JPS59173221A - 一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法 - Google Patents

一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法

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JPS59173221A
JPS59173221A JP4759583A JP4759583A JPS59173221A JP S59173221 A JPS59173221 A JP S59173221A JP 4759583 A JP4759583 A JP 4759583A JP 4759583 A JP4759583 A JP 4759583A JP S59173221 A JPS59173221 A JP S59173221A
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JP
Japan
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coil
steel sheet
annealing
cooling rate
cooling
Prior art date
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Pending
Application number
JP4759583A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Koho
光法 弘視
Kazuma Yonezawa
米沢 数馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP4759583A priority Critical patent/JPS59173221A/ja
Publication of JPS59173221A publication Critical patent/JPS59173221A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)

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】 この発明は一方向性珪素鋼板の製造方法に関し、特にそ
の2次再結晶および純化のために最終的に行なわれる仕
上げ高温焼鈍に関するものである。
周知のように一方向性珪素鋼板は主として変圧器その他
の電気機器の鉄芯として使用されるものであシ、その磁
気特性としては磁化特性が優れていること、すなわちB
10値で代表される磁束密度が高いこと、およびW17
150値で代表される鉄損が小さいことが請求されてい
る。そこで一方向性珪素鋼板の製造においては、熱間圧
延および冷間圧延により所定の最終板厚に仕上げた後脱
炭焼鈍を症し、さらに圧延方向に磁化容易軸である<1
00>軸が先鋭に揃った2次再結晶粒を充分に発達をせ
るとともに鋼板中の不純物を除去するための純化を目的
として仕上げ高温焼鈍を施す必要がある。
このような仕上げ高温焼鈍は、コイル状に巻かれた鋼板
をバッチ式焼鈍によj71000〜1200℃に長時間
保持して行うのが通常である。ところでこの高温焼鈍後
のコイルは、放冷もしくは強制冷却により冷却するのが
通常であり、強制冷却手段としては、冷却ガスを循環さ
せるかあるいは炉構除去等の方法があるが、通常は炉構
除去によることが多い。すなわち、バッチ式焼鈍におい
ては第1図に示すようにコイル1にインナーケース2を
かぶせ、かつそれぞれインナーケース2がかぶせられた
複数のコイル1を炉構3によって覆い、炉槽3に設けら
れている図示しないヒーターによってコイル1を加熱焼
鈍するのが通常であるが、この場合所定時間焼鈍した後
には炉槽3を取外すことによって冷却することが多い。
このような高温焼鈍後の冷却については、操業効率の向
上および省エネルギーの観点からは、可及的に急冷とす
ることが望寸しい。すなわち前述のような炉槽除去によ
る場合には、炉槽除去時期を可及的に早めて高温で炉槽
を除去し、しかもその後の冷却速度も可及的に大きくす
ることが望ましい。一方、磁気特性の点からは高温焼鈍
後の冷却は徐冷が好ましく、したがって炉槽除去時期を
遅くして低温で炉槽を除去し、その後の冷却速度も小さ
くすることが望ましいとされている。しかしながら従来
はこのような高温焼鈍後の炉槽除去時期および冷却速度
の適正値については明確に検討されておらず、操業の状
況に応じて適当に変動していたのが実情である。そのた
め従来は操業効率向上を重視するあ1す、炉槽除去時期
が早過ぎたり冷却速度が過度に大きくなったりして、磁
気特性劣化を招く事嘘が往々にして生じていた。
この発明は以上の事情に鑑みてなされたもので、一方向
性珪素銅板の製造過程における仕上げ高温焼鈍後のコイ
ルの冷却速度と製品の磁気特性との関係を明確にし、仕
上げ高温焼鈍後のコイルの冷却速度を適正に制御するこ
とによって、優れた磁気特性を確保すると同時に、省エ
ネルギーおよび生産性の向上を図る方法を提供すること
を目的とするものである。
本発明者等は上述の目的を達成するべく種々実験・検討
を重ねたところ、仕上げ高温焼鈍後の冷却速度を増して
もそれがコイルの外巻部に塑性変形音生せしめない程度
であれば磁気特性が殆ど劣化しないことを見出し、さら
に実験を進めた結果、コイル外巻部に塑性変形の発生す
る臨界冷却条件を見出し、その臨界冷却条件以Fの冷却
速度であれば優れた磁気特性を確保することができ、か
つ前記条件以下の範囲で可及的に冷却速度を大きくする
ことにより優れた磁気特性の確保と同時に省エネルギー
、操業の効率化を達成し得ることを知見してこの発明を
なすに至ったのである。
具体的には、この発明は、コイル状に巻取られた珪素鋼
板をバッチ式焼鈍炉において仕上げ高温焼鈍するに際し
、その焼鈍後の冷却速度を、そのコイルの外巻部の冷却
速度V (’C/時間)がコイル外巻部の温度T (°
C)に応じて下記(1)式を満足するように1ケ1」御
することを#f徴とするものである。
1≦IogV≦−3,1]X10  T+5.03 −
−11)以下この発明の方法をさらに詳細に説明する。
先ずこの発明をなすに至った知見について本発明者等の
実験データに基いて説明する。
本発明者等は、通常の方法により熱間圧延、および中間
焼鈍を挾む2回の冷間圧延によって最終板厚に仕」−げ
、かつ脱炭焼鈍が施されたコイル状の珪素鋼板について
バッチ式焼鈍炉により仕上げ高温焼鈍を施すに際し、そ
の仕上げ高温焼鈍後の冷却過程における炉槽除去時期を
変え、炉槽除去時のコイル外巻部の温度と製品の各部の
磁気特性との関係を調べたところ、第2図に示す結果が
得られた。
第2図に示す結果から、コイル外巻部の温1琥が750
°C以北の^瀧で炉槽を除去した場合にはコイル外巻部
の磁気特性の劣化が顕著となることが明らかである。な
お750 ’Cで炉槽を除去した場合のコイル外巻部平
均冷却速度は約500°C/時間である。このように7
50℃以上の高温で炉槽を除去した場合のコイル外巻部
の磁区模様を観察した結果を第4図に示す。第4図から
、磁気特性の劣化は侵入歪による900磁区の発生(い
わゆるストレスパターンの発生)によるものであること
が明らかである。しかもこの900磁区は鋼帯圧延方向
(すなわちコイルの円周方向)に対1−約45゜の角度
をなして帯状に発生していることが明らかであり、これ
はコイル円周方向の引張り応力により銅帯が塑性変形し
たことを示している。このととから次の事実が判明した
。すなわち、コイル外巻部の急冷によりその部分のみが
収縮し、コイル円周方向にある大きさの引張応力が発生
する。そしてこの収縮部分(外巻部)の温度がある一定
値以上(上述の実験の場合750°C以上)の場合、そ
の引張応力が鋼板の降伏応力を越えることにより塑性変
形が発生し、その塑性変形のために90°。
磁区が発生し、磁気特性の劣化が顕著となるのである。
さらに本発明者等は、種々のコイル温度と冷却速度を変
えた実験から、コイル外巻部に塑性変形が発生する臨界
条件を調べたところ、第3図の斜線領域、すなわちコイ
ル外巻部の温度T (’C,)に応じ、コイル外巻部の
冷却速度V(″C/時間)がV=−311X10  T
+503 を満たす線よ)も上側にある領域では、コイル外巻部に
発生する引張応力が鋼板の降伏応力を越えるため塑性変
形が発生して磁気特性が劣化することが判明した。した
がってこの領域を外れた範囲、すなわち ■≦−3,11X10  T+5.03を満足する範囲
内の冷却速度V (’C/時間)で冷却すれば、コイル
外巻部の塑性変形が発生せず、磁気特性が劣化しない。
そして前記(1)式で規定される範囲内でも可及的に冷
却速度■を大きい値に制御することによって、優れた磁
気特性を確保しつつ省エネルギーおよび操業の効率化を
達成できるのである。
ここで、コイル外巻部の冷却速度Vを、コイル外巻部温
度TK関連して限定した理由は次の通りである。すなわ
ち、コイル温度が低い場合には鋼板の降伏応力が商いか
ら、コイル冷却に伴う引張応力が高くても、すなわち冷
却速度が大きくても塑性変形は生じ難い。しかしながら
コイル温度が高くなれば鋼板の降伏応力が低くなるから
、冷却に伴う引張応力が比較的小さくても塑性変形が生
じ易くなり、したがって優れた磁気特性を確保すべく冷
却過程でのコイル外巻部の塑性変形を防止するためには
、冷却速度を小さくする必要がある。
なお冷却速If Vの下限については、通常の仕上げ高
温焼鈍後における冷却開始温度と考えられる1200〜
1300°Cにおいてもコイル外巻部に塑性変形が生じ
ない冷却速度として10”C/時間以上、すなわちlo
g V≧1と規定したが、実際の操業にあたっては、1
200〜1300°Cよりも低い温度軸回では前述のよ
うに上限に可及的に近い冷却速度で冷却することが操業
の効率化、省エネルギーの点から好捷しい。
以下にこの発明の実施例を記す。
実施例 C0,045チ(重量係、以下同じ)、Si3.15チ
、Mn  0.065 %、SeO,015%、sbo
、 020 %を含有し残部Feおよび不可避的不純物
よりなる珪素鋼素材を常法にしだがって熱間圧延して板
厚30胴の熱延板に仕上げ、925°CX3分間のノル
マライジング焼鈍を施した後、第1次〜間圧延を施して
中間板厚0.75fiに仕上げ、940°CX2分間の
中間焼鈍をだへした後、第2次冷間圧延を施して最終板
厚030wnの冷うエ板に仕上げた。次いで湿水素中で
820°CX3分間の脱炭焼鈍を行った後、MgOを主
体とする焼鈍分離剤を鋼板片面当り5 ii’/m’塗
布してコイル状に巻取シ、そのコイルをバッチ式焼鈍炉
により1200℃で仕上げ高温焼鈍を施しだ後、第3図
に示すように塑性変形の発生しない領域において冷却パ
ターンA(破線)、冷却パターンB(鎖@)の2種の冷
却パターンによって冷却処理した。得られた製品のコイ
ル各部分での磁気特性(磁束密度B1o値および鉄損W
  )を調べた結果を各冷却パターン+7750 A、Hに対応して次の第1表に示す。
gl&から明らかなようにA、Bいずれの冷却パターン
においても、コイル外巻部の磁気特性の劣化は生ぜず、
優れた磁気特性を確保するととができ、また冷却パター
ンA、Bによる磁気特性の差もわずかである。しかしな
がらこの発明で規定する冷却速度範囲の上限に近い速度
で急冷したバター7Bの場合には、冷却速度が著しく小
さいパターンAの場合と比較して冷却時間が著しく短か
く、パターンAの場合の1割以下の短かい冷却時間で済
み、操業効率が大幅に改善された。
以上の説明で明らかなようにこの発明の方法によれば、
一方向性珪素鋼板の製造過程における最終仕上高温焼鈍
においてその・焼鈍後の冷却時間を適切に制御すること
によって優れた磁LA!¥j性を確保することができ、
しかもこの発明で規定する冷却速度範囲内で可及的に冷
却速度を犬きくすることによって擾れた(a気持性の確
保と同時に、操業の効率化および省エネルギーを容易に
達成することもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍に[費用されるバッ
チ式焼鈍炉の一例を概略的に示す略解図、第2図はコイ
ル状珪素鋼板のバッチ式焼鈍炉による仕上げ高温焼鈍後
の炉槽除去温度とコイル各部の磁気特性との関係を示す
相関図、第3図はコイル状珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍後
の冷却過程においてコイル外巻部に塑性変形を生ぜしめ
ないために必決なコイル外巻+EA+M度とコイル外巻
部冷却速度との関係を示す図、第4図はコイル、因珪素
鋼板の仕上げ高温焼鈍後の冷却過程でコイル外巻部に生
じた90°磁区を示すためのコイル外巻部の磁区模様の
頒倣鏡写真である。 出願人 川崎製鉄株式会社 代理人 弁理士豊田武人 (ほか1名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 コイル状に巻取られた珪素鋼板をパッチ式・焼鈍炉によ
    り仕上げ高温焼鈍するにあたり、その仕上げ高温焼鈍後
    の冷却過程におけるコイル外巻部の冷却速度V(’C%
    時間)を、コイル外巻部の温度T(’C)に応じて下記
    (1)式を満足する範囲内に制御することを特徴とする
    一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法。 I≦IogV≦−3,11X10−3T+5.03  
     ・−−(t)
JP4759583A 1983-03-22 1983-03-22 一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法 Pending JPS59173221A (ja)

Priority Applications (1)

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JP4759583A JPS59173221A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法

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JP4759583A JPS59173221A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法

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JPS59173221A true JPS59173221A (ja) 1984-10-01

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ID=12779596

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JP4759583A Pending JPS59173221A (ja) 1983-03-22 1983-03-22 一方向性珪素鋼板の仕上げ高温焼鈍方法

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JP (1) JPS59173221A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015117415A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 Jfeスチール株式会社 仕上焼鈍後コイルの冷却方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015117415A (ja) * 2013-12-19 2015-06-25 Jfeスチール株式会社 仕上焼鈍後コイルの冷却方法

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