JPH09316535A - 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents
磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法Info
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Abstract
る。 【解決手段】 C:0.01wt%以下、Si:1.0 wt%以下、
Mn:2.0 wt%以下、Al:0.2 〜1.5 wt%、P:0.3 wt%
以下およびREM :2〜80wtppm を含有し、かつ、円相当
径が1μm 以上の鋼中介在物につき、REM 含有介在物中
に占める窒化物と結合したREM 含有介在物の個数比率を
20%以上とする。
Description
低Si無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関するもの
である。無方向性電磁鋼板は、モータ、発電機および変
圧器などの鉄心材料として使用されている。特に、Si:
1.0 wt%以下の低Si無方向性電磁鋼板は、低コストであ
り、かつ、打ち抜き性が良好であるため、家電用電気機
器の鉄心材料として、一般に広く用いられている。
も省エネルギーの観点から高効率化のニーズが高まって
きており、低Si無方向性電磁鋼板の磁気特性の一層の向
上が要望されている。
方向性電磁鋼板の磁気特性の改善技術に関しては、たと
えば、特開昭62−180014号公報(鉄損が低くか
つ磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方
法)や、特開平2−263952号公報(磁束密度が高
くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板およびその製造方
法)には、Sn, Cuなどを含有させて磁気特性の向上をは
かる技術が提案開示されているが、これらとて近年の磁
気特性の要求レベルに十分に対応できるものではなかっ
た。
勢に鑑み、より優れる磁気特性を有する低Si無方向性電
磁鋼板ならびにその製造方法を提案することを目的とす
る。
性電磁鋼板の介在物と磁気特性との関係について詳細に
調査した結果、 ・REM 含有介在物が窒化物の析出核として作用するこ
と、 ・窒化物をREM 含有介在物上に粗大析出させることによ
り、磁気特性に有害な窒化物の微細析出物が減少し、磁
気特性が向上すること、 ・上記磁気特性の向上効果はSi:1.0 wt%以下の場合に
特に顕著であること、などを新規に知見し、この発明を
達成したものである。すなわち、その要旨とするところ
は以下の通りである。
下、Mn:2.0 wt%以下、Al:0.2 wt%以上、1.5 wt%以
下、P:0.3 wt%以下およびREM :2wtppm 以上、80wt
ppm 以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組
成になり、かつ、円相当径が1μm 以上の鋼中REM 含有
介在物につき、REM 含有介在物中に占める窒化物と結合
したREM 含有介在物の個数比率が20%以上であることを
特徴とする磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板(第1発
明)。
後鋳造してスラブとなし、直接あるいは冷却後再加熱し
たのち熱間圧延し、そのまままたは熱延焼鈍を経て1回
または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧延後、仕上げ焼
鈍を施す一連の工程により無方向性電磁鋼板を製造する
にあたり、溶鋼を溶製する際に、脱ガス−Al脱酸後、脱
硫剤を添加して溶鋼中のS量を調整したのちREM を添加
し、仕上げ焼鈍板での1μm 以上のREM 含有介在物中に
占める窒化物と結合したREM 含有介在物の個数比率を20
%以上にすることを特徴とする磁気特性に優れる無方向
性電磁鋼板の製造方法(第2発明)。
含有介在物とは、鋼板断面を観察した際の介在物断面の
円相当径(直径)が1μm 以上であって、かつREM (希
土類元素)がその一部あるいは全体にある介在物であ
る。
とにして以下に述べる。転炉−RH脱ガスにより表1に示
す5種類の溶鋼を溶製した。この溶製にあたってREM の
添加は脱ガス−Al脱酸後に行い、さらに、Al脱酸後REM
添加前に脱硫剤としてCaO フラックスの添加量を変化さ
せ、REM 添加前溶鋼のS量を12〜60wtppm の範囲に調整
した。
となし、熱間圧延後、900 ℃・2分間の熱間板焼鈍を施
したのち、酸洗し、冷間圧延により板厚:0.5 mmの冷延
板とした。その後、これらの冷延板に800 ℃の温度で15
秒間の仕上げ焼鈍を施し絶縁被膜を被成して製品とし
た。
析により鋼中介在物を調査するとともに、磁気特性とし
て鉄損(W15/50 )を測定した。なお、磁気測定に供し
た試片は、各製品からそれぞれせん断によりエプスタイ
ン試験片を採取したのち、750 ℃・2時間の歪取り焼鈍
を施した。
EPMA分析によれば、REM 含有介在物の一部は図1に示す
ようにREM 含有介在物(REM のオキシサルファイド・・
・REM −O−S)と窒化物(AlN)とが結合した複合介在
物(以下、この介在物を単に複合介在物という)となっ
ていることが分かった。ここで、図1は窒化物とREM 含
有介在物との複合介在物の形態を示す説明図である。
有介在物に占める複数介在物(サイズ1μm 以上)の個
数比率との関係のグラフを示す。図2から明らかなよう
に、REM 含有介在物に占める複合介在物の個数比率が20
%以上のとき鉄損が改善されることが分かる。
含有介在物に占める複合介在物の個数比率との関係のグ
ラフを示す。
が20〜40wtppm のとき、複合介在物の占める個数比率が
増加している。この理由は明らかでないが、REM 添加前
溶鋼のS含有量により、REM 含有介在物の組成あるいは
個数が変化し、これが影響したものと推定される。
介在物の個数比率が20%以上になると鉄損が改善される
ことについて、そのメカニズムは以下のように推定され
る。
鋳造される際ならびに熱延板が製造される際の冷却過程
で、それぞれγ−α変態を生じる。そして、γ相におけ
る窒化物の固溶度はα相のそれに比し大きい。そのた
め、γ−α変態にともなって、窒化物が比較的微細に析
出し、磁気特性を劣化させる。一方、REM 含有介在物
は、前掲図1に示したように窒化物の粗大析出核とな
る。したがって、γ−α変態にともなって窒化物の多く
がREM 含有介在物を核として粗大析出し、磁気特性に有
害な窒化物の微細析出物の生成が抑制されるものと推定
される。
の場合には、よく知られているように、α単相鋼であっ
て、高温であってもγ相を生成しない。そのため、冷却
過程でのγ−α変態がなく、それにともなう窒化物の微
細析出がないので、REM 含有介在物に占める複合介在物
の個数比率の増減は磁気特性に何ら影響を及ぼさない。
したがって、REM 含有介在物に占める複合介在物の個数
比率の制御はSi含有量が1.0 wt%以下の場合にのみ有効
である。
磁鋼板の成分組成ならびに製造条件について述べる。ま
ず、成分組成の限定理由について述べる。
で、その含有量は0.01wt%以下とする。
るが、含有量の増加にともない、磁束密度が劣化し、ま
た硬度上昇により打ち抜き精度が劣化するので、その含
有量の上限を1.0 wt%とする。
るが、含有量の増加にともない磁束密度が劣化する。し
たがって、その含有量の上限を2.0 wt%とする。
成分であり、0.2 wt%以上含有させないと、REM 含有介
在物に占める複合介在物の個数比率を20%以上にするこ
とができない。一方、含有量の増加にともない磁束密度
は劣化する。したがって、その含有量は0.2 wt%以上、
1.5 wt%以下とする。
量が0.3 wt%を超えると冷延性が劣化する。したがっ
て、その含有量の上限を0.3 wt%とする。
る。含有量が2wtppm 未満ではその効果に乏しく、80wt
ppm を超えるとREM 含有介在物(REM 介在物)自体によ
る磁気特性の劣化が生じる。したがって、その含有量は
2wtppm 以上、80wtppm 以下とする。
m 以上の径のREM 含有介在物中に占める複合介在物の個
数比率が20%以上であることを必須とする。これは前記
したように、複合介在物の個数比率が20%未満では鉄損
の改善が得られないためである。なお、S量は特に限定
しないが、100 ppm 以下とすることがのぞましい。
炉−脱ガスなどの常法の製鋼法により溶製した溶鋼を連
続鋳造あるいは造塊−分塊法によってスラブとする。
を金属MgやCaO 等の脱硫フラックスを添加して好適範囲
に調整することが極めて重要であり、このS量の調整に
より仕上げ焼鈍板でのREM 含有介在物中に占める複合介
在物の個数比率が20%以上になるようにする。
鋼のS量が複合介在物の個数比率に大きく影響するため
である。
他の成分(Si,AlおよびO等)の溶鋼中濃度やREM 添加
後鋳造までの時間などにより変化するので特定すること
は困難である。そこでこの発明では、より本質的な仕上
げ焼鈍板での鋼中のREM 含有介在物に占める複合介在物
の個数比率を規定するようにするものである。
を再加熱して熱間圧延する方法、あるいはスラブを再加
熱することなく直接熱間圧延する方法のいずれもが適用
できる。
度を必要とするときには、熱延板焼鈍あるいは熱延板巻
き取り時の自己焼鈍により熱延板の結晶粒を粗大化さ
せ、製品の集合組織を改善することが有効である。その
熱延板焼鈍は、箱焼鈍(例えば850 ℃×1時間)あるい
は連続焼鈍(例えば950 ℃×2分間)のいずれもが適応
できる。
上げ焼鈍を施し製品とする。この仕上げ焼鈍後は、公知
の方法により絶縁被膜を被成してもよい。また、仕上げ
焼鈍後、必要に応じて圧下率1〜15%の範囲のスキンパ
ス圧延を行うこともよい。
に調整した。その際、Al添加後CaO を投入し、しかるの
ちREM を添加して攪拌した。これらの溶鋼をそれぞれ連
続鋳造してスラブとし、再加熱後熱間圧延を施し熱延板
とした。
焼鈍を施し、酸洗後、冷間圧延を行って板厚:0.5 mmに
圧延したのち、それぞれ800 ℃・10秒間の仕上げ焼鈍を
施し製品とした。
および介在物調査を行うとともに、試験片採取後750 ℃
・2時間の歪取り焼鈍を行ったのち磁気特性を測定し
た。これらの調査結果を表2にまとめて示す。
する適合例は比較例に比し格段に優れる磁気特性を示し
ている。
M を含有させ、REM 含有介在物中に占める窒化物と結合
したREM 含有介在物の個数比率を特定するものであり、
この発明によれば、微細析出する窒化物が抑止されるこ
とにより、磁気特性が大幅に向上し、鉄心材料として家
電用電気機器類等の高効率化のニーズに有利に対応でき
る。
を示す説明図である。
合介在物の個数比率との関係のグラフである。
る複合介在物の個数比率との関係のグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】C:0.01wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.0 wt%以下、 Al:0.2 wt%以上、1.5 wt%以下、 P:0.3 wt%以下およびREM :2wtppm 以上、80wtppm
以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成に
なり、かつ、円相当径が1μm 以上の鋼中REM 含有介在
物につき、 REM 含有介在物中に占める窒化物と結合したREM 含有介
在物の個数比率が20%以上であることを特徴とする磁気
特性に優れる無方向性電磁鋼板。 - 【請求項2】C:0.01wt%以下、 Si:1.0 wt%以下、 Mn:2.0 wt%以下、 Al:0.2 wt%以上、1.5 wt%以下、 P:0.3 wt%以下およびREM :2wtppm 以上、80wtppm
以下を含有し、残部はFeおよび不可避的不純物の組成に
なる鋼を、溶製後鋳造してスラブとなし、直接あるいは
冷却後再加熱したのち熱間圧延し、そのまままたは熱延
焼鈍を経て1回または中間焼鈍を挟む2回以上の冷間圧
延後、仕上げ焼鈍を施す一連の工程により無方向性電磁
鋼板を製造するにあたり、 溶鋼を溶製する際に、脱ガス−Al脱酸後、脱硫剤を添加
して溶鋼中のS量を調整したのちREM を添加し、仕上げ
焼鈍板での1μm 以上のREM 含有介在物中に占める窒化
物と結合したREM 含有介在物の個数比率を20%以上にす
ることを特徴とする磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板
の製造方法。
Priority Applications (1)
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JP13165896A JP3430794B2 (ja) | 1996-05-27 | 1996-05-27 | 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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KR100398389B1 (ko) * | 1998-12-22 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 자기적특성이우수한무방향성전기강판의제조방법 |
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US7074843B2 (en) | 2001-08-27 | 2006-07-11 | Seiko Epson Corporation | Microencapsulated pigment, production process therefor, aqueous dispersion and ink jet recording ink |
JP2008000816A (ja) * | 2006-05-26 | 2008-01-10 | Nippon Steel Corp | 鋼の連続鋳造方法 |
US9085817B2 (en) | 2009-06-03 | 2015-07-21 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method thereof |
CN118531288A (zh) * | 2024-07-25 | 2024-08-23 | 湖南华菱涟源钢铁有限公司 | 基于稳定增氮的取向硅钢的制备方法及取向硅钢 |
-
1996
- 1996-05-27 JP JP13165896A patent/JP3430794B2/ja not_active Expired - Fee Related
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