JPS5830368B2 - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は鉄損が非常に低く、且つ磁気時効の全くない高
級無方向性電磁鋼板の製造法に関するものである。

従来高級無方向性電磁鋼板の製造は、一般に成分調整を
行った溶鋼を連鋳法又は造塊分塊法によりスラブとなし
、それに続く熱延及び冷延を経て最終板厚となし、その
最終焼鈍を露点（ＤＰ）を高くした所謂脱炭性雰囲気中
で脱炭焼鈍し、成品のＣを０．００３％以下に抑える一
連のプロセスによっていた。

ところが上記の脱炭性雰囲気は、湿潤雰囲気の酸化性で
あるために脱炭焼鈍時に鋼中に含有されているＳｉ，Ａ
ｌなどが酸化してＳｉｎ２、Ａｌ２０３ 系の内部酸
化層が生成し、特に高磁場での鉄損を著しく増加するも
のである。

かＸる内部酸化層の問題を解決するために既に２〜３の
方策が提案されている。

その１つとして、特公昭４８−１９７６６号公報に示さ
れている方法で、脱炭処理時に生成した内部酸化層を除
去後、冷延と内部酸化層が生成しない条件での熱処理を
施こすもの、他の１つが特願昭５２−１３２６６８号特
開昭５ ４−６６３２０号に示されている方法で、焼鈍
雰囲気として内部酸化層が生成しない条件を採用すると
共に、脱炭をアルカリ金属塩溶液の塗布により行なうも
のがある。

ところが上記の如き方法であると、前者に釦いては内部
酸化層の除去工程が必要であり、又後者にむいてはアル
カリ金属塩溶液の塗布が必要である。

これに対して製鋼の段階で、Ｃを最終成品が要求する値
（Ｃく０．００３％）寸で低下してむけば熱延以降の工
程での脱炭は不要であり、熱処理をドライ雰囲気で行な
えばよいことが、特公昭５〇一３ ５ ８ ８ ５号公
報に示されている。

この方法によれば熱処理がドライ雰囲気で行なえるので
前記のＳｉ０２、Ａ１２０３系の内部酸化層の生成が抑
制され、これに基因する鉄損悪化を有利に解消できる。

本発明者等はか＼る観点から上記の方法の工業化につい
て鋭意検討を重ねた結果、上記の内部酸化物層の外に窒
化物層も同様に鉄損に対して有害な作用をなすことが判
った。

従って本発明の目的は、Ｓｉ０２、Ａｌ２０３系酸化物
は勿論のこと窒化物の生成をも同時に抑制し、もって鉄
損に対してより一層すぐれた特性を有する無方向性電磁
鋼板の製造方法を提供するものである。

即ち本発明の要旨は、Ｃく０．００３％、Ｓｉ１、５〜
３．５％、Ｓ＜：０．０ ０ ５ ０％、Ａ１０．１〜
１、５俤、Ｎ＜：０．０ ０ ５ ０％、残部鉄及び不
可避的不純物を含有する無方向性電磁鋼スラブを熱延、
冷延して最終板厚にした後、非脱炭性雰囲気で焼鈍する
に際し、上記非脱炭性雰囲気中のＮ２ をＮ２２４５％
（Ｎ２く５５悌）に保つことを特徴とする。

以下本発明の内容を更に詳述する。

先づ熱処理の雰囲気の影響を図面で説明する。

第１図は板厚０．５ ｍｍに釦けるＮ２ φとＤＰが鉄
損値に及ぼす効果を示すが、ＤＰが低い程、その中でも
Ｎ２％が高い程、低鉄損値が得られているのがわかる。

ＤＰが高い場合表面層に約１０μのＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ
３系酸化層が認められる。

これは雰囲気中のＮ２０ により鋼板中のＡＩ、Ｓｉが
選択酸化され、鋼板表面に酸化層として生じたものであ
り特性の大幅な劣化原因となっている。

この酸化層はＤＰ＜’０℃では生成しなくなる。

一方、ＤＰく０℃のものでもＮ２％が低い場合には表面
層にのみ大きなＡＩＮ 系の窒化物が認められるが、Ｎ
２％が高い場合にはほとんどＡＩＮは認められない。

これは低いＮ２ ％の場合（高いＮ２％の場合）高温焼
鈍中に鋼板表面よりＮ２が拡散し窒化物となり、この窒
化物層が多い程、すなわちＮ２係が低い捏持性が劣化す
る傾向があるわけである。

ＡｌＮ０生戒量はＮ２，７４５％では大幅に減少し、鉄
損を劣化する原因とはならない。

第２図にＤＰく０℃で通板したものでＮ２Ｌ：ｌ）と鉄
損値の関係を示すが、Ｎ２≧４５優、軽重しくはＮ２≧
６０優に高めることにより安定して低鉄損値を得ること
ができる。

以上の実験結果より本発明では焼鈍時の雰囲気をＤＰ＜
：０℃、Ｎ２≧４５φと限定した。

以下工程順に更に説明する。

転炉でＣく０．１０％、軽重しくはＣく０．０４’％に
吹き下げたのち、出鋼された溶鋼を次記する値にＲＨ又
はＤＨで脱ガス及び成分調整処理を行ない、続いて連鋳
機好１しくは電磁攪拌設備を備えた連鋳機による連鋳法
又は造塊分塊法にてスラブとなす。

その後熱延１回もしくは２回冷延法で成品板厚とするが
、１回冷延法においてはスラブは１２００℃以下に加熱
して熱間圧延し中間板を得る。

この際１２００℃を越えるとＭｎＳ、ＡＩＮ等の固溶が
進行し鉄損劣化をもたらすため］ ２００°Ｃ以下がよ
い。

又、１回法の場合、得られた熱延板は８００〜１１００
℃の温度で１分〜５分間焼鈍するが、８００℃未満では
十分結晶しないため、下限は８００°Ｃがよい。

又高温になると冷延性が悪くなるため上限は１１００℃
がよい。

同、焼鈍時間は十分再結晶させるため１分〜５分間要す
る。

２回冷延法をとる場合は、スラブは１３００℃以下に加
熱して熱間圧延し中間板を得る。

１３００℃を越えると工業生産上、作業性、歩留等の問
題が生じてくるため１３００℃以下がよい。

そのあと、１回もしくは中間焼鈍をはさむ２回冷延を経
て最終板厚にしたのち最終焼鈍する場合、雰囲気は前述
の如＜ＤＰ＜０℃、Ｎ２＞４５係好１しくはＮ２〉６０
％とし、９００℃以上の温度で１〜５分間均熱する。

なお、２回冷延法の場合は中間焼鈍時も同雰囲気中で通
板した方がさらに低鉄損を得る。

ここで、９００℃未満では十分再結晶しないため、下限
は９００℃とする。

又焼鈍時間は特性を出すために必要な時間として１分〜
５分間とする。

以上の工程を通す成分範囲は以下の通りである。

Ｃは脱炭焼鈍をしないため０．００３０％以下にして釦
かないと成品で磁気時効を生じるため０．００３０％以
下に限定する。

Ｓｉは１，５係未満では固有抵抗が低くなり、目標とす
る鉄損値を得ることはできない。

又３．５係を超えると冷間圧延性が悪くなるため３．５
係を上限とする。

Ｓ、Ｎは０．００５０％を超えると粒成長を阻害するＭ
ｎＳ、ＡＩＮ量が多く生成し、磁性劣化をもたらすので
０．００５０％以下とする。

ＡＩは０．１％未満ではできたＡＩＮが熱延加熱時に固
溶するため、焼鈍時に微細析出し磁性劣化をもたらす。

又、１．５多を超えると冷延性が悪くなるため０．１〜
１．５優に限定する。

以上本発明により製鋼段階で得られたＣくｏ、ｏｏ３０
％のスラブを使用し、熱延（含焼鈍）１回法もしくは、
中間焼鈍を含む２回法で高級電磁鋼を製造する際に、雰
囲気をＤＰく０℃、Ｎ２乏４５φ好１しくはＮ２２６０
％にすることにより、成品表面の内部酸化層及び窒化物
層の生成を防止することができるので、磁気特性が優れ
かつ磁気時効の全くないＳ９ もしくはそれ以上のレベ
ルの高級無方向性電磁鋼板を得ることができる。

実施例 転炉で０．０３５％Ｃに吹き下げた溶鋼をＲＨで脱ガス
後、成分調整を行ないＣ＝０．００２５％、５ｉ＝３．
０５ｏｌ）、Ｍｎ＝０．２０％、Ｐ＝０．０１５％、Ｓ
＝０．００２０％、５ｏｌＡｌ＝ ０．６００ ％、及
びＴＮ＝ｏ、ｏ Ｏ３５％の溶鋼を得た。

続いて電磁攪拌を有する連鋳機により、連鋳スラブとな
し２５０ｍｍ厚Ｘ］０６０ｍｍ巾Ｘ５７００ｚｉ長のス
ラブ１０本を得た。

当スラブを１１００℃に加熱したのち熱間圧延を行ない
２．０關厚のホットコイルを得た。

その後９３０℃×２分のホットコイル焼鈍を行なったの
ち、唯１回の冷間圧延により０，５＊＊ 間の戒品厚とし、最終焼鈍条件を種々変え通板した。

その通板条件と磁気特性結果を第１表に示す。本発明材
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ、ＥはＳ８（参考値）相当レベルの低鉄
損値を得て釦り、その中でもＨ２Ｓの高いＡ、Ｂ、Ｃは
低値を得ている≦それに比べＤＰζ００Ｃでも、Ｈ２係
の低いＦ、Ｇは本発明材より約０．０６〜０．３ Ｗ／
ｋｇ劣化している。

又、ＤＰ＞０℃のＨｌＩ、Ｊはさらに劣化し、Ｓ］２レ
ベル１で劣化していることがわかる。

以上の如く最終成品が要求するＣ量１で製鋼段階で低下
した溶鋼を出発材料として、冷延鋼板を非脱炭性雰囲気
中で熱処理するに当り、本発明に従って上記雰囲気中の
Ｈ２をＨ２Ｑ’４５ ％、軽重しくはＨ２≧６０咎に規
制してＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３系の酸化物と同時に窒化物
の生成を抑制することにより、鉄損が非常にすぐれ、且
つ磁気時効のない高級無方向性電磁鋼板が得られるもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図はＨ２％及びＤＰが鉄損値に及ぼす影響を示す図
、第２図はＤＰく０°ＣでＨ２Ｓと鉄損値の関係を示す
図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｃ＜：０．００３優、Ｓｉ １．５〜３．５％、
   Ｓく０．００５０多、ＡＩｏ、１〜１．５優、Ｎ＜０．
   ００５０多、残部鉄及び不可避的不純物を含有する無方
   向性電磁鋼スラブを熱延、冷延して最終板厚にした後、
   非脱炭性雰囲気で焼鈍するに際し、上記非脱炭性雰囲気
   のＮ２ をＮ２′″２４５多（Ｎ２く５５多）に保つこ
   とを特徴とする特許 性電磁鋼板の製造法。