JPH10102148A - 磁気特性に優れる含Al方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性に優れる含Al方向性けい素鋼板の製造方法Info
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- JPH10102148A JPH10102148A JP8252764A JP25276496A JPH10102148A JP H10102148 A JPH10102148 A JP H10102148A JP 8252764 A JP8252764 A JP 8252764A JP 25276496 A JP25276496 A JP 25276496A JP H10102148 A JPH10102148 A JP H10102148A
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Abstract
素鋼板の製造方法において、最終冷延直前の焼鈍を低温
化して、トータルコスト低減、磁気特性向上を図る。 【解決手段】 けい素鋼スラブとしてCuを含有するもの
を用いる。熱間圧延の際に、AlN の安定微細析出処理を
行う。冷間圧延工程と組み合わせる焼鈍工程のうち、処
理温度が最も高い焼鈍工程の焼鈍を、その焼鈍温度の変
化に対する一次再結晶焼鈍後の平均結晶粒径の変化が正
の値になる温度範囲で行う。
Description
板の製造方法に関し、特に最終冷延前の焼鈍温度を低下
させても優れた磁気特性を安定して得ることのできる方
法を提案しようとするものである。
に際しては、Al、Mn、N、Se、S等のインヒビター成分
を含有するけい素鋼スラブを加熱後に熱間圧延を行い、
次いで1回又は複数回の焼鈍工程と1回又は複数回の冷
間圧延工程とを組み合わせて施した後、一次再結晶焼鈍
を行い、その後に焼鈍分離剤を塗布してから二次再結晶
焼鈍が行うのが一般的である。すなわち、MnS 、MnSe、
AlN 又はSb、Sn、Cu等のインヒビターを鋼中に微細に分
散させて、このインヒビターの作用により二次再結晶焼
鈍時に、結晶粒を磁化容易軸が圧延方向に向かうゴス方
位に高度に揃えるのである。
術にあっては、特公昭46−23820号公報等に開示
されているように、最終冷延前の焼鈍工程において、そ
の高温均熱時にAlN を一旦解離固溶させ、引き続く冷却
過程で微細なAlN として析出させるのが通例であった。
これは、AlN の構成成分である窒素が高移動性の成分で
あることから、MnS 、MnSe等のように熱間圧延段階での
微細析出が困難であることに由来する。
温に耐え得る炉を建設する費用が嵩むばかりか、燃料費
等の操業コストも加速度的な上昇を伴うのでランニング
コストも増大する。また、AlN の固溶急冷のための冷却
設備を要し、更に、高温焼鈍に伴う組織の粗大化に起因
して、一次再結晶粒におけるゴス方位粒の分布が不均一
になる等の問題点があった。
の焼鈍を低温化することが従来から考えられ、実際に、
AlN が固溶する高温の温度範囲のうち、可能な限り低温
で行うことが試みられた(例えば、特公平2−2672
33号公報)。しかしこのような温度領域での焼鈍で
は、温度を低下させたとはいえ、まだまだ高温であり、
温度低下による効果が十分ではなく、しかも、良好な磁
気特性が安定して得られなくなるという弊害を生じる。
好な磁気特性を安定して得つつ、最終冷延前の焼鈍の十
分な低温化を達成する含Al方向性けい素鋼板の製造方法
を提案することにある。
試みられたような、AlN が固溶する温度範囲のうち可能
な限り低温での焼鈍、すなわち、温度の上昇に対して一
次再結晶粒径が減少する温度範囲での焼鈍から、焼鈍温
度を大幅に低下させることを可能にすべく、鋭意研究を
重ねた。その結果、AlN を熱延段階で微細分散させ、そ
の後の焼鈍工程では単に組織制御と炭化物制御のみに特
化させることによって、この焼鈍工程ではAlN インヒビ
ター固溶のための高温を必要せず、短時間化を可能にし
て、しかも、均一なゴス方位核の空間分散が一次再結晶
組織にて得られるとにより、良好な磁気特性を安定して
得ることができるとの新規知見を得た。この新規知見に
基づき、更に研究開発を進め、AlN を熱延段階で微細分
散させるこの発明に得るに至った。
%を含み、かつAl及びNをインヒビター成分として含有
するけい素鋼スラブに熱間圧延を行い、次いで1回又は
複数回の焼鈍工程と1回又は複数回の冷間圧延工程とを
組み合わせて施した後、一次再結晶焼鈍を行い、その後
に焼鈍分離剤を塗布してから二次再結晶焼鈍を行う方向
性けい素鋼板の製造方法において、上記けい素鋼スラブ
としてCuを含有するものを用い、上記冷間圧延工程と組
み合わせる焼鈍工程のうち、処理温度が最も高い焼鈍工
程の焼鈍を、その焼鈍温度の変化に対する一次再結晶焼
鈍後の平均結晶粒径の変化が正の値になる温度範囲で行
うことを特徴とする磁気特性に優れる含Al方向性けい素
鋼板の製造方法である。
工程のうち、処理温度が最も高い焼鈍工程の焼鈍は、Al
N を本質的に固溶させない低温焼鈍であること、熱間圧
延後の熱延板において、析出Mn量を0.005 wt%以下、析
出Cu量を0.01wt%以上とすること、けい素鋼スラブとし
てSeを0.01wt%以上含有するものを用い、かつ、2回の
焼鈍工程と2回の冷間圧延工程とを組み合わせて施し、
この第2回目の焼鈍工程の焼鈍温度が、処理温度が最も
高い焼鈍工程であること、及び熱間圧延に先立ち、誘導
加熱によりスラブを1350℃以上に加熱することが、有利
に適合する。
ために、最終冷延直前の焼鈍の前段階、すなわち熱延工
程あるいは最初の加熱工程の時点で良好なAlN 分散を得
ることによって、引き続く焼鈍工程ではAlN を固溶する
ことなく、わずかなオストワルド成長を起こす範囲に止
め、これにより良好な組織制御と炭化物制御を可能なら
しめ、優れた一次再結晶状態を得て良好な製品磁気特性
を発現させるものである。すなわち、最終冷延前の焼鈍
の役割を、再結晶と炭化物制御とに特化させるという新
規な製造工程である。
の安定微細析出させるようにする。具体的には、熱延板
時点でのMn析出量を0.005 wt%以下とし、Cu析出量を0.
01wt%以上とする。これにより、一次再結晶焼鈍板にお
ける表層から1/5 板厚における断面において先鋭なるゴ
ス核を富化し、かつ、それらの空間分布を均一にならし
めるのである。
固溶することなく、わずかなオストワルド成長を起こす
温度範囲にあるか否かの確認方法としては、一次再結晶
粒径の最終冷延前焼鈍の温度依存性を指標とすることが
できるので、この発明でもこの方法を採用する。すなわ
ち、この焼鈍温度を上昇させたときに、平均一次再結晶
粒径が増大する温度範囲では、その焼鈍温度の変化に対
する一次再結晶焼鈍後の平均結晶粒径の変化が正の値に
なり、かかる温度範囲ではAlN を固溶することなく、わ
ずかなオストワルド成長を起こす温度範囲になる。
Cu量、析出Mn量の分析法としては、MA系電解抽出ろ過
後、HNO3+HCl 混酸溶解してICP分析する方法を用い
ることができる。
は、Siを1.5 〜4.5 wt%含有するものとする。Si量は少
な過ぎると磁気特性が劣化するために下限を1.5 wt%と
した。また、Si量が、多過ぎると冷延性が阻害されるた
め、4.5 wt%を上限とした。
あり、この脆性の観点からは0.02wt%程度以上の添加が
推奨される。しかし、0.1 wt%以上添加すると、析出Mn
量が増えて所望の効果が得られないため、好ましくな
い。すなわち、熱延板段階での析出Mn量が0.005 wt%を
超えると粗大なMn化合物が増え、AlN を粗大析出する傾
向があるためである。このように熱延板段階での析出Mn
量を0.005 wt%以下にするには、後述するように低温域
(1100℃以下)で長時間熱延したり、1200℃から1100℃
の温度範囲を急冷して滞留時間を減らしたり、誘導加熱
により1350℃以上の高温で熱延前の加熱をすることが好
ましい。これは、安定した均一加熱により残存析出Mnを
均一に固溶できるからである。
量は、かかるAl、N量の変化により焼鈍温度の最適値は
異なるが、かかる焼鈍温度により含有量の範囲は定める
必要はない。概ねAl:0.01〜0.1 wt%、N:30〜120 pp
m 程度が適当である。
ある。Cuは、熱延板段階で0.01wt%以上析出させること
が望ましい。これは、Cux S 、Cux Seの存在下ではAlN
が複合析出して高度に微細析出するとともに安定化する
ためである。このCu化合物の析出量は、低温域で熱延す
ること等により増大させることができる。かかる所定量
のCuを析出させるためには、スラブ中のCu量は0.02wt%
以上が好ましく、また、0.3 wt%を超えると熱間での脆
化が生じるため、上限は0.3 wt%程度が望ましい。この
発明で熱延板段階でのCuの析出量を0.01wt%以上とする
ことにより、磁気特性が安定化する理由は定かではない
が、おそらく、CuとAlN とが複合微細析出することによ
り、AlN の析出状態を安定なエネルギー状態とし、焼鈍
時の固溶を抑制するものと考えられる。そのため、この
発明のように最終冷延直前の焼鈍ではAlN を固溶−微細
分散させる必要がないため従来よりも更に低温領域で行
うことが可能で、AlN は本質的に変化させずに、金属組
織制御を可能ならしめるものと考えられる。
S、Se、Sb、Sn、Bi等は、従来公知の含有量の範囲で任
意に含有させることが可能である。
行い、次いで1回又は複数回の焼鈍工程と1回又は複数
回の冷間圧延工程とを組み合わせて施す。この熱間圧延
に際しては、所定量のCu析出物を有利に析出させるため
に、低温域(1100℃以下)で長時間熱延したり、1200℃
以下の温度範囲を急冷して滞留時間を減らしたり、誘導
加熱により1350℃以上の高温で熱延前の加熱をすること
が好ましい。
程の中での最高焼鈍温度は、その焼鈍温度の変化に対す
る一次再結晶焼鈍後の平均結晶粒径の変化が正の値にな
る温度範囲であり、具体的には、Al量、N量にもよるが
概ね800 〜1100℃に低温化が可能である。また、焼鈍時
間は10〜60s と短時間化が可能である。かかる焼鈍は通
常、最終冷延直前の焼鈍であり、単に組織制御と炭化物
制御のみに特化させることができる。かくして、組織を
均一再結晶の状態に、炭化物を固溶又は微細析出の状態
に制御するので、磁気特性の向上に有利である。
法の場合は熱延板焼鈍が、冷延2回法の場合は中間焼鈍
が該当する。冷延2回法の場合でも熱延板焼鈍を実施す
ることができることは、いうまでもない。
有するものを用い、かつ、2回の焼鈍工程と2回の冷間
圧延工程とを組み合わせて施し、この第2回目の焼鈍工
程の焼鈍温度が、処理温度が最も高い焼鈍工程であるこ
とは、第1回目の焼鈍工程で、不要なインヒビター劣化
を生じないために好ましい。
い、その後に焼鈍分離剤を塗布してから二次再結晶焼鈍
を行う。また、抑制力の付加技術として、鋼板を途中工
程で窒化させる技術においても、この発明による制御技
術は有効である。
%、Se:0.02wt%、Si:3.3 wt%、Al:0.03wt%、N:
0.01wt%及びSb:0.03wt%を含有するけい素鋼スラブを
誘導加熱により1400℃に加熱した後、2.5 mmの板厚に熱
間圧延し、その際、1200℃から1100℃の温度範囲を急冷
して滞留時間を減らすことによりMnを0.002 wt%、Cuを
0.03wt%析出させ、次いで1000℃,1min の熱延板焼鈍
を行ってから1.7 mm厚まで冷間圧延後、組織制御と炭化
物制御のための1040℃で20sec の中間焼鈍を行い、0.23
mm厚まで最終冷延後、850 ℃で一次再結晶焼鈍を行い、
焼鈍分離剤を鋼板表面に塗布してから、二次再結晶焼鈍
を行った(適合例)。
一次再結晶粒径の変化を調べ、その結果をプロットして
図1に示す。図1から分かるように、中間焼鈍温度が10
40℃近辺では中間焼鈍温度の上昇に伴い一次再結晶粒径
が増大している。また、このときの製品の磁束密度B8
の変化を、中間焼鈍温度をパラメータとして図2に示
す。図2より、1200℃付近の高温で中間焼鈍を行うと磁
気特性は劣化し、更にAlN の固溶域である1250℃では再
び磁気特性が回復するが、この発明に従う低温域での特
性値には及ばない。図3に、各温度で中間焼鈍−急冷後
の試料の析出Al量を示す1250℃では析出Alは検出され
ず、AlN が固溶状態であることがわかる。
て、熱延工程を高温で行い(仕上温度1160℃)、急冷−
巻取りをする以外は同一工程を施した。熱延板段階での
Mn析出量は0.008wt%、Cu析出量は0.005 wt%であっ
た。図4に中間焼鈍温度と一次再結晶粒径との関係を調
べた結果を示す。一次再結晶粒径は、中間焼鈍温度に対
してほとんど変化せず、粗大なものであった。図5に、
中間焼鈍温度と磁気特性との関係を示す。
%、Al:0.03wt%、N:0.008 wt%、S:0.01wt%、M
n:0.1 wt%及びCu:0.05wt%を含むスラブを1220℃に
加熱して熱延し、2.0mmの熱延板に仕上げた。このと
き、1200〜1100℃の温度範囲における板厚を減らした状
態で、水冷を行うことにより冷却を強化し、熱延板段階
でのMn析出量を0.002 wt%、Cu析出量を0.02wt%とし
た。この熱延板を1050℃で熱延板焼鈍し、次いで1回の
冷延で0.23mmに仕上げた後、一次再結晶焼鈍を800 ℃で
行い、公知の方法で窒化した後、二次再結晶焼鈍を行っ
た。この場合の熱延板焼鈍温度に対する一次再結晶粒の
平均粒径の変化を図6に示す。熱延板焼鈍の上昇に応じ
て一次再結晶粒径が増大する1050℃での熱延板焼鈍によ
り、B8 :1.94Tが得られた。
際に、AlN の安定微細析出処理を行って、冷間圧延工程
と組み合わせる焼鈍工程のうち、処理温度が最も高い焼
鈍工程の焼鈍を、その焼鈍温度の変化に対する一次再結
晶焼鈍後の平均結晶粒径の変化が正の値になる温度範囲
で行うことにより、かかる焼鈍に要する設備費、ランニ
ングコストの低減を図りながら、従来以上の良好な磁気
特性を有する方向性けい素鋼板を得ることができる。
粒径との関係を示すグラフである。
性との関係を示すグラフである。
Al析出量との関係を示すグラフである。
径との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
粒径との関係を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 Si:1.5 〜4.5 wt%を含み、かつAl及び
Nをインヒビター成分として含有するけい素鋼スラブに
熱間圧延を行い、次いで1回又は複数回の焼鈍工程と1
回又は複数回の冷間圧延工程とを組み合わせて施した
後、一次再結晶焼鈍を行い、その後に焼鈍分離剤を塗布
してから二次再結晶焼鈍を行う方向性けい素鋼板の製造
方法において、 上記けい素鋼スラブとしてCuを含有するものを用い、 上記冷間圧延工程と組み合わせる焼鈍工程のうち、処理
温度が最も高い焼鈍工程の焼鈍を、その焼鈍温度の変化
に対する一次再結晶焼鈍後の平均結晶粒径の変化が正の
値になる温度範囲で行うことを特徴とする磁気特性に優
れる含Al方向性けい素鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 冷間圧延工程と組み合わせる焼鈍工程の
うち、処理温度が最も高い焼鈍工程の焼鈍は、AlN を本
質的に固溶させない低温焼鈍であることを特徴とする請
求項1記載の磁気特性に優れる含Al方向性けい素鋼板の
製造方法。 - 【請求項3】 熱間圧延後の熱延板において、析出Mn量
を0.005 wt%以下、析出Cu量を0.01wt%以上とすること
を特徴とする請求項1又は2記載の磁気特性に優れる含
Al方向性けい素鋼板の製造方法。 - 【請求項4】 けい素鋼スラブとしてSeを0.01wt%以上
含有するものを用い、かつ、2回の焼鈍工程と2回の冷
間圧延工程とを組み合わせて施し、この第2回目の焼鈍
工程の焼鈍温度が、処理温度が最も高い焼鈍工程である
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の
磁気特性に優れる含Al方向性けい素鋼板の製造方法。 - 【請求項5】 熱間圧延に先立ち、誘導加熱によりスラ
ブを1350℃以上に加熱することを特徴とする請求項1〜
4のいずれか1項に記載の磁気特性に優れる含Al方向性
けい素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25276496A JP4196416B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 含Al方向性けい素鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10102148A true JPH10102148A (ja) | 1998-04-21 |
JP4196416B2 JP4196416B2 (ja) | 2008-12-17 |
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ID=17241976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP25276496A Expired - Fee Related JP4196416B2 (ja) | 1996-09-25 | 1996-09-25 | 含Al方向性けい素鋼板の製造方法 |
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JP (1) | JP4196416B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017101311A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
CN114635027A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种稳定低温高磁感取向硅钢AlN抑制力的常化工艺 |
-
1996
- 1996-09-25 JP JP25276496A patent/JP4196416B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2017101311A (ja) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
CN114635027A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-06-17 | 安阳钢铁股份有限公司 | 一种稳定低温高磁感取向硅钢AlN抑制力的常化工艺 |
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