１００）〈ｏｖｗ〉集合組織は相対的に加工歪が蓄積
し難く、軽度の冷延圧下率では、冷延集合組織も（１０
０）〈ｏｖｗ〉のまま、ある程度残存し、仕上焼鈍時の
再結晶段階で、それが再結晶かつ粒成長し、（１００）
〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集合組織が先鋭化す
るためと考えられる。この場合、３０％未満の冷延圧下
率がより好ましい。一方、冷延圧下率が５％未満の場合
には、鋳造時の表面性状がそのまま残存し、無方向性電
磁鋼板は板厚精度や性状が厳しく要求されるため、製品
として適さないので５％以上とする。
下率５％以上４０％未満で冷間圧延を施す。冷延圧下率
が比較的高い場合は、磁束密度は高くなるものの、凝固
過程で形成された柱状晶は、この高冷延圧下率でかなり
破壊され、製品板の再結晶集合組織は、無方向性電磁鋼
板の磁気特性にとって理想的な（１００）〈ｏｖｗ〉、
即ちランダムキューブ集合組織ではなく、（１１１）集
合組織と（１００）集合組織が同程度に混在したものと
なる。本発明者らの研究によれば、４０％未満の冷延圧
下率であれば、急速凝固法による鋳造時に形成された柱
状晶を核として、仕上焼鈍後の再結晶集合組織は、ほぼ
完全な（１００）〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集
合組織が得られる。これは、柱状晶の集合組織である
（１００）〈ｏｖｗ〉集合組織は相対的に加工歪が蓄積
し難く、軽度の冷延圧下率では、冷延集合組織も（１０
０）〈ｏｖｗ〉のまま、ある程度残存し、仕上焼鈍時の
再結晶段階で、それが再結晶かつ粒成長し、（１００）
〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集合組織が先鋭化す
るためと考えられる。この場合、３０％未満の冷延圧下
率がより好ましい。一方、冷延圧下率が５％未満の場合
には、鋳造時の表面性状がそのまま残存し、無方向性電
磁鋼板は板厚精度や性状が厳しく要求されるため、製品
として適さないので５％以上とする。
【００１１】このように、本発明の特徴は、Ｃｒを含有
する溶鋼を急速凝固させて得られた鋼帯に、圧下率５％
以上４０％未満で冷間圧延を施し、仕上焼鈍することに
より、（１００）〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集
合組織を得、耐銹性を具備しつつかつ優れた磁気特性を
も有する無方向性電磁鋼板が製造できることにある。
する溶鋼を急速凝固させて得られた鋼帯に、圧下率５％
以上４０％未満で冷間圧延を施し、仕上焼鈍することに
より、（１００）〈ｏｖｗ〉、即ちランダムキューブ集
合組織を得、耐銹性を具備しつつかつ優れた磁気特性を
も有する無方向性電磁鋼板が製造できることにある。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 〔実施例１〕Ｓｉ：２．１％、Ａｌ：０．３％、Ｍｎ：
０．２％、Ｐ：０．０３％、Ｃｒ：６．２％を含有し、
残部実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速
凝固させ、厚みの異なる４種類の鋼帯となし、その後
０．５mm厚まで冷延し、１０００℃で３０秒間の連続仕
上焼鈍を施し、磁気特性を測定した。また、電磁開閉器
として用いられる場合の使用環境をシミュレートした湿
度・温度サイクル試験を行った。それらの試験結果を表
１に示す。本発明により、耐銹性を具備しつつかつ磁気
特性の優れた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。
０．２％、Ｐ：０．０３％、Ｃｒ：６．２％を含有し、
残部実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速
凝固させ、厚みの異なる４種類の鋼帯となし、その後
０．５mm厚まで冷延し、１０００℃で３０秒間の連続仕
上焼鈍を施し、磁気特性を測定した。また、電磁開閉器
として用いられる場合の使用環境をシミュレートした湿
度・温度サイクル試験を行った。それらの試験結果を表
１に示す。本発明により、耐銹性を具備しつつかつ磁気
特性の優れた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。
【００１３】
【表１】
【００１４】〔実施例２〕Ｓｉ：３．０％、Ａｌ：０．
７％、Ｍｎ：０．２％、Ｃｒ：７．７％を含有し、残部
実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速凝固
させ、厚みの異なる３種類の鋼帯となし、その後０．５
mm厚まで冷延し、１０５０℃で３０秒間の連続仕上焼鈍
を施し、磁気特性を測定した。併せて、電磁開閉器とし
て用いられる場合の使用環境を再現する湿度・温度サイ
クル試験も実施した。それらの試験結果を表２に示す。
本発明により、耐銹性を具備しつつかつ磁気特性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造が可能であることがわかる。
７％、Ｍｎ：０．２％、Ｃｒ：７．７％を含有し、残部
実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速凝固
させ、厚みの異なる３種類の鋼帯となし、その後０．５
mm厚まで冷延し、１０５０℃で３０秒間の連続仕上焼鈍
を施し、磁気特性を測定した。併せて、電磁開閉器とし
て用いられる場合の使用環境を再現する湿度・温度サイ
クル試験も実施した。それらの試験結果を表２に示す。
本発明により、耐銹性を具備しつつかつ磁気特性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造が可能であることがわかる。
【００１５】
【表２】
【００１６】〔実施例３〕Ｓｉ：２．２％、Ａｌ：０．
２％、Ｍｎ：０．３％、表３に示すＣｒ量を含有し、残
部実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速凝
固させ、０．６５mm厚の鋼帯となし、この鋼帯を０．５
mm厚まで冷延し（冷延圧下率：２３．１％）、９７０℃
で４０秒間の連続焼鈍を施し、磁気特性を測定した。ま
た、電磁開閉器の鉄心材料として用いられる場合の使用
環境をシミュレートする湿度・温度サイクル試験も行っ
た。それらの結果も併せて表３に示す。本発明により、
磁気特性と耐銹性の両特性を具備した無方向性電磁鋼板
の製造が可能であることがわかる。
２％、Ｍｎ：０．３％、表３に示すＣｒ量を含有し、残
部実質的にＦｅからなる溶鋼を双ロール法により急速凝
固させ、０．６５mm厚の鋼帯となし、この鋼帯を０．５
mm厚まで冷延し（冷延圧下率：２３．１％）、９７０℃
で４０秒間の連続焼鈍を施し、磁気特性を測定した。ま
た、電磁開閉器の鉄心材料として用いられる場合の使用
環境をシミュレートする湿度・温度サイクル試験も行っ
た。それらの結果も併せて表３に示す。本発明により、
磁気特性と耐銹性の両特性を具備した無方向性電磁鋼板
の製造が可能であることがわかる。
【００１７】
【表３】
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、耐銹性を具備しつつか
つ磁気特性、特に、磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板
が得られ、電気機器の多様化に伴い、その鉄心材料とし
て用いられる無方向性電磁鋼板に対する多岐にわたる要
求特性、とりわけ、耐銹性が要請される過酷な使用条件
にも十分に応えることができ、その工業的効果は極めて
大きい。
つ磁気特性、特に、磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板
が得られ、電気機器の多様化に伴い、その鉄心材料とし
て用いられる無方向性電磁鋼板に対する多岐にわたる要
求特性、とりわけ、耐銹性が要請される過酷な使用条件
にも十分に応えることができ、その工業的効果は極めて
大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/16 (72)発明者 竹下 哲郎 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 上島 良之 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 溝口 利明 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｉ：２．０％以上４．０％以下、 Ａｌ：２．０
％以下、 Ｍｎ：２．０％以下、 Ｐ ：０．１
％以下、 Ｃｒ：４．０％以上１３．０％以下を含有し、 残部実質的にＦｅからなる溶鋼を、移動更新する冷却体
表面により急速凝固せしめて鋼帯を製造し、次いで、前
記鋼帯に圧下率５％以上４０％未満の冷延および仕上焼
鈍を施すことを特徴とする磁気特性および耐銹性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15398093A JPH0726324A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 磁気特性および耐銹性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15398093A JPH0726324A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 磁気特性および耐銹性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0726324A true JPH0726324A (ja) | 1995-01-27 |
Family
ID=15574286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15398093A Withdrawn JPH0726324A (ja) | 1993-06-24 | 1993-06-24 | 磁気特性および耐銹性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0726324A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11229095A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-24 | Nippon Steel Corp | 高周波用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP2011094233A (ja) * | 2002-05-08 | 2011-05-12 | Ak Steel Properties Inc | 無方向性電磁鋼ストリップの連続鋳造方法 |
| CN110396642A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-01 | 江苏理工学院 | 具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法 |
-
1993
- 1993-06-24 JP JP15398093A patent/JPH0726324A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11229095A (ja) * | 1998-02-10 | 1999-08-24 | Nippon Steel Corp | 高周波用無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP2011094233A (ja) * | 2002-05-08 | 2011-05-12 | Ak Steel Properties Inc | 無方向性電磁鋼ストリップの連続鋳造方法 |
| CN110396642A (zh) * | 2019-07-29 | 2019-11-01 | 江苏理工学院 | 具有{100}织构的无取向电工钢及其制备方法 |
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