JPS5817249B2 - 鉄損の低い無方向性電磁鋼板 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電磁特性、特に鉄損の低い冷間圧延無方向性
電磁鋼板に関するものである。

無方向性電磁鋼板の最も重要な特性は鉄損の低いことで
あり、この鉄損は冷間圧延後の仕上焼鈍によって得られ
る再結晶粒径に依存し、最も低い鉄損は再結晶粒径が１
５０〜２５０μのとき得られることが知られている。

かかる粒径に再結晶させるためには、窒化物、硫化物の
如き微細な析出物を極度に少なく管理する必要がある。

これら析出物のうち、窒化物については鋼中に０．１５
％以上のＡｌを含有させることによりＡｌＮを比較的大
きな粒径で析出させることができるから、仕上焼鈍に際
して再結晶の粒成長を妨げることは少ない。

一方硫化物については希土類元素の添加により硫化物を
熱力学的に安定で固溶再析出することのない、または比
較的大きな析出物として固定することにより鉄損値を改
善することのできることが特開昭５１−６２１１５号公
報により知られている。

本発明者等はＣａがＲｅｍと同様、熱力学的に安定な硫
化物を作ることに着目し、適正にＣａを電磁鋼板に含有
させることによって、その特性値が向上することを発見
し本発明を完成したものである。

すなわち本発明は、無方向性電磁鋼板中に不可避に混入
するＳを所定量以下に低減した上で、しかもこのＳ量に
対する比が所定範囲を満足する適量のＣａを含有させる
ことにより、鉄損特性が極めて効果的に改善され得ると
の新規な知見に立脚する。

ところでＣａは従来、一般構造用鋼の冷間加工性、衝撃
吸収エネルギーおよび低温靭性などの改善のため鋼中に
添加する場合があることについてはすでに知られている
。

また特公昭４６−４２２９２号公報には、Ｃａを含む快
削性電磁鋼板が開示されている。

しかしながらＣａを含有させるこさにより、電磁鋼板の
磁気特性を改善することについてはこれまで研究された
例はなく、かようなＣａ添加による磁気特性とくに鉄損
特性の有利な改善は、この発明ではじめて知見された新
規事実である。

すなわち本発明は、Ｃ：００２重量重量以下単に係で示
す）以下、Ｓｉ ： １．５〜４．０％ 、 Ｍｎ ：
０．１〜１．０係およびＡｌ： ０．１５〜１．０係を
含み、さらにＣａをｏ、ｏ１１％以下でかつ不可避不純
物としての混入量をｏ、ｏ１％以下に抑制したＳに対す
る重量比が０．３〜２，０となる範囲において含有し、
残部は実質的にＦｅの組成になる鉄損の低い無方向性電
磁鋼板である。

以下本発明で成分組成範囲を上記のとおりに限定した理
由について説明する。

Ｃは、鋼中にｏ、ｏ２％を超えて残留すると磁気時効に
より磁気特性を劣化させるためＣ：０．０２係以下とす
る。

Ｓｉは１．５ｆｂ未満では低鉄損の高級品製造はできず
、一方４，０係を超えると冷延加工性が悪くなるのでＳ
ｉ：１．５〜４．０係とする。

Ａｌは磁気特性を向上させるためには０．１５％以上必
要であるカ月、００係を超えると冷延性が悪くなるので
ＡＡ ： ０．１５〜１．０％とする。

Ｍｎは、Ｓによる熱間脆性を抑制するため添加されるが
０．１ ％より少ないと割れを防止する効果が乏しく、
一方１．０係よりも多いと磁気特性が劣化するのでＭｎ
： ０．１〜１．０係とする。

またＳは、その混入量が０．０１％よりも多くなると、
後述のＣａ添加によっても鉄損特性の改善が期待できな
いので、０．０１％以下とする必要がある。

さてＣａは、鋼中に不可避に混入するＳと化合して熱力
学的に安定な硫化物を形成し、鉄損特性の改善に有効に
寄与する。

しかしながらその含有量が０．０１１係を超えると、硫
酸化物あるいは酸化物などの介在物を形成し、これらは
むしろ鉄損特性を劣化するという不利があり、また後述
の実験結果からも明らかなように、Ｓ含有量が０．０１
係以下の場合であってもこのＳ量に対する比すなわちＣ
ａ ／ Ｓ比が０３よりも小さい場合ならびに２．０よ
りも大きい場合には鉄損特性の改善効果に乏しいので、
Ｃａ含有量は０．０１１％以下でかつＣａ ／ Ｓ比が
０．３〜２．０を満足する範囲に限定した。

図に、Ｃ：０．００６〜０．０１０係、Ｓｉ：２．９〜
３．２％ 、 Ｍｎ ： ０．２〜０．３％およびＡ７
： ０．２６〜０．４０％を含み、かつＣａおよびＳ
を種々の濃度で含有する鋼片を、冷延１回法により０．
５ｍｍ厚に仕上げ、ついで９００℃で連続焼鈍を施した
電磁鋼板の磁気特性就中鉄損特性に及ぼす、Ｓ含有量お
よびＣａ／Ｓ比の影響について調べた結果を示す。

同図より、Ｓ含有量が０．０１％以下に抑制された場合
であってしかもＣａ／Ｓ比が０３〜２，０の範囲のとき
に、とくに低い鉄損値が得られることが判る。

なおかようにＣａの添加による鉄損特性の改善効果は、
珪素鋼の成分組成が前記した範囲内であればその中で変
更したとしても、また圧延条件を変更した場合であって
も、同様に認められることを補足実験によって確認した
。

本発明に従う電磁鋼板は次のようにして製造することか
できる。

すなわち所定の成分組成に溶製した溶鋼を、造塊−分塊
法または連続鋳造によってスラブとし、常法に従って、
通常の加熱温度に加熱したのち熱間圧延し、ついで必要
により１回または２回冷延法によって冷延板とし、しか
るのち最終焼鈍を施せばよい。

次に本発明を実施例について説明する。

実施例 １ １００を転炉で吹錬後説ガス処理を施し、成分調整して
得たＣ０．０１５％、 Ｓｉ ３．２％ 、Ｍｎ０．１
５ｆＯ，Ｐｏ、００９係、８０．００４係、Ａ１０．４
５％、００．００１５％の溶鋼を鋳造するに際し、鉄液
金属Ｃａ線を用いてＣａをそれぞれ０１゜０．３、０．
．５、０．６ｋｇ／を添加したスラブを鋳造し、一方Ｃ
ａを添加しないスラブも鋳造した。

これらのスラブを１２５０℃に加熱後熱間圧延して熱延
板を得た。

酸洗後１回冷間圧延によりＱ、 ５ ｍ７ｎの仕上厚の
冷延板とした後９００℃で連続焼鈍を施した。

これら連続焼鈍後の珪素鋼板の磁気特性を第１表に示す
。

同表よりスラブ符号Ｂ、Ｃ，Ｄの本発明例のものにあっ
ては、スラブ符号Ａ、Ｅの比較例のものに比し、鉄損値
が格段に低かった。

実施例 ２ ２５０を転炉で吹錬後説ガス処理を施し、成分調整して
得たＣ０．０１１％、Ｓｉ １．９％、Ｍｎ０１５係、
Ｐｏ、０１３係、ｓｏ、ｏｏｓ係、Ａ１０．３５係、０
０．００１２係の溶鋼を１８１鋳型に下注鋳造するに際
し、鉄板Ｃａ線を添加せず、あるいは種々の量添加して
１０種の鋼塊Ａ−Ｊを鋳造した。

これらの鋼塊を分塊圧延後、１２５０°Ｃに加熱して熱
間圧延を施した。

酸洗後冷間圧延により０．５ ｍｒｎ仕上厚となし、９
ｏｏ′ｃで連続焼鈍を施した。

前記焼鈍後の板の磁気特性を第２表に示す。

同表より鋼塊符号Ｃ−Ｈの本発明例のものの鉄損値は、
鋼塊符号Ａ、Ｂ、Ｉ 、Ｊの比較例のものの鉄損値に比
して、はるかに小さいことが判る。

実施例 ３ １００を転炉で吹錬後説ガス処理を施し成分調整して得
たＣ０．００６％、Ｓｉ ３．３０％、Ｍｎ０３５係、
Ｐｏ、００８係、８０．００２係、Ａｌｏ６ｓ％、ｏｏ
、ｏｏｔ％の溶鋼を鋳造するに際し、Ｃａ合金を添加し
て表３のＣａ ／ Ｓ比になる連鋳スラブを得た。

これらのスラブを１０００℃で１時間加熱し２．０龍厚
に熱延した。

その後１回目の冷間圧延と１０００℃×５分の中間焼鈍
を挾む２回目の冷間圧延を施し、３．５ｍｍ厚に仕上げ
た後、仕上げ焼鈍を行った。

同表よりスラブ符号Ｂ、Ｃの本発明例のものにあっては
、スラブ符号Ａ、Ｄの比較例のものに比し、鉄損値が著
しく低い。

以上述べたようにこの発明によれば、無方向性電磁鋼板
において、該鋼板中に不可避に混入するＳを一定値以下
に抑制し、かつそのＳ量に応じてＣａを特定範囲内で含
有させることにより従来に比し格段に鉄損値を低減する
ことができ、有利である。

【図面の簡単な説明】

図は電磁鋼板の鉄相と同鋼板中に含まれるＣａ。 Ｓの比との関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ Ｃ：００２重量重量下、Ｓｉ：１．５〜４．０重
   量％ 、 Ｍｎ ： ０．１〜１．０重量％重量びＡＡ
   ： ０．１５〜１，０重量係を含み、さらにＣａを０
   ．０１１重量重量下でカリ不可避不純物としての混入量
   を０．０１重重量以下に抑制したＳに対する重量比が０
   ．３〜２，０となる範囲において含有し、残部実質的に
   Ｆｅの組成になる鉄損の低い無方向性電磁鋼板。