JPS61284523A - 磁気特性の優れた薄物高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた薄物高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法

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JPS61284523A
JPS61284523A JP60125087A JP12508785A JPS61284523A JP S61284523 A JPS61284523 A JP S61284523A JP 60125087 A JP60125087 A JP 60125087A JP 12508785 A JP12508785 A JP 12508785A JP S61284523 A JPS61284523 A JP S61284523A
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黒木 克郎
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下山 美明
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Kenzo Iwayama
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は鉄損の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板及び
その製造方法に関するものである。
〔従来の技術〕
一方向性電磁鋼板は軟磁性材料として主にトランス、そ
の他の電気機器の鉄心材料として使用されるもので磁気
特性として励磁特性と鉄損特性が良好でなくてはならな
い。磁気特性の優れた材料を得るには磁化容易軸である
=<001>軸が圧延方向に高度に揃う事が重要である
が、この他に結晶粒度固有抵抗、表面被膜等が磁気特性
に大きく影響してくる。
高磁束密度鋼板は例えば特公昭40−15644号公報
に示される様な微量のAfを含んだ珪素鋼材を最終強冷
延をするいわゆる1回圧延法によって或いは微量のSe
 、 Sbを含んだ鋼板の仕上げ焼鈍方法を工夫した特
公昭51−13469号公報によって得られる事が知ら
れている。磁気特性影響因子の一つである固有抵抗はS
t含有量を高める事によって高めることが出来る。他の
一つの影響因子である二次再結晶粒径を小さくする方法
としては例えば特開昭54−7419に示す微量のAl
を含む珪素鋼にSnを添加する方法がある。また他の影
響因子である表面被膜については、鋼板と表面被膜の膨
張系数の差を利用して鋼板に張力を与えるいわゆる張力
コーティングを施す事によって磁区を細分化し鉄損特性
を改善する事が出来る。上記影響因子の他に、鋼板の板
厚を薄くする事は低鉄損材を得る上で有効な手段である
ため、今後更に低い鉄損を達成するためには製品板厚の
薄手化を図り、更に上記高Si化、二次再結晶粒微細化
、表面被膜技術等を組合せ工業化していく事が重要であ
る。なお本願における薄物高磁束密度一方向性電磁鋼板
とは製品板厚0.23m〜0.10 mmのものである
〔発明が解決しようとする問題点〕 このように鋼板板厚が薄くなると方向性の優れた二次再
結晶粒を安定して発達させる事が非常に困難になる。こ
の理由の一つとしては仕上げ焼鈍過程で鋼板表面層の一
次再結晶粒成長抑制剤(AJ N  、 MnS  、
 MnSe 、 BN)等の微細析出物が分解消失する
ことによる一次再結晶粒抑制力の低下が挙げられる。従
来からゴス核つまり(110> (001)方位の二次
再結晶核は鋼板の表面層にある事が知られているが、鋼
板板厚が薄くなる程、ゴス核の存在領域は狭くなり二次
再結晶粒が発達するための環境が破かいされるものと考
えられる。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明者等は、このゴス核の存在領域を板厚方向に拡大
させるならば、例え表面層において抑制剤が消失しても
二次再結晶粒が安定して発達するとの考えのちとに、最
終冷延前の鋼板表面の結晶粒を成長させる事を検討した
。その結果冷間圧延工程で、更に軽加工法を適用するこ
とにより最終成品において磁気特性の優れた薄物高磁束
密度一方向性電磁鋼板が得られる事を究明した。以下本
発明を詳細に述べる。本発明における製造工程において
は熱延板を必要に応じ焼鈍し最終冷延率を調整するため
の板厚調整の一次圧延を行なう。次いで焼鈍をした後ス
キンバス圧延等により軽い歪を付与し、再度焼鈍(中間
焼鈍と称す)を行なう。
第1図(alはこの中間焼鈍後の鋼板断面の金属組織を
示したものである。これに対して一次圧延後に焼鈍と軽
加工を施さず中間焼鈍した従来の方法(例えば特開昭5
9−126722号)で処理したものが第1図(b)で
ある。図から判る様に本願の方法である(alの表面結
晶粒が粗大化していることが判る。
この鋼板を酸洗し、冷延し、脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を
塗布し、高温長時間の仕上げ焼鈍を行ない二次再結晶組
織を発達させた。この後張力コーティングを施し焼鈍し
た後の°磁気特性は次の通りであった。
(bl  1.89   0.45     0.88
この様に中間焼鈍後の鋼板表面結晶粒を成長させておく
事は、冷延・脱炭焼鈍後に得られる一次再結晶組織にお
いてゴス核が板厚方向に分散するばかりでなくゴス核生
成にも有利な方向に作用しているものと考えられる。
本発明に用いる素材は次の通りである。
C: 0.10%以下、Si : 2.5〜4.0%、
Mn : 0.04〜0.20%その他−次回結晶粒成
長抑制剤生成元素、例えばS、Se、A1.B、N等を
単独あるいは複合で含有することを条件としこの他機量
のSn 、 Sb 。
Bi 、 Cr 、 Cu 、 Mo等を含むことは構
わない。次にこれら成分の限定理由について述べる。。
Cは0.10%を超すと後工程の脱炭に問題を生じるば
かりでなく、熱延性、冷延性の点からも好ましくない。
Siは2.5%未満では本発明の目的である低鉄損が得
られず、一方4.0%を超すと冷延が困難となり好まし
く脇ない。
Mnは析出物生成元素でありMnS  、MnSe等と
形成する0、04%以下ではその量が不足しまた熱延性
の点からも好ましくない。一方0.2%を超すと磁気特
性の面から好ましくない。−次再結晶粒抑制剤にAIN
とMnSを複合で利用する場合は八β: 0.010〜
0.050%、N : 0.045〜0.012%、S
 : 0.010〜0.050%を添加する必要がある
Al及びNはAANを形成しまたSはMnSを形成して
抑制剤としての働門をするもので上記範囲を逸脱すると
二次再結晶の発達が不安定になる。
この様な組成の熱延板は(必要に応じて800℃〜11
50℃で焼鈍した後)板厚調整を狙いとした冷間圧延を
した後700℃〜1150℃の温度で10秒から10分
の焼鈍をする。焼鈍は好ましくは800℃〜1050℃
で1分から5分程度がよい。この焼鈍の目的は鋼板を再
結晶させるところにあるが100%再結晶させなくても
よい。この焼鈍においては昇温速度、冷却速度に特に注
意を払う必要はない。この後スキンパス圧延或いはショ
ツトブラストにより鋼°板に軽い歪を導入する。スキン
パスの場合、この圧延率は1〜20%好ましくは3〜1
0%の範囲が良い。このスキンパス率が1%未満では効
果がなく一方20%をこえると結晶粒の成長が悪くなる
。なおこの場合ダルロールを用いる方が効果的である。
スキンパスのかわりにショツトブラストを用いても同様
な効果が得られる。この様な軽加工を施した鋼板は90
0℃〜1170℃で30秒〜10分焼鈍した後空気中冷
却より早い速度で室温まで冷却するいわゆる中間焼鈍を
行なう。この焼鈍は冷却速度は特に重要である。この後
80%以上の高圧延率で成品板厚とする。この圧延にお
いては冷間圧延工程での複数パス間に特公昭54−13
866号公報あるいは特公昭54−29182号公報に
よる50℃〜600℃の時効処理を行なうと一段と優れ
た磁気特性が得られる。
最終板厚にした冷延板は続いて公知の方法で脱炭焼鈍を
行なう。脱炭焼鈍は脱炭及び−成典結晶を行なわせると
同時に被膜形成に必要な酸化層を生成させる役割をもつ
ものであるが、この焼鈍条件如何では最終焼鈍後の被膜
特性ばかりでなく磁気特性にまで大きく影響を及ぼして
くる。本発明の場合この温度は800℃〜900℃で3
0秒から10分間湿水素又は窒素又はそれらの混合雰囲
気で行なうのが好ましい。脱炭焼鈍後の鋼板表面には仕
上げ焼鈍における焼付防止及び表面被膜生成のために焼
鈍分離剤を塗布する。焼鈍分離剤はとくにこだわるもの
ではないが、MgOとTiO□を主成分としたものが好
ましい。
仕上げ焼鈍は1100℃以上で5時間以上水素又はこれ
らの水素又は窒素又はアルゴン又はこれらの混合ガス中
で行なう。この焼鈍後の鋼板表面には無機質の被膜が形
成されるがこの後リン酸、無水クロス酸、リン酸アルミ
ニウムを主成分としたコーテイング液を塗布し平板化焼
鈍を行なう。
〔実施例〕
次に実施例について述べる。
失施炭土 C:  0.080%、Si : 3.25%、Mn 
:  0.073%、S :  0.025%、酸可溶
性Af :  0.026%、N : 0.0083%
、Sn:0.11%、Cu :  0.070%を含む
鋼塊を熱延し2.3鶴厚みの熱延板とした。この熱延板
を厚み1.45mmまで冷延した。次いでこの冷延板を
次の4通りの条件で処理を行なった。
条件(al : (1)冷延板−(2)焼鈍(950℃
、3分)=(3)スキンパス(5%)→(4)中間焼鈍
(1130℃、2分) −+51100℃の湯中へ投入
し急冷却=(6)酸洗→(7)冷延(板厚0.18n)
パス間において、250℃、5分間の時効処理を行う。
=(8)脱炭焼鈍(850℃、2分:湿水素窒素混合ガ
ス中) −(91焼鈍分離剤塗布(MgO+ Ti0z
 + 5bzSO4) −〇(It仕上げ焼鈍(120
0℃、20hrs)−Qυ平板化焼鈍(リン酸+無水り
ロム酸+リン酸アルミニウムコーティング液)条件(b
) : (1)冷延板=(2)焼鈍(950℃、3分)
=(3)スキンパス(10%)→(4)〜αυ条件(a
)と同じ条件(C1: (1)冷延板−(2)焼鈍(9
50℃、3分)=(3)スキンパス(20%)→(4)
〜αB条件(a)と同じ条件(d)(従来法):(1)
冷延板(板厚1.450) −(2) 、 (3)なし
→(4)〜αカ条件(a)と同じ磁気特性は次の如くで
あった。
以下余白 CO,083%、Si  3.3%、Mn O,070
%、S  O,020%、酸可溶性AN  O,026
%、N O,0080%、SnO,14%、Cu0.0
7%を含む鋼塊を熱延し2. OtmO熱延板とした。
これを1000℃、5分間の焼鈍をした後酸洗し1.4
01宵に冷延した。この後火の二通りの条件で処理を行
なった。
条件(a) : (1)冷延板(1,40m)−f2)
焼鈍(900℃、5分)(3)ダルロールスキンバス(
5%)→(41中間焼鈍(1130°C12分100℃
湯冷)−(5)冷延(0,170m1)バス間において
250℃、5分間の時効処理を行なう。=(6)脱炭焼
鈍(850℃、120秒湿水素窒素ガス) −17)焼
鈍分離剤塗布−(8)仕上げ焼鈍(1200℃、20h
r)−(9)平板化焼鈍。
条件(bl : (11冷延板(1,40鶴)→(21
、(31なし−(4)中間焼鈍(1130°C2分10
0℃湯冷) −(51〜(9)条件(alと同じ 磁気特性は次の如くであった。
条件fat B8: 1.94T W13150 : 
0.38W/kg W17150: 0.72W/kg
(bl B8: 1.92T W13150 : 0.
41す7kg W17150: 0.78W/kg太施
炭ユ C: 0.075%、Si : 3.20%、Mn :
 Q、070%、Ss : 0.023%、Sb : 
0.02%、Cu : 0.07%を含む鋼塊を熱延し
2.0酊厚みの熱延板とした。この熱延板を1.3(i
n厚みまで冷延した後火の3通りの条件で処理をした。
(al 900℃、3分間の焼鈍をした後5%のスキン
バス圧延を行なったもの。
箋 (bl 900℃、3分間の焼鈍をした鋼板の両面に0
、511φの鋼球を、投射速度4. Om /5ec(
インペラ回転数2000rpm)で投射したもの。
(C)冷延板そのま\ 上記の処理後の鋼板は1125℃、2分間と850℃、
2分間の2段焼鈍をした後100℃の湯の中に投入する
いわゆる中間焼鈍を行なった。次いで酸洗し、冷延し0
.15mの板厚に仕上げた。この後の処理は実施例1に
準(二た。磁気特性は次の通りであった。
条件B8(T) W13150(W/kg) W171
50(W/kg)fa)   1.92   0.39
     0.74fb)   1.92   0.4
0     0.76(C)   1.88   0.
43     0.88〔発明の効果〕  。
本発明は一方向性電磁鋼板が薄物であっても、二次再結
晶粒を安定に発達せしめて、磁気特性を向上しろるので
、電気機器材料として極めて有効であり、工業的価値は
甚大である。
【図面の簡単な説明】
−第1図(al 、 (b)は本発明材と比較材の金属
組織を示す光学顕微鏡写真である。 第1国 手続補正書(自発) 昭和60年8月ノア日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、C:0.10重量%以下、Si:2.5〜4.0重
    量%、Mn:0.04〜0.20重量%を含み、その他
    一次再結晶粒成長抑制物生成元素を含んだ熱延鋼板を必
    要に応じ焼鈍し、冷延し、中間焼鈍して80%以上の圧
    下率で最終板厚となし、脱炭を兼ねた一次再結晶焼鈍を
    施した後、仕上高温焼鈍を行う高磁束密度一方向性電磁
    鋼板の製造方法において、中間焼鈍前に焼鈍と軽加工を
    行い、最終冷延前の鋼板の表面層の結晶粒を成長させる
    ことを特徴とする磁気特性の優れた薄物高磁束密度一方
    向性電磁鋼板の製造方法。 2、軽加工として圧下率20%以下の圧延又はショット
    ブラスト法を用いる第1項記載の方法。 3、中間焼鈍前の焼鈍として、700〜1150℃の温
    度範囲で10秒から10分間の範囲で焼鈍する第1項記
    載の方法。
JP60125087A 1985-06-11 1985-06-11 磁気特性の優れた薄物高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JPH0629460B2 (ja)

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JPS62136006A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Kawasaki Steel Corp 一方向性けい素鋼板の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62136006A (ja) * 1985-12-10 1987-06-19 Kawasaki Steel Corp 一方向性けい素鋼板の製造方法
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