JPS58117827A - 優れた軟磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 - Google Patents

優れた軟磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製造方法

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JPS58117827A
JPS58117827A JP21274081A JP21274081A JPS58117827A JP S58117827 A JPS58117827 A JP S58117827A JP 21274081 A JP21274081 A JP 21274081A JP 21274081 A JP21274081 A JP 21274081A JP S58117827 A JPS58117827 A JP S58117827A
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Hiroshi Shishido
宍戸 浩
Isao Ito
伊藤 庸
Hiroshi Shimanaka
嶋中 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、優れ九軟磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製
造方法に関し、特に本発明は、Si−〜を−を含む溶鋼
を直接製板法によって薄帯となし、さらに圧延ならびに
焼鈍処理を施して薄帯の長手方向に( /10 ) <
 00/ >方位が集積した優れた軟磁気特性を有する
高珪素鋼薄帯を製造する方法に関するものである。
電力用トランスあるいは回転機器用鉄心材料として広く
使用されている珪素銅帯は、それを製造するには熱延.
冷延,焼鈍などの処理が繰返し施される丸め、工程が極
めて長くかつ複雑であり、従って製造コストも非常に高
価であるという不利がある。
上記従来方法に対して鰍近溶鋼から直Wl製板法によっ
て高珪素銅帯を製造する技術が一発され丸。
この方法によれば所定の成分組成を有する溶鋼を所定形
状を有するノズルから冷却体の高遺移動する冷却面上に
射出し、急速冷却、凝固させて、直ちにX) −100
pm 厚の銅帯あるいは薄帯を製造することができる。
この方法によれば、溶鋼から一工程で成品あるいは生成
品が製造できるので、模造コストを極めて低下すること
ができるとともに、多大な省エネルギーを達成できる。
このようにして製造されえ薄帯は、その11使用しても
よいが、用途によっては磁気特性が不十分であるので、
特許18 zz −ttoz42号に示されるように、
直ちに正弧、研摩処理を施して300 Jm以下の厚み
とした後コイル状に巻きと夛、100σ℃以上の高温焼
鈍を行う。この焼鈍において通常2次再結晶と呼ばれる
異常粒成長が生じ(100)面内無方向性の組織が形成
される。このような焼鈍集合組織を有する薄帯は電力用
トランス並びに鉄心材料としても比較的十分な性能をみ
食すことができる。
しかしながら、さらに優れた特性を有する高珪素鋼薄帯
を製造する為には、上記の方法だけでは不十分であった
本発明は、従来方法によっては未だ達成されていなかっ
たさらに優れた磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製造方
法を提供することを目的とするものであシ、特許請求の
範囲記載の製造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。すなわち、本発明によれば?θ
等のBOC結晶体の磁化容易軸である〈θoi >方向
を圧延することにより、薄帯の長手方向に集積させ、さ
らに焼鈍することによって、−次男結晶を完了させて、
薄帯長手方向に(//θ) < 007>方位を揃える
ことができる。
この方法は、先の特願昭3! −/70t&2号に比し
て、正弧直前に加熱すること以外は、はぼ同一の工程を
採用しながら、一段と優れた磁気特性を有する高珪素鋼
薄帯を製造することが出来、本発明の特徴の1つとなっ
ている。
次に本発明の詳細な説明する。
本発明によれば特定の成分を有する溶鋼な適幽な形状を
有するノズルから、冷却体として回転する単ロール藺止
あるいは双ロールの接触部に射出して急冷することによ
) s −zoo s論の厚さ0薄帯を作製し、この薄
帯に対して、!00〜1too’cの温度範囲で加熱を
施し、友だちKN〜デを参の圧下率の範囲内で圧延を施
す。前記加**圧孤を施す場合、等周速圧延KsiPい
ては75〜!j10圧下率範囲内、一方、異周速圧延に
おいてはq〜デσ−の圧下率範囲内が、特性向上の点で
好適であることを本発明者らは新規に知見し喪。
さらにまた被圧延素線である薄帯は、急冷時の溶鋼の流
れによって、柱状晶の方位が異なシ、薄帯面法線の軸方
向と< ooi >軸との傾きが大11一方が、特性を
向上させる圧下率の範囲が広く凍ることを新規に知見し
丸。しかしながら加熱III変が200℃以下で圧延す
ると、いずれの圧下率の条件下でも(DO/ ) < 
/10>方位が集合組織として優先してしまうことが判
った0本発明によれば200〜ttoo℃の温度範囲内
に、illl後熱ちに圧延するととによって圧延方向に
集合組織が集積した薄帯となし、次にこの薄帯を仕上焼
鈍前に脱脂した後、剥離剤としてム120.とかMgO
を水でスラリー状として、薄帯に塗布した後水分をコO
O℃程度の炉中にて蒸発させる。しかるのち、 BOX
炉に入れて不活性雰囲気中で10!0−1300℃で焼
鈍することによシ、磁気特性の優れ九珪素鋼薄帯を製造
することが出来る。
なお、上記焼鈍前に薄帯に施す剥離剤については、様々
の研究の結果、微量の硫黄単体および、tiは硫黄化合
物を剥離剤中に混入することにより1次再結晶が十分に
なる条件があることをさらに新規に見い出して本発明を
完成するに到った。
次に本発明を工程に従って説明する。
本発明によれば、前述したように溶鋼から直接に薄帯を
作製する直MI製板技術を用いて製造する薄帯を出発素
材とする。すなわち、従来の製鋼技術による造塊あるい
は連続鋳造した鋼塊あるいはスラブを熱延し、さらに焼
鈍と冷延を組合せる方法によると、製造コストが高くな
り、本発明の目的に離反する。さらKまより1がダー以
上の高珪素鋼は材質的に脆いことから、冷延と焼鈍を繰
返すことによって珪素銅帯となすことは工業的に不可能
である。従って本発明によれに直接製板方法によって製
造される薄帯を出発素材として用いる必要がある。
本発明の出発素材としては、−〜t−81を含有する珪
素鋼薄帯を用iるが、81がコ慢より少ないとα−r変
態が生起するのでtooo ℃以上の高温焼鈍を施すこ
とが出来ず、一方B1がl−よシ多いと直接製板技術に
よって薄帯を製作しても脆い丸めに実用に供することが
不適当であるばか夛でなく、磁気特性はかえって劣化す
るので、81はコ〜1*の範囲内で用いる必要がある。
通常の製鋼技術において含有される不可避的不純物C,
M、O,B、P、ムl、V、Mn、Or。
Ni、Ou、Sn 等が存在しても本発明の効果は妨げ
られるものではない、4!にムl、 V、 Mu、 O
r。
Ml等は、/−程度迄含有されて奄、良好な磁気特性を
有する薄帯を得ることができる。
形状のノズルから冷却体の高速移動する冷却面、例えば
回転するドラム内側面、回転するロールの外周面、回転
する双ロールの外周面接触部あるいは連続ベルト面上に
射出して急冷、凝固させる。
このとき射出する溶鋼の流速と冷却面の移動速度との兼
ね合いによって板厚を20〜gooμmの範囲で自由に
変えることが可能である。さらに薄帯については、ノズ
ルの形状即ち、薄帯中と同一のスリット巾を持つノズル
を用いることによって可変に出来る。このようにして製
造した薄帯についてSOO〜/100℃の温度範囲内に
加熱後直ちに圧延を施すことが必要であシ、ま九この熱
間圧延温度は従来珪素銅帯を製造する際に施される温間
圧延の際の温度よシ高い温度、すなわちsoo −11
0o ’Cである。この場合、圧延中の温度低下に対し
て再加熱を施す必要はない。この加熱圧延は、等周速圧
延及び異周速圧延で行なうことが出来る。第1図は、加
熱圧延を施した場合の加熱温度と圧下率に対する圧延后
薄帯の(//θ)面強度を示している。異周速圧延の場
合のロール径比は、/JOtlφ:コ00■φで、等周
速圧延の場合はコ00■φ:コay■φで行なっている
が、本発−によれば、蟲腋比率以外の異周速正弧を妨げ
るものではない、第1EK示すようK(/10 )面強
度は、異周速圧延で10−。
等周速圧延で90参付近において最も強くなる。
ただし、薄帯面と< Oat >軸との傾きが大きくな
ると、圧下率の範囲は、広がる傾向を示している。
加熱温度の範囲は、j00℃以下では、冷延集合組織が
(too ) < tio >となりてしまうので、J
久喜結晶には不都合であJ’ s II /図に示すよ
うKIII性からみても十分といえる200〜/100
”C,0温度範囲で十分である。を九圧下率はaO〜デ
191、望ましくはりO〜デj9Iの範11において、
(tto )面強度が強くなるので、このII囲とし友
このようにして、製造し友薄帯を脱脂、酸洗処理を施し
友後、ムj20. 、 MgOなどの酸化物の粉体を剥
離剤として薄帯に塗布し、さらに乾燥させ友後コイル状
に巻き散る。この剥離剤の巻き込み手段としては如何な
る手段を用いてもよいが、通常上記に示される粉体を水
に懸濁させてスラリー状として連続的に薄帯に塗布し、
too −qoo℃に短時間加熱して水分を蒸発させて
付着させる方法を用いる。
本発明の実験によれば、前記剥離剤中に微量の8および
、または8化合物を添加含有することによ抄本発明の効
果を一層助長することができる。
すなわち、先の加熱圧延し九薄帯に対して、軽酸洗ある
いは脱脂郷により表面を清浄した後MgO粉末を水でス
ラリー状とし、薄帯の表面に塗布し、その後ただちに一
00℃に加熱して、水分を蒸発し良、このとき、薄帯に
付着した目付量は、薄帯の表裏について、l−当り約1
0 f @ [であった。また、このMgOス2リー中
に微量の8 、 SrSO4,Fe11等の粉末を夫々
添加して上記同様に塗布、乾燥を行なつ九、付着した剥
離剤は、ただちに分析して、薄帯の表裏について/It
’当りの付着したS量を定め九、これらの薄帯をコイル
状に巻いて、不活性雰囲気中にて7200℃の焼鈍を施
した。
上記実験の繰返しの中から、コイル層間剥離剤中の8量
(rig/wl )と1次再結晶完了に要する平均焼鈍
時間との関係を第1図に示す、aを添加しないMgO単
体の剥離剤を用い九場合に対して、a量で薄帯の表裏に
ついてt d”A ) too mg程度付着させた場
合、著しく短い時間で2次再結晶が完了することが判る
。このとき、付着し皮剥離剤中の8含有量がjmg/j
以下の場合には、−久喜結晶完了を促進する効果はみと
められず、一方−l00rr@/*″以上の場合には、
薄帯の表面程変が不十分となシ好ましくない上K、不経
済となる。従ってコイル層間の剥離剤中の8量は、j〜
コzoo mg讐の範囲が好適であることが判る。
次に同様の薄帯にMg804. Ba804.○a80
4をそれぞれ添加し7量MgO粉末をスラリー状として
塗布。
乾燥した後、コイル状に巻き堆夛、900〜7000℃
の間を/DO℃/hrで焼鈍し、さらに1−00℃でI
IHlkし九場合のコイル層間剥離剤中のS量と、−久
喜結晶完了時間との関係を第3図に示す、同図から判る
ように二次再結晶完了に要する時間は、8量が薄帯表裏
について1 mg /d以上になると短縮され、Jj0
0!1g/wI以上になるとこの効果が十分に発揮され
ないのみならず、かえって焼鈍時間が長びくこともあシ
得ることがわかる。
以上の結果により一次再結晶焼鈍前のコイル壱堆シの際
に薄帯の表裏について1III′当りS−コ500mg
の単体Bあるいは、硫黄化合物の8が薄帯面に付着する
ように剥離剤を用いると、高温焼鈍においてより短時間
で一次再結晶を完了することが出来る。
1次再結晶完了を短時間で行なうことは、 1000℃
以上のBoz Fにおける焼鈍では、製造コストをかな
シ引き下げる要因になる。
本発明において、Sあるいは硫黄化合物が一次再結晶に
寄与する効果の理由は、明瞭ではないが、以下のように
考えられる。薄帯の両面に付着した日は、高温状態にな
ると鋼中に侵入拡散して、粒界等に偏析する。さらに高
温になって7次再結晶粒が頗する段階になって、粒界等
に偏析したSによって粒成長が抑制される。−久喜結晶
を完了する上で、この1次粒成長抑制効果が大きいこと
が重責である。1次粒成長が進む段階で、(/10)<
 00/ >方位を有する1次粒が、他の結晶粒のコ倍
以上になつ九とき、この7次粒が急激に成長して、2次
再結晶粒となる。以上のようにして2次再結晶が完了し
友のち、t2oo ’CIi fの高温焼鈍によって、
偏析した8をta気気中拡散さ破、鋼中純化を行なう。
薄帯中に残留した不純物が多い場合、薄帯の磁性を劣化
するので、不純物は少なくすることが肝要である。
・工業的なりox焼鈍において、通常/ 7011以上
の重量をもつコイルを一度に焼鈍する為、昇髄度を大き
くとることができない、従って分解温度の高い8化合物
を用いることは有利でおる0本発明者等は、種々の硫黄
化合物にりいて繰返し実験を行なつ九結果、MgSO3
、BaSO4、BrBO4、[2804゜Oa 804
などの硫酸塩、あるいはAl28B 、 Zn8 。
Mo82. M!18 、 BaEI 、 0u2B 
、 ?b8 、 Fs80硫化物が昇温速度の遅い焼鈍
の際にも優れ九効果を示すことを知見した。
上記した最終の高温焼鈍社、任意の方法で行なうことが
出来るが、本発明によれば、コイル状の薄帯を焼鈍する
ので、Boz炉を利用することが有利である。を九焼鈍
中にコイルを連続的に移動あるいは回転させるような炉
を用いることも有利である。最終高温焼鈍を施した後に
は、コイルを巻自戻して層間に充填し九剥離剤を除去し
、次に必要に応じてコーチング処理を施して成品とする
次に本発明を実施例について説明する。
実施例 双ロール法によって、81 : A、!r 5k 、 
Mn : 0.01−1を含有し、残部実質的にFeよ
りなるダ00 All厚O薄帯を作製し、1000 ’
C迄加熱した後10μm犀まで、途中の温度降下を補な
うための再加熱をせずに圧下率zo%で圧延し九。引き
つづいて、脱脂によって表面を清浄にした後、下表に示
す組成の剥離剤を薄帯の表裏共にto t/wlの塗布
量となるように塗布量となるように塗布、乾燥して、コ
イルに巻いた。さらにアルゴンを流通させたBOXタイ
プ炉で約30℃/の昇温速度で/lso”c、に昇温し
、7730℃で種々の時間保定した後、1次再結晶の進
行状態を調べえ、夫々O剥離について、薄帯が面積率で
10−以上1久喜績晶完了するのKl!する時間は次の
通ヤであつ九。
以上、・本発明によれば、長手方向に(/10 )< 
DO/ >方位が集積し大軟磁気特性O優れ良高珪素鋼
薄帯を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は加熱温度、圧下率が(no )面強度に及ぼす
関係を示す図、第λ及び3図はそれぞれ関係を示す図で
ある。 特許出願人 川崎製鉄株式会社 代理人弁理士 村  1)  政  治圧千オ(’/−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 L  81コ、o〜t、osを含有し、残部1eと不可
    避的不純物よ砂なる溶鋼を冷却体0高連移動する冷却面
    上にノズルから射出、急冷、凝固させて連続した薄帯を
    得た後、とO薄帯を200〜/100℃の温度範囲内に
    加熱し、直ちに圧下率りj〜デjチの等周速圧延i友は
    圧下率餐〜90%の異周速圧延を施し、かくして得られ
    九薄帯の両面に硫化物を含む剥離剤を施し丸後、/、#
    〃〜1300℃の温度範囲内で仕上焼鈍を施すことを特
    徴とする正弧方向に(/10 )< 00/ >方位が
    集積した優れた軟磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製造
    方法。 L  8 、 Mg804. Ba804 t’ Br
    BO4、K2SO3゜Ca日04 、 ム7803 、
      Zn8  、  MoB2 、  Mn8  、 
     Baa 。 (u2B 、 1bB 、 Fee のなかから選ばれ
    る何れか1種又は一種以上が温合され九剥離剤を、薄帯
    の表裏それぞれの帯面/II’当シ8当会8成 布することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。
JP21274081A 1981-12-29 1981-12-29 優れた軟磁気特性を有する高珪素鋼薄帯の製造方法 Granted JPS58117827A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5675577A (en) * 1979-11-21 1981-06-22 Kawasaki Steel Corp Formation of insulation film of directional silicon steel plate of excellent unformity

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5675577A (en) * 1979-11-21 1981-06-22 Kawasaki Steel Corp Formation of insulation film of directional silicon steel plate of excellent unformity

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