JPH07300619A

JPH07300619A - 無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH07300619A
Application number: JP6227579A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Iizuka; 俊治飯塚; Kunikazu Tomita; 邦和冨田; Yoshihiko Oda; 善彦尾田
Original assignee: NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1994-03-07
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1995-11-14

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、モータ等の鉄心材料に適した磁気
特性を有する無方向性電磁鋼板を提供する。【構成】 C:0.005wt% 以下、Si:0.01〜1.50wt%、Mn:0.
2〜1.0wt%、P:0.2wt%以下、S:0.01wt%以下、AI:0.004wt
%または0.1〜0.5wt%、Si+AI:1.7wt%以下、N:0.005wt以
下を含有する鋼をＡc₁直下まで1000℃/分以上の加熱速
度で昇熱後、同温度で10秒〜40秒間保持して均一細粒の
再結晶組織とした後、Ａc₁直下からＡc₃直上までの温度
範囲を100℃/分以上500℃/分以下の加熱速度で昇熱後、
Ａc₃直上を超えた温度で保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モーター等の鉄心材料
に適した磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を経済的に
製造する方法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】近年、電力・エネルギー節減の観点からモ
ーターの高効率化が要望されており、そのために低鉄損
・高磁束密度の鉄芯材料が必要となってきている。しか
も、モーターにおいては鉄芯の全方向が磁化されるため
異方性が小さく、すべての方向において優れた磁気特性
を有することが必要条件となってくる。

【０００３】これまでモーター用途に適した無方向性電
磁鋼板を製造する技術として二冷圧法（特開昭59-70722
号公報等）、特殊圧延ロールを用いる方法（特開昭64-2
23号公報）、特別な脱炭処理を行う方法（特開平2-2748
44号公報、特開平2-274845号公報等）、クロス圧延法
（特開平1-92318号公報）、熱延時あるいは冷圧時にで
きるだけ歪を蓄積する方法（特開昭48-32722号公報、特
開昭59-104429号公報等）、変態を利用する方法等の種
々の方法が検討されてきた。

【０００４】熱延時あるいは冷圧時にできるだけ歪を蓄
積する方法、および変態を利用する以外の方法は、通常
とは異なる特別な製造プロセスあるいは特別な設備を必
要とすることから、安価に全方向の磁気特性に優れた電
磁鋼板を製造することが困難であった。また、熱延時あ
るいは冷延時に歪を蓄積する方法は異方性は小さくなる
ものの変態を利用する方法と比較して磁気特性が劣ると
いう欠点を有している。従って、安価に異方性が小さく
全方向の磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を得るには
フェライト（以下αという）−オーステナイト（以下γ
という）変態を利用することが最も有効である。これま
で、これを利用しγ域での焼鈍を行う技術として以下の
ようなものが開示されている。

【０００５】１）加熱速度、冷却速度を制御する技術
（例えば、特開昭54-110121号公報、特開平2-54720号公
報、特開平4-337028号公報、特開平5-186834号公報）。

【０００６】２）γ域で焼鈍した後、Ａ₁点以下で保持
する技術（例えば、特開昭50-75916号公報、特開昭62-2
53727号公報）。

【０００７】３）γ→α変態時の冷却速度を制御する技
術（例えば、特開昭53-31515号公報、特開昭53-31518号
公報、特開平5-186833号公報、特開平5-186855号公
報）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記技術
は磁気特性の異方性を低減することには成功しているが
以下のような問題点をそれぞれ抱えている。

【０００９】加熱速度、冷却速度を制御する技術のうち
特開昭54-110121号公報に記載される技術は冷却速度を
非常に遅くする必要があるため、連続焼鈍を行うことは
難しく焼鈍に時間が掛かるため安価に製造することが困
難である。

【００１０】特開平2-54720号公報に記載される技術は
最終調圧、歪取焼鈍を行えば低鉄損が得られるものの仕
上焼鈍ままではさほどの低鉄損化が達成されておらず、
セミプロセス材でなければ磁束密度、鉄損の双方を良好
な値とすることができない。

【００１１】特開平4-337028号公報に記載される技術
は、焼鈍板の変形を抑制するために、Mnを多量に添加し
たため、磁束密度が下がり磁束密度、鉄損の双方を良好
な値とすることができない。

【００１２】また、特開平5-186834号公報に記載される
技術は、鉄損は良好な値が得られているものの、磁束密
度についてはさほどの向上が達成されておらず、特に、
Siが0.5wt％を超えるような成分では高磁束密度化が達
成されない。

【００１３】特開昭50-75916号公報、特開昭62-253727
号公報に記載される、γ域で焼鈍した後Ａ₁点以下で保
持する技術は、鉄損は良好な値が得られているものの、
さほどの高磁束密度化が達成されないため磁束密度、鉄
損の双方を良好な値とすることができない。

【００１４】特開昭53-31515号公報、特開昭53-31518号
公報に記載される、γ→α変態時の冷却速度を制御する
技術は、特開昭54-110121号公報に記載される技術と同
様冷却速度を非常に遅くする必要があるため、連続焼鈍
を行うことは難しく焼鈍に時間が掛かるため安価に製造
することが困難である。

【００１５】また、特開平5-186833号公報、特開平5-18
6855号公報に記載される技術は、特開平5-186834号公報
に記載されるものと同様、鉄損は良好な値が得られるも
のの磁束密度についてはさほどの向上が達成されておら
ず、特に、Siが0.5wt％を超えるような成分では高磁束
密度化が達成されない。

【００１６】以上のように、これまで開示されている変
態を利用する技術はいずれも変態時あるいは変態後の熱
処理条件についてのみ着目したものであり、変態前組織
については特に技術的なポイントをおいていない。すな
わち、特に変態前組織を制御することなくＡ_C3変態点以
上の温度までを一定加熱速度で昇温する技術であり、こ
れらの方法では優れた全方向の磁束密度と鉄損を兼備え
た無方向性電磁鋼板を安価にしかも安定的に製造するこ
とができない。

【００１７】本発明は、このような従来の問題に鑑みな
されたもので、優れた全方向の磁束密度と鉄損を兼備え
た無方向性電磁鋼板を安価にしかも安定的に製造する方
法を提供することをその目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の無方向性電磁鋼
板の製造方法は、こうした問題点を克服する具体的手段
を提供することを目的とし、この第１の発明は C：0.005wt%以下 Si：0.01〜1.50wt% Mn：0.2〜1.0wt% P：0.2wt%以下 S：0.01wt%以下 Al：0.004wt%以下または0.1〜0.5wt% Si+Al：1.7wt%以下 N：0.005wt%以下を含有する鋼を熱間圧延し、酸洗後、１回または中間焼
鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を行った後、下記（１）
式を満足するＴ1(℃)までＡ_C1−30≦Ｔ1≦Ａ_C1−10 （１） 1000℃/分以上の加熱速度で昇温後、温度Ｔ1で10秒〜40
秒間保持し、続いて、温度Ｔ１から（Ａ_C3＋10）℃まで
の温度範囲を100℃/分以上500℃/分以下の加熱速度で昇
温後、下記（２）式を満足するＴ2（℃）でＡ_C3＋10≦Ｔ2≦Ａ_C3＋100 （２） 30秒〜5分保持することを特徴とする。

【００１９】第２の発明は、前記熱間圧延を、仕上圧延
終了温度を750℃以下、巻取温度を600℃以下で行うこと
を特徴とするものである。

【００２０】第３の発明は、前記冷間圧延の最終圧延に
おける圧下率を80％以上とすることを特徴とするもので
ある。

【００２１】

【作用】以下、本発明の詳細についてその限定理由と共
に説明する。本発明者等は、磁気特性の異方性が小さく
全方向の磁束密度、鉄損のいずれもが優れた無方向性電
磁鋼板を安価にしかも安定的に得るには以下に述べる２
つの条件が必要であることを新たに知見した。

【００２２】すなわち、α→γ変態前の組織を均一細粒
の再結晶組織とすること、この前組織を適切な加熱速度
で変態させること、これらを同時に成立させることによ
り圧延面に（100）面が平行でかつ軸方位が圧延方向に
対しランダムな集合組織を優先的に発達させることがで
きることを知見したのである。

【００２３】上述のような条件により異方性の小さい集
合組織が得られる理由は変態前組織の粒界の状態と密接
な関係があると考えられる。

【００２４】本発明の特許請求の範囲に示す条件により
形成された変態前組織は均一細粒の再結晶組織であるた
め、粒界面積が大きくしかも粒界分布が均一である。こ
のように、均一かつ密に分散された粒界を核生成サイト
として短時間で変態させることにより、軸方位が圧延方
向に対しランダムな集合組織の発達が可能となり更に、
変態時の加熱速度を制御することにより圧延面に（10
0）面が平行でかつ軸方位が圧延方向に対しランダムな
集合組織を優先的に発達させることができたものと考え
られる。

【００２５】続いて、上述したような新規の知見を得る
に至った経緯について説明する。まず、全方向の磁束密
度、鉄損のいずれもが優れた無方向性電磁鋼板を得るた
めにα→γ変態前の組織を均一細粒の再結晶組織とする
ことが必要であることを得るに至った実験結果について
説明する。

【００２６】図１は、表１に示す成分組成の鋼を、仕上
温度800℃、巻取温度650℃の熱延条件で2.0mmtの熱延板
にし、酸洗後、0.50mmtの冷圧板とした後、表２に示す
条件で焼鈍を行なって製品鋼板とした場合のＡ_C1直下ま
での加熱速度と円周方向の磁気特性の関係を示してい
る。

【００２７】この試験は本発明の範囲の成分組成の鋼を
用い焼鈍プロセスの中でも変態前組織を形成する条件、
すなわち、Ａ_C1直下までの加熱速度、Ａ_C1直下での保持
温度および保持時間の影響を調べたものであり、Ａ_C1直
下からの加熱以降の条件は本発明の請求範囲内の値とし
ている。なお、製品鋼板の磁気特性は外径45mmφ、内径
33mmφのリング状に打ち抜いた試片に１次、２次とも15
0ターンの巻線を施して測定している。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】図１によれば1000℃/分以上の加熱速度で
Ａ_c1直下まで昇温した上で条件１および条件２で保持し
たものでは優れた円周方向の磁束密度および鉄損のいず
れもが安定的に得られている。そこで、これらの変態前
組織すなわち条件１および条件２で保持した直後の組織
を調査したところ、いずれも均一細粒の再結晶組織であ
り優れた全方向の磁気特性を得るためには、このような
変態前組織が必要であることを本発明者等は新たに知見
したのである。

【００３１】また、1000℃/分以上の加熱速度として
も、円周方向の磁束密度および鉄損の双方を優れた値と
することのできない条件３、４、５のこれら保持後の組
織を同様に調査したところ、条件３のようにＡ_C1直下で
の保持時間が短くても、条件４のように保持時間が長く
てもさらには、条件５のように保持温度が低くても均一
細粒の再結晶組織が得られないことがわかった。

【００３２】更に加えて、条件１と２でもＡ_C1直下まで
を1000℃/分未満で加熱したものではやはり均一細粒の
再結晶組織ではないことも確認した。したがって、これ
らの結果から優れた全方向の磁束密度および鉄損を得る
には変態前組織を均一細粒の再結晶組織とすることが不
可欠であり、そのためには1000℃/分以上の加熱速度で
Ａ_C1直下の温度まで昇温することが必要であり、加えて
保持温度（到達温度）をＡ_C1よりあまり低い温度にしな
いこと、この温度で適当時間保持することが重要である
との結論に達した。

【００３３】本発明者等は、本発明範囲内の化学成分を
有する他の鋼についても同様の検討を進めた結果、優れ
た円周方向の磁束密度および鉄損を得るにはこれらの保
持後の組織、すなわち変態前組織をやはり均一細粒の再
結晶組織とする必要があり、このような組織にするため
には同様の条件が必要であることをつきとめた。

【００３４】そこで、変態前組織として均一細粒の再結
晶組織を得るためのＡ_C1直下での保持温度および保持時
間についても、更に検討を進めた。

【００３５】その結果、前記（１）式を満足するＴ1
（℃）まで昇温後、温度Ｔ1で10秒〜40秒の保持を行え
ばよいことをつきとめた。更に、保持温度が（Ａ_c1−3
0）℃よりも低い温度であると、保持後の組織を均一細
粒の再結晶組織とすることができても、続いて行われる
Ａ_C3直上以上の温度までの加熱において、Ａ_C1を超える
までの間に粒成長してしまい、図１の結果でも説明した
ように変態前組織を細粒とすることができない。

【００３６】このため、下限を（Ａ_C1−30）℃とした。
更に又は保持温度を（Ａ_C1−10）℃よりも高い温度にす
ると、オーバーヒーティングによりＡ_C1変態点を一度超
えてから保持に入ってしまう可能性があるので、上限を
（Ａ_c1−10）℃とした。保持時間については、図１の結
果のところでも説明したように上記範囲にしないと、変
態前組織を均一細粒の再結晶組織とすることができなか
った。

【００３７】次に、変態前組織を均一細粒の再結晶組織
とした後、Ａ_C1直下からＡ_C3直上までを最適な加熱速度
で昇温させることにより、安定して優れた全方向の磁束
密度、鉄損のいずれもが得られることを知見するに至っ
た実験結果について説明する。

【００３８】図２は、表１に示す成分組成の鋼を、仕上
温度800℃、巻取温度650℃の熱延条件で2.0mmtの熱延板
にし、酸洗後_,0.50mmtの冷圧板とした後、表３に示す
条件により焼鈍を行なって製品鋼板とした場合のＡ_C1直
下からＡ_c3直上までの加熱速度と円周方向の磁気特性の
関係を示している。この試験では、鋼成分を本発明の範
囲とし、且つＡ_C1直下からＡ_C3直上までの加熱速度以外
の製造条件をいずれも本発明範囲とした。

【００３９】なお、α→γ変態前の組織を形成するため
の条件（Ａ_C1直下までの加熱速度、Ａ_C1直下での保持温
度および保持時間）は本発明範囲内で大きく変化させ、
変態前組織とＡ_C1直下からＡ_C3直上までの加熱速度の組
み合わせにより得られる全方向の磁気特性の安定性につ
いても調査した。製品鋼板の磁気特性は外径45mmφ、内
径33mmφのリング状に打ち抜いた試片に１次、２次とも
150ターンの巻線を施して測定した。

【００４０】

【表３】

【００４１】図２によれば、α→γ変態前の組織が本発
明の範囲内の条件で変化しても、Ａ _C1直下からＡ_C3直上
までの加熱速度を100℃/分以上500℃/以下に制御するこ
とにより優れた全方向の磁束密度および鉄損のいずれも
が安定的に得られることがわかる。

【００４２】本発明者等はさらに詳細に検討を進めた結
果、本発明の範囲内の成分組成の鋼であれば同様にＡ_C1
直下からＡ_C3直上までの加熱速度を100℃/分以上500℃/
分以下に制御することにより優れた全方向の磁束密度お
よび鉄損のいずれもが安定的に得られることをつきとめ
た。

【００４３】これに関し、集合組織、粒径を調査したと
ころ以下のことが判明した。Ａ_C1直下までの加熱速度お
よび同温度における保持条件を本発明の請求範囲内の値
とし、変態前組織を均一細粒の再結晶組織とした上でＡ
_C1直下からＡ_C3直上までの昇温を100℃/分以上500℃/分
以下の加熱速度とすることにより、圧延面に（100）面
が平行で且つ軸方位が圧延方向に対しランダムな集合組
織を優先的に発達させることができる。すなわち、異方
性を小さくし全方向で優れた磁束密度、鉄損を得ること
ができる。

【００４４】これに対し100℃/分以下の加熱速度では、
圧延面に（100）面が平行に発達するものの、その軸方
位が圧延方向に対してランダムでなくなってくるため全
方向の磁束密度は低下する。また、500℃/分超の加熱速
度では特に（100）面を優先的に圧延面に平行に発達さ
せることができず磁気特性に好ましくない（111)面等も
発達する。このため全方向について高い磁束密度を得る
ことができない。

【００４５】なお、（Ａ_C3＋10）℃からγ域保持を行う
温度までの加熱速度は特に制御しなくても全方向におい
て優れた磁束密度および鉄損が得られることを確認し
た。したがって、この温度範囲の加熱速度については特
に規定しない。

【００４６】次に、本発明における製造条件の限定理由
について説明する。冷間圧延後のＡ_C1直下までの加熱、
Ａ_C1直下での保持、ならびにＡ_C1直下からＡ_C3直上まで
の加熱速度については、先に述べたのでそれ以外の製造
条件について説明する。

【００４７】Ａ_C3直上まで加熱後のγ域での保持は（Ａ
_C3＋10）℃未満の温度では良好な鉄損を得るのに十分な
粒径とすることができず、（Ａ_C3＋100）℃を超える温
度では鋼板の強度が大きく低下し、打抜性の低下、巻き
ぐせ等の問題が生じてくる。また、30秒未満の保持では
やはり良好な鉄損を得るのに十分な粒径とすることがで
きず5分を超えて焼鈍を行っても組織変化が小さく、徒
にエネルギーコストを上昇させるだけである。従って、
γ域での保持を（Ａ_C3＋10）℃以上（Ａ_C3＋100）℃以
下の温度で30秒以上5分間以下行う。

【００４８】引き続いて行われるγ域から室温までの冷
却は生産性を大きく低下させない程度の冷却速度であれ
ば任意の速度でよい。特にγ→α変態温度域の冷却速度
に注意しこれを徒に大きくしなければ、磁気特性をほと
んど劣化させることなく全方向の磁束密度、鉄損双方を
優れた値とすることができる。

【００４９】なお、本発明の製造方法によりγ域焼鈍を
経て得られた無方向性電磁鋼板はその後に歪取焼鈍をお
こなってもその優れた全方向の磁束密度、鉄損値を保持
する。また、同じく調質圧延を施し、しかる後歪取焼鈍
を行っても同様にその優れた全方向の磁束密度、鉄損値
を保持する。

【００５０】以上のように、本発明者らは焼鈍プロセス
を工夫することにより、全方向の磁束密度、鉄損のいず
れも優れた無方向性電磁鋼板の製造を可能とした。

【００５１】熱間圧延、酸洗、冷間圧延が常法でも、焼
鈍プロセスを本発明範囲内の条件とするだけで、全方向
の磁束密度、鉄損のいずれもが優れた無方向性電磁鋼板
を得ることができる。熱延加熱温度及び仕上温度は歩留
低下や安定製造に支障をきたす圧延負荷の増大等の問題
を起こさないような条件であればよい。仕上温度の下限
は好ましくはミル負荷の関係から680℃とした。また、
巻取温度もコイルの長手方向では均一な組織が得られる
ような温度であればよい。好ましく巻取温度の下限は形
状不良の関係から400℃とした。

【００５２】しかしながら、本発明のポイントとなって
いる変態前組織は、焼鈍条件のみならず熱間圧延条件、
冷圧率によっても変化させることが可能である。そこで
これら条件についても鋭意検討した結果、変態前組織を
さらに均一細粒の再結晶組織とすることができ、これに
より磁束密度については、特性値の更なる向上が図れる
ことを見いだした。この知見を得るに至った実験結果を
以下に説明する。

【００５３】図３は、表１に示す化学成分の鋼を用い、
熱延仕上温度と巻取温度の組合せを種々に変えて板厚
２.0mmの熱延板を作製し、これらを酸洗、冷圧後、0.50
mmtの冷圧板とした後Ａ_C1直下910℃まで1300℃／分の加
熱速度で昇温後、910℃で20秒保持し、続いて（Ａ_C3＋1
0）℃まで温度範囲を300 ℃/分の加熱速度で昇温後、99
0℃で２分間保持し製品鋼板とした場合の熱延条件と円
周方向の磁気特性の関係を示している。この試験は、鋼
成分及び焼鈍プロセスを本発明の範囲とし、更なる磁気
密度向上をはかるための熱延条件を調査したものであ
る。なお、製品鋼板の磁気特性は外径45mmφ、内径33mm
φのリング状に打抜いた試片に１次、２次とも150ター
ンの巻線を施して測定している。

【００５４】図３によれば、仕上温度750℃以下で、か
つ巻取温度600℃以下の熱延条件を実施することによ
り、全方向の磁束密度の更なる向上が図れることが判
る。

【００５５】これに関して、この試験における変態前組
織を調査したところ、仕上温度750℃以下で、かつ巻取
温度600℃以下の熱延条件とし、酸洗、冷圧後に実施す
る変態前の焼鈍プロセス（Ａc₁直下までの加熱速度及び
同温度における保持条件) を本発明の請求範囲内の値と
することにより、変態前組織を更に均一細粒の再結晶組
織とすることが可能となることがわかった。このような
変態前組織とし、Ａc₁直下からＡc₃直上までの昇温を10
0℃／分以上500℃/分以下の加熱速度とすることによ
り、圧延面に(100)が平行で且つ軸方位が圧延方向に対
しランダムな集合組織をさらに強く発達させることがで
きる。すなわち、磁束密度についてはさらに良好な値を
得ることができる。熱延仕上温度を750℃以下として
も、600℃を超えるような巻取温度では、低温仕上によ
って導入された歪みエネルギーが開放されてしまい、変
態前の焼鈍プロセスを本発明範囲の条件としても、より
好ましい変態前組織を得ることができない。

【００５６】また、750℃を超えるような仕上温度で
は、巻取温度によらず必要な歪みエネルギーを導入する
ことができないので、この場合も変態前の焼鈍プロセス
を本発明範囲の条件としても、やはりより好ましい変態
前組織を得ることができない。

【００５７】次に、より好ましい冷圧率を検討すること
により、更なる磁束密度の向上を図った実験結果につい
て説明する。

【００５８】図４は、表１に示す成分組成の鋼を種々の
板厚の熱延板とし、酸洗後、0.50mmtの冷圧板とした
後、Ａc₁直下910℃まで1300℃/分の加熱速度で昇温後、
910℃で20秒保持し、続いて（Ａc₃＋10）℃までの温度
範囲を300℃/分の加熱速度で昇温後、990℃で２分間保
持し製品鋼板とした場合の冷圧率と円周方向の磁気特性
の関係を示している。

【００５９】この試験は、鋼成分及び焼鈍プロセスを本
発明の範囲とし、更なる磁束密度向上を図るための冷圧
率を調査したものであるが、熱延条件と冷圧率の組合せ
による相乗効果についても併せて調査している。なお、
製品鋼板の磁気特性は外径45mmφ、内径33mmφのリング
状に打抜いた試片に一次、二次とも150ターンの巻線を
施して測定している。

【００６０】冷間圧延は、１回行ってもよいし、あるい
は中間焼鈍をはさみ２回以上行ってもよい。但し、冷間
圧延によって導入される歪量が少な過ぎると、Ａ_C1直下
まで加熱し保持を行っても、均一細粒の再結晶組織とす
ることが難しくなるので、冷間圧延の圧下率は60％以上
とすることが好ましい。但し、著しく大きくなりすぎる
と鋼板の安定製造に支障をきたすので高冷圧率で実施す
るとしても95％以下とすることが好ましい。

【００６１】図４によれば冷圧率80％以上とすることに
より、全方向の磁束密度の更なる向上が図れることがわ
かる。また、これと「第２の発明による熱間圧延を仕上
圧延終了温度を750度以下、巻取温度を600℃以下で行う
ことの」熱延条件を組合せることにより更に磁束密度が
向上することも併せて知見した。これに関し、この試験
における変態前組織を調査したところ、冷圧率80％以上
とし、冷圧後に実施する変態前の焼鈍プロセス（Ａc₁直
下までの加熱速度及び同温度における保持条件) を本発
明の請求範囲内の値とすることにより、変態前組織を更
に均一細粒の再結晶組織とすることが可能となることが
わかった。このような変態前組織とし、請求範囲に示す
ようなＡc₁直下からＡc₃直上までの昇温を100℃/分以上
500℃/分以下の加熱速度にすることにより、圧延面に(1
00)面が平行で且つ軸方向が圧延方向に対しランダムな
集合組織をさらに強く発達させることができる。すなわ
ち、磁束密度について、さらに優れた値を得ることがで
きる。

【００６２】また、冷圧率に加えて、熱延条件を仕上圧
延終了温度を750℃以下、巻取温度を600℃以下の条件に
すれば、なお一層均一細粒の再結晶組織とすることがで
きるので、圧延面に(100)面が平行で且つ軸方向が圧延
方向に対しランダムな集合組織を最も強く発達させるこ
とができ、最も優れた磁束密度の値を得ることができ
る。冷圧率が80％未満では、冷間圧延により充分な歪み
エネルギーが導入されないため、より好ましい変態前組
織を得ることができず、更に優れた磁束密度を得ること
はできない。

【００６３】次に、本発明が規定する成分組成の限定理
由について説明する。Cは磁気時効によって磁気特性を
劣化させるので上限を0.005wt％とする。鉄損低下の観
点からはC量はなるべく低いほうが好ましい。

【００６４】Siは固有抵抗の上昇を通じて鉄損を改善す
る元素であり、この効果を十分に得るためには0.01wt％
以上の添加が必要である。一方、1.50wt％を超えて添加
すると磁束密度が大幅に低下するので上限は1.50wt％と
する。

【００６５】Mnは熱間延性改善の観点から0.2wt％以上
の添加が必要であるが、1.0wt％を超えると効果が飽和
するだけでなく磁束密度の低下が大きくなるため上限を
1.0wt％とする。

【００６６】Pは鋼板の硬度を高めて打抜性を向上させ
る作用があるので、所望の打抜き硬度を得るためにSi＋
Al量に応じてその必要含有量を決定する。但し、その含
有量が多くなりすぎると磁束密度が低下するので上限を
0.2wt ％とする。

【００６７】SはMnSを形成することで磁気特性を劣化さ
せる元素であり、これを回避するため上限を0.01wt％と
する。

【００６８】Alはこれを微量に含有すると微細なAlNを
形成して磁気特性を阻害するので、これを回避するため
にはAl量を0.004wt％以下とする必要がある。一方Alを
0.1wt％以上含む場合には、形成されるAlNは十分粗大で
あるため磁気特性の劣化はなく固有抵抗の増大を通じて
鉄損低減に寄与する。但し、添加量が0.5wt％を超える
と磁束密度を大きく低下させる。以上の理由から、Alは
0.004wt％以下か、またはAlを積極的に添加する場合に
は、0.1〜0.5wt％とする。

【００６９】Si＋Al量が1.7wt％を超えると変態のない
成分系となるため、本発明の熱処理を施しても磁気特性
の異方性を小さくし優れた全方向の磁束密度、鉄損を得
ることができない。したがってSi＋Al量の上限を1.7wt
％とする。

【００７０】N は磁気時効によって磁気特性を劣化させ
るので上限を0.005wt%とする。

【００７１】

【実施例】表４に記載の鋼Ａ〜Ｈを精錬炉( 転炉又は電
気炉等) で溶製して鋳片を製造し、表５〜表７に示す条
件で熱間圧延し、酸洗後、0.50mmtまで冷間圧延を行っ
た。

【００７２】

【表４】

【００７３】

【表５】

【００７４】

【表６】

【００７５】

【表７】

【００７６】これを表５〜表７に示す焼鈍条件により製
品鋼板とした後、外径45mmφ、内径33mmφのリング状試
片を打抜き、これに１次、２次とも150ターンの巻線を
施して全方向の磁気特性を測定した。この結果も同じく
表５〜表７に示す。

【００７７】表４、表５〜表７から明らかなように、本
発明の製造方法によれば全方向の磁束密度および鉄損の
双方を優れた値とすることができる。一方、鋼成分また
は製造条件が本発明範囲から外れた比較例の鋼板は全方
向の磁束密度、鉄損の双方を同時に優れた値とすること
ができない。

【００７８】

【発明の効果】この本発明によれば、従来にない優れた
全方向の磁束密度と鉄損を兼備え、モーター用途に適し
た無方向性電磁鋼板を安価にしかも安定的に製造するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】製品鋼板とした場合のＡ_C1直下までの加熱
速度と円周方向の磁気特性の関係を示したグラフ図であ
る。

【図２】製品鋼板とした場合のＡ_C1直下からＡ_C3直
上までの加熱速度と円周方向の磁気特性の関係を示した
グラフ図である。

【図３】製品鋼板とした場合の熱延仕上温度と円周
方向の磁束密度の関係を示したグラフ図である。

【図４】製品鋼板とした場合の冷圧率と円周方向の
磁束密度の関係を示したグラフ図である。

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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 C：0.005wt%以下、Si：0.01〜1.50wt%、
Mn：0.2〜1.0wt%、P：0.2wt%以下、S：0.01wt% 以下、A
l：0.004wt%以下または0.1〜0.5wt%、Si+Al：1.7wt%以
下、N：0.005wt%以下を含有する鋼を熱間圧延し、酸洗
後、１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を
行った後、下記（１）式を満足するＴ1(℃)までＡ_C1−30≦Ｔ1≦Ａ_C1−10 （１） 1000℃/分以上の加熱速度で昇温後、温度Ｔ1で10秒〜40
秒間保持し、続いて、温度Ｔ１から（Ａ_C3＋10）℃まで
の温度範囲を100℃/分以上500℃/分以下の加熱速度で昇
温後、下記（２）式を満足するＴ2（℃）でＡ_C3＋10≦Ｔ2≦Ａ_C3＋100 （２） 30秒〜5分間保持することを特徴とする無方向性電磁鋼
板の製造方法。
【請求項２】前記熱間圧延の仕上圧延終了温度を750
℃以下、巻取温度を600℃以下で行うことを特徴とする
請求項１記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項３】前記冷間圧延の最終圧延における圧下率
を80％以上とすることを特徴とする請求項１又は請求項
２に記載の無方向性電磁鋼板の製造方法。