JPS6025495B2 - 磁気的珪素鋼の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、穣俵立方体（Ｃ肋ｅ−ｏｎ−ｅｄｇｅ）的配
向と１０ェルステッド‘こ於いて少くとも１８５に／０
ｅの導磁率とを有する磁気的珪素鋼を製造する方法に関
している。

一般に、２．６０乃至４．０％の珪素を含有する配向さ
れた珪素鋼は、熱間圧延、２重袷間低減、各冷間圧延以
前の焼鎚及び高温組織競鎚を含む処理法によって製造さ
れる。

近年幾つかの特許によって、１０ェルステッドで１８５
の／ｏｅ以上の導滋率を有する珪素鋼が発表された。

これ等の中、処理法の点から見て、米国特許第３２８７
１８３号、同第３６３２４５６号及び同第３６３６５７
９号が最も興味を惹く。第１の米国特許は、特定量の炭
素、珪素、アルミニウム、硫黄及び鉄より成る鋼が、５
乃至４０％だけ冷間圧延し、ＡＩＮを析出するように、
９５００乃至１２００ｑｏの温度で燐鈍し、８１乃至９
５％だけ袷間圧延し、脱炭処理を施し、そして最終的組
織競鈍することにより、高導滋率の珪素鋼に処理できる
ことを開示している。その後、前記第２及び第３の米国
特許に於いて、同様な合金の同様な処理法が発表された
。その何れもが、ＡＩＮが析出される暁錨に引続いて行
われる冷却の度合に関する特許である。即ち、前記第２
の米国特許では、熱間圧延された帯鋼を、その珪素含有
に応じて７５０ｏ乃至９５００の温度で焼鈍し、前記焼
鈍された帯鋼を急速に冷却し、然る後これを少くとも２
回の袷間圧延にかけている。又前記第３の米国特許では
、２．５乃至４．０％の珪素を含有する鋼を９５０ｏ乃
至１２００午○の温度で燐鈍し、前記温度から、少くと
も４００ｏｏ程度まで急冷し、そこでこれを冷間圧延し
ている。本発明は、特定の化学的成分を有する鋼から、
穣鞍立方体的配向と、１０ェルステツドで少くとも１８
５唯／ｏｅの導滋率を有する珪素鋼を製造する改良法に
関している。

本発明の方法には、先づ次の諸段階が含まれる。即ち、
珪素鋼を冷間圧延すること、前記冷間圧延鋼を、その最
終的冷間圧延に先立って、１９砂乃至２時間に亘り、７
６００乃至９２７℃の温度で焼鈍すること、前記焼鈍さ
れた鋼を、後で詳述する、静止した空気による冷却と略
筆しい割合の冷却を行うこと及び少くとも８０％の低減
率で、冷却された鋼を冷間圧延することである。本発明
の方法は、次の点で、前掲３つの米国特許と異って居り
、且つ相紬れない。即ち、第１の米国特許は、最低焼鈍
温度を９５０℃と指示して居る故、本発明の９２７ｑ０
の最高焼錨温度と異る。第２の米国特許は、少くとも２
．５％の珪素を含有する鋼に対して、９５０午０以上の
温度に於ける、熱間圧延帯鋼の焼鈍と、この温度からの
急速冷却を必要条件としている。又第３の米国特許は、
少くとも２．５％の珪素を含有する鋼に対し、９５０ｏ
ｏの最低隣鈍温度と前記焼鈍温度からの急速冷却とを明
示しているからである。更に、本発明によって処理され
る鋼の化学的成分は、前掲３つの米国特許に於いて処理
されるものと異っている。従って、本発明の目的は、穣
鞍立方体的配向と１０ェルステッドで少くとも１８５庇
／０ｅの導磁率とを有する磁気的珪素鋼を製造する方法
を提供することである。

本発明は、穣鞍立方体的配向と、１０ェルステッドで、
少くとも１８５の′ｏｅ、成るべくは少くとも１９０の
′ｏｅの導磁率を有する珪素鋼を製造する方法を提供す
る。

本発明の方法には、重量比で０．０７％までの炭素と、
２．６０乃至４．０％の珪素と、０．０３乃至０．２４
％のマンガンと、０．０１乃至０．０７％の硫黄と、０
．０１５乃至０．０４％のアルミニウムと、０．０２％
までの窒素と、０．１乃至０．５％の鋼とを含む珪素鋼
の溶融物を調製すること、前記鋼を鋳込むこと、前記鋼
を熱間圧延帯鋼に熱間圧延すること、前記の熱間圧延さ
れた鋼を少くとも２回の冷間圧延にかけること、所望の
場合談熱間圧延と最終袷間圧延以外の冷間圧延との間に
、最高９２７℃の温度で中間焼銘を行うこと、少くとも
最終袷間圧延の前に凝鈍及びその糠銘に引続く冷却を行
うこと、最終冷間圧延を少くとも８０％の低減率をもっ
て行うようにすること、前記鋼に脱炭処理を施すこと、
最終的組織暁鈍を行うことの諸段階が含まれる。そして
最終冷間圧延の前に行われる焼鈍、すなわち最終的暁銘
は７６０ｑｏ乃至９２７０の温度で１９沙乃至２時間に
亘つて行われ、また前記の冷却は静止空気による冷却と
等しい割合で行われる。尚、有利な条件として、７搬℃
乃至９００ｏＣに於ける焼鈍と、少くとも８５％の低減
率の袷間圧延が含まれる。上記の静止空気中での冷却に
は、鋼が静止したふん囲気の中で冷却されるような冷却
ばかりではなく、冷却を意図したものでない運動による
冷却例えば連続圧延路線中を運動する鋼と空気との間の
相対運動によって生ずる冷却も含むものとし、「静止空
気による冷却と等しい割合の冷却」とは、これらを併せ
て指称する。更に限定の目的でいえば、あらゆるガス性
のふん囲気は空気と同一冷却効果を持つものとする。従
って急冷用液状媒体或は強制されたガス状ふん囲気が使
用されない限り、あらゆる開放的冷却は、静止空気中の
冷却と略々等しい冷却効果を有する。強制されたガス状
のふん囲気とは、そのふん囲気に冷却の目的で故意に運
動が与えられたものとする。技術に関する限りに於いて
、融解、鋳込み、熱間圧延、競鎚、袷間圧延、脱炭処理
及び最終的組織蟻銘は、何等新規措置を含まない故、本
発明は、これ等に関しては、あらゆる製鋼措置を含み得
るものとする。

併し、最終的冷間圧延に先立つ最終的焼金屯に対する、
７６０ｏｏ乃至９２７０の温度で焼鈍することは、特に
有効であると信ぜられている。何ぜならば、この措置が
、鋼に冷間圧延に対する条件を与え、抑制剤が形成され
る作用期間を供与し、更に、最も重要事項として、抑制
剤が分布される均等性を増大するからである。即ち、９
２７０よりも高い温度では、オーステナィト相とフェラ
イト相の両者が存在し、そして、各々の相内の抑制剤の
溶解度が不同であるのに反して、９２７０以下の温度で
は、鋼内には、主としてフェライト相が存在するに過ぎ
ないからである。抑制剤に関しては、本発明に於いては
主として窒化アルミニウム、硫化マンガン及び（或は）
硫化マンガン・銅が問題となる。これ等に関しては、更
に後段に詳述する。尚燐鈍のふん囲気には、区別が置か
れていない。従って、窒素、水素のような還元性のガス
、アルゴンのような不活性ガス、空気、及びそれ等の混
合物等も含めたものがふん囲気として例示される。最終
的冷間圧延に先立つ最終的焼鈍の場合と同一理由で、熱
間圧延された帯鋼に対する中間暁鈍は、９２７０以上の
温度で競鈍されてはならない。そして熱間圧延帯鋼に暁
鈍を施そうとするならば、これは７６０午○乃至９２７
０の温度で行うことが好ましい。一般に、競鈍された熱
間圧延帯鋼は、概ね静止空気中での冷却と等しい割合で
冷却される。上記冷間圧延に関しては、数回の圧延后通
過を以て、一回の冷間圧延操作と考えて宜しいこと、及
び複数の冷間圧延は、袷間的圧延后通過が、或る焼鎚に
よって分離されたときに限り存在することを、こ）に指
摘して置く。溶融鋼には、珪素、アルミニウム、マンガ
ン、硫黄及び銅が含有されて居らなければならない。珪
素は、鋼の比抵抗を増大し、その磁気的ひずみを減少し
、その磁気的結晶の非等方性を低減し、従って鉄損を低
下させるために必要である。アルミニウム、マンガン及
び硫黄は、鋼の配向及びそれに基く諸特性を制御するの
に重要な抑制剤を形成するので必要である。更に特記す
れば、鋼の中に存在する窒素或は大気からの窒素とアル
ミニウムとは化合して窒化アルミニウムを形成し、マン
ガンは硫黄と化合して硫化マンガン及び（或は）硫化マ
ンガン・銅を形成するが、これ等の化合物は、最終的組
織競鎚中に正常な粒子の成育を阻止するように作用する
と同時に、所望の稜援立方体的配向を有する２次的再結
晶粒子の発育に助成を与える作用がある。銅は、硫化マ
ンガン銅を形成する可能性がある外、尚節は仮説的にで
はあるが、競鎚温度を引下げ、圧延・性を改善し、融解
を簡単化し、そして焼鈍のふん囲気の条件を緩和するこ
とに於いて有利であると信ぜられている。本発明の方法
を適用するに特に適している鋼は、主として、重量比で
、０．０２乃至０．０７％の炭素と、２．６０乃至３．
５％の珪素と、等価式％Ｍ＋（０．１乃至０．２５）×
％Ｃｕによって表わされた場合の、０．５乃至０．２４
％に等価なマンガンと、０．０１乃至０．０５％の硫黄
と、０．０１５乃至０．０４％のアルミニウムと、０．
００３０乃至０．００９０％の窒素と、０．１乃至０．
３％の鋼と、残りの鉄及び残澄より成り、この場合等化
なマンガンの硫黄に対する比は、２．０乃至４．７５の
範囲に置かれるものとする。上記鋼の化学成分には、本
発明に依って処理される場合極めて有利な機構を生ずる
ように均衡が与えられている。次に示す実施例は、本発
明の数個の態様を例示している。珪素鋼の５つの標本（
標本１乃至５）が鋳造され、５つの異るＢＯＦ珪素鋼の
バッチから、穣接立方体的配向を有する珪素鋼に処理さ
れた。

次の表１に各標本の化学的成分を示す。表Ｉ 上記５つの標本には、次の処理が施された。

先づ高温の水の中で数時間浸簿が行われ、鋼塊が作られ
、約３．３肋の厚さまで熱間圧延され、空気中９００ｑ
ｏで２分間正常化され、約２．３肌の厚さまで冷間圧延
され、不純窒素（約０．１乃至１０％の酸素を含有する
）の中で、８０〆０で５分間燐鈍され、室温まで空冷さ
れ、約０．３３肌の最終寸法まで袷間圧延され、窒素と
湿った水素の混合物の中で、８０２℃で２分間脱炭処理
を施され、そして９１７０の最高温度で、水素中で８時
間最終燐鈍が施された。標本１一５は、導磁率と鉄損に
対して試験された。その試験の結果は、次の表０‘こ示
される通りであった。表 ｌ１ 上表０からは、本発明の処理法が、穣接立方体的配向を
有する珪素鋼の特性には極めて有効であることを明示し
ている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 稜接立方体的配向と１０エルステツドで少くとも１
   ８５０Ｇ／Ｏｅの導磁率を有する磁気的珪素鋼を製造す
   る方法において、（１） 重量比で０．０７％までの炭
   素と、２．６０乃至４．０％の珪素と、０．０３乃至０
   ．２４％のマンガンと、０．０１乃至０．０７％の硫黄
   と、０．０１５乃至０．０４％のアルミニウムと、０．
   ０２％までの窒素、０．１乃至０．５％の銅とを含む珪
   素鋼の溶融物を調整すること、（２） 前記鋼を鋳込む
   こと、（３） 前記鋼を熱間圧延して熱間圧延帯鋼とす
   ること、（４） 前記熱間圧延帯鋼を少くとも２回の冷
   間圧延にかけ、該冷間圧延のうち少くとも最後のものの
   前に、焼鈍とそれに引続く冷却とが行われるようにし、
   前記の最後の冷間圧延が少くとも８０％の低減率で行わ
   れるようにすること、（５） 前記の鋼に脱炭措置を施
   すこと、（６） 前記の鋼に最終的組織焼鈍を施すこと
   、の諸段階を有し、前記の最終の冷間圧延の前に行われ
   る焼鈍が、１５秒乃至２時間に亘り、７６０℃乃至９２
   ７℃の温度で行われ、前記の冷却が静止空気による冷却
   と等しい割合で行われるようにする、磁気的珪素鋼を製
   造する方法。 ２ 特許請求の範囲１による磁気的珪素鋼を製造する方
   法において、前記の熱間圧延と、前記の最後の冷間圧延
   以外の冷間圧延との間に中間的焼鈍が行われるようにす
   る方法。