JPH116039A - 加工性に優れた高珪素鋼板 - Google Patents
加工性に優れた高珪素鋼板Info
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- JPH116039A JPH116039A JP9169441A JP16944197A JPH116039A JP H116039 A JPH116039 A JP H116039A JP 9169441 A JP9169441 A JP 9169441A JP 16944197 A JP16944197 A JP 16944197A JP H116039 A JPH116039 A JP H116039A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造時の浸珪処理或いは最終焼鈍等における
炉内雰囲気条件やその変動に拘りなく優れた加工性を示
す高珪素鋼板を得る。 【解決手段】 実質的に、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％、Ｂ：
０．０００４〜０．００２０ｗｔ％およびＦｅからな
り、好ましくはＣ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｉ：４〜７
ｗｔ％、Ｂ：０．０００４〜０．００２０ｗｔ％、Ｍ
ｎ：０〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓ：
０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０〜０．２ｗｔ
％、Ｎ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｏ：０〜０．０２ｗｔ％
およびＦｅからなることを特徴とし、粒界に偏析したＢ
による粒界酸化抑制作用により優れた加工性が得られ
る。
炉内雰囲気条件やその変動に拘りなく優れた加工性を示
す高珪素鋼板を得る。 【解決手段】 実質的に、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％、Ｂ：
０．０００４〜０．００２０ｗｔ％およびＦｅからな
り、好ましくはＣ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｉ：４〜７
ｗｔ％、Ｂ：０．０００４〜０．００２０ｗｔ％、Ｍ
ｎ：０〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓ：
０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０〜０．２ｗｔ
％、Ｎ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｏ：０〜０．０２ｗｔ％
およびＦｅからなることを特徴とし、粒界に偏析したＢ
による粒界酸化抑制作用により優れた加工性が得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加工性に優れた高
珪素鋼板に関する。
珪素鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉ含有量が４ｗｔ％以上の高珪素鋼板
を工業的に製造する方法として、特開昭６２−２２７０
７８号等に示される浸珪処理法（ＣＶＤ法）が知られて
いる。この製造方法は、Ｓｉ：４ｗｔ％未満の薄鋼板を
ＳｉＣｌ4等のＳｉ化合物ガスと高温で反応させること
によりＳｉを鋼板表層に浸透させ、浸透したＳｉを板厚
方向に拡散させることにより高珪素鋼板を得る方法であ
る。
を工業的に製造する方法として、特開昭６２−２２７０
７８号等に示される浸珪処理法（ＣＶＤ法）が知られて
いる。この製造方法は、Ｓｉ：４ｗｔ％未満の薄鋼板を
ＳｉＣｌ4等のＳｉ化合物ガスと高温で反応させること
によりＳｉを鋼板表層に浸透させ、浸透したＳｉを板厚
方向に拡散させることにより高珪素鋼板を得る方法であ
る。
【０００３】通常、この種の浸珪処理ではＳｉ供給用の
原料ガスとしてＳｉＣｌ4が使用され、このＳｉＣｌ4は
高温下（通常、１０２３〜１２００℃程度）で下記反応
式により鋼板と反応してＳｉが鋼板表層に浸透する。 ＳｉＣｌ4＋５Ｆｅ→Ｆｅ3Ｓｉ＋２ＦｅＣｌ2 このようにして鋼板表層に浸透したＳｉは、ＳｉＣｌ4
を含まない無酸化性ガス雰囲気中で鋼板を均熱処理する
ことにより板厚方向に拡散される。
原料ガスとしてＳｉＣｌ4が使用され、このＳｉＣｌ4は
高温下（通常、１０２３〜１２００℃程度）で下記反応
式により鋼板と反応してＳｉが鋼板表層に浸透する。 ＳｉＣｌ4＋５Ｆｅ→Ｆｅ3Ｓｉ＋２ＦｅＣｌ2 このようにして鋼板表層に浸透したＳｉは、ＳｉＣｌ4
を含まない無酸化性ガス雰囲気中で鋼板を均熱処理する
ことにより板厚方向に拡散される。
【０００４】このようなプロセスにより鋼板を連続的に
浸珪処理するための連続浸珪処理ラインは、入側から加
熱帯、浸珪帯、拡散均熱帯及び冷却帯を備え、鋼板を加
熱帯において処理温度まで連続的に加熱した後、浸珪帯
でＳｉＣｌ4と反応させることによりＳｉを浸透させ、
次いで、拡散均熱帯においてＳｉを板厚方向に拡散させ
るための熱処理を連続的に施した後、冷却帯で冷却する
ことでコイル状の高珪素鋼板が製造される。
浸珪処理するための連続浸珪処理ラインは、入側から加
熱帯、浸珪帯、拡散均熱帯及び冷却帯を備え、鋼板を加
熱帯において処理温度まで連続的に加熱した後、浸珪帯
でＳｉＣｌ4と反応させることによりＳｉを浸透させ、
次いで、拡散均熱帯においてＳｉを板厚方向に拡散させ
るための熱処理を連続的に施した後、冷却帯で冷却する
ことでコイル状の高珪素鋼板が製造される。
【０００５】また、高珪素鋼板はスラブを熱間圧延及び
冷間圧延を経て薄板化する所謂圧延法によっても製造す
ることが可能である。ところで、高珪素鋼板をトランス
やモータ等の部品として使用する場合、剪断機やプレス
機等による部品加工が必要となるが、高珪素鋼板は脆性
であるため加工による割れ等の欠陥が生じ易いという欠
点がある。従来、浸珪処理法により製造される高珪素鋼
板の加工性改善に関して、以下のような提案がなされて
いる。
冷間圧延を経て薄板化する所謂圧延法によっても製造す
ることが可能である。ところで、高珪素鋼板をトランス
やモータ等の部品として使用する場合、剪断機やプレス
機等による部品加工が必要となるが、高珪素鋼板は脆性
であるため加工による割れ等の欠陥が生じ易いという欠
点がある。従来、浸珪処理法により製造される高珪素鋼
板の加工性改善に関して、以下のような提案がなされて
いる。
【０００６】一般の連続焼鈍ラインでは、鋼板表面の酸
化を抑制するために炉内の酸素濃度及び露点を一定レベ
ルに保持して操業を行っているが、特開平６−２１２３
９７号では露点−３０℃以上に相当する水蒸気濃度の雰
囲気中で浸珪・拡散処理を施すと、鋼板の結晶粒界が酸
化されて製品鋼板の曲げ加工性が劣化するという問題点
が指摘され、このため同号では結晶粒界の酸化を防止
し、加工性の良好な高珪素鋼板を製造する方法として、
炉内雰囲気中の酸素濃度４５ｐｐｍ以下、露点−３０℃
以下で、且つ酸素濃度［Ｏ2］（ｐｐｍ）と水蒸気濃度
［Ｈ2Ｏ］（ｐｐｍ）が下記の条件を満足するような炉
内雰囲気に制御することが提案されている。
化を抑制するために炉内の酸素濃度及び露点を一定レベ
ルに保持して操業を行っているが、特開平６−２１２３
９７号では露点−３０℃以上に相当する水蒸気濃度の雰
囲気中で浸珪・拡散処理を施すと、鋼板の結晶粒界が酸
化されて製品鋼板の曲げ加工性が劣化するという問題点
が指摘され、このため同号では結晶粒界の酸化を防止
し、加工性の良好な高珪素鋼板を製造する方法として、
炉内雰囲気中の酸素濃度４５ｐｐｍ以下、露点−３０℃
以下で、且つ酸素濃度［Ｏ2］（ｐｐｍ）と水蒸気濃度
［Ｈ2Ｏ］（ｐｐｍ）が下記の条件を満足するような炉
内雰囲気に制御することが提案されている。
【数１】
【０００７】また、炉内雰囲気を上記のように制御する
方法以外に、特開平６−１７２９４０号では鋼板中に含
まれる炭素の強い還元力を利用することにより、鋼板の
粒界酸化を抑制し、加工性の良好な高珪素鋼板を製造す
る方法が提案されている。この方法は、Ｓｉの浸透・拡
散を行うために１０２３℃以上の高温に保持された炉内
雰囲気中での鋼板の脱炭作用を利用するもので、上記の
ような高温下で炉内雰囲気中の酸素及び水蒸気を鋼板中
の炭素と反応（鋼板の脱炭反応）させてＣＯを生成さ
せ、これにより鋼板の結晶粒界の酸化を抑制し、加工性
の良好な高珪素鋼板を得るものである。
方法以外に、特開平６−１７２９４０号では鋼板中に含
まれる炭素の強い還元力を利用することにより、鋼板の
粒界酸化を抑制し、加工性の良好な高珪素鋼板を製造す
る方法が提案されている。この方法は、Ｓｉの浸透・拡
散を行うために１０２３℃以上の高温に保持された炉内
雰囲気中での鋼板の脱炭作用を利用するもので、上記の
ような高温下で炉内雰囲気中の酸素及び水蒸気を鋼板中
の炭素と反応（鋼板の脱炭反応）させてＣＯを生成さ
せ、これにより鋼板の結晶粒界の酸化を抑制し、加工性
の良好な高珪素鋼板を得るものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炉内雰
囲気の水分濃度や酸素濃度を特開平６−２１２３９７号
のような水準に安定させることは実操業上は非常に困難
である。また、特開平６−１７２９４０号のように鋼板
中の炭素の還元力を利用する方法では、炉内水分濃度や
酸素濃度が極端に増加し場合には鋼板の脱炭だけでは炉
内水分濃度や酸素濃度を十分に低下させることができ
ず、このため結晶粒界の酸化とそれに伴う加工性の劣化
が生じてしまう。また、炉内水分濃度や酸素濃度が極端
に減少した場合には鋼板は殆んど脱炭しないため、鋼板
中に大量の炭素が残留して炭化物を生成し、磁気特性や
加工性が劣化してしまう。
囲気の水分濃度や酸素濃度を特開平６−２１２３９７号
のような水準に安定させることは実操業上は非常に困難
である。また、特開平６−１７２９４０号のように鋼板
中の炭素の還元力を利用する方法では、炉内水分濃度や
酸素濃度が極端に増加し場合には鋼板の脱炭だけでは炉
内水分濃度や酸素濃度を十分に低下させることができ
ず、このため結晶粒界の酸化とそれに伴う加工性の劣化
が生じてしまう。また、炉内水分濃度や酸素濃度が極端
に減少した場合には鋼板は殆んど脱炭しないため、鋼板
中に大量の炭素が残留して炭化物を生成し、磁気特性や
加工性が劣化してしまう。
【０００９】一方、特開平６−１９２７９７号では、加
工性改善を目的としてＢを実質的に０．００２ｗｔ％以
上添加した高珪素鋼板が示されている。しかしながら、
この鋼板ではＢは粒界酸化の抑制とは関係のない加工性
向上元素として添加されており、同号の提案ではＢによ
る粒界酸化の抑制作用は認めていない。また、一般の焼
鈍ラインや浸珪処理ラインでは雰囲気ガスとして安価な
窒素を用いているが、本発明者らが検討したところによ
れば、特開平６−１９２７９７号に示されるようなＢ添
加量ではＢが窒化されてＢＮが生成し、このＢＮの生成
よって加工性及び磁気特性が劣化することが判明した。
工性改善を目的としてＢを実質的に０．００２ｗｔ％以
上添加した高珪素鋼板が示されている。しかしながら、
この鋼板ではＢは粒界酸化の抑制とは関係のない加工性
向上元素として添加されており、同号の提案ではＢによ
る粒界酸化の抑制作用は認めていない。また、一般の焼
鈍ラインや浸珪処理ラインでは雰囲気ガスとして安価な
窒素を用いているが、本発明者らが検討したところによ
れば、特開平６−１９２７９７号に示されるようなＢ添
加量ではＢが窒化されてＢＮが生成し、このＢＮの生成
よって加工性及び磁気特性が劣化することが判明した。
【００１０】また、圧延法で製造される高珪素鋼板につ
いても、その優れた磁気特性を発揮させるためには最終
焼鈍が必要であり、この焼鈍時に高珪素鋼板が容易に酸
化するため、浸珪処理法で製造される高珪素鋼板と同様
の加工性の劣化が生じる。したがって本発明の目的は、
製造時の浸珪処理或いは最終焼鈍等における炉内雰囲気
条件やその変動に拘りなく優れた加工性を示す高珪素鋼
板を提供することにある。
いても、その優れた磁気特性を発揮させるためには最終
焼鈍が必要であり、この焼鈍時に高珪素鋼板が容易に酸
化するため、浸珪処理法で製造される高珪素鋼板と同様
の加工性の劣化が生じる。したがって本発明の目的は、
製造時の浸珪処理或いは最終焼鈍等における炉内雰囲気
条件やその変動に拘りなく優れた加工性を示す高珪素鋼
板を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決すべく、製造時における炉内雰囲気中の酸素濃度
や露点等に拘りなく結晶粒界の酸化が安定して抑制さ
れ、しかも従来技術のような加工性や磁気特性の劣化を
生じない高珪素鋼板を得るための方策について検討を行
い、その結果、鋼板中に微量のＢを添加することが極め
て有効であることを知見した。本発明はかかる知見に基
づきなされたもので、その特徴は以下の通りである。
を解決すべく、製造時における炉内雰囲気中の酸素濃度
や露点等に拘りなく結晶粒界の酸化が安定して抑制さ
れ、しかも従来技術のような加工性や磁気特性の劣化を
生じない高珪素鋼板を得るための方策について検討を行
い、その結果、鋼板中に微量のＢを添加することが極め
て有効であることを知見した。本発明はかかる知見に基
づきなされたもので、その特徴は以下の通りである。
【００１２】[1] 実質的に、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％、Ｂ：
０．０００４〜０．００２０ｗｔ％およびＦｅからなる
ことを特徴とする加工性に優れた高珪素鋼板。 [2] 実質的に、Ｃ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｉ：４〜７
ｗｔ％、Ｂ：０．０００４〜０．００２０ｗｔ％、Ｍ
ｎ：０〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓ：
０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０〜０．２ｗｔ
％、Ｎ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｏ：０〜０．０２ｗｔ％
およびＦｅからなることを特徴とする加工性に優れた高
珪素鋼板。
０．０００４〜０．００２０ｗｔ％およびＦｅからなる
ことを特徴とする加工性に優れた高珪素鋼板。 [2] 実質的に、Ｃ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｉ：４〜７
ｗｔ％、Ｂ：０．０００４〜０．００２０ｗｔ％、Ｍ
ｎ：０〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓ：
０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０〜０．２ｗｔ
％、Ｎ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｏ：０〜０．０２ｗｔ％
およびＦｅからなることを特徴とする加工性に優れた高
珪素鋼板。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細をその限定理
由ととともに説明する。Ｃは軟磁気特性に有害な元素で
あるが、一方において鋼板の粒界酸化を防ぐ作用があ
る。しかし、Ｃが０．０１ｗｔ％を超えると時効現象に
より軟磁気特性が劣化し、また、加工性に悪影響を及ぼ
す炭化物が非常に析出しやすくなる。このためＣは０．
０１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とするこ
とが好ましい。Ｓｉは、その添加量が約６．５ｗｔ％で
最も優れた軟磁気特性を示す。Ｓｉが４ｗｔ％未満では
高珪素鋼板としての所望の軟磁気特性が得られず、ま
た、鋼板の加工性自体も特に問題はない。一方、Ｓｉが
７ｗｔ％を超えると飽和磁束密度が著しく減少する。こ
のためＳｉは４〜７ｗｔ％とする。
由ととともに説明する。Ｃは軟磁気特性に有害な元素で
あるが、一方において鋼板の粒界酸化を防ぐ作用があ
る。しかし、Ｃが０．０１ｗｔ％を超えると時効現象に
より軟磁気特性が劣化し、また、加工性に悪影響を及ぼ
す炭化物が非常に析出しやすくなる。このためＣは０．
０１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とするこ
とが好ましい。Ｓｉは、その添加量が約６．５ｗｔ％で
最も優れた軟磁気特性を示す。Ｓｉが４ｗｔ％未満では
高珪素鋼板としての所望の軟磁気特性が得られず、ま
た、鋼板の加工性自体も特に問題はない。一方、Ｓｉが
７ｗｔ％を超えると飽和磁束密度が著しく減少する。こ
のためＳｉは４〜７ｗｔ％とする。
【００１４】ＭｎはＳと結合してＭｎＳとなり、スラブ
段階での熱間加工性を改善する作用がある。しかし、Ｍ
ｎが０．５ｗｔ％を超えると飽和磁束密度の減少が大き
くなる。このためＭｎは０．５ｗｔ％以下（但し、無添
加の場合を含む）とすることが好ましい。Ｐは鋼板を脆
化させる元素であり、その含有量はできるだけ低いほう
が好ましい。経済性及びＰが０．０１ｗｔ％以下であれ
ば実質的にその影響は無視できることから、Ｐは０．０
１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とすること
が好ましい。
段階での熱間加工性を改善する作用がある。しかし、Ｍ
ｎが０．５ｗｔ％を超えると飽和磁束密度の減少が大き
くなる。このためＭｎは０．５ｗｔ％以下（但し、無添
加の場合を含む）とすることが好ましい。Ｐは鋼板を脆
化させる元素であり、その含有量はできるだけ低いほう
が好ましい。経済性及びＰが０．０１ｗｔ％以下であれ
ば実質的にその影響は無視できることから、Ｐは０．０
１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を含む）とすること
が好ましい。
【００１５】Ｓは熱間加工性を低下させる元素であると
ともに、軟磁気特性も劣化させるためにその含有量はで
きるだけ低いほうが好ましい。経済性及びＳが０．０１
ｗｔ％以下であれば実質的にその影響は無視できること
から、Ｓは０．０１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を
含む）とすることが好ましい。Ａｌは脱酸により鋼を清
浄化する作用を有するとともに、軟磁気特性の面でも電
気抵抗を高める作用を有する。しかし、Ｓｉを４〜７ｗ
ｔ％添加する鋼ではＳｉにより軟磁気特性の向上を図
り、Ａｌは鋼の脱酸作用のみを果たせばよいことから、
Ｓｏｌ．Ａｌは０．２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合
を含む）とすることが好ましい。
ともに、軟磁気特性も劣化させるためにその含有量はで
きるだけ低いほうが好ましい。経済性及びＳが０．０１
ｗｔ％以下であれば実質的にその影響は無視できること
から、Ｓは０．０１ｗｔ％以下（但し、無添加の場合を
含む）とすることが好ましい。Ａｌは脱酸により鋼を清
浄化する作用を有するとともに、軟磁気特性の面でも電
気抵抗を高める作用を有する。しかし、Ｓｉを４〜７ｗ
ｔ％添加する鋼ではＳｉにより軟磁気特性の向上を図
り、Ａｌは鋼の脱酸作用のみを果たせばよいことから、
Ｓｏｌ．Ａｌは０．２ｗｔ％以下（但し、無添加の場合
を含む）とすることが好ましい。
【００１６】Ｎは軟磁気特性を劣化させる元素であり、
時効により磁気特性の劣化も引き起こすため、その含有
量はできるだけ低いほうが好ましい。経済性及びＮが
０．０１ｗｔ％以下であれば実質的にその影響は無視で
きることから、Ｎは０．０１ｗｔ％以下（但し、無添加
の場合を含む）とすることが好ましい。Ｏは軟磁気特性
を劣化させる元素であり、また加工性にも悪影響を与え
るため、その含有量はできるだけ低いことが望ましく、
経済性の観点からＯは０．０２ｗｔ％以下（但し、無添
加の場合を含む）とすることが好ましい。
時効により磁気特性の劣化も引き起こすため、その含有
量はできるだけ低いほうが好ましい。経済性及びＮが
０．０１ｗｔ％以下であれば実質的にその影響は無視で
きることから、Ｎは０．０１ｗｔ％以下（但し、無添加
の場合を含む）とすることが好ましい。Ｏは軟磁気特性
を劣化させる元素であり、また加工性にも悪影響を与え
るため、その含有量はできるだけ低いことが望ましく、
経済性の観点からＯは０．０２ｗｔ％以下（但し、無添
加の場合を含む）とすることが好ましい。
【００１７】Ｂは鋼板中に微量添加された場合に粒界酸
化防止効果を発揮し、加工性を向上させる。表１に示す
化学成分を有する高珪素鉄合金スラブを熱間圧延し、得
られた熱延板を脱スケール後０．３ｍｍ厚まで圧延し、
最終焼鈍後、加工性を評価するための三点曲げ試験に供
した。最終焼鈍は１２００℃×２０分と８００℃×１時
間の２水準とし、それぞれを窒素ガス雰囲気中と比較の
ためのＡｒガス雰囲気中で行った。三点曲げ試験は図１
に示す方法で行い、試料（鋼板）に対して押し治具を２
ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し込み、割れが発生するまでの
押し込み量で曲げ加工性を評価した。その結果を、焼鈍
条件毎に図２に示す。なお、図２の横軸のＢ量は最終焼
鈍後の鋼板の化学分析値である。また、図２において押
し込み量が５５ｍｍを超えているものは、試料の破断を
生じなかったものである。
化防止効果を発揮し、加工性を向上させる。表１に示す
化学成分を有する高珪素鉄合金スラブを熱間圧延し、得
られた熱延板を脱スケール後０．３ｍｍ厚まで圧延し、
最終焼鈍後、加工性を評価するための三点曲げ試験に供
した。最終焼鈍は１２００℃×２０分と８００℃×１時
間の２水準とし、それぞれを窒素ガス雰囲気中と比較の
ためのＡｒガス雰囲気中で行った。三点曲げ試験は図１
に示す方法で行い、試料（鋼板）に対して押し治具を２
ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し込み、割れが発生するまでの
押し込み量で曲げ加工性を評価した。その結果を、焼鈍
条件毎に図２に示す。なお、図２の横軸のＢ量は最終焼
鈍後の鋼板の化学分析値である。また、図２において押
し込み量が５５ｍｍを超えているものは、試料の破断を
生じなかったものである。
【００１８】図２によれば、窒素ガス雰囲気中で焼鈍し
た場合は最終焼鈍後の供試材のＢ量が０．０００４〜
０．００２０ｗｔ％の範囲において加工性の大幅な向上
が見られ、また特に、０．０００４〜０．００１６ｗｔ
％の範囲において最も良好な加工性が得られている。こ
れに対して、比較のため行ったＡｒガス雰囲気中での焼
鈍の場合には加工性に関してＢ量の上限はない。また、
各供試材の破面を観察すると、加工性の大幅な向上が見
られた供試料は粒内劈開破壊であり、一方、加工性が劣
る供試料は粒界破壊であった。Ｂ量が０．０００４〜
０．００２０ｗｔ％の範囲の供試材では粒界破壊は起き
ていないため、これらの供試材ではＢが粒界に偏析して
鋼板の粒界酸化を抑制したものと考えられる。
た場合は最終焼鈍後の供試材のＢ量が０．０００４〜
０．００２０ｗｔ％の範囲において加工性の大幅な向上
が見られ、また特に、０．０００４〜０．００１６ｗｔ
％の範囲において最も良好な加工性が得られている。こ
れに対して、比較のため行ったＡｒガス雰囲気中での焼
鈍の場合には加工性に関してＢ量の上限はない。また、
各供試材の破面を観察すると、加工性の大幅な向上が見
られた供試料は粒内劈開破壊であり、一方、加工性が劣
る供試料は粒界破壊であった。Ｂ量が０．０００４〜
０．００２０ｗｔ％の範囲の供試材では粒界破壊は起き
ていないため、これらの供試材ではＢが粒界に偏析して
鋼板の粒界酸化を抑制したものと考えられる。
【００１９】通常、鋼板中にある程度の量のＢが含まれ
る場合、Ｂは最終焼鈍等の過程でＢ2Ｏ3の形で少しずつ
鋼板から脱離していくが、最終焼鈍後の段階で０．００
０４ｗｔ％以上のＢ量が確保されていれば、粒界に偏析
したＢによる粒界酸化抑制作用が有効に発揮されるもの
と考えられる。一方、最終焼鈍後のＢ量が０．０００４
ｗｔ％未満の供試料は粒界破壊しており、この場合には
Ｂによる粒界酸化抑制作用が有効に発揮されず、その結
果、粒界酸化が生じたと考えられる。
る場合、Ｂは最終焼鈍等の過程でＢ2Ｏ3の形で少しずつ
鋼板から脱離していくが、最終焼鈍後の段階で０．００
０４ｗｔ％以上のＢ量が確保されていれば、粒界に偏析
したＢによる粒界酸化抑制作用が有効に発揮されるもの
と考えられる。一方、最終焼鈍後のＢ量が０．０００４
ｗｔ％未満の供試料は粒界破壊しており、この場合には
Ｂによる粒界酸化抑制作用が有効に発揮されず、その結
果、粒界酸化が生じたと考えられる。
【００２０】また、最終焼鈍後のＢ量が０．００２０ｗ
ｔ％超で且つ窒素ガス雰囲気中で焼鈍した供試料の破壊
形態は粒界破壊であり、これらの供試材では粒界に多量
のＢＮが観察されること、また、Ａｒガス雰囲気中で焼
鈍した場合には最終焼鈍後のＢ量が０．００２０ｗｔ％
超であっても加工性の劣化が見られないことからして、
鋼板中に過剰のＢが存在する場合には粒界にＢＮが生成
して加工性を劣化させるものと考えられる。以上の結果
から、本発明ではＢは０．０００４〜０．００２０ｗｔ
％、好ましくは０．０００４〜０．００１６ｗｔ％の範
囲とする。本発明の高珪素鋼板には、上述した各成分元
素およびＦｅ以外に不避的不純物元素等の他の元素が微
量含まれることは妨げない。
ｔ％超で且つ窒素ガス雰囲気中で焼鈍した供試料の破壊
形態は粒界破壊であり、これらの供試材では粒界に多量
のＢＮが観察されること、また、Ａｒガス雰囲気中で焼
鈍した場合には最終焼鈍後のＢ量が０．００２０ｗｔ％
超であっても加工性の劣化が見られないことからして、
鋼板中に過剰のＢが存在する場合には粒界にＢＮが生成
して加工性を劣化させるものと考えられる。以上の結果
から、本発明ではＢは０．０００４〜０．００２０ｗｔ
％、好ましくは０．０００４〜０．００１６ｗｔ％の範
囲とする。本発明の高珪素鋼板には、上述した各成分元
素およびＦｅ以外に不避的不純物元素等の他の元素が微
量含まれることは妨げない。
【００２１】
【表１】
【００２２】なお、本発明の効果は請求項１に記載の化
学成分を含む高珪素鋼板において十分に得られるが、加
工性を劣化させる元素を規制した請求項２に記載の化学
成分を含む高珪素鋼板において、その効果はより顕著な
ものとなる。また、Ｃは粒界酸化抑制元素であることか
ら、Ｃを製品鋼板の段階でＣ：０．０１ｗｔ％以下とな
るような範囲でＢと複合添加することにより、両元素の
相乗効果によってより大きな雰囲気変動等に対応した粒
界酸化抑制効果を得ることができる。
学成分を含む高珪素鋼板において十分に得られるが、加
工性を劣化させる元素を規制した請求項２に記載の化学
成分を含む高珪素鋼板において、その効果はより顕著な
ものとなる。また、Ｃは粒界酸化抑制元素であることか
ら、Ｃを製品鋼板の段階でＣ：０．０１ｗｔ％以下とな
るような範囲でＢと複合添加することにより、両元素の
相乗効果によってより大きな雰囲気変動等に対応した粒
界酸化抑制効果を得ることができる。
【００２３】また、本発明の効果は高珪素鋼板の結晶方
位分布に関係なく得られるものであり、したがって、本
発明は方向性高珪素鋼板および無方向性高珪素鋼板のい
ずれにも適用できる。さらに、本発明の効果は高珪素鋼
板の製造方法に拘りなく得られるものであり、したがっ
て、本発明は浸珪処理法及び圧延法のいずれで製造され
た高珪素鋼板にも適用できる。
位分布に関係なく得られるものであり、したがって、本
発明は方向性高珪素鋼板および無方向性高珪素鋼板のい
ずれにも適用できる。さらに、本発明の効果は高珪素鋼
板の製造方法に拘りなく得られるものであり、したがっ
て、本発明は浸珪処理法及び圧延法のいずれで製造され
た高珪素鋼板にも適用できる。
【００２４】
［実施例１］表２に示す化学成分を有するＳｉ：３．０
ｗｔ％の母材鋼板（板厚０．３ｍｍ）を窒素ガス雰囲気
の連続浸珪処理ラインにおいて浸珪処理し、Ｓｉ：４〜
７ｗｔ％の高珪素鋼板を作製し、これらを三点曲げ試験
に供した。製品鋼板の結晶粒径はいずれも０．４ｍｍで
あり、Ｓｉ含有量の違いによる相違は見られなかった。
図３に、製品鋼板のＢ量と三点曲げ試験での押し込み量
との関係を調べた結果を示す。なお、図３のＢ量は浸珪
処理後の鋼板の化学分析値である。三点曲げ試験は図２
に関する試験と同様の方法で行った。なお、図３におい
て押し込み量が５５ｍｍを超えているものは、試料の破
断を生じなかったものである。
ｗｔ％の母材鋼板（板厚０．３ｍｍ）を窒素ガス雰囲気
の連続浸珪処理ラインにおいて浸珪処理し、Ｓｉ：４〜
７ｗｔ％の高珪素鋼板を作製し、これらを三点曲げ試験
に供した。製品鋼板の結晶粒径はいずれも０．４ｍｍで
あり、Ｓｉ含有量の違いによる相違は見られなかった。
図３に、製品鋼板のＢ量と三点曲げ試験での押し込み量
との関係を調べた結果を示す。なお、図３のＢ量は浸珪
処理後の鋼板の化学分析値である。三点曲げ試験は図２
に関する試験と同様の方法で行った。なお、図３におい
て押し込み量が５５ｍｍを超えているものは、試料の破
断を生じなかったものである。
【００２５】図３に示されるように三点曲げ試験におけ
る押し込み量は製品鋼板のＳｉ含有量によって異なり、
Ｓｉ含有量が多くなるにしたがって加工性が劣化するた
め、加工性の評価は各Ｓｉ含有量別に行う必要がある。
同図によれば、いずれのＳｉ含有量においても製品鋼板
のＢ量が０．０００４〜０．００２０ｗｔ％の領域で加
工性が顕著に向上している。
る押し込み量は製品鋼板のＳｉ含有量によって異なり、
Ｓｉ含有量が多くなるにしたがって加工性が劣化するた
め、加工性の評価は各Ｓｉ含有量別に行う必要がある。
同図によれば、いずれのＳｉ含有量においても製品鋼板
のＢ量が０．０００４〜０．００２０ｗｔ％の領域で加
工性が顕著に向上している。
【００２６】
【表２】
【００２７】［実施例２］表３に示す化学成分を有する
高珪素鉄合金スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を脱
スケール後０．３ｍｍ厚まで圧延し、最終焼鈍後、三点
曲げ試験に供した。最終焼鈍は、炉内露点を−６０℃、
−４５℃、−３０℃の３水準にそれぞれ調整した窒素ガ
ス雰囲気中において１２００℃×２０分の条件で行っ
た。三点曲げ試験は図２に関する試験と同様の方法で行
った。表４及び表５に焼鈍前後の鋼板のＢ量及びＣ量の
分析値と三点曲げ試験による加工性の評価結果を示す。
加工性の評価は、三点曲げ試験における押し込み量が２
０ｍｍ超のものを“○”、２０ｍｍ以下のものを“×”
とした。
高珪素鉄合金スラブを熱間圧延し、得られた熱延板を脱
スケール後０．３ｍｍ厚まで圧延し、最終焼鈍後、三点
曲げ試験に供した。最終焼鈍は、炉内露点を−６０℃、
−４５℃、−３０℃の３水準にそれぞれ調整した窒素ガ
ス雰囲気中において１２００℃×２０分の条件で行っ
た。三点曲げ試験は図２に関する試験と同様の方法で行
った。表４及び表５に焼鈍前後の鋼板のＢ量及びＣ量の
分析値と三点曲げ試験による加工性の評価結果を示す。
加工性の評価は、三点曲げ試験における押し込み量が２
０ｍｍ超のものを“○”、２０ｍｍ以下のものを“×”
とした。
【００２８】表４及び表５によれば、粒界酸化を抑制す
る元素としてＣのみを添加した場合（鋼種ｄ，鋼種ｅ，
鋼種ｆ）は、露点のレベルによって加工性が大きく左右
され、これらは広い範囲の露点変動に対応できる鋼種で
はないことが判る。例えば、露点が−３０℃の雰囲気で
粒界酸化を抑制するためには鋼種ｆのＣ量でも不十分で
あり、さらに多量のＣを添加する必要がある。しかし、
多量のＣを添加した鋼種を露点が−６０℃の雰囲気で焼
鈍した場合、炭化物が多量に生成し加工性を劣化させ
る。
る元素としてＣのみを添加した場合（鋼種ｄ，鋼種ｅ，
鋼種ｆ）は、露点のレベルによって加工性が大きく左右
され、これらは広い範囲の露点変動に対応できる鋼種で
はないことが判る。例えば、露点が−３０℃の雰囲気で
粒界酸化を抑制するためには鋼種ｆのＣ量でも不十分で
あり、さらに多量のＣを添加する必要がある。しかし、
多量のＣを添加した鋼種を露点が−６０℃の雰囲気で焼
鈍した場合、炭化物が多量に生成し加工性を劣化させ
る。
【００２９】これに対して粒界酸化を抑制する元素とし
てＢのみを添加した場合（鋼種ａ，鋼種ｂ，鋼種ｃ）
は、Ｃのみを添加した場合よりも安定して加工性の向上
効果が認められる。特に、鋼種ｂは露点−６０℃〜−３
０℃のいずれの雰囲気においても加工性の良好な製品が
得られる。これは、ＢはＣに較べて焼鈍中に減少する
（鋼板中からＢ2Ｏ3、ＣＯの形態で脱離する）速度が遅
いため、雰囲気の露点の変動に強いためであると考えら
れる。
てＢのみを添加した場合（鋼種ａ，鋼種ｂ，鋼種ｃ）
は、Ｃのみを添加した場合よりも安定して加工性の向上
効果が認められる。特に、鋼種ｂは露点−６０℃〜−３
０℃のいずれの雰囲気においても加工性の良好な製品が
得られる。これは、ＢはＣに較べて焼鈍中に減少する
（鋼板中からＢ2Ｏ3、ＣＯの形態で脱離する）速度が遅
いため、雰囲気の露点の変動に強いためであると考えら
れる。
【００３０】一方、鋼種ａ〜鋼種ｃのなかでも製品鋼板
（焼鈍後の鋼板）のＢ量が０．０００４ｗｔ％未満のも
のは粒界酸化を生じ、また、同じくＢ量が０．００２０
ｗｔ％を超えるものは粒界にＢＮが生成し、いずれも加
工性が劣っている。また、Ｂ及びＣを析出物（炭化物、
ＢＮ）が生成しない範囲で複合添加することにより、−
３０℃よりも更に高い露点で焼鈍しても良好な加工性の
高珪素鋼板を得ることができる。
（焼鈍後の鋼板）のＢ量が０．０００４ｗｔ％未満のも
のは粒界酸化を生じ、また、同じくＢ量が０．００２０
ｗｔ％を超えるものは粒界にＢＮが生成し、いずれも加
工性が劣っている。また、Ｂ及びＣを析出物（炭化物、
ＢＮ）が生成しない範囲で複合添加することにより、−
３０℃よりも更に高い露点で焼鈍しても良好な加工性の
高珪素鋼板を得ることができる。
【００３１】
【表３】
【００３２】
【表４】
【００３３】
【表５】
【００３４】
【発明の効果】以上述べたように本発明の高珪素鋼板
は、製造時における炉内雰囲気の露点や雰囲気ガスの種
類等に拘りなく優れた加工性を示す。このため製品鋼板
の二次加工を行う際に安価な手法を用いることが可能に
なる等、工業上有用な効果が得られる。
は、製造時における炉内雰囲気の露点や雰囲気ガスの種
類等に拘りなく優れた加工性を示す。このため製品鋼板
の二次加工を行う際に安価な手法を用いることが可能に
なる等、工業上有用な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼板の加工性を評価するための三点曲げ試験の
方法を示す説明図
方法を示す説明図
【図２】高珪素鋼板のＢ含有量と加工性（三点曲げ特
性）との関係を焼鈍条件をパラメータにして示すグラフ
性）との関係を焼鈍条件をパラメータにして示すグラフ
【図３】実施例１の高珪素鋼板について、鋼板のＢ含有
量と加工性（三点曲げ特性）との関係を高珪素鋼板のＳ
ｉ含有量をパラメータにして示すグラフ
量と加工性（三点曲げ特性）との関係を高珪素鋼板のＳ
ｉ含有量をパラメータにして示すグラフ
Claims (2)
- 【請求項１】 実質的に、Ｓｉ：４〜７ｗｔ％、Ｂ：
０．０００４〜０．００２０ｗｔ％およびＦｅからなる
ことを特徴とする加工性に優れた高珪素鋼板。 - 【請求項２】 実質的に、Ｃ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓ
ｉ：４〜７ｗｔ％、Ｂ：０．０００４〜０．００２０ｗ
ｔ％、Ｍｎ：０〜０．５ｗｔ％、Ｐ：０〜０．０１ｗｔ
％、Ｓ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０〜０．
２ｗｔ％、Ｎ：０〜０．０１ｗｔ％、Ｏ：０〜０．０２
ｗｔ％およびＦｅからなることを特徴とする加工性に優
れた高珪素鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16944197A JP4304728B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 高珪素鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16944197A JP4304728B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 高珪素鋼板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH116039A true JPH116039A (ja) | 1999-01-12 |
| JP4304728B2 JP4304728B2 (ja) | 2009-07-29 |
Family
ID=15886673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16944197A Expired - Fee Related JP4304728B2 (ja) | 1997-06-11 | 1997-06-11 | 高珪素鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4304728B2 (ja) |
-
1997
- 1997-06-11 JP JP16944197A patent/JP4304728B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4304728B2 (ja) | 2009-07-29 |
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