JPH1060609A - 鉄損特性または低磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低温・短時間での結晶粒成長を容易にし、低
温・短時間での仕上焼鈍および磁性焼鈍でも鉄損の低い
電磁鋼板、低磁場特性を向上させた無方向性電磁鋼板を
提供する。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：０．
１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下または０．１〜
１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、Ｓ：０．００４
％以下、残部が実質的にＦｅ；Ｃ：０．００５％以下、
Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：４％
以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以
下または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以
下、Ｓ：０．００４％以下、残部が実質的にＦｅ；Ｃ：
０．００５％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５
％以下、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａ
ｌ：０．００４％以下または０．１〜１％を含有し、Ｃ
ｕ：０．０１％以下、Ｓ：０．００１％未満、残部が実
質的にＦｅである鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、優れた鉄損特性を
有する無方向性電磁鋼板、あるいは優れた低磁場特性を
有する無方向性電磁鋼板、特に、冷蔵庫、エアコン用な
どの小型モータ、小型制御用モータ、インバータ駆動モ
ータの鉄心材料として好適な優れた低磁場特性を有する
電磁鋼板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、発電機、電動機、
小型変圧器などの電気機器に広範に使用されている。無
方向性電磁鋼板には、鋼板が製鉄所から出荷される際に
仕上焼鈍などを施され、最終的な磁気特性を具備してい
るように製造されたフルプロセス製品と需要家において
打抜き加工・剪断加工を行った後に磁性焼鈍を行い、加
工歪の除去および結晶粒の粗大化を行なって所定の磁気
特性を得るように配慮したセミプロセス製品に分けられ
る。

【０００３】これらの製品に対し、最近では、省エネル
ギーの流れを受けて、電気機器が使用される際のエネル
ギーを出来るだけ低く抑えたいという要望が強まってお
り、これまでに増して鉄損の低い鋼板の供給が求められ
ている。

【０００４】一般に、鉄損は、使用時の鋼板の結晶粒径
が大きくなるほど低くなることが知られており、仕上焼
鈍および磁性焼鈍において結晶粒径を粗大化させること
の容易な鋼板が求められている。そうした要望に対し
て、結晶粒界のピンニングサイトとなりやすい介在物あ
るいは析出物量を低減することや、鋼板中の介在物もし
くは析出物の形状・組成を制御してピンニングサイトと
しての機能を失わせる試みがなされている。

【０００５】例えば、特開平３−２４９１１５号公報で
は、ＳｉおよびＳ量に対して特定範囲のＭｎ量にするこ
とにより、凝固過程でのＭｎＳを増大させ、ピンニング
サイトとして機能しにくい粗大なＭｎＳとすることが提
案されている。また、特開昭６２−１９９７２０号公報
では、スラブ加熱温度を１１５０°Ｃ以下と低い温度に
設定し、ＭｎＳの再固溶を防止することによって微細に
分散しやすい再析出ＭｎＳ量を制御する方法が提案され
ている。さらに、特公昭５６−３３４５１号公報では、
スラブを特定温度に一定時間保持することで、粗大なＡ
ｌＮを形成させる方法が提案されている。

【０００６】また、パワーエレクトロニクス技術が急速
な進歩をとげ、その代表例であるインバーターが産業用
の大型機器から家電製品まで幅広く採用されるようにな
ってきた。インバーターの採用により、電気機器の省電
力、高効率、高性能、小型化などが実現されている。

【０００７】従来、こうした大型モータやコンプレッサ
ーモータの鉄心材料には高磁束密度（Ｂ₅₀で評価）、低
鉄損（Ｗ１５／５０）が要求されてきた。しかしながら
インバーター駆動による大型モータやコンプレッサーモ
ータは、起動時には１．２〜１．５Ｔ、安定状態では
０．８〜１．０Ｔ程度で励磁されることが多く、これま
で以上に低磁場での磁気特性が重要視されるようになっ
てきた。

【０００８】さらに小型モータ、特に交流モータ、イン
バータ駆動モータ、小型制御用モータなどは、応答性が
重要視され、鉄心材料として使用される電磁鋼板には、
磁化曲線の立ち上がりが鋭いこと、即ち、低磁場領域で
の磁束密度が高いことが要求されている。

【０００９】一般に、低磁場での磁気特性は結晶粒径の
増大とともに向上するため、仕上焼鈍もしくは磁性焼鈍
時に粒成長を阻害する因子を出来るだけ低減させる観点
や粒成長のドライビングフォースを高める観点から、結
晶粒径を増大して低磁場特性を改善する検討も盛んに行
なわれている。

【００１０】具体的に前者は、鋼板中の介在物・析出物
の形状・分布・組成を制御し、結晶粒成長を妨げるピン
ニングサイトを減少させることを狙いとしており、特開
昭６１−２６６０５９号公報に例示されるとおりであ
る。前記公報では、直径１０μｍ以上の大きさの介在物
を１０００個／ｍｍ² 以下に制御し、平均結晶粒径を５
０μｍ以上とすることによってＢ₁ 特性を向上させてい
る。

【００１１】また後者は圧延条件・焼鈍条件を特定の範
囲とすることによって結晶粒成長を実現させるものであ
り、特公平４−３４６１４号公報では、２次冷間圧延を
圧下率１〜１５％かつ圧延速度５００〜２５００ｍ／ｍ
ｉｎの条件で行なうことによってＢ₁ 特性を向上させて
いる。また特開平３−２０２４２４号公報には再結晶焼
鈍を実施する際に焼鈍雰囲気を制御するとともに、加熱
速度・均熱温度・均熱時間を特定の範囲にすると低磁場
特性が向上すること、特開平３−２０２４２５号公報に
は、最終焼鈍を２段階とする方法が低磁場特性に有効で
あることが述べられている。

【００１２】また低磁場特性には言及していないが、介
在物制御の観点から結晶粒を粗大化させる方法として、
前記した特開平３−２４９１１５号公報に記載の方法、
特開昭６２−１９９７２０号公報に記載の方法、酸化物
の組成を制御する特開平１−１５２２３９号公報に記載
の方法などがある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、最近で
は、電気機器の省エネルギー化はもちろんのこと、電磁
鋼板およびそれを用いた電気部品の製造過程に対しても
省エネルギーが求められており、その中の具体的要望の
ひとつとして、仕上焼鈍および磁性焼鈍をこれまでより
も低温側・短時間側で実施したいとする要望がある。

【００１４】こうした場合、本発明者らの実験によれ
ば、特開平３−２４９１１５号公報、特開昭６２−１９
９７２０号公報に記載されるようなＭｎＳの粗大化ある
いは特公昭５６−３３４５１号公報に記載されるような
ＡｌＮの粗大化のみでは、必要な結晶粒径が得られない
という問題が新たに生じ、別途新たな対策が必要とされ
ていることが判明している。

【００１５】また益々高まる省エネルギーの要請、電気
機器の効率向上、小型化、高い応答性に応える低磁場特
性に優れた無方向性電磁鋼板を得ようとする場合、特開
昭６１−２６６０５９号公報に示される方法では未だ不
十分であり、介在物の単なる形状・分布制御を越える新
たな視点からの検討が必要である。また特開平３−２４
９１１５号公報、特開昭６２−１９９７２０号公報およ
び特開平１−１５２２３９号公報に示されるような従来
概念に基づくＭｎＳ、ＡｌＮの粗大化あるいは酸化物の
組成制御のみでは目標とする性能が得られず、これまた
新たなメカニズムに基づく検討が必要である。さらに特
公平４−３４６１４号公報、特開平３−２０２４２４号
公報および特開平３−２０２４２５号公報に示される方
法は複雑な工程をもたらし経済的に不利である。

【００１６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、本発明は、低温・短時間での結晶粒成長
を容易にし、低温・短時間での仕上焼鈍および磁性焼鈍
でも鉄損の低い無方向性電磁鋼板を提供することを目的
としている。また、本発明は、新たな視点から低磁場特
性を向上させた無方向性電磁鋼板を提供することを目的
としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、鉄損の低
下、低磁場特性の向上に関して検討を重ねたところ、鉄
損の低下、優れた低磁場特性を得るには、従来知られて
いなかったＣｕＳを極力低減することが重要であり、こ
れにより仕上焼鈍時あるいは磁性焼鈍時の結晶粒径の成
長が図れ、磁壁移動も容易になることを知見した。本発
明は、この知見に基づくものである。

【００１８】すなわち、請求項１記載の発明は、重量％
（以下、同様）で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜
０．８％、Ａｌ：０．００４％以下または０．１〜１％
を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、Ｓ：０．００４％以
下、残部が実質的にＦｅである鉄損特性の優れた無方向
性電磁鋼板である。

【００１９】請求項２記載の発明は、Ｃ：０．００５％
以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．０
０４％以下または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０
１％以下、Ｓ：０．００４％以下、残部が実質的にＦｅ
である鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板である。

【００２０】請求項３記載の発明は、Ｃ：０．００５％
以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．０
０４％以下または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０
１％以下、Ｓ：０．００１％未満、残部が実質的にＦｅ
である鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板である。

【００２１】請求項４記載の発明は、Ｓｉ：４％以下、
Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下また
は０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、Ｓ：
０．００４％以下、残部が実質的にＦｅである低磁場特
性の優れた無方向性電磁鋼板である。

【００２２】請求項５記載の発明は、Ｃ：０．００５％
以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．０
０４％以下または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０
１％以下、Ｓ：０．００４％以下、残部が実質的にＦｅ
である低磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板である。

【００２３】請求項６記載の発明は、Ｃ：０．００５％
以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：４％以下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．０
０４％以下または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０
１％以下、Ｓ：０．００１％未満、残部が実質的にＦｅ
である低磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板である。

【００２４】以下、本発明を詳細に説明する。 （１）Ｃｕ、Ｓの限定理由 図１は、鋼板中のＣｕ量およびＳ量と仕上焼鈍後の鉄損
の関係を示している。鋼板中の他の成分は、Ｃ：０．０
０２％、Ｍｎ：０．５％、Ｐ：０．１１％、Ｎ：０．０
０３％、Ｓｉ：０．３１％、Ａｌ：ｔｒ（分析で検知せ
ず）と一定にしており、残部をＦｅおよび不可避不純物
としている。これらの鋼を熱間圧延、冷間圧延して板厚
０．５ｍｍとし、７３０℃、１分の仕上焼鈍後、２５ｃ
ｍエプスタイン試験（ＪＩＳＣ２５５０）にて鉄損（Ｗ
１５／５０）を測定した。

【００２５】図１から、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを
０．００４％以下とすることで、Ｗ１５／５０が６．４
Ｗ／ｋｇ以下に低下し、更に、Ｃｕを０．００５％以
下、Ｓを０．００２％以下とすることで、Ｗ１５／５０
を５．７Ｗ／ｋｇ以下まで低めることが可能であり、ま
た、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを０．００１％未満とす
ることで、Ｗ１５／５０を５．４Ｗ／ｋｇ以下まで低め
ることが可能であることがわかる。

【００２６】図２は、鋼板中のＣｕ量およびＳ量と磁性
焼鈍後の鉄損の関係を示している。鋼板中の他の成分
は、Ｃ：０．００２２％、Ｍｎ：０．５％、Ｐ：０．１
１％、Ｎ：０．００３％、Ｓｉ：０．３５％、Ａｌ：ｔ
ｒ（分析で検知せず）、残部がＦｅおよび不可避不純物
である。

【００２７】図１と同様に０．５ｍｍまで圧延した後、
７２５℃、２時間の磁性焼鈍を行い、２５ｃｍエプスタ
イン試験（ＪＩＳＣ２５５０）にて鉄損（Ｗ１５／５
０）を測定した。

【００２８】図２から、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを
０．００４％以下とすることで、Ｗ１５／５０は５．０
Ｗ／ｋｇ以下に低下し、更に、Ｃｕを０．００５％以
下、Ｓを０．００２％以下とすることで、Ｗ１５／５０
は４．４Ｗ／ｋｇ以下となり、また、Ｃｕを０．０１％
以下、Ｓを０．００１％未満とすることで、Ｗ１５／５
０を４．０Ｗ／ｋｇ以下まで低めることが可能であるこ
とがわかる。

【００２９】このように鋼板中のＣｕ量およびＳ量を低
減することで鉄損が低下した原因を調査するため、最初
に光学顕微鏡による組織観察を行った。その結果、Ｃ
ｕ、Ｓ量の低いものほど結晶粒径が大きくなっているこ
とが明らかになった。次に、このように結晶粒径に差が
生じた原因を調査するため、図１に示す鋼板中の介在物
・析出物の観察を行った。介在物および析出物の大きさ
の測定観察は、大きさ０．１μｍまでは走査型電子顕微
鏡（ＳＥＭ）を用い、それ以下のものは透過型電子顕微
鏡（ＴＥＭ）を用いて行った。ＳＥＭ観察は鋼板の断面
を直接観察し、ＴＥＭ観察は抽出レプリカを用いて行っ
た。

【００３０】ＳＥＭ観察の結果、鉄損の低い鋼板、鉄損
の高い鋼板のいずれにおいても、ＳｉＯ粒子の直径が２
〜５μｍ、ＭｎＳのそれが０．１〜１μｍであり、鉄損
の低い鋼板と高い鋼板で差異が認められなかった。また
分布量についても差異が認められなかった。

【００３１】一方、ＴＥＭ観察では差異が認められ、鉄
損の高い鋼板では数十ｎｍ程度の極めて微細な析出物が
観察された。またＥＤＳ（エネルギー分散型Ｘ線分光装
置）を用いた分析結果により、それらがＣｕＳであるこ
とが確認された。これに対して鉄損の低い鋼板では微細
なＣｕＳはほとんど観察されず、その他の析出物も観察
されなかった。

【００３２】さらに微細ＣｕＳの析出量とＣｕおよびＳ
量とが良い相関関係にあり、Ｃｕ：０．０１％超え、
Ｓ：０．００４％超の鉄損の高い鋼板では、数十ｎｍ程
度の非常に微細なＣｕＳが多数観察された。一方、Ｃｕ
を０．０１％以下、Ｓを０．００４％以下とした鉄損の
低い鋼板では、微細なＣｕＳは少なくなっており、Ｃｕ
を０．００５％以下、Ｓを０．００２％以下と微量にし
た鉄損の更に低い鋼板では、微細なＣｕＳはほとんど観
察されず、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを０．００１％未
満とした場合にはＣｕＳは全く観察されなかった。発明
者らは、この微細なＣｕＳが、低温焼鈍時の結晶粒成長
を阻害し、鉄損を高くするものと推定している。

【００３３】このような結果から、本発明では、優れた
鉄損特性を得るために、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを
０．００４％以下とし、好ましくは、Ｓが０．００１〜
０．００２％の場合はＣｕを０．００５％以下、Ｓが
０．００１％未満の場合はＣｕを０．０１％以下とし、
より好ましくはＣｕを０．０１％以下、Ｓを０．００１
％未満とする。

【００３４】また、図３は鋼板中のＣｕ量およびＳ量と
仕上焼鈍後の磁束密度Ｂ₃ の関係を示している。図３に
おいて、鋼板中の成分は、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：
０．３１％、Ｍｎ：０．５％、Ｐ：０．１１％、Ａｌ：
ｔｒ（分析で検知せず）、Ｎ：０．００３％であり、Ｃ
ｕは０．００２〜０．０１３％、Ｓは０．０００４〜
０．００６％の範囲で調整したもので、残部はＦｅ及び
不可避不純物である。これらを冷間圧延により板厚０．
５ｍｍとし、板厚０．５ｍｍの鋼板を、７３０℃、２分
間の仕上焼鈍し、２５ｃｍエプスタイン試験（ＪＩＳＣ
２５５０）によって低磁場領域の磁束密度Ｂ₃ を測定し
ている。

【００３５】図３から、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを
０．００４％以下にすることで、磁束密度Ｂ₃ は１．４
０Ｔ以上と高くなり、さらに、Ｃｕを０．００５％以
下、Ｓを０．００２％以下とすることにより１．４５Ｔ
超えの良好な値となることがわかった。また、Ｓを０．
００１％未満とした場合には、Ｃｕが０．０１％以下で
あれば磁束密度Ｂ₃ は１．４７Ｔ超えのさらに良好な値
となることがわかった。

【００３６】このように鋼板中のＣｕ量およびＳ量を低
減することで、低磁場領域での磁束密度を高く出来る原
因を調査するために、図３に示す鋼板中の介在物、析出
物、晶出物（以下、介在物）観察を行った。介在物の大
きさの測定観察は、円相当直径（直径、以下同様）０．
１μｍまでは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用い、それ
以下のサイズのものは透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）を用
いて行った。ＳＥＭ観察は鋼板の断面を直接観察し、Ｔ
ＥＭ観察は抽出レプリカを用いて行った。

【００３７】ＳＥＭ観察結果では低磁場での磁束密度の
高い鋼板、低い鋼板のいずれにおいてもＳｉＯ₂ および
ＭｎＳのサイズ・分布に差異が認められず、それぞれ直
径２〜５μｍ、０．１〜１μｍの範囲であった。また析
出物の量・分布状況も似かよったものであった。

【００３８】一方、ＴＥＭ観察では介在物の分布に明瞭
な差異が認められ、低磁場での磁束密度が低い鋼板では
数十ｎｍ程度の極めて微細な析出物が観察された。また
析出物の分析結果によれば、それらがＣｕＳであること
が確認された。これに対して低磁場での磁束密度の高い
鋼板では微細なＣｕＳはほとんど観察されず、その他の
析出物も観察されなかった。

【００３９】さらに微細ＣｕＳの析出量とＣｕおよびＳ
量とが良い相関関係にあり、Ｃｕを０．０１％超え、Ｓ
を０．００４％超えとした低磁場での磁束密度が低い鋼
板では、数十ｎｍ程度の非常に微細なＣｕＳが多数観察
されることが判明した。一方、Ｃｕを０．０１％以下、
Ｓを０．００４％以下とした低磁場での磁束密度が高い
鋼板では、微細なＣｕＳは少なくなっており、Ｃｕを
０．００５％以下、Ｓを０．００２％以下と微量にした
鋼板では、微細なＣｕＳはほとんど観察されず、Ｃｕを
０．０１％以下、Ｓを０．００１％未満とした場合には
ＣｕＳは全く観察されなかった。本発明者らは、この微
細なＣｕＳが減少することが、焼鈍時の結晶粒径の成長
を促進させ、低磁場での磁束密度の優れた鋼板をもたら
すものと推定している。

【００４０】さらに、ＣｕとＳの作用について調査を実
施した。図４は、鋼板の結晶粒径を３０μｍと一定にし
た鋼板中のＣｕ量およびＳ量と仕上焼鈍後の磁束密度Ｂ
₃ の関係を示す図である。図４において、鋼板中の成分
は、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：０．３１％、Ｍｎ：０．
５％、Ｐ：０．１１％、Ａｌ：ｔｒ（分析で検知せ
ず）、Ｎ：０．００３％であり、Ｃｕは０．００２〜
０．０１３％、Ｓは０．０００４〜０．００６％の範囲
で調整したもので、残部はＦｅ及び不可避不純物であ
る。

【００４１】これらを冷間圧延により板厚０．５ｍｍと
し、７３０〜７７０℃、２分間の仕上焼鈍をし、鋼板の
結晶粒径を３０μｍと一定に調整した。なお、低磁場領
域の磁束密度Ｂ₃ は２５ｃｍエプスタイン試験（ＪＩＳ
Ｃ２５５０）で測定した。

【００４２】図４から、鋼板の結晶粒径が３０μｍと一
定であっても、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを０．００４
％以下とすることで、磁束密度Ｂ₃ が１．３５Ｔ以上と
高くなり、さらに、Ｃｕを０．００５％以下、Ｓを０．
００２％以下とすることによって１．４５Ｔを超える高
い値となり、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを０．００１％
未満とした場合には１．４７Ｔを超えるより高い値とな
ることがわかる。

【００４３】次いで、この原因調査のために、低磁場領
域の磁化過程に影響の大きい磁壁移動と鋼板中の介在物
の関係を調査した。磁区観察は磁気カー効果を利用した
偏光顕微鏡と走査型電子顕微鏡で実施した。その結果、
磁壁の厚さとほぼ等しい大きさの数十ｎｍのＣｕＳが少
ないほど磁壁の移動が非常に容易となることを知見し
た。即ち、鋼板の中のＣｕＳを極力低減することが、磁
壁の移動速度を良くし、低磁場特性を高め、逆にＣｕＳ
が多くなると磁壁移動の障害となり、低磁場特性を低下
させる。

【００４４】このような結果から、本発明では、優れた
低磁場特性を得るために、Ｃｕを０．０１％以下、Ｓを
０．００４％以下、好ましくは、Ｓが０．００１〜０．
００２％の場合はＣｕを０．００５％以下、Ｓが０．０
０１％未満の場合はＣｕを０．０１％以下、より好まし
くはＣｕを０．０１％以下、Ｓを０．００１％未満とす
る。

【００４５】（２）その他の成分の限定理由 Ｓｉは、鋼板の固有抵抗を上げるため、鉄損を低くする
のに有効な成分であるが、４％を超えると磁束密度を低
下させるために上限を４％とする。

【００４６】Ｍｎは、鋼板の固有抵抗を上げて鉄損を低
くするのに有効な成分であり、かつ熱間圧延時の赤熱脆
性を防止するために０．１％以上とする。一方多量の添
加は磁束密度の低下をもたらすため０．８％以下とす
る。

【００４７】Ａｌは少量添加した場合には、微細なＡｌ
Ｎを形成し結晶粒径の成長を阻害するために磁束密度を
低下させ鉄損も高くなるので０．００４％以下とする。
また０．１％以上と多く添加した場合には、ＡｌＮが粗
大化するために結晶粒径の成長を阻害せず、かつ固有抵
抗を上昇させる。これらの作用で磁束密度を高め、鉄損
を低くする。一方、１％超えでは、磁束密度を低下させ
るので１％以下とする。従って、０．００４％以下また
は０．１〜１％とする。

【００４８】更に、より優れた鉄損特性の無方向性電磁
鋼板を得るためには、Ｃ、Ｎは以下の範囲であることが
好ましく、またＰは以下の範囲であることが好ましい。

【００４９】Ｃは、鉄損を高くする有害な成分で、Ｃの
析出による磁気時効の原因となるので０．０１％以下、
より好ましくは０．００５％以下とする。

【００５０】Ｎは焼鈍時の結晶粒の成長を阻害するＡｌ
Ｎを形成し、磁束密度を低下させ、鉄損を高くするので
０．００５％以下とする。

【００５１】Ｐは、鋼板の打抜き性を改善するために必
要な成分であるが、０．２％を超えて添加すると鋼板が
脆くなるため０．２％以下とする。

【００５２】なお、本発明では、磁気特性向上のため
に、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂ、Ｚｒを添加することは何らさしつ
かえない。

【００５３】また、本発明において、「残部が実質的に
Ｆｅ」とは、本発明の範囲には、本発明の技術的思想を
阻害しない範囲で、他の任意の元素を微量添加したも
の、および不可避不純物を含むものが含まれることを示
し、例えばＳｂ、Ｓｎを磁気特性向上のために添加した
ものを含む趣旨である。

【００５４】

【発明の実施の形態】本発明の鋼板の製造方法は以下の
とおりである。

【００５５】Ｃｕの少ない原料、副原料を用いて精錬す
ることが好ましい。Ｓについても溶銑の脱硫、取鍋精錬
などで脱Ｓするか、Ｓの少ない原料、副原料を用いて精
錬することが好ましい。

【００５６】転炉または電気炉で得たこのような溶鋼
を、脱ガス処理して所定の成分に調整し、造塊鋳造、連
続鋳造あるいはストリップキャスタで鋳造し、熱間加工
を行う。熱間加工は、分塊圧延、粗圧延、仕上熱延の
内、仕上熱延は必須であるが、分塊圧延、粗圧延は鋳造
後の鋼塊、鋼片、鋳造板などの厚さ寸法、リジング抑制
の要求などにより選択する。

【００５７】熱間圧延後の熱延板焼鈍は行ってもよいが
必須ではない。次いで、一回の冷間圧延、もしくは中間
焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延により所定の板厚と
した後に、仕上焼鈍、または仕上焼鈍後、打抜き加工や
剪断加工した後に磁性焼鈍を行う。

【００５８】

【実施例】

（実施例１）転炉で吹錬した後に、脱ガス処理して所定
の成分に調整後、鋳造し、熱間圧延で板厚２ｍｍの鋼板
を得て、酸洗し、表１の番号１５〜１９、２８は８５０
℃、３時間の熱延板焼鈍を施した後、その他は熱延板焼
鈍を施すことなく、板厚０．５ｍｍまで冷間圧延し、仕
上焼鈍を行った。また、表１の番号２０〜２５、２７
は、更に磁性焼鈍を行った。各鋼板の化学成分組成、熱
延板焼鈍、仕上焼鈍、磁性焼鈍の焼鈍条件を表１に記載
する。なお、表１の化学成分欄に表示しない残部はＦｅ
と不可避不純物である。

【００５９】鉄損Ｗ１５／５０と磁束密度Ｂ₅₀を２５ｃ
ｍエプスタイン試験（ＪＩＳＣ２５５０）で、鋼板の長
手方向と幅方向に測定し、その平均値を表１に記載して
いる。

【００６０】

【表１】

【００６１】表１に示すように、発明例鋼板は、仕上焼
鈍および磁性焼鈍が低温度、短時間であっても、磁束密
度を維持しつつ鉄損の低い鋼板が得られる。

【００６２】例えば、仕上焼鈍条件が７３０℃×２分の
発明例鋼板（番号３）と同一仕上焼鈍条件の比較例鋼板
（番号４）を比べると、発明例鋼板の鉄損が大幅に低く
なっており、また、仕上焼鈍条件を７３０℃×１分と
し、仕上焼鈍時間を短時間にした発明例鋼板（番号１）
においても比較例鋼板（番号４）に比べて鉄損が低くな
っている。

【００６３】また、磁性焼鈍条件が７２５℃×２時間の
発明例鋼板（番号２１）と、同一磁性焼鈍条件の比較例
鋼板（番号２３）を比べると、発明例鋼板の鉄損が大幅
に低くなっており、また、磁性焼鈍を７２５℃×１時間
とし、磁性焼鈍時間を短時間とした発明例鋼板（番号２
０）においても比較例鋼板（番号２３）に比べて鉄損が
低くなっている。

【００６４】さらに、請求項２記載の発明の成分範囲内
にある番号８の鋼板は、この成分範囲を外れる番号１０
の鋼板に比べて、より低鉄損となっている。

【００６５】また、請求項３記載の発明の成分範囲にあ
る番号２６の鋼板は、この成分範囲を外れる番号１の鋼
板に比べてさらに低鉄損となっている。

【００６６】（実施例２）転炉で吹錬した後に、脱ガス
処理して所定の成分に調整後、鋳造し、熱間圧延で板厚
２ｍｍの鋼板を得た。次いで、酸洗した後、表２の鋼板
成分番号９〜１３、２２については８５０℃、３時間の
熱延板焼鈍を施し、他はそのまま板厚０．５ｍｍまで冷
間圧延し、表３に記載の仕上焼鈍と、鋼板番号９〜１３
についてはさらに磁性焼鈍を行った。

【００６７】各鋼板の化学成分組成を表２に記載する。
なお、表２の鋼板の化学成分欄に表示しない残部はＦｅ
及び不可避不純物である。

【００６８】

【表２】

【００６９】前記で得た鋼板の低磁場領域での磁束密度
Ｂ₃ と鉄損Ｗ１０／５０を２５ｃｍエプスタイン試験
（ＪＩＳＣ２５５０）により測定した。測定は鋼板の長
手方向と幅方向について行い、その平均値を表３に記載
した。

【００７０】

【表３】

【００７１】表３に示すように、本発明鋼板は、熱延焼
鈍条件、仕上焼鈍条件および磁性焼鈍条件が同一の比較
鋼板と比較した場合、磁束密度Ｂ₃ と鉄損Ｗ１０／５０
がともに優れ、低磁場特性が良好である。

【００７２】Ｓｉが本発明範囲を外れる鋼板番号１７
は、熱延板焼鈍を施したにもかかわらず、熱延板焼鈍を
施してないことを除き、他の条件がほぼ同一の鋼板番号
６、７、２４に比較して磁束密度Ｂ₃ が低下している。

【００７３】Ａｌが本発明範囲を外れる鋼板番号１８
は、熱延板焼鈍を施したにもかかわらず、熱延板焼鈍を
施してないことを除き、他の条件がほぼ同一の鋼板番号
１９、２４と比較して磁束密度Ｂ₃ が低下している。

【００７４】本発明の請求項５記載の発明の成分範囲内
にある鋼板番号６、７は、この成分範囲を外れる同一の
仕上焼鈍条件の鋼板番号１９、２２、２４と比較して、
磁束密度Ｂ₃ と鉄損Ｗ１０／５０がともにより優れてい
る。

【００７５】本発明の請求項６記載の発明の成分範囲内
にある鋼板番号２６および２７は、この成分範囲を外
れ、それぞれ仕上焼鈍条件が同一の鋼板番号１、２およ
び熱延焼鈍条件と仕上焼鈍条件が同一の鋼板番号１４、
１５と比較して、磁束密度Ｂ₃と鉄損Ｗ１０／５０がと
もにより優れている。

【００７６】（実施例３）実施例２で得た冷間圧延を施
したＣｕ、Ｓの異なる鋼板について、仕上焼鈍条件を調
整して結晶粒径を同一にした時の磁束密度Ｂ₃ と鉄損Ｗ
１０／５０を実施例２と同様にして調査した。仕上焼鈍
条件および調査結果を表４に記載する。

【００７７】

【表４】

【００７８】本発明鋼板は、熱延板焼鈍の有無にかかわ
らず、低温の仕上焼鈍であっても結晶粒径の成長がよ
く、かつ同一の結晶粒径であっても磁束密度Ｂ₃ と鉄損
Ｗ１０／５０がともに優れている。

【００７９】また、Ｃｕ、Ｓが本発明の請求項６記載の
発明の範囲内にある熱延板焼鈍を施してない鋼板番号３
６、熱延板焼鈍を施した鋼板番号３７は、それぞれ前記
成分範囲を外れる熱延板焼鈍を施してない鋼板番号１、
２、熱延板焼鈍を施した鋼板番号９、１０と比較して、
磁束密度Ｂ₃ と鉄損Ｗ１０／５０がともにより優れてい
る。

【００８０】

【発明の効果】本発明では、鋼板の中のＣｕ量およびＳ
量を規定することで、仕上焼鈍および磁性焼鈍が低温
度、短時間であっても、結晶粒の成長が図れ、鉄損特性
の優れた無方向性電磁鋼板が得られる。したがって、本
発明の鋼板は、低鉄損用無方向性電磁鋼板として好適で
ある。

【００８１】また、本発明では、鋼板中のＣｕ量および
Ｓ量を規定することで、仕上焼鈍時あるいは磁性焼鈍時
の結晶粒径の成長が図れ、かつ磁壁移動も容易となり、
低磁場特性の優れた電磁鋼板が得られる。したがって、
本発明の鋼板は、低磁場用無方向性電磁鋼板として好適
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼板中のＣｕ量およびＳ量と仕上焼鈍後の鉄損
の関係を示す図である。

【図２】鋼板中のＣｕ量およびＳ量と磁性焼鈍後の鉄損
の関係を示す図である。

【図３】鋼板中のＣｕ量およびＳ量と仕上焼鈍後の磁束
密度Ｂ₃ の関係を示す図である。

【図４】鋼板の結晶粒径を３０μｍと一定にした鋼板中
のＣｕ量およびＳ量と仕上焼鈍後の磁束密度Ｂ₃ の関係
を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平8−150919 (32)優先日 平８(1996)６月12日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 佐藤 馨 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：０．
   １〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下または０．１〜
   １％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、Ｓ：０．００４
   ％以下、残部が実質的にＦｅであることを特徴とする鉄
   損特性の優れた無方向性電磁鋼板。
2. 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
   ０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：４％以
   下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下
   または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、
   Ｓ：０．００４％以下、残部が実質的にＦｅであること
   を特徴とする鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板。
3. 【請求項３】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
   ０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：４％以
   下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下
   または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、
   Ｓ：０．００１％未満、残部が実質的にＦｅであること
   を特徴とする鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板。
4. 【請求項４】 重量％で、Ｓｉ：４％以下、Ｍｎ：０．
   １〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下または０．１〜
   １％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、Ｓ：０．００４
   ％以下、残部が実質的にＦｅであることを特徴とする低
   磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板。
5. 【請求項５】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
   ０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：４％以
   下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下
   または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、
   Ｓ：０．００４％以下、残部が実質的にＦｅであること
   を特徴とする低磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板。
6. 【請求項６】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
   ０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：４％以
   下、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ａｌ：０．００４％以下
   または０．１〜１％を含有し、Ｃｕ：０．０１％以下、
   Ｓ：０．００１％未満、残部が実質的にＦｅであること
   を特徴とする低磁場特性の優れた無方向性電磁鋼板。