JPH07305115A - 鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH07305115A
JPH07305115A JP9451094A JP9451094A JPH07305115A JP H07305115 A JPH07305115 A JP H07305115A JP 9451094 A JP9451094 A JP 9451094A JP 9451094 A JP9451094 A JP 9451094A JP H07305115 A JPH07305115 A JP H07305115A
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JP
Japan
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steel sheet
grain
silicon steel
annealing
subjected
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JP9451094A
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English (en)
Inventor
Katsuro Kuroki
克郎 黒木
Tomoji Kumano
知二 熊野
Hodaka Honma
穂高 本間
Kimihiko Sugiyama
公彦 杉山
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板
の製造方法を提案する。 【構成】 C:0.100%以下、Si:2.7〜4.
0%を含有する電磁鋼スラブを熱間圧延し、必要に応じ
て熱延板焼鈍をし、冷延をし必要に応じて窒化処理をし
た後最終仕上焼鈍を施し、更にコーティング液を塗布し
焼き付ける一連の一方向性電磁鋼板の製造において、コ
ーティング焼き付け工程において、焼き付け中の鋼板の
伸びを0.03%以上、0.15%以下とし、冷却過程
の400℃までの鋼板幅方向の温度勾配を1.5℃/cm
以内とする鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板
を製造する。 【効果】 鉄損、磁歪の優れた一方向性電磁鋼板の製造
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は方向性電磁鋼板の形状矯
正焼鈍方法にかかわり、鉄損及び磁歪特性の優れた一方
向性電磁鋼板の製造を行うものである。
【0002】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、変圧器の鉄芯等に
使用され、磁気特性が優れていること、中でも鉄損が低
いことが重要である。加えて最近では環境の面から変圧
器等の騒音低減が重要視されるようになり、磁歪の低い
材料が要求されるようになってきている。これらの要求
に応えるには最終製品の内部歪みをできるだけ少なくす
る必要がある。一方向性電磁鋼板は珪素鋼スラブを熱間
圧延し、焼鈍して1回または中間焼鈍を挟んで2回以上
の冷間圧延により最終板厚にして、脱炭焼鈍、必要に応
じて窒化焼鈍をし、焼鈍分離剤を塗布し、工業的にはコ
イル状で仕上焼鈍を行う。
【0003】次いで形状矯正と張力コーティングを施す
連続短時間焼鈍を行っている。この形状矯正焼鈍は鋼板
に内部歪みを残すことなくコイルセットを除去し鋼板の
平坦化を図ることが重要である。これを達成するため例
えば特開昭60−262981号公報に示されるような
鋼板の伸びを0.5%以下に抑制する方法、或いは特開
昭61−159529号公報に示されるような鋼板温度
が700〜850℃における張力を0.35〜1.0kg
/mm2 として形状矯正し、それ以後の鋼板の張力を0.
35kg/mm2 以下として歪み取りを行うといった方法等
を提案している。
【0004】方向性電磁鋼板は周知の如く二次再結晶に
よって(110)〔001〕方位の結晶粒を発達させて
いるが、この結晶粒のサイズは通常数mmといったいわば
単結晶の集まりである。また鋼板の板厚は0.5mm以
下、一般には0.35mm以下と非常に薄いものである。
従って、鋼板張力の僅かな変動により磁気特性は、大き
く影響を受ける。このため形状矯正時の鋼板に付与する
張力は、上記のごとく一定の範囲内に管理することが重
要である。近年鉄損特性とともに、磁歪特性が重要視さ
れているが、これらを両方満足させるような形状矯正焼
鈍条件は開示されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明はコイル状で仕
上焼鈍を行った材料の形状矯正と内部歪みの除去を十分
に行うことを目的とし、鋼板の適正な伸び及び冷却適正
条件を求め低鉄損、低磁歪方向性電磁鋼板を得ることを
狙いとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは重量比でC:0.100%以下、Si:2.7〜
4.0%を含有する一方向性電磁鋼板用スラブを熱間圧
延し、必要に応じて熱延板焼鈍をし、通常の1回圧延或
いは2回圧延工程で処理した後、脱炭焼鈍をし、必要に
応じて窒化処理をした後最終仕上焼鈍を施し、更にコー
ティング液を塗布し焼き付ける一連の一方向性電磁鋼板
の製造において、コーティング焼き付け工程において、
焼き付け中の鋼板の伸びを0.03%以上、0.15%
以下とし、冷却過程の400℃までの鋼板幅方向の温度
勾配を1.5℃/cm以内とすることを特徴とするもので
ある。
【0007】以下実験結果を基に説明する。最初の実験
として工場で仕上焼鈍を行ったSi:3.25%を含む
板厚0.23mmと0.30mmの高磁束密度一方向性電磁
鋼板(フォルステライト皮膜付き)をフープに切り出
し、形状矯正焼鈍炉で840℃×30秒の連続焼鈍下で
付与張力を変えて鋼板の伸びと鉄損の関係を調べた。な
お、張力コーティング液として燐酸アルミニウム、無水
クロム酸を主成分とするものを使用した。結果を図1に
示す。板厚に関係なく同じ傾向を示している。伸びが
0.03%未満では形状矯正が十分でないため、鉄損が
得られない。一方0.15%超では結晶粒界スベリが起
こり鉄損を劣化させる。適正な伸びの範囲は0.03〜
0.15%の範囲である。
【0008】次の実験として脱炭焼鈍後の鋼板にMgO
に塩化物を添加した焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を行
ったフォルステライト皮膜の無いSi:2.9%、板厚
0.35mmの一方向性電磁鋼板をフープに切り出し、上
記の方法で形状矯正焼鈍を行った。なお張力コーティン
グの付着量はフォルステライト皮膜付きに比べ1.5倍
とした。結果を図2に示す。これは図1と同じ傾向を示
している。これらの結果からSi含有量、板厚、フォル
ステライト皮膜の有無に関係なく、鋼板の伸び率を一定
の範囲で管理することにより低鉄損を得ることができる
ことを知見した。鋼板への単位面積当たりの付与張力は
上記適正伸び率範囲になるようSi含有量、フォルステ
ライト皮膜の有無等素材の性質に合わせて決定すれば良
い。
【0009】更に次の実験として工場で仕上焼鈍を行っ
たSi:3.25%を含む板厚0.23mmの高磁束密度
一方向性電磁鋼板(フォルステライト皮膜付き)を、形
状矯正焼鈍炉で850℃×30秒の連続焼鈍を鋼板の付
与張力を調整し鋼板の伸び率を0.05%にして行っ
た。なお、張力コーティング液として燐酸アルミニウ
ム、無水クロム酸を主成分とするものを使用した。この
焼鈍の冷却過程において、鋼板幅方向中央部の温度60
0℃と400℃においてN2 ガスにより温度を調整し幅
方向に温度勾配を作った。温度勾配と磁歪特性の関係を
図3に示す。差動トランス法により磁束密度1.9Tに
おける測定結果である。なお鋼板幅方向の温度勾配は、
冷却帯を通過する鋼板に接触式板温計を幅方向に走査さ
せて測定した。これから判るように鋼板幅方向の温度勾
配が小さくなる程磁歪特性が良くなっている。
【0010】次に本発明の限定理由について述べる。C
は0.1%を超えると脱炭が極めて困難となるので0.
1%以下とする。Siは鉄損低減に必要な元素であるが
2.7%未満では低鉄損が望めず、一方4.0%超では
製造上問題があるため2.7〜4.0%とした。コーテ
ィング焼き付け工程(形状矯正焼鈍)の鋼板の伸びは
0.03%未満では形状矯正が充分でなく鉄損低減が小
さく、一方0.15%を超すと結晶粒界スベリを起こし
鉄損が劣化する。よって0.03〜0.15%の範囲と
した。
【0011】次に均熱温度から冷却過程400℃までに
おける鋼板幅方向の温度勾配は1.5℃/cm以内であれ
ば磁歪の低い材料が得られるが、これを超すと大きく劣
化する。このような理由から1.5℃/cmとした。この
ように鋼板の伸びを狭い範囲とすることと、鋼板幅方向
の温度勾配制御の相乗効果により、鉄損のみならず、磁
歪特性も良好となるのである。
【0012】
【実施例】
実施例1 C:0.053%、Si:3.25%を含む電磁鋼を公
知の方法で熱延し、熱延板焼鈍をし、冷延して0.30
mm板厚とし、次いで脱炭焼鈍をし窒化焼鈍をし、鋼板表
面にMgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、120
0℃でコイル状で焼鈍した。この後焼鈍分離剤を除去し
燐酸アルミニウム、無水クロム酸を主成分とするコーテ
ィング液を塗布し850℃×30秒の連続焼鈍を行っ
た。この焼鈍において張力を変化させて鋼板の伸び率を
0.01%,0.05%,0.10%,0.18%の4
水準を採った。なお冷却過程500℃における鋼板幅方
向の温度勾配はほぼ0.8℃/cmであった。磁気特性を
表1に示す。本発明の範囲で低鉄損が得られている。
【0013】
【表1】
【0014】実施例2 C:0.080%、Si:3.25%を含む電磁鋼を公
知の方法で熱延し、熱延板焼鈍をし、冷延して0.17
mm板厚とし、次いで脱炭焼鈍をし、鋼板表面にMgOを
主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、1200℃でコイル
状で焼鈍した。この後焼鈍分離剤を除去し燐酸アルミニ
ウム、無水クロム酸を主成分とするコーティング液を塗
布し860℃×30秒の連続焼鈍を行った。この焼鈍に
おいて鋼板の伸び率を0.8%にし、冷却過程600℃
における鋼板幅方向の温度勾配を0.1℃/cm,1.3
℃/cm,2.2℃/cmとした。磁気特性を表2に示す。
本発明の範囲において低鉄損、低磁歪の材料が得られ
た。
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】本発明により低鉄損でかつ磁歪特性の良
好な方向性電磁鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】フォルステライト皮膜付きの方向性電磁鋼板の
鋼板の伸びと鉄損の関係を示す図表である。
【図2】フォルステライト皮膜の無い方向性電磁鋼板の
鋼板の伸びと鉄損の関係を示す図表である。
【図3】冷却時の鋼板幅方向の温度勾配と磁性特性の関
係を示す図表である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成6年6月14日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】実施例2 C:0.080%、Si:3.25%を含む電磁鋼を公
知の方法で熱延し、熱延板焼鈍をし、冷延して0.17
mm板厚とし、次いで脱炭焼鈍をし、鋼板表面にMgOを
主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、1200℃でコイル
状で焼鈍した。この後焼鈍分離剤を除去し燐酸アルミニ
ウム、無水クロム酸を主成分とするコーティング液を塗
布し860℃×30秒の連続焼鈍を行った。この焼鈍に
おいて鋼板の伸び率を0.08%にし、冷却過程600
℃における鋼板幅方向の温度勾配を0.1℃/cm,1.
3℃/cm,2.2℃/cmとした。磁気特性を表2に示
す。本発明の範囲において低鉄損、低磁歪の材料が得ら
れた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 公彦 北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量比でC:0.100%以下、Si:
    2.7〜4.0%を含有する一方向性電磁鋼板用スラブ
    を熱間圧延し、必要に応じて熱延板焼鈍をし、通常の1
    回圧延或いは2回圧延工程で処理した後、脱炭焼鈍をし
    必要に応じて窒化処理をした後最終仕上焼鈍を施し、更
    にコーティング液を塗布し焼き付ける一連の一方向性電
    磁鋼板の製造において、コーティング焼き付け工程にお
    いて、焼き付け中の鋼板の伸びを0.03%以上、0.
    15%以下とし、冷却過程の400℃までの鋼板幅方向
    の温度勾配を1.5℃/cm以内とすることを特徴とする
    鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方
    法。
JP9451094A 1994-05-06 1994-05-06 鉄損及び磁歪特性の優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 Pending JPH07305115A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6387522B2 (en) 2000-05-30 2002-05-14 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet for low-noise transformer
US7456724B2 (en) 2000-12-28 2008-11-25 Nippon Steel Corporation Electrical steel sheet for low-noise transformer and low-noise transformer

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US6387522B2 (en) 2000-05-30 2002-05-14 Nippon Steel Corporation Grain-oriented electrical steel sheet for low-noise transformer
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040622