JPH1030156A - 磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造法 - Google Patents
磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造法Info
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- JPH1030156A JPH1030156A JP8186468A JP18646896A JPH1030156A JP H1030156 A JPH1030156 A JP H1030156A JP 8186468 A JP8186468 A JP 8186468A JP 18646896 A JP18646896 A JP 18646896A JP H1030156 A JPH1030156 A JP H1030156A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は磁束密度が高く鉄損の低い無方向性
電磁鋼板およびその製造法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 鋼中に重量％で１．９％＜Ｓｉ≦３．５
％、０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、０．１％≦Ｍｎ≦１．
０％、Ｃ≦０．００３０％、Ｎ≦０．００３０％、Ｓ≦
０．００３０％を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物からなる無方向性電磁鋼板および、同成分のスラブ
を用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍１回の冷間
圧延工程を施し次いで仕上焼鈍を施すか、その後更にス
キンパス圧延工程を施す無方向性電磁鋼板の製造方法に
おいて、熱延板焼鈍をＡｃ1 点以下７００℃以上で３０
分以上１００時間箱焼鈍により施すか、Ａｃ1 点以下８
００℃で３０秒以上５分以下連続焼鈍により施し、更に
その熱延板焼鈍を９０％以上の体積分率の水素を含有す
る雰囲気中で行う事を特徴とする無方向性電磁鋼板の製
造法。
電磁鋼板およびその製造法を提供することを目的とす
る。 【解決手段】 鋼中に重量％で１．９％＜Ｓｉ≦３．５
％、０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、０．１％≦Ｍｎ≦１．
０％、Ｃ≦０．００３０％、Ｎ≦０．００３０％、Ｓ≦
０．００３０％を満足し、残部がＦｅおよび不可避的不
純物からなる無方向性電磁鋼板および、同成分のスラブ
を用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍１回の冷間
圧延工程を施し次いで仕上焼鈍を施すか、その後更にス
キンパス圧延工程を施す無方向性電磁鋼板の製造方法に
おいて、熱延板焼鈍をＡｃ1 点以下７００℃以上で３０
分以上１００時間箱焼鈍により施すか、Ａｃ1 点以下８
００℃で３０秒以上５分以下連続焼鈍により施し、更に
その熱延板焼鈍を９０％以上の体積分率の水素を含有す
る雰囲気中で行う事を特徴とする無方向性電磁鋼板の製
造法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器の鉄心材
料として用いられる、磁束密度が高く、鉄損が低い優れ
た磁気特性を有する無方向性電磁鋼板の製品および製造
方法に関するものである。
料として用いられる、磁束密度が高く、鉄損が低い優れ
た磁気特性を有する無方向性電磁鋼板の製品および製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気機器、特に無方向性電磁鋼板
がその鉄心材料として使用される回転機および中、小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力、エネルギー
節減、更にはフロンガス規制等の地球環境保全の動きの
中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。このた
め、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、すな
わち、高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強ま
ってきている。
がその鉄心材料として使用される回転機および中、小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力、エネルギー
節減、更にはフロンガス規制等の地球環境保全の動きの
中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。このた
め、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、すな
わち、高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強ま
ってきている。
【０００３】ところで、無方向性電磁鋼板の低鉄損化を
目的に従来、電気抵抗増大による渦電流損低減の観点か
らＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める方法がとられて
きた。しかし、この方法では鉄損の低下と同時に磁束密
度が著しく低下する問題があり、高Ｓｉ系無方向性電磁
鋼板は低鉄損ながら低Ｓｉ系のローグレード無方向性電
磁鋼板に磁束密度の点で及ばず、低鉄損かつ高磁束密度
の無方向性電磁鋼板の実現には限界があった。高Ｓｉ系
無方向性電磁鋼板ではこのような問題点の克服のため
に、冷延前結晶組織を粗大化させて圧延・再結晶集合組
織の改善を図ることにより磁束密度の改善を図る方法が
行われてきた。
目的に従来、電気抵抗増大による渦電流損低減の観点か
らＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高める方法がとられて
きた。しかし、この方法では鉄損の低下と同時に磁束密
度が著しく低下する問題があり、高Ｓｉ系無方向性電磁
鋼板は低鉄損ながら低Ｓｉ系のローグレード無方向性電
磁鋼板に磁束密度の点で及ばず、低鉄損かつ高磁束密度
の無方向性電磁鋼板の実現には限界があった。高Ｓｉ系
無方向性電磁鋼板ではこのような問題点の克服のため
に、冷延前結晶組織を粗大化させて圧延・再結晶集合組
織の改善を図ることにより磁束密度の改善を図る方法が
行われてきた。
【０００４】特公昭６２−６１６４４号公報には熱延終
了温度を１０００℃以上とすることにより熱延結晶組織
の粗大化を図り仕上焼鈍を省略すると共に冷延前結晶組
織を粗大化する方法が開示されている。しかしながら実
際の仕上熱延機においては、噛み込み時の圧延速度と定
常圧延状態の圧延速度が異なることから、コイル長手方
向の温度分布を解消することが困難であり、コイル長手
方向で磁気特性が変動するという不利益があった。
了温度を１０００℃以上とすることにより熱延結晶組織
の粗大化を図り仕上焼鈍を省略すると共に冷延前結晶組
織を粗大化する方法が開示されている。しかしながら実
際の仕上熱延機においては、噛み込み時の圧延速度と定
常圧延状態の圧延速度が異なることから、コイル長手方
向の温度分布を解消することが困難であり、コイル長手
方向で磁気特性が変動するという不利益があった。
【０００５】一方、熱延板焼鈍工程追加によるコストア
ップ上昇を抑え、冷延前結晶組織の粗大化を図る手法と
して、７００℃〜１０００℃の高温で熱延板を巻取り、
これをコイルの保有熱で焼鈍する自焼鈍法が特開昭５４
−７６４２２号公報、特開昭５８−１３６７１８号公報
に開示されている。しかしながらこれらの先願における
実施例においても同様の理由により自己焼鈍はすべてα
相域で行っており、冷延前結晶組織の粗大化には限度が
あった。
ップ上昇を抑え、冷延前結晶組織の粗大化を図る手法と
して、７００℃〜１０００℃の高温で熱延板を巻取り、
これをコイルの保有熱で焼鈍する自焼鈍法が特開昭５４
−７６４２２号公報、特開昭５８−１３６７１８号公報
に開示されている。しかしながらこれらの先願における
実施例においても同様の理由により自己焼鈍はすべてα
相域で行っており、冷延前結晶組織の粗大化には限度が
あった。
【０００６】特公平８−３２９２７号公報にはＣ＜０．
０１％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜１．
５％、Ａ：０．１〜１．０％、Ｐ：０．００５〜０．０
１６％、Ｓ＜０．００５％を含有する鋼からなる熱延板
酸洗後５〜２０％の圧下率で冷間圧延し、これを８５０
〜１０００℃で０．５〜１０分あるいは７５０〜８５０
℃にて１〜１０時間熱延板焼鈍を行い、次いで最終焼鈍
する技術が開示されている。この方法においては、従来
の熱延板焼鈍法に比べて磁束密度の向上が十分でなく、
昨今の需要家の無方向性電磁鋼板磁気特性向上に対する
要請にはこたえうるものではなかった。
０１％、Ｓｉ：０．５〜３．０％、Ｍｎ：０．１〜１．
５％、Ａ：０．１〜１．０％、Ｐ：０．００５〜０．０
１６％、Ｓ＜０．００５％を含有する鋼からなる熱延板
酸洗後５〜２０％の圧下率で冷間圧延し、これを８５０
〜１０００℃で０．５〜１０分あるいは７５０〜８５０
℃にて１〜１０時間熱延板焼鈍を行い、次いで最終焼鈍
する技術が開示されている。この方法においては、従来
の熱延板焼鈍法に比べて磁束密度の向上が十分でなく、
昨今の需要家の無方向性電磁鋼板磁気特性向上に対する
要請にはこたえうるものではなかった。
【０００７】一方で、成分制御による磁気特性向上の観
点からは、鉄損低減の為に、単にＳｉあるいはＡｌ等の
含有量を高めるのみではなく、特公平６−８０１６９号
公報に記載されているように、ＭｎおよびＳの低減によ
る高純度鋼化により析出物の無害化を図る方法が開示さ
れている。しかしながら鋼の高純化のみでは磁束密度の
改善は不十分であり、鉄損と磁束密度の両者の優れた無
方向性電磁鋼板の開発には限界があった。
点からは、鉄損低減の為に、単にＳｉあるいはＡｌ等の
含有量を高めるのみではなく、特公平６−８０１６９号
公報に記載されているように、ＭｎおよびＳの低減によ
る高純度鋼化により析出物の無害化を図る方法が開示さ
れている。しかしながら鋼の高純化のみでは磁束密度の
改善は不十分であり、鉄損と磁束密度の両者の優れた無
方向性電磁鋼板の開発には限界があった。
【０００８】また更に、一次再結晶集合組織を改善する
ことで無方向性電磁鋼板の磁気特性を改善する方法とし
て、特開昭５５−１５８２５２号公報のごとくＳｎ添
加、特開昭６２−１８００１４号公報のときＳｎ，Ｃｕ
添加、もしくは特開昭５９−１００２１７号公報のごと
きＳｂ添加による集合組織の改善による磁気特性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造法が開示されている。しかし
ながら、これらの集合組織制御元素であるＳｎ，Ｃｕも
しくはＳｂ等の添加をもってしても昨今の需要家の高磁
束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の要求には応えることが
出来なかった。
ことで無方向性電磁鋼板の磁気特性を改善する方法とし
て、特開昭５５−１５８２５２号公報のごとくＳｎ添
加、特開昭６２−１８００１４号公報のときＳｎ，Ｃｕ
添加、もしくは特開昭５９−１００２１７号公報のごと
きＳｂ添加による集合組織の改善による磁気特性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造法が開示されている。しかし
ながら、これらの集合組織制御元素であるＳｎ，Ｃｕも
しくはＳｂ等の添加をもってしても昨今の需要家の高磁
束密度低鉄損無方向性電磁鋼板の要求には応えることが
出来なかった。
【０００９】他にも、特開昭５７−３５６２６号公報に
記載されているような仕上焼鈍サイクルの工夫等の製造
プロセス上の処置もなされてきたが、いずれも低鉄損化
は図られても、磁束密度についてはそれほどの効果はな
かった。
記載されているような仕上焼鈍サイクルの工夫等の製造
プロセス上の処置もなされてきたが、いずれも低鉄損化
は図られても、磁束密度についてはそれほどの効果はな
かった。
【００１０】このように、従来技術では、鉄損が低くか
つ磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を製造できるには至
らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応えるこ
とは出来なかった。
つ磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を製造できるには至
らず、無方向性電磁鋼板に対する前記の要請に応えるこ
とは出来なかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする技術】本発明は、従来技術に
おけるこのような問題点を解決し、高磁束密度かつ低鉄
損の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。
おけるこのような問題点を解決し、高磁束密度かつ低鉄
損の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。
【００１２】
【問題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、以下の通りである。 （１）鋼中に重量％で、 １．９％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００３０％、 Ｎ≦０．００３０％、 Ｓ≦０．００３０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる磁
束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 （２）鋼中に重量％で更に０．１％≦Ａｌ≦１．０％を
含有することを特徴とする磁束密度が高く、鉄損の低い
無方向性電磁鋼板。
ろは、以下の通りである。 （１）鋼中に重量％で、 １．９％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００３０％、 Ｎ≦０．００３０％、 Ｓ≦０．００３０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる磁
束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 （２）鋼中に重量％で更に０．１％≦Ａｌ≦１．０％を
含有することを特徴とする磁束密度が高く、鉄損の低い
無方向性電磁鋼板。
【００１３】（３）鋼中に重量％で １．９％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００３０％、 Ｎ≦０．００３０％、 Ｓ≦０．００３０％ であるいは更に、０．１％≦Ａｌ≦１．０％を含有し、
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分のスラブ
を用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍を施し一回
の冷間圧延工程を施し、次いで仕上焼鈍を施す無方向性
電磁鋼板の製造方法において、冷間圧延前に熱延板焼鈍
をＡｃ1 点以下７００℃以上の温度域で３０分以上１０
０時間以下の箱焼鈍か、もしくはＡｃ1 点以下８００℃
以上の温度域で３０秒以上５分以下の連続焼鈍により実
施することを特徴とする磁束密度が高く、鉄損の低い無
方向性電磁鋼板の製造法。 （４）仕上圧延後の熱延コイルを７００℃以上（Ａｒ1
＋Ａｒ3 ）／２以下の温度で巻取り、３０分以上１００
時間以下の熱延板焼鈍を熱延コイルの保有熱で行う自己
焼鈍を実施することを特徴とする前記（３）記載の無方
向性電磁鋼板の製造法。
残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成分のスラブ
を用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍を施し一回
の冷間圧延工程を施し、次いで仕上焼鈍を施す無方向性
電磁鋼板の製造方法において、冷間圧延前に熱延板焼鈍
をＡｃ1 点以下７００℃以上の温度域で３０分以上１０
０時間以下の箱焼鈍か、もしくはＡｃ1 点以下８００℃
以上の温度域で３０秒以上５分以下の連続焼鈍により実
施することを特徴とする磁束密度が高く、鉄損の低い無
方向性電磁鋼板の製造法。 （４）仕上圧延後の熱延コイルを７００℃以上（Ａｒ1
＋Ａｒ3 ）／２以下の温度で巻取り、３０分以上１００
時間以下の熱延板焼鈍を熱延コイルの保有熱で行う自己
焼鈍を実施することを特徴とする前記（３）記載の無方
向性電磁鋼板の製造法。
【００１４】（５）熱延板焼鈍あるいは自己焼鈍の雰囲
気中の水素含有率を体積率で９０％以上とすることを特
徴とする前記（３），（４）記載の無方向性電磁鋼板の
製造方法。 （６）酸洗後、熱延板焼鈍前に圧下率２％以上２０％以
下の圧延を実施することを特徴とする前記（３），
（４）あるいは（５）の何れかに記載の磁束密度が高
く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造法。
気中の水素含有率を体積率で９０％以上とすることを特
徴とする前記（３），（４）記載の無方向性電磁鋼板の
製造方法。 （６）酸洗後、熱延板焼鈍前に圧下率２％以上２０％以
下の圧延を実施することを特徴とする前記（３），
（４）あるいは（５）の何れかに記載の磁束密度が高
く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板の製造法。
【００１５】以下に、本発明を詳細に説明する。発明者
らは、低鉄損と高磁束密度を同時に達成すべく従来技術
における問題点を鋭意検討を重ねた結果、Ｓｉ含有量の
高い成分系の無方向性電磁鋼板において、鋼のＣ，Ｓお
よびＮ含有量を低減すると共に、成分においてはＮｉ含
有量の適切な制御を行い、熱延板焼鈍条件を適切に制御
することで、従来になく磁束密度が高く鉄損の低い無方
向性電磁鋼板を製造することが可能であることを見出し
た。
らは、低鉄損と高磁束密度を同時に達成すべく従来技術
における問題点を鋭意検討を重ねた結果、Ｓｉ含有量の
高い成分系の無方向性電磁鋼板において、鋼のＣ，Ｓお
よびＮ含有量を低減すると共に、成分においてはＮｉ含
有量の適切な制御を行い、熱延板焼鈍条件を適切に制御
することで、従来になく磁束密度が高く鉄損の低い無方
向性電磁鋼板を製造することが可能であることを見出し
た。
【００１６】無方向性電磁鋼板の磁気特性は冷延前結晶
組織を粗大化することで改善することが可能である。こ
のため従来、高Ｓｉ系無方向性電磁鋼板の製造法におい
ては熱延板焼鈍で結晶組織の粗大化を図り、製品の磁束
密度を高め、鉄損を低減させることが行われてきた。し
かしながら本発明のごときＮｉを含有する高Ｓｉ系無方
向性電磁鋼板においては、従来の無方向性電磁鋼板の連
続焼鈍による熱延板焼鈍では結晶組織の粗大化を十分に
図ることが不可能であり、高磁束密度低鉄損の磁気特性
の両立は不可能であった。
組織を粗大化することで改善することが可能である。こ
のため従来、高Ｓｉ系無方向性電磁鋼板の製造法におい
ては熱延板焼鈍で結晶組織の粗大化を図り、製品の磁束
密度を高め、鉄損を低減させることが行われてきた。し
かしながら本発明のごときＮｉを含有する高Ｓｉ系無方
向性電磁鋼板においては、従来の無方向性電磁鋼板の連
続焼鈍による熱延板焼鈍では結晶組織の粗大化を十分に
図ることが不可能であり、高磁束密度低鉄損の磁気特性
の両立は不可能であった。
【００１７】発明者等は従来の高Ｓｉ系無方向性電磁鋼
板の磁気特性向上に対する従来技術の限界を打破すべく
鋭意検討を進めた結果、Ｓｉを１．９％〜３．５％、Ｎ
ｉを０．２％〜２．２％、Ａｌを０．１％〜１．０％、
Ｍｎを０．１０％〜１．０％含有する鋼のＣ，Ｓおよび
Ｎ含有量を低減し、これを適切な熱延板焼鈍温度で焼鈍
することにより、従来困難であったＮｉ含有量０．５％
以上の鋼の熱延結晶組織を適切な方法で粗大化すること
により、仕上焼鈍後の製品における磁束密度が極めて高
く、鉄損が良好（鉄損値が低い）な高磁束密度低鉄損の
無方向性電磁鋼板を製造しうることを知見した。
板の磁気特性向上に対する従来技術の限界を打破すべく
鋭意検討を進めた結果、Ｓｉを１．９％〜３．５％、Ｎ
ｉを０．２％〜２．２％、Ａｌを０．１％〜１．０％、
Ｍｎを０．１０％〜１．０％含有する鋼のＣ，Ｓおよび
Ｎ含有量を低減し、これを適切な熱延板焼鈍温度で焼鈍
することにより、従来困難であったＮｉ含有量０．５％
以上の鋼の熱延結晶組織を適切な方法で粗大化すること
により、仕上焼鈍後の製品における磁束密度が極めて高
く、鉄損が良好（鉄損値が低い）な高磁束密度低鉄損の
無方向性電磁鋼板を製造しうることを知見した。
【００１８】まず、成分について説明すると、Ｓｉは鋼
板の固有抵抗を増大させ渦流損を低減させ、鉄損値を改
善するために添加される。Ｓｉ含有量が１．９％未満で
あると固有抵抗が十分に得られず、本発明の目的とする
低鉄損を達成することが出来ないのでＳｉは１．９％以
上添加する必要がある。一方、Ｓｉ含有量が３．５％を
超えると熱延時にシートバーの耳割れが激しくなるので
３．５％以下とする必要がある。
板の固有抵抗を増大させ渦流損を低減させ、鉄損値を改
善するために添加される。Ｓｉ含有量が１．９％未満で
あると固有抵抗が十分に得られず、本発明の目的とする
低鉄損を達成することが出来ないのでＳｉは１．９％以
上添加する必要がある。一方、Ｓｉ含有量が３．５％を
超えると熱延時にシートバーの耳割れが激しくなるので
３．５％以下とする必要がある。
【００１９】Ａｌも、Ｓｉと同様に、鋼板の固有抵抗を
増大させ渦電流損を低減させる効果を有する。このため
には、０．１％以上添加する必要がある。一方、Ａｌ含
有量が１．０％を超えると、磁束密度が低下し、コスト
高ともなるので１．０％以下とする。また、Ｎｉが添加
されている場合は、鋼中のＡｌ含有量が０．１％未満で
あっても本発明の効果はなんら損なわれるものではな
い。
増大させ渦電流損を低減させる効果を有する。このため
には、０．１％以上添加する必要がある。一方、Ａｌ含
有量が１．０％を超えると、磁束密度が低下し、コスト
高ともなるので１．０％以下とする。また、Ｎｉが添加
されている場合は、鋼中のＡｌ含有量が０．１％未満で
あっても本発明の効果はなんら損なわれるものではな
い。
【００２０】Ｍｎは、Ａｌ，Ｓｉと同様に鋼板の固有抵
抗を増大させ渦電流損を低減させる効果を有すると共
に、熱延中の耳割れを防止することが可能であり、この
ため０．１０％以上を含羞させる。一方、Ｍｎ含有量が
１．０％を超えると熱延時の変形抵抗が増加し熱延が困
難となるので、Ｍｎ含有量は１．０％以下とする必要が
ある。
抗を増大させ渦電流損を低減させる効果を有すると共
に、熱延中の耳割れを防止することが可能であり、この
ため０．１０％以上を含羞させる。一方、Ｍｎ含有量が
１．０％を超えると熱延時の変形抵抗が増加し熱延が困
難となるので、Ｍｎ含有量は１．０％以下とする必要が
ある。
【００２１】また、製品の機械的特性の向上、磁気的特
性、耐錆性の向上あるいはその他の目的のために、Ｐ，
Ｂ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以
上を鋼中に含有させても本発明の効果は損なわれない。
性、耐錆性の向上あるいはその他の目的のために、Ｐ，
Ｂ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｓｂ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以
上を鋼中に含有させても本発明の効果は損なわれない。
【００２２】Ｃ含有量の制御は本発明の成分規定の肝要
な点であり、０．００３０％以下に制御することが必要
である。Ｃ含有量が０．００３０％を超えると、磁気時
効が発生し使用中の鉄損が悪化するため０．００３０％
以下とする必要がある。
な点であり、０．００３０％以下に制御することが必要
である。Ｃ含有量が０．００３０％を超えると、磁気時
効が発生し使用中の鉄損が悪化するため０．００３０％
以下とする必要がある。
【００２３】Ｓ，Ｎは熱間圧延工程におけるスラブ加熱
中に一部再固溶し、熱間圧延中にＭｎＳ，ＡｌＮの微細
な析出物を再析出して仕上焼鈍時の結晶粒成長を抑制
し、鉄損が悪化する原因となる。このためその含有量は
共に０．００３０％以下とする必要がある。
中に一部再固溶し、熱間圧延中にＭｎＳ，ＡｌＮの微細
な析出物を再析出して仕上焼鈍時の結晶粒成長を抑制
し、鉄損が悪化する原因となる。このためその含有量は
共に０．００３０％以下とする必要がある。
【００２４】発明者らは鋭意検討を重ねた結果、Ｓｉ含
有量が１．９％以上の無方向性電磁鋼板において、Ｃ，
Ｎ，Ｓを低減すると共に熱延板焼鈍条件を工夫すること
により、Ｎｉを含有する高Ｓｉ鋼の熱延結晶組織を従来
の連続焼鈍では得られなかった以上に粗大化させ、成品
における磁束密度を著しく高めると共に、低鉄損を達成
する無方向性電磁鋼板を製造することが可能であること
を見出した。
有量が１．９％以上の無方向性電磁鋼板において、Ｃ，
Ｎ，Ｓを低減すると共に熱延板焼鈍条件を工夫すること
により、Ｎｉを含有する高Ｓｉ鋼の熱延結晶組織を従来
の連続焼鈍では得られなかった以上に粗大化させ、成品
における磁束密度を著しく高めると共に、低鉄損を達成
する無方向性電磁鋼板を製造することが可能であること
を見出した。
【００２５】このようなＮｉ添加の高Ｓｉ系無方向性電
磁鋼板磁気特性への影響を調査するため、以下のような
実験を行った。Ｓｉ：２．１％、Ｍｎ：０．１２％、To
talＡｌ：０．２％、Ｃ：１５ppm 、Ｎ：１７ppm 、
Ｓ：１６ppm 、Ｎｉ含有量が１０ppm 〜２．３％の成分
の鋼を溶製し、仕上熱延を実施した。その後熱延板焼鈍
を８００℃×２０時間、水素１００％雰囲気中で行っ
た。これを酸洗、冷延し、０．５mm厚として脱脂し、９
００℃×３０秒焼鈍し、エプスタイン試料として磁気特
性を測定した。
磁鋼板磁気特性への影響を調査するため、以下のような
実験を行った。Ｓｉ：２．１％、Ｍｎ：０．１２％、To
talＡｌ：０．２％、Ｃ：１５ppm 、Ｎ：１７ppm 、
Ｓ：１６ppm 、Ｎｉ含有量が１０ppm 〜２．３％の成分
の鋼を溶製し、仕上熱延を実施した。その後熱延板焼鈍
を８００℃×２０時間、水素１００％雰囲気中で行っ
た。これを酸洗、冷延し、０．５mm厚として脱脂し、９
００℃×３０秒焼鈍し、エプスタイン試料として磁気特
性を測定した。
【００２６】Ｎｉ含有量に対する製品鉄損、製品磁束密
度をそれぞれ図１、図２に示した。Ｎｉ含有量を０．２
以上２．２％以下にすることにより、成品磁束密度が向
上し、低鉄損が得られることがわかる。図１からも明白
なように、Ｎｉ含有量が０．２％以下では磁束密度向上
の効果が得られず、２．２％以上では逆に磁束密度が低
下するので、Ｎｉ含有量は０．２％以上２．２％以下と
定める。
度をそれぞれ図１、図２に示した。Ｎｉ含有量を０．２
以上２．２％以下にすることにより、成品磁束密度が向
上し、低鉄損が得られることがわかる。図１からも明白
なように、Ｎｉ含有量が０．２％以下では磁束密度向上
の効果が得られず、２．２％以上では逆に磁束密度が低
下するので、Ｎｉ含有量は０．２％以上２．２％以下と
定める。
【００２７】次にプロセス条件について説明する。前記
成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続鋳造ある
いは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラブは公知
の方法にて加熱される。このスラブに熱間圧延を施し所
定の厚みとする。
成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続鋳造ある
いは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラブは公知
の方法にて加熱される。このスラブに熱間圧延を施し所
定の厚みとする。
【００２８】熱延板焼鈍温度はＡｃ1 点以下とする。熱
延板焼鈍温度がＡｃ1 点を上回ると、熱延結晶組織の成
長が不十分となり、優れた磁気特性を有する無方向性電
磁鋼板を得ることができない。このため箱焼鈍、連続焼
鈍ともに熱延板焼鈍温度はＡｃ1 点以下であることが好
ましい。また、箱焼鈍では熱延板焼鈍温度が７００℃未
満では結晶粒成長が不十分となるので、７００℃以上と
する。連続焼鈍では箱焼鈍よりも短時間で結晶粒成長を
行わせるため、熱延板焼鈍温度が８００℃未満ではその
効果が不十分である。従って、連続焼鈍では熱延板焼鈍
温度は８００℃以上とする。
延板焼鈍温度がＡｃ1 点を上回ると、熱延結晶組織の成
長が不十分となり、優れた磁気特性を有する無方向性電
磁鋼板を得ることができない。このため箱焼鈍、連続焼
鈍ともに熱延板焼鈍温度はＡｃ1 点以下であることが好
ましい。また、箱焼鈍では熱延板焼鈍温度が７００℃未
満では結晶粒成長が不十分となるので、７００℃以上と
する。連続焼鈍では箱焼鈍よりも短時間で結晶粒成長を
行わせるため、熱延板焼鈍温度が８００℃未満ではその
効果が不十分である。従って、連続焼鈍では熱延板焼鈍
温度は８００℃以上とする。
【００２９】熱延板焼鈍時間は箱焼鈍では３０分以上１
００時間以下であり、好ましくは１時間以上５０時間以
下である。３０分未満では焼鈍の効果は不十分であり、
１００時間超では高温焼鈍中に生じるコイルの自重によ
る変形が激しくなり、歩留まりが著しく低下するため１
００時間以下とする。
００時間以下であり、好ましくは１時間以上５０時間以
下である。３０分未満では焼鈍の効果は不十分であり、
１００時間超では高温焼鈍中に生じるコイルの自重によ
る変形が激しくなり、歩留まりが著しく低下するため１
００時間以下とする。
【００３０】熱延板焼鈍時間は連続焼鈍では３０秒以上
５分以下である。３０秒未満では焼鈍の効果は不十分で
あり、５分超では連続焼鈍の生産性が著しく低下し不経
済ともなるので５分以下とする。
５分以下である。３０秒未満では焼鈍の効果は不十分で
あり、５分超では連続焼鈍の生産性が著しく低下し不経
済ともなるので５分以下とする。
【００３１】本発明では、熱延板焼鈍を仕上焼鈍後のコ
イル自身の保有熱で行う自己焼鈍も有効である。その
際、熱延コイルの巻取温度が７００℃未満であると自己
焼鈍中の結晶粒成長が不十分であるので７００℃以上と
する。また、巻取温度が（Ａｒ1 ＋Ａｒ3 ）／２を上回
ると自己焼鈍中の変態により結晶粒成長が阻害されるの
で巻取温度は（Ａｒ1 ＋Ａｒ3 ）／２以下とする。自己
焼鈍時間は３０分以上１００時間以下であり、好ましく
は３０分以上５０時間以下である。３０分未満では焼鈍
の効果は不十分であり、１００時間超では高温焼鈍中に
生じるコイルの自重による変形が激しくなり、歩留まり
が著しく低下するため１００時間以下とする。
イル自身の保有熱で行う自己焼鈍も有効である。その
際、熱延コイルの巻取温度が７００℃未満であると自己
焼鈍中の結晶粒成長が不十分であるので７００℃以上と
する。また、巻取温度が（Ａｒ1 ＋Ａｒ3 ）／２を上回
ると自己焼鈍中の変態により結晶粒成長が阻害されるの
で巻取温度は（Ａｒ1 ＋Ａｒ3 ）／２以下とする。自己
焼鈍時間は３０分以上１００時間以下であり、好ましく
は３０分以上５０時間以下である。３０分未満では焼鈍
の効果は不十分であり、１００時間超では高温焼鈍中に
生じるコイルの自重による変形が激しくなり、歩留まり
が著しく低下するため１００時間以下とする。
【００３２】本発明では熱延板焼鈍時もしくは自己焼鈍
時の結晶粒成長を促進するために、焼鈍中の雰囲気の水
素含有量を体積比率で９０％以上としてもよい。その機
構については明らかでないが、焼鈍中の雰囲気の水素含
有量を高めることにより、同一時間でより結晶粒成長を
促進することが可能である。水素含有量が９０％未満で
はその効果が不十分であるため、９０％以上とする。焼
鈍中の露点は鋼板の酸化を防止するために低い方が好ま
しい。
時の結晶粒成長を促進するために、焼鈍中の雰囲気の水
素含有量を体積比率で９０％以上としてもよい。その機
構については明らかでないが、焼鈍中の雰囲気の水素含
有量を高めることにより、同一時間でより結晶粒成長を
促進することが可能である。水素含有量が９０％未満で
はその効果が不十分であるため、９０％以上とする。焼
鈍中の露点は鋼板の酸化を防止するために低い方が好ま
しい。
【００３３】このようにして得られた熱延板は一回の冷
間圧延と連続焼鈍により製品とする。また更にスキンパ
ス圧延工程を付加して製品としてもよい。スキンパス圧
延率は２％未満ではその効果が得られず、２０％超では
磁気特性が悪化するため２％以上２０％以下とする。
間圧延と連続焼鈍により製品とする。また更にスキンパ
ス圧延工程を付加して製品としてもよい。スキンパス圧
延率は２％未満ではその効果が得られず、２０％超では
磁気特性が悪化するため２％以上２０％以下とする。
【００３４】
【実施例】次に、本発明の実施例について述べる。 （実施例１）表１に示した成分および変態点を有する無
方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加熱し、熱延に
より２．５mmに仕上げた。続いて熱延板焼鈍を箱焼鈍炉
にて施した。熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡ
ｃ1 点以下である８００℃で２０時間、雰囲気は水素１
００％とした。その後、酸洗を施し、冷間圧延により
０．５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃
で３０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料に切断
し、磁気特性を測定した。表１に本発明と比較例の成分
と磁気測定結果をあわせて示す。このように高Ｓｉ鋼に
Ｎｉを添加し、適切な熱延板焼鈍条件で焼鈍を行うこと
により、磁束密度の値が高く、鉄損値の低い材料を得る
ことが可能である。
方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加熱し、熱延に
より２．５mmに仕上げた。続いて熱延板焼鈍を箱焼鈍炉
にて施した。熱延板焼鈍はいずれの成分系においてもＡ
ｃ1 点以下である８００℃で２０時間、雰囲気は水素１
００％とした。その後、酸洗を施し、冷間圧延により
０．５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃
で３０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料に切断
し、磁気特性を測定した。表１に本発明と比較例の成分
と磁気測定結果をあわせて示す。このように高Ｓｉ鋼に
Ｎｉを添加し、適切な熱延板焼鈍条件で焼鈍を行うこと
により、磁束密度の値が高く、鉄損値の低い材料を得る
ことが可能である。
【００３５】
【表１】
【００３６】（実施例２）表２に示した成分および変態
点を有する無方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加
熱し、熱延により２．５mmに仕上げた。続いてこの熱延
板焼鈍を箱焼鈍炉にて施した。熱延板焼鈍はいずれの成
分系においてもＡｃ1 点以下である８００℃で２０時
間、雰囲気の水素体積率を変えて行った。なお、露点は
−１０℃とした。その後、酸洗を施し、冷間圧延により
０．５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃
で３０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料に切断
し、磁気特性を測定した。表２に本発明と比較例の成分
と磁気測定結果をあわせて示す。このように高Ｓｉ鋼に
Ｎｉを添加し、その熱延板焼鈍中の雰囲気の水素含有量
を高めることにより、磁束密度の値が高く、鉄損値の低
い材料を得ることが可能である。
点を有する無方向性電磁鋼用スラブを通常の方法にて加
熱し、熱延により２．５mmに仕上げた。続いてこの熱延
板焼鈍を箱焼鈍炉にて施した。熱延板焼鈍はいずれの成
分系においてもＡｃ1 点以下である８００℃で２０時
間、雰囲気の水素体積率を変えて行った。なお、露点は
−１０℃とした。その後、酸洗を施し、冷間圧延により
０．５０mmに仕上げた。これを連続焼鈍炉にて９５０℃
で３０秒間焼鈍した。その後、エプスタイン試料に切断
し、磁気特性を測定した。表２に本発明と比較例の成分
と磁気測定結果をあわせて示す。このように高Ｓｉ鋼に
Ｎｉを添加し、その熱延板焼鈍中の雰囲気の水素含有量
を高めることにより、磁束密度の値が高く、鉄損値の低
い材料を得ることが可能である。
【００３７】
【表２】
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、磁束密度
が高く鉄損の低い、磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
を製造することが可能である。
が高く鉄損の低い、磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
を製造することが可能である。
【図１】Ｎｉ含有量と磁束密度の関係を示す図である。
【図２】Ｎｉ含有量と鉄損の関係を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項１】 鋼中に重量％で、 １．９％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００３０％、 Ｎ≦０．００３０％、 Ｓ≦０．００３０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる磁
束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項２】 鋼中に重量％で更に、 ０．１％≦Ａｌ≦１．０％ を含有することを特徴とする磁束密度が高く、鉄損の低
い無方向性電磁鋼板。 - 【請求項３】 鋼中に重量％で、 １．９％≦Ｓｉ≦３．５％、 ０．２％≦Ｎｉ≦２．２％、 ０．１％≦Ｍｎ≦１．０％、 Ｃ≦０．００３０％、 Ｎ≦０．００３０％、 Ｓ≦０．００３０％ であるいは更に、 ０．１％≦Ａｌ≦１．０％ を含有し、残部がＦｅおよび不可避的不純物からなる成
分のスラブを用い、熱間圧延し熱延板とし、熱延板焼鈍
を施し一回の冷間圧延工程を施し、次いで仕上焼鈍を施
す無方向性電磁鋼板の製造方法において、冷間圧延前に
熱延板焼鈍をＡｃ1 点以下７００℃以上の温度域で３０
分以上１００時間以下の箱焼鈍か、もしくはＡｃ1 点以
下８００℃以上の温度域で３０秒以上５分以下の連続焼
鈍により実施することを特徴とする磁束密度が高く、鉄
損の低い無方向性電磁鋼板の製造法。 - 【請求項４】 仕上圧延後の熱延コイルを７００℃以上
（Ａｒ1 ＋Ａｒ3 ）／２以下の温度で巻取り、３０分以
上１００時間以下の熱延板焼鈍を熱延コイルの保有熱で
行う自己焼鈍を実施することを特徴とする請求項３記載
の無方向性電磁鋼板の製造法。 - 【請求項５】 熱延板焼鈍あるいは自己焼鈍の雰囲気中
の水素含有率を体積率で９０％以上とすることを特徴と
する請求項３，４記載の無方向性電磁鋼板の製造法。 - 【請求項６】 酸洗後、熱延板焼鈍前に圧下率２％以上
２０％以下の圧延を実施することを特徴とする請求項
３，４あるいは５の何れかに記載の磁束密度が高く、鉄
損の低い無方向性電磁鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8186468A JPH1030156A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8186468A JPH1030156A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1030156A true JPH1030156A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16189007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8186468A Withdrawn JPH1030156A (ja) | 1996-07-16 | 1996-07-16 | 磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性電磁鋼板およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1030156A (ja) |
-
1996
- 1996-07-16 JP JP8186468A patent/JPH1030156A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20031007 |