JPS58113319A - 磁気特性の優れた高珪素鋼薄帯の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた高珪素鋼薄帯の製造方法

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JPS58113319A
JPS58113319A JP20999081A JP20999081A JPS58113319A JP S58113319 A JPS58113319 A JP S58113319A JP 20999081 A JP20999081 A JP 20999081A JP 20999081 A JP20999081 A JP 20999081A JP S58113319 A JPS58113319 A JP S58113319A
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宍戸 浩
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving a particular fabrication or treatment of ingot or slab
    • C21D8/1211Rapid solidification; Thin strip casting

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気特性の優れた高珪素薄帯の製造方法に関
し、%に本発明は、溶鋼からの直接製板法によって得ら
れた珪素鋼薄帯に圧延ならびに焼鈍を施すことによる磁
気特性の優れたi[Ii!素薄帝Q製造方法に関するも
のである。
一方向性珪素銅帯は、(ito )面を銅帯の平行面と
して、磁化容易軸である< 00/ >方向が鋼帯長手
方向に揃っていることがtlIf徴である。この為軟磁
気**が極めて優れさらに低鉄損を有する為に%電力用
トランス中小蓋トランス、巻鉄芯等の素材として大量に
使用されている。従って、実際にトランス等に利用した
場合のエネルギーロスが少く、トランス等の使用者側か
らすれば、最近の省エネルギー的蒐地と相俟って、極め
て望ましいことであるといえる。しかしながら製造者側
にとって、その製造方法は、近代のより進んだ工業工程
をもってして本複雑であり、コスト上昇はまぬがれ得な
い処であり、この点での省エネルギーを実現することも
、国家的見地からも重要な課題である。
他方、上記に示すエネルギー消費型製造方法に代って、
漱近溶鋼からの直接製板法によって、珪素鋼薄帯を製造
する技術が開発され始めてきた。
この方法は、特定の成分を有する溶鋼を所定形状の噴出
口を有するノズルから、高速で移動する冷却体の冷却面
上に射出して急速冷却することによ抄、直ちにχ〜SO
Oμm厚の鋼薄、帝を製造することが出来る。この方法
によれば、溶鋼から/工程経ることによって成品あるい
は生成品を得ることが可能である。このことは、先の複
雑な工程によって製造される一方向性珪素鋼帯に比べて
、極めて単純な工程であるので、コスト低下の点でも、
省エネルギーの観点からも、優れて有効な方法というこ
とができる。
しかしながら、上記方法によって製造された薄帯をその
11使用した場合、用途によっては十分であるが、低鉄
損を要求する鉄芯素材として使用する場合には、特性的
に不十分である。
従来、溶鋼を急速冷却して、直接薄帯を製造する場合、
(100)面が薄帯面に平行で、<ootン方肉が薄帯
O法線方向、すなわち薄帯厚み方向に平行になっている
ことが知られている。勿論溶鋼の急速冷却時の条件の相
違、すなわち先述の射出溶鋼の流量、流速中、冷却体の
移動冷却面の移動速度環によって、薄帯の面、長手軸方
向に対して、(no )面< 00/ >方向が約31
1位の角度の分散をもつことはあシうる。しかしこのよ
うな珪素鋼薄帯をそのまま面内(10o )である材料
として用いてもよいが、この材料の磁気特性は低級無方
向性珪素銅帯の磁気特性と同等位にしかならないという
不利がある。
本発明の出願人は特開昭36−1!’/Aコア号により
溶銅から直接製板法により得た薄帯を10rO〜/30
0℃の8度範囲内で焼鈍して磁気特性を向上させ、電カ
ドランス等の素材として使用することができることを開
示した。しかしながら電カドランス等のエネルギーロス
をさらに低減させる九めには、上記焼鈍後の集合組織を
現行の一方向性珪素鋼板のように(/lo’1<oot
>方位に集積させる必要があるが、従来このように集積
させる手段は知られていなかった。
本発明は、珪素鋼溶湯を冷却体の移動冷却面に噴出させ
急冷、凝固させてなる薄帯から(tio )〈θθl〉
の集合組織を有する磁気特性の優れた薄帯を製造する方
法を提供することを目的とする本のであり、特許請求の
範囲記載の方法を提供することによって、前記目的を達
成することができる。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明者らは製造工程を煩雑化しない範囲で必要に応じ
て酸洗、圧延などの前処理の後に焼鈍を組合せることに
よって磁気特性向上を計ることが出来ることを新規に知
見した。すなわち薄帯の長手方向に(tto’1<oo
t>方位を揃えることのできる新規な手段を施すことに
よって磁気特性を優れ喪ものとすることができることを
知見し友。
本発明によれば、先述の方法によって製造された珪素鋼
急冷薄帯について、ダθ〜tOSの圧下率範囲で圧延を
施して薄帯長手方向に圧延集合組織を形成することによ
って可能とすることができる。
この場合、通常の冷間圧延を施した場合、比唆的低い圧
下率で薄帯長手方向に(10O)〈llO〉を形成して
しまい、それ以上の圧延においては、上記(100) 
< /10 >方位を圧延することと同じになってしま
い、最終的な集合組繊も(100)</10ンの11で
、引きつづき焼鈍してもそのtまの方位で磁気特性が大
巾に向上するには至らない。しかしながら、上記初期方
位をもつ素材に対して熱間〜温間圧延を加えると、再結
晶〜回復と相俟って結晶の辷りは、冷間圧延と異なって
最終圧延方位を4Io〜デ!−の圧下率範囲で(ttj
) < /// >を主方位としわずかの(tyo )
 <θ0/>を剛方位とする集合組織が形成される。こ
のように、高い温度で圧延を加えることにより、珪素鋼
急冷薄帯の長手方向に集合組織を生成することができる
。しかしながら、この圧延だけによって磁気特性向上を
十分に計ることはできない。前記向上を達成するために
は(//θ) < 001 >方位の2次再結晶をなさ
しめる必要がある。この為には1000−1300℃の
温度範囲にて、仕上焼鈍を施す必要がある。
友だし、この焼鈍においては、焼鈍雰囲気を適切にする
ことが重要である。すなわち雰囲気を減圧〜真空にする
ことによって、上記−次男結晶を効率よく行うことがで
きる。又、従来の一方向性珪素鋼板を製造する際に行わ
れていた一次再結晶が起る前段階での1次再結晶粒成長
を抑制することも重要であり、この為に仕上、清純前に
珪素鋼薄帯に剥離剤を塗布し、この剥離剤に硫黄等の粒
界偏析し易い元素を添加して塗布した後、1000〜/
300℃で仕上焼鈍することも(Ilo)〈001〉方
位の発達にはきわめて有効である。
次に本発明を製造工m*に説明する。
S1コ〜l−の珪素鋼を溶鋼状態にしておいて、円孔あ
るいは矩形スリット状のノズルより射出し、回転する双
ロールあるいは単ロール面上とか移動するベルト上にお
いて10”℃/s e c以上の速度で急速冷却してX
)−gQQμm厚の珪素銅帯を生成する。
このとき薄帯の巾は、先述したノズルの形状によって任
意の巾に調整することが出来る。このままでも電磁銅帯
として使用することができるが、その用途は著しく限定
される−0そこで上記の方法によって製造した急冷薄帯
を1000〜/3σO℃の温度範囲内で焼鈍することに
よって、薄帯の結晶軸径を粗大化させることによシ磁気
特性を改良することができる。従来、この処理によって
優れた磁気特性を示すことが知られるが、本発明者等は
さらに低鉄損を有する高級珪素鋼薄帯の製造方法に想到
して本発明を完成するKmつたのである。
上記方法によって□製造した薄帯に対して1000〜1
300℃の温度に加熱しなからダ0〜灯−の範囲の圧下
率で圧延を施す。どの圧延により圧延集合組織を圧延方
向に尖鋭化すると共に、51tIts以上と高い珪素銅
帯であっても、その加工を容易にすることができるとい
う特徴が本発明にはある。
tた圧下率は、溶鋼を急冷にして製造したときのテンド
ライト方位のずれによって異なってくるが、薄帯の平面
がほぼ(100)面で板面法線方向とくOθ/〉軸との
ずれがほぼ0度である場合で、圧延時の温度にもよるが
、大体60〜9j憾の圧下率であり、画法縁方向の(1
00)軸のずれがIIS度に近い場合、大体ダO−tS
 @の圧下率で(l/コ)(/// >を主方位として
(/10 ) < 00/ >を副方位とする圧延集合
組織を生成することが出来る。
以上に示すようにして一次再結晶にとって必要な条件を
そなえた珪素鋼薄帯をコイル状にまいて最終仕上焼鈍を
施す。コイル状にまく場合、コイル層間に剥離剤として
、アルミナやMgOを塗布することができる。
薄帯面に(/10 )面を揃える場合焼鈍雰囲気を減圧
下で行うことが有効である。すなわち第1図に巖終焼鈍
後の再結晶集合組織の(Ilo)面集積を強化する焼鈍
温度と雰囲気圧の関係を示す。焼鈍雰囲気の真空度の上
昇と共に、薄帯面を占める( /10 )面の割合は増
加することが分る。また、(/10 )が30−以上占
める焼鈍温度も真空度の上昇と共に下降することが分る
このときの磁気特性は、第一図に示すように保磁力が焼
鈍雰囲気の真空度の上昇と共に低下して良くなることが
分る。真空度は/X10   以下にしても磁気特性は
さほど有利になるわけではなく、むしろ、製造コストを
下げる点では不利になるばかりである。
を丸さらに薄帯面に(/10 )面を揃える為には、最
終焼鈍時の酸素ポテンシャルを制御して焼鈍することに
よっても可能である。最終焼鈍雰囲気の露点を室温から
低い方に変えて、/コOO℃で焼鈍し九場合の雰囲気中
の酸素体積率と薄帯面のX線強度との関係を第3図に示
す。同図よシ/、 4XIO−1−以下の酸素体積率に
なると(l/θ)面強度は(100)面強度に比べて強
くなシ、この酸素体積率より酸素が多いと(110)面
強度は(ttyo )面強度よシ弱くなることがわかる
。従って(/10 )面を多く含む薄帯製造の為の焼鈍
雰囲気は1.6×10  % 以下で行うことが必要で
ある。
このように、珪素鋼の急冷薄帯について高い温度で加熱
圧延することによって、集合組織を圧延方向に尖鋭化さ
せ、雰囲気を選んで焼鈍することにより、圧延方向に<
1io)<oθノ〉方位の1次再結晶粒を集積させるこ
とによって、優れた磁気特性を有する電磁鋼板用薄帯を
製造することが出来る。
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 816.5%、 MnO,/’lk、 po、0g%、
 C30,00/fkを含有する溶鋼からJOOμm厚
の薄帯を直接急冷することによって作り、この薄帯、を
910″cK加熱しながら直ちに圧延した。圧延途中で
、温度が100℃以下に下降した場合には、9g。℃迄
再加熱を1分位で行ないながら100μm厚、、に圧延
した。その後脱脂を行い、アルミナをスラリー状にして
鋼板に塗布して、約コoo℃で乾燥させて水分を蒸発さ
せる。その後走だちにコイル状に巻き込んでBox炉中
に入れて、1100℃及び1100℃でS時間の真空焼
鈍を施し九。真空度を変えて焼鈍し九ときの保磁力(B
m測定磁束密度/、0’lのときの)結果を下記の表に
示す。
表 以上本発明によれば、磁気特性の優れた高珪素薄帯を製
造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、焼鈍12!度と焼鈍雰囲気を変え九場合の(
//(7)面形成の傾向を示す図、第2図は、1100
℃及びlコ00℃X 3 hrの焼鈍を施したときの焼
鈍雰囲気と保磁力の関係を示す図、第3図は、酸素体積
囁ト、(/10 ) 、  (100)面(1:)X@
強度との関係を示す図である。 特許出願人 用l@製鉄株式金社 代理人弁理士  村  1)  政  治媛妓l!ff
i気圧(Torr) y屯麿先嘲11フしく丁。rr) 醒未捧峙(皺) −〔−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L812〜l優を含み、残部実質的にF・よりなる溶鋼
    ノズルより冷却体の移動冷却面上に射出させ、急冷、凝
    固させて鋼薄帯を作成し、次いで焼鈍を施す高珪素薄帯
    の製造方法において、前記急冷、凝固させてなる鋼薄帯
    にtoσ〜/、:100℃の温度範囲内でダ0〜95−
    の圧下率範囲内の等周速もしくは異周速圧延を施し死後
    に1000−1300℃の温度範囲内で最終焼鈍を施す
    ことを%黴とする( //(+1 )<θO/〉方位が
    結晶粒の最終方位として鋼薄帯長手方向に集積した磁気
    特性の優れた高珪素薄帯の製造方法。 2 上記最終焼鈍を/ 000〜/ 300℃の温度範
    囲内で施す際に、下記(0式で示す真空度のもとて前記
    焼鈍温度を(1)式で示す真空度よ)算出される下記(
    コ)式で示す温度範囲内となし最終焼鈍を施すことを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 / <a X /F” </ X 10 ” (Tor
    r)−(1)1に’;;/JOO−!;010ghX1
    0”  ・・・(コ)但し、a X 10−”は真空度
    を表わす。 器 上記最終焼鈍を施す際の雰囲気の酸素分圧を/、&
    X10   (vatチ)以下とすることを特徴とする
    特許請求の範囲第1あるいは一項記載の方法。
JP20999081A 1981-12-28 1981-12-28 磁気特性の優れた高珪素鋼薄帯の製造方法 Granted JPS58113319A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986002102A1 (en) * 1984-09-28 1986-04-10 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Process for producing a thin plate of a high ferrosilicon alloy
US11168377B2 (en) * 2015-08-25 2021-11-09 Purdue Research Foundation Processes for producing continuous bulk forms of iron-silicon alloys and bulk forms produced thereby

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986002102A1 (en) * 1984-09-28 1986-04-10 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Process for producing a thin plate of a high ferrosilicon alloy
US4715905A (en) * 1984-09-28 1987-12-29 Nippon Kokan Kabushiki Kaisha Method of producting thin sheet of high Si-Fe alloy
US11168377B2 (en) * 2015-08-25 2021-11-09 Purdue Research Foundation Processes for producing continuous bulk forms of iron-silicon alloys and bulk forms produced thereby

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