JPH08157966A - フルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

フルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH08157966A
JPH08157966A JP6296778A JP29677894A JPH08157966A JP H08157966 A JPH08157966 A JP H08157966A JP 6296778 A JP6296778 A JP 6296778A JP 29677894 A JP29677894 A JP 29677894A JP H08157966 A JPH08157966 A JP H08157966A
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JP
Japan
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less
steel sheet
fullprocessed
transformation point
annealing
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JP6296778A
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English (en)
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Yoshihiko Oda
善彦 尾田
Kunikazu Tomita
邦和 冨田
Toshiharu Iizuka
俊治 飯塚
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、通常の設備を用い、特に厳しい製
造上の制約もなく、磁気特性に優れ、しかもその面内異
方性の小さいフルプロセス無方向性電磁鋼板を製造する
方法を提供することを目的とする。 【構成】 wt%で、C:0.005以下、Si:0.
01〜1.7、Mn:0.2〜2、P:0.2以下、
S:0.02以下、Al:0.004以下または0.1
〜0.5、N:0.005以下、Ni:0.05〜2.
0を含有し、かつSi+Al:1.7以下である鋼を用
い、最終仕上げ焼鈍をAc3変態点以上の温度領域で行
うフルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモーターなどの回転機器
用鉄心材料に用いられるフルプロセス無方向性電磁鋼板
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】モーター用鉄心材料としては、一般には
無方向性電磁鋼板が用いられているが、その電磁鋼板が
理想的な(100)〈uvw〉の集合組織を有すること
は稀で、実際には無方向性であっても比較的大きな鋼板
面内の結晶異方性を示し、したがってその磁気特性にも
比較的大きな鋼板面内の異方性(以下、面内異方性と呼
ぶ。)が存在している。このような面内異方性の大きな
材料は、モーターなどの回転機器用の鉄心に用いられる
と回転むらなどを引き起こすので好ましくなく、それ故
モーター特性の向上を図る一つの方法として、磁気特性
を劣化させずにこの面内異方性を低減することは非常に
有効である。
【0003】従来より無方向性電磁鋼板の面内異方性を
低減する方法として、特開平1ー92318号公報に
は、クロス圧延法が、また特公昭57ー14411号公
報などには、変態を利用する方法が提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1ー92318号公報に記載されたクロス圧延法を大量
生産用のタンデム圧延機に適用するのは困難であり、ま
た特公昭57ー14411号公報に記載された変態を利
用する方法では、Ac3変態点以上で仕上げ焼鈍し、そ
の後のγ→α変態時の冷却速度を非常に小さく制御する
必要があるが、その制御は難しく、かつ生産性も著しく
低下する。
【0005】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、通常の設備を用い、特に厳しい製造上
の制約もなく、磁気特性に優れ、しかもその面内異方性
の小さいフルプロセス無方向性電磁鋼板を製造する方法
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題は、wt%で、
Si:0.01〜1.7、Al:0.004以下または
0.1〜0.5、Ni:0.05〜2.0を含有し、か
つSi+Al:1.7以下である鋼を用い、最終仕上げ
焼鈍をAc3変態点以上の温度領域で行うことを特徴と
するフルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法により解
決される。
【0007】また、好ましくは、wt%で、C:0.0
05以下、Si:0.01〜1.7、Mn:0.2〜
2、P:0.2以下、S:0.02以下、Al:0.0
04以下または0.1〜0.5、N:0.005以下、
Ni:0.05〜2.0を含有し、かつSi+Al:
1.7以下である鋼を用い、最終仕上げ焼鈍をAc3変
態点以上の温度領域で行うフルプロセス無方向性電磁鋼
板の製造方法により解決される。
【0008】
【作用】表1に示す主としてNi量の異なる鋼1、4、
12を用い、仕上げ温度760℃で板厚2mmに熱間圧
延し、650℃で巻取り、酸洗後0.5mmに冷間圧延
し、750℃〜1050℃の温度範囲で通常の連続焼鈍
条件で仕上げ焼鈍を行った。そしてモーターなどの回転
機器用鉄心材料の磁気特性を評価するのに適したリング
試料(外径45mm、内径33mm)を作成し、1次1
00ターン、2次100ターンの巻線をし磁気測定を行
った。また1050℃焼鈍した試料については、圧延方
向(0°)および圧延方向から22.5°、45°、6
7.5°および90°傾いた方向から幅10mm、長さ
100mmの短冊状試料を切出し、磁気測定を行い、そ
の面内異方性を調査した。
【0009】
【表1】
【0010】図1にリング試料で測定した磁束密度B50
と鉄損値W15/50 の焼鈍温度依存性を示す。各鋼ともに
鉄損値W15/50 は、900℃ぐらいまでは温度上昇とと
もに単調に減少し、その後はほぼ一定値を示す。一方、
磁束密度B50は各鋼に含まれるNi量により異なった挙
動を示す。すなわちNiをほとんど含まない鋼1では、
850℃ぐらいまでほとんど変化せず、さらに焼鈍温度
を上げると急激に低下し、その後は除々に減少する傾向
が認められる。Niを0.50と1.00wt%含む鋼
4と12では、ともに950℃までは単調に減少し、図
中に示すAc3変態点を越えると急激に上昇し一定値に
なる。そしてNi量の多い鋼12のほうがその上昇量が
大きい傾向が認められる。
【0011】図2に1050℃焼鈍材の短冊状試料で測
定した磁束密度B50の圧延方向からの角度依存性を示
す。Niをほとんど含まない鋼1では、0°方向では非
常に高いB50を、45°方向では逆に著しく低い値を、
また90°方向ではほぼ両者の中間値を示し、大きな面
内異方性が認められる。一方、Niを0.50と1.0
0wt%含む鋼4と12では、角度に依らずほぼ一定値
を示し面内異方性が極めて小さい。これらの結果から、
その理由は明らかでないが、Niをある程度の量含む鋼
をAc3変態点以上で焼鈍すると(100)〈uvw〉
の集合組織が形成されることが推察される。また図1に
示すようにNiを含む鋼をAc3変態点以上で焼鈍する
と高いB50が得られるのはこの(100)〈uvw〉の
集合組織の形成によると考えられる。
【0012】上記のようなNiの効果が得られるNi量
の範囲を調べるため、wt%で、C:0.0031、S
i:0.31、Mn:0.25、P:0.10、S:
0.003、Al:tr.、N:0.0035を有する
鋼をベースとし、Ni量をtr.(traceの略)か
ら2.3wt%に変え、いずれのNi量に対してもAc
3変態点以上である1050℃の焼鈍を行い、リング試
料による磁気特性を測定した。
【0013】図3にリング試料で測定した磁束密度B50
と鉄損値W15/50 のNi量依存性を示す。Niを0.0
5wt%含むとB50は急激に上昇し、さらにNi量を増
やすと除々に増加し、2.0wt%近傍で飽和する。一
方、W15/50 はNi量が2.0wt%以下であれば、N
i量に依らず低い値を示すが、2.0wt%を越えると
急激に上昇する。
【0014】以上の結果より、Ni量の範囲を0.05
〜2.0wt%に、また焼鈍温度をAc3変態点以上に
限定する。
【0015】次に、Ni以外の成分の限定理由を以下に
説明する。 Si:鋼板の固有抵抗を上げ鉄損値を下げるために有効
な元素であり、その効果を引き出すには0.01wt%
以上含む必要がある。また1.7wt%を越えると変態
点がなくなり、本発明法を適用できない。したがって
0.01wt%以上1.7wt%以下に限定する。
【0016】Al:中途半端な量を含むと微細なAlN
が形成され磁気特性が劣化する。そのため0.004w
t%以下あるいは0.1wt%以上にする必要がある。
また0.5wt%を越えると磁束密度の低下が大きくな
る。したがって0.004wt%以下あるいは0.1w
t%以上0.5wt%以下に限定する。
【0017】Si+Al:1.7wt%を越えると変態
点がなくなるので1.7wt%以下に限定する。
【0018】また、上記以外の成分で、好ましい範囲は
以下のとおりである。 C:磁気特性に有害な元素であり、磁気時効の原因にも
なるので0.005wt%以下が好ましい。
【0019】Mn:熱間圧延時の赤熱脆性を防止するに
は0.2wt%以上含む必要がある。また2wt%を越
えると磁気特性が劣化する。したがって0.2wt%以
上2wt%以下が好ましい。
【0020】S:磁気特性に有害なMnSなどを形成す
るので0.02wt%以下にすることが好ましい。
【0021】P:鋼板の打抜き性を向上するために必要
な元素であるが、0.2wt%を越えると磁束密度が低
下するので0.2wt%以下にすることが好ましい。
【0022】N:磁気特性にとっては少ないほど好まし
い元素であるので、実用的な面から0.005wt%以
下にすることが好ましい。
【0023】なお成分以外の製造条件については、前記
した最終の仕上げ焼鈍の温度をAc3変態点以上にする
以外、特に限定する必要はない。また最終の仕上げ焼鈍
後に軽圧延を施すセミプロセス電磁鋼板に本発明法を適
用すると、その後の歪み取り焼鈍で大きな異方性が生じ
るので、本発明はその対象をフルプロセス電磁鋼板に限
定する。ただし集合組織が変化しないような低温での歪
み取り焼鈍を行うような場合はこの限りではない。
【0024】
【実施例】表1に示す鋼1〜18を用い、仕上げ温度7
60℃で板厚2mmに熱間圧延し、650℃で巻取り、
酸洗後0.5mmに冷間圧延し、焼鈍温度を変えて通常
の連続焼鈍を行った。そして外径45mm、内径33m
mのリング試料を作成し、1次100ターン、2次10
0ターンの巻線をし、磁気特性を測定した。また通常磁
束密度が最も高くなる圧延方向および最も低くなる圧延
方向から45°傾いた方向の磁束密度すなわちB50(0
°)とB50(45°)を、幅10mm、長さ100mm
の短冊状試料を用いて測定し、両者の差ΔB50=B
50(0°)−B50(45°)から面内異方性の大きさを
評価した。
【0025】結果を表2に示す。本発明範囲であるNi
量を含み、かつAc3変態点以上で焼鈍すると、面内異
方性が著しく小さくなり、しかも1.75T以上の高B
50、5.30w/kg以下の低W15/50 が得られ、良好
な磁気特性を示す。Ni量が本発明範囲より少ないと、
鋼1、2のように面内異方性が大きく、しかもB50
1.71Tと低く、十分なものが得られない。またNi
量が本発明範囲より多いと、鋼17に示すように、小さ
な面内異方性を示し、1.80Tの高B50が得られる
が、W15/50 は6.25w/kgと大きく問題となる。
Ni量が本発明範囲内であっても、焼鈍温度がAc3変
態点未満である場合や、Si+Al量が1.7wt%を
越えて変態点がない場合は、面内異方性が大きく、しか
も低B50、高W15/50 となり十分な磁気特性が得られな
い。
【0026】
【表2】
【0027】なお、Sb、Sn、B、Zrなどを含有さ
せ磁気特性の向上を図っても、小さな面内異方性は維持
されるのでなんら差し支えない。また焼鈍は箱焼鈍法で
も、磁気特性の絶対値は若干変わるが、小さな面内異方
性は維持されるので、生産性を度外視すれば特に問題と
なることはない。
【0028】
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、通常の設備を用い、特に厳しい製造上の制約
のなく、磁気特性に優れ、しかもその面内異方性の小さ
いフルプロセス無方向性電磁鋼板を製造する方法を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Ni量の異なる鋼の磁束密度B50と鉄損値W
15/50 の焼鈍温度依存性を示す図である。
【図2】Ni量の異なる鋼の磁束密度B50の圧延方向か
らの角度依存性を示す図である。
【図3】磁束密度B50と鉄損値W15/50 のNi量依存性
を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 wt%で、Si:0.01〜1.7、A
    l:0.004以下または0.1〜0.5、Ni:0.
    05〜2.0を含有し、かつSi+Al:1.7以下で
    ある鋼を用い、最終仕上げ焼鈍をAc3変態点以上の温
    度領域で行うことを特徴とするフルプロセス無方向性電
    磁鋼板の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記鋼が、wt%で、C:0.005以
    下、Si:0.01〜1.7、Mn:0.2〜2、P:
    0.2以下、S:0.02以下、Al:0.004以下
    または0.1〜0.5、N:0.005以下、Ni:
    0.05〜2.0を含有し、かつSi+Al:1.7以
    下である請求項1記載のフルプロセス無方向性電磁鋼板
    の製造方法。
JP6296778A 1994-11-30 1994-11-30 フルプロセス無方向性電磁鋼板の製造方法 Pending JPH08157966A (ja)

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Effective date: 20010529