JPH11293416A - 残留磁束密度の低い高珪素鋼板およびその製造方法 - Google Patents
残留磁束密度の低い高珪素鋼板およびその製造方法Info
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- JPH11293416A JPH11293416A JP11436298A JP11436298A JPH11293416A JP H11293416 A JPH11293416 A JP H11293416A JP 11436298 A JP11436298 A JP 11436298A JP 11436298 A JP11436298 A JP 11436298A JP H11293416 A JPH11293416 A JP H11293416A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板厚方向にＳｉ濃度勾配を形成することによ
って、従来の利点を維持しつつ残留磁束密度の低い珪素
鋼板およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表面
のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高く、板厚方向
のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、平
均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下とし、表裏面のＳｉ濃度の
差を１ｗｔ．％とすることにより残留磁束密度の低い高
珪素鋼板を得る。
って、従来の利点を維持しつつ残留磁束密度の低い珪素
鋼板およびその製造方法を提供すること。 【解決手段】 板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表面
のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高く、板厚方向
のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、平
均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下とし、表裏面のＳｉ濃度の
差を１ｗｔ．％とすることにより残留磁束密度の低い高
珪素鋼板を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トランスやモータ
ーの鉄心材料として使用される残留磁束密度の低い高珪
素鋼板およびその製造方法に関する。
ーの鉄心材料として使用される残留磁束密度の低い高珪
素鋼板およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高珪素鋼板は、トランスやモーターの鉄
心材料に使用され、Ｓｉの含有量が増すほど鉄損が低減
し、Ｓｉ：６．５ｗｔ．％では磁歪が０となり、最大透
磁率のピークとなる等、優れた磁気特性を示すことが知
られている。
心材料に使用され、Ｓｉの含有量が増すほど鉄損が低減
し、Ｓｉ：６．５ｗｔ．％では磁歪が０となり、最大透
磁率のピークとなる等、優れた磁気特性を示すことが知
られている。
【０００３】従来、高珪素鋼板の製造方法として、低珪
素鋼を圧延により薄板とした後、鋼板表面からＳｉを浸
透拡散させる、いわゆる浸珪法が知られている。しか
し、拡散により均一Ｓｉ濃度の高珪素鋼板を製造しよう
とすると極めて時間がかかる。また、このような高珪素
鋼板は脆性材料であり、処理後鋼板を巻き取る場合に破
断が生じるといった問題を有している。
素鋼を圧延により薄板とした後、鋼板表面からＳｉを浸
透拡散させる、いわゆる浸珪法が知られている。しか
し、拡散により均一Ｓｉ濃度の高珪素鋼板を製造しよう
とすると極めて時間がかかる。また、このような高珪素
鋼板は脆性材料であり、処理後鋼板を巻き取る場合に破
断が生じるといった問題を有している。
【０００４】そこで、特開昭６２−２２７０３３号ない
し特開昭６２−２２７０３６号公報、特公平５−４９７
４４号公報には、表層のＳｉ濃度が６．５ｗｔ．％とな
って、板厚方向にＳｉの濃度勾配が存在する時点で拡散
処理を打ち切ることが提案されている。このように拡散
処理を途中で打ち切ることにより、全体の処理時間を短
くすることができるとともに、内部のＳｉ濃度が低いの
で良好な加工性が得られる。さらに、このようにＳｉ濃
度分布を有している珪素鋼板は鉄損が低いことが開示さ
れている。
し特開昭６２−２２７０３６号公報、特公平５−４９７
４４号公報には、表層のＳｉ濃度が６．５ｗｔ．％とな
って、板厚方向にＳｉの濃度勾配が存在する時点で拡散
処理を打ち切ることが提案されている。このように拡散
処理を途中で打ち切ることにより、全体の処理時間を短
くすることができるとともに、内部のＳｉ濃度が低いの
で良好な加工性が得られる。さらに、このようにＳｉ濃
度分布を有している珪素鋼板は鉄損が低いことが開示さ
れている。
【０００５】ところで、トランス、モータ等の鉄心に使
用される珪素鋼板は、磁束密度を高め、鉄損を低下させ
る方向で研究が行われ、角形比の大きい材料が開発され
てきた。しかし、その結果、残留磁束密度が大きくな
り、トランス等の機器とした場合、偏磁によりさまざま
な問題が発生している。
用される珪素鋼板は、磁束密度を高め、鉄損を低下させ
る方向で研究が行われ、角形比の大きい材料が開発され
てきた。しかし、その結果、残留磁束密度が大きくな
り、トランス等の機器とした場合、偏磁によりさまざま
な問題が発生している。
【０００６】しかしながら、上記従来技術では、化学気
相蒸着法を用いた浸珪法によって板厚方向のＳｉ濃度勾
配を形成することにより、あくまでも処理時間の短縮、
加工性の改善、および鉄損の低減を実現することを目的
としており、残留磁束密度には着目していない。したが
って、上記のようにＳｉ濃度勾配を形成しても、必ずし
も満足な残留磁束密度特性を有していないという問題が
ある。
相蒸着法を用いた浸珪法によって板厚方向のＳｉ濃度勾
配を形成することにより、あくまでも処理時間の短縮、
加工性の改善、および鉄損の低減を実現することを目的
としており、残留磁束密度には着目していない。したが
って、上記のようにＳｉ濃度勾配を形成しても、必ずし
も満足な残留磁束密度特性を有していないという問題が
ある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事情に
鑑みてなされたものであって、板厚方向にＳｉ濃度勾配
を形成することによって、従来の利点を維持しつつ残留
磁束密度の低い珪素鋼板およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
鑑みてなされたものであって、板厚方向にＳｉ濃度勾配
を形成することによって、従来の利点を維持しつつ残留
磁束密度の低い珪素鋼板およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
にＳｉ濃度勾配を形成した珪素鋼板において、残留磁束
密度が低くならない場合が生じる原因について検討し
た。その結果、表層Ｓｉ濃度が高く板厚中心部のＳｉ濃
度が低いＳｉ濃度分布が形成されていても、表裏面のＳ
ｉ濃度差が大きければ残留磁束密度が必ずしも低下しな
いことを見出した。
にＳｉ濃度勾配を形成した珪素鋼板において、残留磁束
密度が低くならない場合が生じる原因について検討し
た。その結果、表層Ｓｉ濃度が高く板厚中心部のＳｉ濃
度が低いＳｉ濃度分布が形成されていても、表裏面のＳ
ｉ濃度差が大きければ残留磁束密度が必ずしも低下しな
いことを見出した。
【０００９】このような表裏面のＳｉ濃度差が生じるの
は、浸珪法によりＳｉ化合物を浸珪させる際に、製造条
件のばらつき等により、表面と裏面とでＳｉ化合物ガス
の供給量が異なること等が考えられる。
は、浸珪法によりＳｉ化合物を浸珪させる際に、製造条
件のばらつき等により、表面と裏面とでＳｉ化合物ガス
の供給量が異なること等が考えられる。
【００１０】また、このような表裏面でのＳｉ濃度差が
生じると鋼板の幅方向に反り（Ｃ反り）が生じ通板性が
悪くなるが、表裏面のＳｉ濃度差に起因する鋼板の反り
を測定し、その反り量が一定の狭い範囲になるように、
表裏面から供給するＳｉ化合物の量を制御することによ
り、表裏面のＳｉ濃度差が抑制され、鋼板の反りも解消
されることを見出した。
生じると鋼板の幅方向に反り（Ｃ反り）が生じ通板性が
悪くなるが、表裏面のＳｉ濃度差に起因する鋼板の反り
を測定し、その反り量が一定の狭い範囲になるように、
表裏面から供給するＳｉ化合物の量を制御することによ
り、表裏面のＳｉ濃度差が抑制され、鋼板の反りも解消
されることを見出した。
【００１１】本発明は、このような知見に基づいてなさ
れたものであり、板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表
面のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高く、板厚方
向のＳｉ濃度の最大と最小の差が０．３ｗｔ．％以上、
平均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％以下であり、表裏面のＳｉ濃
度の差が１ｗｔ．％以内であることを特徴とする残留磁
束密度の低い高珪素鋼板を提供する。
れたものであり、板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表
面のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高く、板厚方
向のＳｉ濃度の最大と最小の差が０．３ｗｔ．％以上、
平均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％以下であり、表裏面のＳｉ濃
度の差が１ｗｔ．％以内であることを特徴とする残留磁
束密度の低い高珪素鋼板を提供する。
【００１２】また、本発明は、鋼板表面からＳｉを浸透
させる浸珪処理および浸透させたＳｉを鋼板内に拡散さ
せる拡散処理をＳｉ化合物を含む無酸化性雰囲気で同時
的に行って浸珪および拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃
度が板厚中心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに
打ち切り、板厚方向のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．
３ｗｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏
面のＳｉ濃度の差を１ｗｔ．％以内とすることを特徴と
する残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を提供す
る。
させる浸珪処理および浸透させたＳｉを鋼板内に拡散さ
せる拡散処理をＳｉ化合物を含む無酸化性雰囲気で同時
的に行って浸珪および拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃
度が板厚中心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに
打ち切り、板厚方向のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．
３ｗｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏
面のＳｉ濃度の差を１ｗｔ．％以内とすることを特徴と
する残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を提供す
る。
【００１３】さらに、鋼板をＳｉ系化合物を含む無酸化
性ガス雰囲気で浸珪処理し、次いで、Ｓｉ系化合物を含
まない無酸化性ガス雰囲気でＳｉの拡散処理を行ってＳ
ｉの拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中心部の
Ｓｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、板厚方
向のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、
平均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏面のＳｉ濃度の差
を１ｗｔ．％以内とすることを特徴とする高周波磁気特
性に優れた残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を
提供する。
性ガス雰囲気で浸珪処理し、次いで、Ｓｉ系化合物を含
まない無酸化性ガス雰囲気でＳｉの拡散処理を行ってＳ
ｉの拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中心部の
Ｓｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、板厚方
向のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、
平均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏面のＳｉ濃度の差
を１ｗｔ．％以内とすることを特徴とする高周波磁気特
性に優れた残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を
提供する。
【００１４】さらにまた、本発明は、上記いずれかの方
法において、表裏面のＳｉ濃度差を１ｗｔ．％以内とす
るために、炉出側で鋼板の反り高さを計測し、反り高さ
が製品幅に対して１％以下となるように、鋼板の表裏面
から供給するＳｉ化合物の量を制御することを特徴とす
る残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を提供す
る。なお、上記Ｓｉ系化合物としては、ＳｉＣｌ4を用
いることが好ましい。
法において、表裏面のＳｉ濃度差を１ｗｔ．％以内とす
るために、炉出側で鋼板の反り高さを計測し、反り高さ
が製品幅に対して１％以下となるように、鋼板の表裏面
から供給するＳｉ化合物の量を制御することを特徴とす
る残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法を提供す
る。なお、上記Ｓｉ系化合物としては、ＳｉＣｌ4を用
いることが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下本発明について具体的に説明
する。本発明においては、板厚方向にＳｉの濃度勾配を
有し、表面のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高
く、板厚方向のＳｉ濃度の最大と最小の差が０．３ｗ
ｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％以下の高珪素鋼
板において、表裏面のＳｉ濃度の差を１ｗｔ．％以内と
する。
する。本発明においては、板厚方向にＳｉの濃度勾配を
有し、表面のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高
く、板厚方向のＳｉ濃度の最大と最小の差が０．３ｗ
ｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％以下の高珪素鋼
板において、表裏面のＳｉ濃度の差を１ｗｔ．％以内と
する。
【００１６】残留磁束密度は、板厚方向のＳｉ濃度の最
大と最小の差（ΔＳｉ）に強く依存し、この値が大きく
なるほどその絶対値が小さくなる。これは、Ｓｉの添加
とともに格子定数が小さくなることから、Ｓｉの濃度勾
配を形成することにより鋼板内に張力が発生するためと
推定される。そのために、本発明では、表層のＳｉ濃度
を高くし、板厚中心部のＳｉ濃度を低くして、板厚方向
にＳｉの濃度勾配を形成している。
大と最小の差（ΔＳｉ）に強く依存し、この値が大きく
なるほどその絶対値が小さくなる。これは、Ｓｉの添加
とともに格子定数が小さくなることから、Ｓｉの濃度勾
配を形成することにより鋼板内に張力が発生するためと
推定される。そのために、本発明では、表層のＳｉ濃度
を高くし、板厚中心部のＳｉ濃度を低くして、板厚方向
にＳｉの濃度勾配を形成している。
【００１７】しかし、表面と裏面とのＳｉ濃度の差が大
きい場合には、必ずしも残留磁束密度が低くならないこ
とが判明した。そこで、本発明では、表裏面のＳｉ濃度
の差を１ｗｔ．％以内と規定する。このように表裏面の
Ｓｉ濃度の差を１ｗｔ．％と規定することにより、安定
して低い残留磁束密度を得ることができる。このように
表裏面でのＳｉ濃度の差が大きい場合に残留磁束密度が
低くならない原因は、表層Ｓｉ濃度の低いほうの面のΔ
Ｓｉ値の影響によるものと推定される。
きい場合には、必ずしも残留磁束密度が低くならないこ
とが判明した。そこで、本発明では、表裏面のＳｉ濃度
の差を１ｗｔ．％以内と規定する。このように表裏面の
Ｓｉ濃度の差を１ｗｔ．％と規定することにより、安定
して低い残留磁束密度を得ることができる。このように
表裏面でのＳｉ濃度の差が大きい場合に残留磁束密度が
低くならない原因は、表層Ｓｉ濃度の低いほうの面のΔ
Ｓｉ値の影響によるものと推定される。
【００１８】平均Ｓｉ濃度は７ｗｔ．％以下とする。偏
磁による突入電流は飽和磁束密度が高いほど小さくなる
が、飽和磁束密度は添加される平均Ｓｉ量に逆比例する
ため、平均Ｓｉ量が高すぎると好ましくない。また、平
均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％を超えると加工性が悪くなる。
これらの理由から平均Ｓｉ濃度は７ｗｔ．％以下として
いる。
磁による突入電流は飽和磁束密度が高いほど小さくなる
が、飽和磁束密度は添加される平均Ｓｉ量に逆比例する
ため、平均Ｓｉ量が高すぎると好ましくない。また、平
均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％を超えると加工性が悪くなる。
これらの理由から平均Ｓｉ濃度は７ｗｔ．％以下として
いる。
【００１９】また、上述したように、ΔＳｉが大きくな
るほど残留磁束密度が低下し、板厚方向のΔＳｉが０．
３ｗｔ．％以上あれば十分に低い残留磁束密度を得るこ
とができる。
るほど残留磁束密度が低下し、板厚方向のΔＳｉが０．
３ｗｔ．％以上あれば十分に低い残留磁束密度を得るこ
とができる。
【００２０】本発明に係るＳｉの濃度勾配を有する珪素
鋼板は、例えば、化学気相蒸着（ＣＶＤ、浸珪処理）
法、物理気相蒸着（ＰＶＤ）法、クラツド技術、めっき
技術等によって製造することが可能であるが、これらの
中ではＣＶＤ法によって製造することが好ましい。
鋼板は、例えば、化学気相蒸着（ＣＶＤ、浸珪処理）
法、物理気相蒸着（ＰＶＤ）法、クラツド技術、めっき
技術等によって製造することが可能であるが、これらの
中ではＣＶＤ法によって製造することが好ましい。
【００２１】ＣＶＤ法においては、鋼板をＳｉ系化合物
を含む無酸化性ガス雰囲気で浸珪処理し、次いで、Ｓｉ
系化合物を含まない無酸化性ガス雰囲気でＳｉの拡散処
理を行ってＳｉの拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が
板厚中心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち
切ることにより、上述のようなＳｉ濃度分布を形成する
ことができる。
を含む無酸化性ガス雰囲気で浸珪処理し、次いで、Ｓｉ
系化合物を含まない無酸化性ガス雰囲気でＳｉの拡散処
理を行ってＳｉの拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が
板厚中心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち
切ることにより、上述のようなＳｉ濃度分布を形成する
ことができる。
【００２２】また、鋼板表面からＳｉを浸透させる浸珪
処理および浸透させたＳｉを鋼板内に拡散させる拡散処
理をＳｉ化合物を含む無酸化性雰囲気で同時的に行って
浸珪および拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中
心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、
上述のようなＳｉ濃度分布を形成することもできる。
処理および浸透させたＳｉを鋼板内に拡散させる拡散処
理をＳｉ化合物を含む無酸化性雰囲気で同時的に行って
浸珪および拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中
心部のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、
上述のようなＳｉ濃度分布を形成することもできる。
【００２３】後者の方法によれば、浸珪処理および拡散
処理を同一雰囲気で同時的に行うことにより、炉の構造
を簡略化することができるとともに、従来拡散炉で問題
となっていた鋼板酸化も抑制することができ、また、浸
珪・拡散処理炉における雰囲気調整、ＳｉＣｌ4ガスの
導入箇所およびその流量、ならびに鋼板Ｓの移動速度等
を調節することにより、Ｓｉ濃度分布を制御しやすく、
極めて自由度の高い処理を行うことができる。
処理を同一雰囲気で同時的に行うことにより、炉の構造
を簡略化することができるとともに、従来拡散炉で問題
となっていた鋼板酸化も抑制することができ、また、浸
珪・拡散処理炉における雰囲気調整、ＳｉＣｌ4ガスの
導入箇所およびその流量、ならびに鋼板Ｓの移動速度等
を調節することにより、Ｓｉ濃度分布を制御しやすく、
極めて自由度の高い処理を行うことができる。
【００２４】ここで、浸珪処理は、Ｓｉ化合物ガスを用
いて行う。処理に用いるＳｉ化合物ガスは、特に限定さ
れるものではなく、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ5、ＳｉＣｌ4等を
用いることができるが、中でもＳｉＣｌ4が好ましい。
処理ガスとしてＳｉＣｌ4を用いる場合には、処理温度
を１０２３〜１２５０℃の範囲にすることが好ましい。
また、浸珪処理および拡散処理の際のＳｉＣｌ4の濃度
は０．０２〜３５ｍｏｌ％とすることが好ましい。
いて行う。処理に用いるＳｉ化合物ガスは、特に限定さ
れるものではなく、ＳｉＨ4、Ｓｉ2Ｈ5、ＳｉＣｌ4等を
用いることができるが、中でもＳｉＣｌ4が好ましい。
処理ガスとしてＳｉＣｌ4を用いる場合には、処理温度
を１０２３〜１２５０℃の範囲にすることが好ましい。
また、浸珪処理および拡散処理の際のＳｉＣｌ4の濃度
は０．０２〜３５ｍｏｌ％とすることが好ましい。
【００２５】Ｓｉ化合物ガスは、通常、鋼板の表面側お
よび裏面側から供給されるが、このガスの供給量を制御
することにより、表裏面のＳｉ濃度差を１ｗｔ．％以内
にすることができる。
よび裏面側から供給されるが、このガスの供給量を制御
することにより、表裏面のＳｉ濃度差を１ｗｔ．％以内
にすることができる。
【００２６】ただし、実操業においては、リアルタイム
で表裏面のＳｉ濃度差を測定することが困難であるた
め、炉出側で鋼板の幅方向の反り（Ｃ反り）の高さを計
測し、反り高さが製品幅に対して１％以下となるよう
に、鋼板の表裏面から供給するＳｉ化合物の量を制御す
ることが好ましい。つまり、表裏面のＳｉ濃度差が大き
いほど鋼板の反りが大きくなるという関係があり、この
ような反りが存在すると連続ラインの通板性が悪くな
り、その点からも好ましくないが、この反り高さが１％
以下であれば、通板性も良好になり、表裏面のＳｉ濃度
差が１ｗｔ．％以下となるので、炉の出側で鋼板の反り
高さを計測し、これが製品幅に対して１％以下となるよ
うに鋼板の表裏面から供給するＳｉ化合物の量をフィー
ドバック制御することにより、表裏面のＳｉ濃度差を１
ｗｔ．％以内にすることができ、鋼板の反りも防止する
ことができる。
で表裏面のＳｉ濃度差を測定することが困難であるた
め、炉出側で鋼板の幅方向の反り（Ｃ反り）の高さを計
測し、反り高さが製品幅に対して１％以下となるよう
に、鋼板の表裏面から供給するＳｉ化合物の量を制御す
ることが好ましい。つまり、表裏面のＳｉ濃度差が大き
いほど鋼板の反りが大きくなるという関係があり、この
ような反りが存在すると連続ラインの通板性が悪くな
り、その点からも好ましくないが、この反り高さが１％
以下であれば、通板性も良好になり、表裏面のＳｉ濃度
差が１ｗｔ．％以下となるので、炉の出側で鋼板の反り
高さを計測し、これが製品幅に対して１％以下となるよ
うに鋼板の表裏面から供給するＳｉ化合物の量をフィー
ドバック制御することにより、表裏面のＳｉ濃度差を１
ｗｔ．％以内にすることができ、鋼板の反りも防止する
ことができる。
【００２７】本発明において、Ｓｉ以外の成分は特に限
定されるものではなく、通常この種の鋼板として用いら
れる範囲であればよい。すなわち、Ｃ≦０．０２ｗｔ．
％、０．０５ｗｔ．％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ．％、Ｐ≦
０．０１ｗｔ．％、Ｓ≦０．０２ｗｔ．％、０．００１
ｗｔ．％≦ｓｏｌ．Ａｌ≦０．０６ｗｔ．％、Ｎ≦０．
０１ｗｔ．％の範囲が好ましい。
定されるものではなく、通常この種の鋼板として用いら
れる範囲であればよい。すなわち、Ｃ≦０．０２ｗｔ．
％、０．０５ｗｔ．％≦Ｍｎ≦０．５ｗｔ．％、Ｐ≦
０．０１ｗｔ．％、Ｓ≦０．０２ｗｔ．％、０．００１
ｗｔ．％≦ｓｏｌ．Ａｌ≦０．０６ｗｔ．％、Ｎ≦０．
０１ｗｔ．％の範囲が好ましい。
【００２８】Ｃは多量に含有されると磁気時効を引き起
こすため、０．０２ｗｔ．％以下とすることが好まし
い。特性上、その下限は特に存在しないが、経済的に除
去する観点からは０．００１ｗｔ．％とすることが好ま
しい。
こすため、０．０２ｗｔ．％以下とすることが好まし
い。特性上、その下限は特に存在しないが、経済的に除
去する観点からは０．００１ｗｔ．％とすることが好ま
しい。
【００２９】Ｍｎは多量に含有されると鋼板が脆くなる
ため、０．５ｗｔ．％以下とすることが好ましい。ま
た、その含有量が低く過ぎると、熱延工程で破断や表面
キズを誘発するため、０．０５ｗｔ．％以上であること
が好ましい。
ため、０．５ｗｔ．％以下とすることが好ましい。ま
た、その含有量が低く過ぎると、熱延工程で破断や表面
キズを誘発するため、０．０５ｗｔ．％以上であること
が好ましい。
【００３０】Ｐは磁気特性から見ると好ましい元素であ
るが、多量に含有されると鋼板の加工性を劣化させるた
め、０．０１ｗｔ．％以下であることが好ましい。特性
上、その下限は特に存在しないが、経済的に除去する観
点からは０．００１ｗｔ．％とすることが好ましい。
るが、多量に含有されると鋼板の加工性を劣化させるた
め、０．０１ｗｔ．％以下であることが好ましい。特性
上、その下限は特に存在しないが、経済的に除去する観
点からは０．００１ｗｔ．％とすることが好ましい。
【００３１】Ｓは加工性を劣化させるため、０．０２ｗ
ｔ．％以下とすることが好ましい。特性上、その下限は
特に存在しないが、経済的に除去する観点からは０．０
０１ｗｔ．％とすることが好ましい。
ｔ．％以下とすることが好ましい。特性上、その下限は
特に存在しないが、経済的に除去する観点からは０．０
０１ｗｔ．％とすることが好ましい。
【００３２】ｓｏｌ．Ａｌは同じく加工性を害するた
め、０．０６ｗｔ．％以下とすることが好ましい。一
方、脱酸剤としての必要性からその０．００１ｗｔ．％
以上が好ましい。
め、０．０６ｗｔ．％以下とすることが好ましい。一
方、脱酸剤としての必要性からその０．００１ｗｔ．％
以上が好ましい。
【００３３】Ｎは多量に含有されると窒化物を形成して
磁気特性を劣化させるため、０．０１ｗｔ．％以下であ
ることが好ましい。特性上、その下限は特に存在しない
が、現在の製鋼技術では０．０００１ｗｔ．％が事実上
の下限となる。
磁気特性を劣化させるため、０．０１ｗｔ．％以下であ
ることが好ましい。特性上、その下限は特に存在しない
が、現在の製鋼技術では０．０００１ｗｔ．％が事実上
の下限となる。
【００３４】なお、表裏面のＳｉ濃度およびＳｉ濃度の
最大と最小との差は、全板厚をＥＰＭＡ分析して得られ
るＳｉ濃度プロファイルから決定することができる。ま
た、平均Ｓｉ濃度は化学分析により得られる値である。
さらに、残留磁束密度は、直流で１．２Ｔ励磁後の値で
ある。さらにまた、本発明の効果は鋼板の板厚によらず
得ることができる。
最大と最小との差は、全板厚をＥＰＭＡ分析して得られ
るＳｉ濃度プロファイルから決定することができる。ま
た、平均Ｓｉ濃度は化学分析により得られる値である。
さらに、残留磁束密度は、直流で１．２Ｔ励磁後の値で
ある。さらにまた、本発明の効果は鋼板の板厚によらず
得ることができる。
【００３５】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。板
厚０．３ｍｍ、幅６４０ｍｍの３ｗｔ．％珪素鋼板に種
々の条件で浸珪処理し、板厚方向に０．３ｗｔ．％以上
のＳｉ濃度差を有する高珪素鋼板を試作し、表裏Ｓｉ濃
度と残留磁束密度との相関を調査した。一般に、残留磁
束密度が飽和磁束密度の１／５以下であれば、１５％程
度鉄心の小型化が可能であるから、ここでは、平均Ｓｉ
量が同程度で、平均ΔＳｉ、表裏面でのＳｉ濃度の差の
異なる材料を試作し、残留磁束密度Ｂｒと飽和磁束密度
Ｂｓとの比がＢｒ／Ｂｓ＜１／５となる条件という観点
から残留磁束密度を比較評価した。
厚０．３ｍｍ、幅６４０ｍｍの３ｗｔ．％珪素鋼板に種
々の条件で浸珪処理し、板厚方向に０．３ｗｔ．％以上
のＳｉ濃度差を有する高珪素鋼板を試作し、表裏Ｓｉ濃
度と残留磁束密度との相関を調査した。一般に、残留磁
束密度が飽和磁束密度の１／５以下であれば、１５％程
度鉄心の小型化が可能であるから、ここでは、平均Ｓｉ
量が同程度で、平均ΔＳｉ、表裏面でのＳｉ濃度の差の
異なる材料を試作し、残留磁束密度Ｂｒと飽和磁束密度
Ｂｓとの比がＢｒ／Ｂｓ＜１／５となる条件という観点
から残留磁束密度を比較評価した。
【００３６】浸珪処理炉の温度は１２００℃、均熱温度
条件、ライン速度、表裏面それぞれに供給するＳｉＣｌ
4の流量を変化させて、鋼板表裏のＳｉ値をおよびΔＳ
ｉを変化させ、残留磁束密度を測定した。また、磁気特
性として他に飽和磁束密度を測定し、さらに鋼板のＣ反
りの値を測定し、通板性を評価した。表１に、表裏面の
Ｓｉ濃度、表裏のＳｉ濃度差、平均ΔＳｉ、平均Ｓｉ濃
度、飽和磁束密度、残留磁束密度、Ｃ反り高さ、通板性
を示す。
条件、ライン速度、表裏面それぞれに供給するＳｉＣｌ
4の流量を変化させて、鋼板表裏のＳｉ値をおよびΔＳ
ｉを変化させ、残留磁束密度を測定した。また、磁気特
性として他に飽和磁束密度を測定し、さらに鋼板のＣ反
りの値を測定し、通板性を評価した。表１に、表裏面の
Ｓｉ濃度、表裏のＳｉ濃度差、平均ΔＳｉ、平均Ｓｉ濃
度、飽和磁束密度、残留磁束密度、Ｃ反り高さ、通板性
を示す。
【００３７】なお、ライン通板性は、◎：通板に問題な
し、○：形状は好ましくないが通板は問題なし、×：連
続通板不可（数ｍ試料を作成したのみ）という評価基準
で評価した。また、平均ΔＳｉは以下の式で計算した値
である。 平均ΔＳｉ＝（表面Ｓｉ＋裏面Ｓｉ）／２−板中心部Ｓ
ｉ
し、○：形状は好ましくないが通板は問題なし、×：連
続通板不可（数ｍ試料を作成したのみ）という評価基準
で評価した。また、平均ΔＳｉは以下の式で計算した値
である。 平均ΔＳｉ＝（表面Ｓｉ＋裏面Ｓｉ）／２−板中心部Ｓ
ｉ
【００３８】
【表１】
【００３９】飽和磁束密度Ｂｒは一般にΔＳｉに強く依
存し、この値が大きくなるほど絶対値が下がる傾向にあ
り、表１に示すように、本発明を満たすものは、確かに
低い残留磁束密度が得られたが、表裏面のＳｉ濃度の差
が１％を超えるものは、平均ΔＳｉが大きいにもかかわ
らず残留磁束密度が小さくならず、上記Ｂｒ／Ｂｓ＜１
／５を満たさないことが確認された。また、表裏面のＳ
ｉ濃度差が１％を超えるものは、Ｃ反りが大きく、通板
性も悪いことが確認された。
存し、この値が大きくなるほど絶対値が下がる傾向にあ
り、表１に示すように、本発明を満たすものは、確かに
低い残留磁束密度が得られたが、表裏面のＳｉ濃度の差
が１％を超えるものは、平均ΔＳｉが大きいにもかかわ
らず残留磁束密度が小さくならず、上記Ｂｒ／Ｂｓ＜１
／５を満たさないことが確認された。また、表裏面のＳ
ｉ濃度差が１％を超えるものは、Ｃ反りが大きく、通板
性も悪いことが確認された。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表面のＳｉ濃度を板
厚中心部のＳｉ濃度より高くし、板厚方向のＳｉ濃度の
最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度を
７ｗｔ．％以下とし、さらに表裏面のＳｉ濃度の差を１
ｗｔ％以内とすることにより、安定して残留磁束密度の
低い珪素鋼板を得ることができる。
板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表面のＳｉ濃度を板
厚中心部のＳｉ濃度より高くし、板厚方向のＳｉ濃度の
最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、平均Ｓｉ濃度を
７ｗｔ．％以下とし、さらに表裏面のＳｉ濃度の差を１
ｗｔ％以内とすることにより、安定して残留磁束密度の
低い珪素鋼板を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 芳一 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 (72)発明者 二宮 弘憲 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 (5)
- 【請求項１】 板厚方向にＳｉの濃度勾配を有し、表面
のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃度より高く、板厚方向
のＳｉ濃度の最大と最小の差が０．３ｗｔ．％以上、平
均Ｓｉ濃度が７ｗｔ．％以下であり、表裏面のＳｉ濃度
の差が１ｗｔ．％以内であることを特徴とする残留磁束
密度の低い高珪素鋼板。 - 【請求項２】 鋼板表面からＳｉを浸透させる浸珪処理
および浸透させたＳｉを鋼板内に拡散させる拡散処理を
Ｓｉ化合物を含む無酸化性雰囲気で同時的に行って浸珪
および拡散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中心部
のＳｉ濃度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、板厚
方向のＳｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以
上、平均Ｓｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏面のＳｉ濃度
の差を１ｗｔ．％以内とすることを特徴とする残留磁束
密度の低い高珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 鋼板をＳｉ系化合物を含む無酸化性ガス
雰囲気で浸珪処理し、次いで、Ｓｉ系化合物を含まない
無酸化性ガス雰囲気でＳｉの拡散処理を行ってＳｉの拡
散速度を制御し、表層のＳｉ濃度が板厚中心部のＳｉ濃
度よりも高い状態にあるうちに打ち切り、板厚方向のＳ
ｉ濃度の最大と最小の差を０．３ｗｔ．％以上、平均Ｓ
ｉ濃度を７ｗｔ．％以下、表裏面のＳｉ濃度の差を１ｗ
ｔ．％以内とすることを特徴とする高周波磁気特性に優
れた残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３の方法におい
て、表裏面のＳｉ濃度差を１ｗｔ．％以内とするため
に、炉出側で鋼板の反り高さを計測し、反り高さが製品
幅に対して１％以下となるように、鋼板の表裏面から供
給するＳｉ化合物の量を制御することを特徴とする残留
磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 Ｓｉ系化合物としてＳｉＣｌ4を用いる
ことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれか１
項に記載の残留磁束密度の低い高珪素鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436298A JPH11293416A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 残留磁束密度の低い高珪素鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11436298A JPH11293416A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 残留磁束密度の低い高珪素鋼板およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293416A true JPH11293416A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14635833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11436298A Pending JPH11293416A (ja) | 1998-04-10 | 1998-04-10 | 残留磁束密度の低い高珪素鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11293416A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2902778A4 (en) * | 2012-09-28 | 2016-08-17 | Jfe Steel Corp | STEEL SHEET INSPECTION APPARATUS, STEEL SHEET INSPECTION METHOD, AND STEEL SHEET MANUFACTURING METHOD |
-
1998
- 1998-04-10 JP JP11436298A patent/JPH11293416A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2902778A4 (en) * | 2012-09-28 | 2016-08-17 | Jfe Steel Corp | STEEL SHEET INSPECTION APPARATUS, STEEL SHEET INSPECTION METHOD, AND STEEL SHEET MANUFACTURING METHOD |
| US10031068B2 (en) | 2012-09-28 | 2018-07-24 | Jfe Steel Corporation | Steel sheet inspection device, steel sheet inspection method, and steel sheet manufacturing method |
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