JPH0841541A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH0841541A
JPH0841541A JP17729694A JP17729694A JPH0841541A JP H0841541 A JPH0841541 A JP H0841541A JP 17729694 A JP17729694 A JP 17729694A JP 17729694 A JP17729694 A JP 17729694A JP H0841541 A JPH0841541 A JP H0841541A
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JP
Japan
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steel sheet
annealing
magnetic properties
silicon steel
cold rolled
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JP17729694A
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English (en)
Inventor
Takahide Shimazu
高英 島津
Kenji Kosuge
健司 小菅
Hiroaki Sato
浩明 佐藤
Original Assignee
Nippon Steel Corp
新日本製鐵株式会社
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な鉄スクラップを製鋼で利用出来、且つ
磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板を製造する技術を提
供する。 【構成】 重量%で、C≦0.005%、Si≦2%、
Mn≦1.5%、P≦0.2%、S≦0.025%、A
l≦1%、Sn≦0.2%、Cu≦0.3%、Ni≦
0.2%、Cr≦0.3%、V≦0.01%、B≦0.
006%、N≦0.004%とし、残部Feおよび不可
避的成分を含有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍す
ることを特徴とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
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、無方向性電磁鋼板の製
造に関わる。即ち、電気産業分野でのモータのコアに利
用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板である。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境の観点から、スクラップ
のリサイクルが大きな課題となってきた。このため、製
鉄業でいえば、鉄鉱石を高炉で還元した溶銑を製鋼原料
として使用する方法から自動車や空き缶などのスクラッ
プを多量消費する製鋼法に大きく転換する動きが始まっ
ている。このため、今後、市場の鉄スクラップを多量に
消費しようとする場合、不純物の混入はある程度避けら
れない。とくに、安価なスクラップを利用しようとする
と、例えば、電機製品からCu、食缶からSn、ステン
レス鋼板からNi,Crなどが混入する。即ち、これら
不純物を、機能商品としての無方向性電磁鋼板に対して
有効利用しなければならい。
【0003】一方、省エネルギーの観点からは、モータ
効率の改善が求められており、特に全周方向の磁束密度
向上要請が強い。従来、この技術として、例えば、特公
昭57−14411号公報がある。しかし、この技術は
高温のγ相まで温度を上げる必要があること、また例え
ば冷却速度をC:0.001%では6℃/min以下のと非
常に遅くする必要があり、連続焼鈍炉では不能なためコ
ストアップとなった。また、特開平2−54720号公
報では、同様にγ相で焼鈍するが昇温・冷却速度を速め
る技術が開示されている。しかし、この技術もγ相まで
の高温加熱と均熱15秒以上が必要なため、炉にとって
高温長時間の過酷な条件となり、鋼板の表面疵や炉設備
の短寿命によるコストアップが問題であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み、安価鉄スクラップを多量消費する道を切り開き、且
つ、優れた磁束密度と鉄損を有する無方向性電磁鋼板を
提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、重量%で、C ≦0.005%、 Si≦
2%、Mn≦1.5%、 P ≦0.2%、S ≦
0.025%、 Al≦1%、Sn≦0.2%、
Cu≦0.3%、Ni≦0.2%、 Cr≦0.3
%、V ≦0.01%、 B ≦0.006%、N
≦0.004%とし、残部Feおよび不可避的成分を含
有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍することを特徴
とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法で
ある。
【0006】本発明のポイントは、3点ある。まず第1
に、Cu,Sn,Ni,Crを含む系ではV量規制によ
り、磁気特性の劣化を防止すること。第2に、仕上焼鈍
をα+γ2相域で実施することにより、全周方向の磁束
密度を向上させること。第3に、このCu,Sn,N
i,Cr,Vを含む系において、α+γ2相域焼鈍の磁
気特性への効果が大きいことである。本発明は、これの
技術を総合することによって初めて、実行される。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。C量を
0.005%以下と限定したのは、これ以上のC量では
磁気時効による劣化が大きいためである。Si量を2%
以下に制限する。本発明は変態鋼を前提としているの
で、α+γ相が発生する2%以下のSi量とする。Mn
量を1.5%以下とする。Mnは熱延での赤熱脆性を防
止して熱延板の耳荒れを改善するのに有効であるが、多
すぎるとコストアップの問題があるので、1。5%以下
とする。
【0008】Pは客先での打ち抜きを容易にする。即
ち、鋼板のカエリやダレを少なくする。但し、添加コス
トの問題があるので、0.2%以下とする。S量を0.
025%以下に制限する。これを超えるとMnSの析出
物が生じ易く、焼鈍での結晶粒成長を阻害して鉄損を劣
化させるためである。Al量を1%以下とする。本発明
は変態鋼を前提としているので、α+γ相が発生する1
%以下のAl量とする。
【0009】Sn量は0.2%以下に限定する。0.2
%超ではスクラップ以外のSn原料を添加する必要があ
ってコストがかかるためである。Cu量を0.3%以下
に限定する。0.3%超ではスクラップ以外のCu原料
を添加する必要がありコストアップになるため0.3%
を上限とする。
【0010】Ni量を0.2%以下に限定する。0.2
%超では添加コストの問題があるため、0.2%以下と
する。Cr量を0.3%以下に限定する。0.3%超で
は添加コストの問題があるため、0.3%以下とする。
【0011】V量は0.01%以下に限定する。従来、
Sn,Cu,Ni,Crを含む成分系では、磁気特性が
著しく劣化する。しかし、V量が0.01%以下では、
この磁気特性の劣化が見られない。またV量が0.01
%を超えると、とくに(Mn,Cu)x Sが微細析出し
て結晶粒成長を阻害して、鉄損が劣化する。このため、
V量を0.01%以下に規制しなければならない。従
来、これら上述のSn,Cu,Ni,Cr,Vなどの複
合含有は磁気特性を劣化させるものとして知られていた
元素であるが、後述の冷延板に対する本発明の熱処理サ
イクルにより、逆に磁気特性を向上させるものである。
【0012】B量は0.006%以下に制限する。Bは
従来より、磁気特性を改善させる元素として知られてい
るが、0.006%以上では添加コストの問題があるの
で規制する。N量は0.004%以下に制限する。0.
004%以上では、ブリスターと称されるフクレ状の表
面欠陥が生じるためである。
【0013】製鋼の段階では、食缶、モータ、ダライ
粉、自動車のプレス屑など所謂、市中の安価スクラップ
を鉄原料として用いることが出来る。しかし、V量には
注意する必要がある。即ち、建材用の鉄にはVが含まれ
ていることがあるので、スクラップの選別使用まはた製
鋼処理段階での制御が望ましい。採用される製造プロセ
スは特に制限しないが例えば、公知の製鋼−熱延−冷延
−連続焼鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼
鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼鈍または製
鋼−熱延−冷延−連続焼鈍−冷延−連続焼鈍などであ
る。
【0014】本発明のα+γ2相域焼鈍の処理は、上記
工程の冷延後の連続焼鈍工程で採用される。焼鈍条件と
しては、α+γ2相域で焼鈍することが重要である。即
ち、焼鈍時の高温部分がα+γ2相域に入っている必要
があり、α単相でもγ単相でも所望の磁気特性が得られ
ない。昇温速度は急速加熱の方がα+γ2相域が拡大す
るので、工業的にはそのα+γ2相の温度域範囲に制御
し易いため容易である。従って、昇温温度は20℃/s
以上が好ましい。また、到達した最高温度での均熱時間
は生産性の観点から、短い方が例えば、30秒以内が好
ましい。更に均熱なしが好ましい。冷却速度は1℃/s
以上が、同じく生産性の面から好ましい。なお、最高到
達温度に達した後に冷却し、従来のα単相域で焼鈍する
ことにより、鋼板の形状矯正を行うと同時に変態歪を開
放することにより鉄損特性を向上させることも可能であ
る。α+γ2相域焼鈍のメタラジーとしては、未だ不明
確な部分があるので断言できないがCu,Sn,Ni,
Cr,Vの複合含有による変態発生核の変化が関連して
いると考えている。
【0015】加熱の方法は、公知の電気ヒータ、ガス加
熱、通電加熱、誘導加熱などで、冷却としてはガス冷
却、水冷、ロール冷却などが利用できる。また、炉の形
式としてはフローティングも有効である。焼鈍後は通常
の絶縁皮膜や接着皮膜を塗布・焼付けする。以下に、本
発明の実施例について具体的に説明する。
【0016】
【実施例】
〔実施例−1〕各種成分組成に溶解してから鋳造し、熱
延を1100℃で加熱し、仕上温度を870℃、巻取温
度600℃、厚み2.8mmの熱延板を作成した。次い
で、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷延板の成分
を表1に示す。この冷延板に対して、常温から970℃
までの平均昇温速度を50℃/sとし、970℃で4s
の均熱を実施後、15℃/sの平均冷速で冷却した。な
お、フォーマスタ試験(熱膨脹測定装置)によって、こ
れら成分系に関してこの熱処理サイクルでは、α+γ2
相域に到達していることを確認した。この試料を外径1
20mm×内径80mmのリング状に打抜、20枚積層して
一次捲線、二次捲線をそれぞれ200ターン施して、磁
気特性を測定した。結果を表2に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】本発明成分範囲の実験No.,で、優
れた磁気特性が得られた。一方、本発明成分に対して、
V量が外れている実験No.は磁気特性が不満足であ
った。また、Cu,Sn,Ni,Cr,Vを含まない実
験No.では磁気特性が若干不満である。
【0020】〔実施例−2〕2種類の成分組成に溶解し
て鋳造し、熱延を1100℃で加熱し、仕上温度を80
0℃、巻取温度700℃、厚み2.0mmの熱延板を作成
した。次いで、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷
延板の成分を表3に示す。この冷延板に対して、表4に
示す条件の昇温速度、到達温度、均熱時間と冷却速度を
振って実験した。この試料を外径120mm×内径80mm
のリング状に打抜、20枚積層して一次捲線、二次捲線
をそれぞれ200ターン施して、磁気特性を測定した。
結果を表4に示す。なお、表4の相はフォーマスタ試験
(熱膨脹測定装置)によって確認したものである。
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】表4に示す如く、本発明のα+γ2相域で
焼鈍したもののみで優れた磁気特性が得られた。また、
α単相域とγ単相域では、ややγ単相域で焼鈍したほう
が磁気特性が良かったが本発明のα+γ2相域焼鈍には
及ばない。以上の如く、本発明の成分組成範囲を含む無
方向性電磁鋼板で表面欠陥がなく、また優れた磁気特性
を有するものが得られた。
【0024】
【発明の効果】以上の如く、本発明はスクラップを利用
できると同時に、磁気特性も向上できる無方向性電磁鋼
板を提供できる。
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 (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 C ≦0.005%、 Si≦2%、 Mn≦1.5%、 P ≦0.2%、 S ≦0.025%、 Al≦1%、 Sn≦0.2%、 Cu≦0.3%、 Ni≦0.2%、 Cr≦0.3%、 V ≦0.01%、 B ≦0.006%、 N ≦0.004%とし、残部Feおよび不可避的成分
    を含有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍することを
    特徴とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
    法。
JP17729694A 1994-07-28 1994-07-28 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 Withdrawn JPH0841541A (ja)

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