JPH11293338A

JPH11293338A - 表面性状の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH11293338A
Application number: JP10467898A
Authority: JP
Inventors: Takahide Shimazu; 高英島津
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-04-15
Filing date: 1998-04-15
Publication date: 1999-10-26
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: JP3962155B2

Abstract

(57)【要約】【課題】表面性状と磁気特性が優れた無方向性電磁鋼
板を、鉄資源のリサイクルを基本としたプロセスで製造
する。【解決手段】重量％で、 C≦0.005%、Si:1.0〜4.0%、
Al≦4%、Mn≦2%、 P≦0.2%、 S≦0.005%、 N≦0.004%、
Sn:0.001〜0.2%、 Cu:0.3%超〜2%、Ni:0.005〜0.1%、C
r:0.005〜0.2%、V:0.0001〜0.008%、 B≦0.005%、Ti≦
0.01% 、Nb≦0.01%とし、残部Ｆｅおよび不可避的成分
を含有する熱延板を熱延板焼鈍を実施または実施するこ
となく、次いで冷延し、焼鈍することを特徴とする表面
性状の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。焼鈍してか
らスキンパス冷延することを特徴とする表面性状に優れ
た無方向性電磁鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電気産業分野でのモ
ータや小型トランスのコアに使用される無方向性電磁鋼
板の製造方法に関するものであり、特に、地球環境問題
を解決する無方向性電磁鋼板の製造方法を提供するもの
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。

【０００３】しかしながら、特に自動車の成分組成に関
して言えば、エンジンやバッテリーなどの部品を除いた
標準プレス品では、Ｃｕ量が１％以上もあり、このこと
がリサイクルへのネックになっている。なぜなら、従
来、Ｃｕ量が０．３％以上では熱延での脆化割れが生じ
たため鉄鋼製品とならなかった。なお、自動車のプレス
品にＣｕ含有量が多いのは、モータなどの電装部品の数
が多く、この電装部品の銅線のためである。

【０００４】また、例えば、食缶からＳｎ、ステンレス
鋼板からＮｉ，Ｃｒなどが混入し、これらの不純物を有
効利用方法が現在まで提案されてこなかった。例えば、
特開平７−２６８５６８号公報でスクラップから混入す
る不純物を積極活用する技術を提案したが、０．３％超
のＣｕ量に対しては方策がなかった。

【０００５】また、特公平４−７１９８９号公報では、
Ｃｕによる熱間脆性割れを０．１％以上のＮｉ添加によ
って回避しているが、Ｎｉ添加コストの問題があった。

【０００６】

【本発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に
鑑み、安価な鉄スクラップを多量消費する道を切り開
き、且つ、脆性問題と製品表面性状の問題とを解消しつ
つ、従前の優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板の
製造方法を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、 (１) 重量％で、Ｃ ≦０．００５％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ａｌ≦４％、Ｍｎ≦２％、Ｐ ≦０．２％、Ｓ ≦０．００５％、Ｎ ≦０．００４％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０．３％超〜２％、Ｎｉ：０．００５〜０．１％、Ｃｒ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．０００１〜０．００８％、Ｂ ≦０．００５％、Ｔｉ≦０．０１％、Ｎｂ≦０．０１％とし、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有する熱延板を
熱延板焼鈍を実施または実施することなく、次いで冷延
し、焼鈍することを特徴とする表面性状の優れた無方向
性電磁鋼板の製造方法。および、 (２) 重量％で、Ｃ ≦０．００５％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ａｌ≦４％、Ｍｎ≦２％、Ｐ ≦０．２％、Ｓ ≦０．００５％、Ｎ ≦０．００４％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０．３％超〜２％、Ｎｉ：０．００５〜０．１％、Ｃｒ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．０００１〜０．００８％、Ｂ ≦０．００５％、Ｔｉ≦０．０１％、Ｎｂ≦０．０１％とし、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有する熱延板を
熱延板焼鈍を実施または実施することなく、次いで冷延
し、焼鈍してからスキンパス冷延することを特徴とする
表面性状に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法である。

【０００８】本発明のポイントは、以下の通りである。
Ｓｎ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖなどを含有する成分系において
は、Ｃｕ量が０．３％超で、なお且つＳｉ量が１％未満
では、熱間圧延で端面割れ、表面割れによる疵が発生し
て、製品表面疵となる。しかし、同様の高Ｃｕ系でも、
Ｓｉ量が１％以上では、熱間脆性が全く発生せず、製品
での表面欠陥もないことを発見したことである。即ち、
１％以上のＳｉ成分系で、例えば自動車スクラップの高
Cu素材を多量に消費することが初めて可能となった。

【０００９】一般的な述べかたをするが、無方向性電磁
鋼板の歴史には、古くて長いものがある。１９００年、
Ｂａｒｒｅｔらによる鉄にＳｉを添加することで鉄損が
飛躍的に改善されることが発見された。以来、１００年
に渡って、営々と製造技術者によって実施されてきたこ
とは、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｎ以外の全ての不純物成分を如何
に減少させるかであったし、そのたゆまぬ努力は、少し
ずつではあるが着実な成果として磁気特性に反映されて
きた。その大いなる技術の流れから言えば、不純物を増
やすことは、道理外ではある。しかしながら、一口に不
純物として片づけず、一つ一つの元素を丹念に精査する
ことにより、本発明は、不純物と見なされてきた元素を
不純物としない技術としたもので、安価スクラップ多量
消費の方策を開拓したものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
Ｃ量は０．００５％以下とする。限定したのは、これ以
上のＣ量では磁気時効に問題があるためである。

【００１１】Ｓｉ量は１．０〜４．０％とする。Ｓｉ量
が１．０％未満では、Ｃｕ量を０．３％を越えて含有す
る成分系では、熱間脆性により疵が発生するため不可で
ある。一方、４．０％超では鋼板の冷間での脆性問題が
生じるので避けなければならない。なお、公知の如く、
Ｓｉが増加すれば鉄損が改善される。

【００１２】Ａｌ量を４％以下に制限する。Ａｌ量が４
％超では、鋼板の冷間での脆性問題が生じるので避けな
ければならない。なお、Ａｌも増加すれば鉄損が改善さ
れる。

【００１３】Ｍｎ量は２％以下とする。Ｍｎ量は２％超
では、焼き入れ組織が形成されて、鋼板の冷間での脆性
問題が生じるので不可である。なお、Ｍｎも増加すれば
鉄損が改善される。

【００１４】Ｐは０．２％以下とする。Ｐは鋼板剛性を
改善するが、０．２％超では凝固偏析して、冷間での脆
性問題が生じるので不可である。Ｓ量を０．００５％以
下とする。Ｓ量が０．００５％を超えると、ＭｎＳの析
出物が増え、鉄損が劣化するので避ける。

【００１５】Ｎ量は０．００４％未満に制限する。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。Ｓｎ量は０．００１〜０．
２％とする。限定理由は、本発明のスクラップ利用の観
点からＳｎ量を０．００１％以上とすること、また、
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。

【００１６】Ｃｕ量は０．３％超〜２％以下に制限す
る。Ｃｕ量の下限を０．３％としたのは、０．３％以下
ではＣｕ疵の問題がないためで、また、２％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
プになるためである。

【００１７】Ｎｉ量は、０．００５〜０．１％とする。
本発明のスクラップ利用の観点から、０．００５％以上
とする。また、０．１％超ではスクラップ以外のＮｉ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。

【００１８】Ｃｒ量は、０．００５〜０．２％とする。
本発明のスクラップ利用の観点から、０．００５％以上
とする。また、０．２％超ではスクラップ以外のCr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。

【００１９】Ｖ量は０．０００１〜０．００８％に限定
する。スクラップ利用の観点から、Ｖ量は、０．０００
１とする。また、Ｖ量が０．００８％を超えると、特に
（Ｍｎ，Ｃｕ）ｘＳ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０．０００１〜
０．００８％に規制する。

【００２０】Ｂ量は０．００５％以下に制限する。Ｂは
磁気特性を改善する元素として知られているが、０．０
０５％を超えると脆化して割れの問題が生じるので、
０．００５％以下とする。

【００２１】Ｔｉ量は０．０１％以下に制限する。Ｔｉ
を含むと、特にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖを含有する
成分系で、鉄損が劣化する。この限界は０．０１％であ
る。Ｎｂ量は０．０１％以下に制限する。Ｎｂを含む
と、特にＳｎ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｖを含有する成分系
で、鉄損が劣化する。この限界は０．０１％である。

【００２２】熱延のスラブ加熱は特に制限しないが、微
細析出物を防止する目的で低温が良く、９５０〜１２０
０℃が好ましく、次いで、通常の熱間圧延を行う。

【００２３】熱延板焼鈍を実施すると、知られているよ
うにフェライト単相の成分系でリジングと呼ばれる縦縞
状の表面欠陥を防止することができるし、また磁束密度
を向上させることができるが、焼鈍コスト面から省略す
ることも可能ではある。熱延板焼鈍は長時間のバッチ焼
鈍、短時間の連続焼鈍のいづれも可能であり、焼鈍温度
は、通常の６００〜１２００℃が好ましい。

【００２４】熱延板焼鈍の前、もしくは後に酸洗を行
い、次いで、通常の冷延を施す。冷延後は、脱脂して、
連続焼鈍に供される。焼鈍の温度は、６００〜１２００
℃程度で良いが、鉄損を改善するには結晶粒径を１５０
μｍ前後にするのが好ましい。この焼鈍の後は有機質と
無機質の混合した絶縁被膜を塗布、焼付けする。

【００２５】コンプレッサーモータ用途などで顧客での
磁性焼鈍がある場合は、絶縁皮膜のコーティングのあと
にスキンパス圧延と称される２〜１５％程度の軽圧下圧
延が採用される。この時、コーティングはスキンパス圧
延の後に実施されても問題ない。以下、本発明の実施例
について説明する。

【００２６】

【実施例】〔実施例１〕各種成分を含有する鋼塊を真空
溶解で作製し、加熱温度を１０００℃として、熱延を行
い、１．７mm厚の熱延板を得た。この熱延板に９５０℃
×１分の均熱焼鈍を窒素ガス中で処理したものと熱延板
焼鈍を実施しないものを造り、空冷後、酸洗し、冷延し
板厚０．５０mmとした。次いで、連続焼鈍を８５０℃で
１５秒均熱、水素中で実施した。次いで、無機・有機混
合のコーティングを塗布焼付し、２μｍ厚の絶縁皮膜を
形成した。磁気特性は、１００mm×１００mmの単板試料
のＬとＣ方向とを測定し平均化した。

【００２７】また、成分分析も行い、それらの結果を表
１に示す。なお、疵については、熱延板での端面クラッ
クまたは製品板での表面欠陥が一個所でも発生したもの
を疵「有り」とし、全くないものを「なし」とした。熱
延板焼鈍については、実施したものを「有り」、しない
ものを「なし」として表１に示した。

【００２８】

【表１】

【００２９】本発明の範囲内の成分条件で、特に１％以
上のＳｉ量と０．３％超Ｃｕ量の組み合わせが、優れた
表面性状を示し、なお且つ磁気特性も良好であることが
分かった。

【００３０】〔実施例２〕実施例１の実験Ｎｏ．５の最
終焼鈍板（絶縁皮膜付き）を使って、５％スキンパス圧
延を実施後、７５０℃×２時間の磁性焼鈍を窒素中で行
ってから鉄損Ｗ15/50 を測定すると２．７w/kgと良好な
磁性が得られ、また表面欠陥も認められなかった。

【００３１】

【発明の効果】以上の如く、鉄スクラップを活用する無
方向性電磁鋼板の成分系を開拓した。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ ≦０．００５％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ａｌ≦４％、Ｍｎ≦２％、Ｐ ≦０．２％、Ｓ ≦０．００５％、Ｎ ≦０．００４％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０．３％超〜２％、Ｎｉ：０．００５〜０．１％、Ｃｒ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．０００１〜０．００８％、Ｂ ≦０．００５％、Ｔｉ≦０．０１％、Ｎｂ≦０．０１％とし、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有する熱延板を
熱延板焼鈍を実施または実施することなく、次いで冷延
し、焼鈍することを特徴とする表面性状の優れた無方向
性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】重量％で、Ｃ ≦０．００５％、Ｓｉ：１．０〜４．０％、Ａｌ≦４％、Ｍｎ≦２％、Ｐ ≦０．２％、Ｓ ≦０．００５％、Ｎ ≦０．００４％、Ｓｎ：０．００１〜０．２％、Ｃｕ：０．３％超〜２％、Ｎｉ：０．００５〜０．１％、Ｃｒ：０．００５〜０．２％、Ｖ：０．０００１〜０．００８％、Ｂ ≦０．００５％、Ｔｉ≦０．０１％、Ｎｂ≦０．０１％とし、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有する熱延板を
熱延板焼鈍を実施または実施することなく、次いで冷延
し、焼鈍してからスキンパス冷延することを特徴とする
表面性状に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。