JPS6148529A - 方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法 - Google Patents

方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法

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JPS6148529A
JPS6148529A JP17078284A JP17078284A JPS6148529A JP S6148529 A JPS6148529 A JP S6148529A JP 17078284 A JP17078284 A JP 17078284A JP 17078284 A JP17078284 A JP 17078284A JP S6148529 A JPS6148529 A JP S6148529A
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JP
Japan
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electrical steel
steel sheet
grain
decarburization
oriented electrical
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JP17078284A
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English (en)
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Shigeru Yoshida
吉田 成
Yoshihiko Watanabe
渡辺 誉彦
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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    • 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
    • C21D8/1244Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest
    • C21D8/1255Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties the heat treatment(s) being of interest with diffusion of elements, e.g. decarburising, nitriding
    • 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
    • C21D3/00Diffusion processes for extraction of non-metals; Furnaces therefor
    • C21D3/02Extraction of non-metals
    • C21D3/04Decarburising

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法に関する。
変圧器あるいは回転機などの鉄心材料として使用される
特定方向の磁気的性質がすぐれている方向性電磁鋼板は
一般には、所定の必須成分を含有する鋼片を熱間圧延、
焼鈍等によシ熱延板とし、更に冷延、焼鈍、酸洗等を経
て最終板厚の冷延板とし、次いで水素あるいは水素・窒
素を主体とする湿潤混合ガス雰囲気中における脱炭焼鈍
を行った後、鋼板にMfOなどの焼鈍分離剤を塗布した
後仕上焼鈍を行って製造される。
本発明はかかる方向性電磁鋼板の製造に利用される。
〔従来の技術〕
方向性電磁鋼板の製造過程において、鋼中の炭素元素の
所定量の存在は鋼の金属組織コントロールに重要な役割
を果しているため、通常は0.02〜0,07重量−程
度含有されて鋳込まれる。しかしながら製品に存在する
炭素元素は磁気特性を著しく劣化させるので、最終仕上
工程前に0.0030チ程度以下までに炭素含有量を減
少させる脱炭焼鈍工程を有しているのが普通である。
かかる脱炭焼鈍は鋼中の炭素を順次鋼板表面に拡散せし
めて雰囲気中の酸素と結合させ、−酸化炭素として除去
する機構から成る。しかしながら、雰囲気酸素量が多い
場合には炭素のみならずけい素あるいは鉄その他の鋼中
含有成分までも過度に酸化させ、場合によっては鋼板表
面に酸化フィルムを形成させて脱炭速度を小さくする、
いわゆる界面律速に々つてしまうことがある。従って脱
炭焼鈍時には雰囲気中の酸素コントロールが重要であり
、通常は水素あるいは水素と窒素などを主体とする混合
ガスを所定温度の水中に通すなどして所定露点を確保し
露点をコントロールすることが多い。かかる酸素量の表
示としての露点は雰囲気ガス中の水素ガス量によシ実質
内容が異なるので、一般にはPH,O/ PH,値が酸
化度として表示される。
従来、方向性けい素鋼板の脱炭焼鈍時の雰囲気酸化度は
PH207PH,値としては約0.15から0.75の
一定値が採用されているが、このPR,O/ PH,値
について多くの研究がなされている。例えば特開昭54
−160514号公報においては、水素窒素を主体とす
る湿潤混合ガス雰囲気中で脱炭するに際し脱炭焼鈍工程
の前部と後部の酸化度P HtO/ P町を別々に制御
し、特開昭59−35624号公報は脱炭焼鈍昇温時の
酸化度PR,O/ PH,を規制し、形成された酸化物
被膜が脱炭焼鈍後に行われる仕上焼鈍時に電磁特性を改
善する作用をするものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、脱炭焼鈍時の従来技術における酸化度
PH,O/ PH,の制御と視野を変えて、新たな観点
から脱炭焼鈍工程を管理し、方向性電磁鋼板の磁気的性
質のみならず、被膜特性をも改善すると共に、かかる高
品位の製品を安定して、しかも生産性良く製造する新規
な脱炭焼鈍方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の基
礎となった実験について説明する。
第2図は従来の脱炭焼鈍炉を示し、鋼帯2はハースロー
ル4上を移動し加熱帯6で加熱され脱炭帯8で脱炭され
、冷却帯10で冷却され炉外に出る。
加熱帯6.脱炭帯8は水素、窒素ガスを給湿器11から
調整弁12を経て供給され、冷却帯10は調整弁14か
ら窒素ガスを供給される。一方第1図に示した新規の脱
炭焼鈍炉は加熱帯6Aが脱炭帯8から仕切壁16によっ
て分割され調整弁18によって窒素ガスを供給される構
造となっている。
脱炭帯8と冷却帯10は従来の第2図と同様である。
st+3.lo%、 C: 0.04S、 Mn : 
0.07’%、 8:0.020%を含むけい素鋼を上
記の第1図および第2図に示した脱炭焼鈍炉において、
下記第1表の条件で脱炭して方向性電磁鋼板を製造した
すなわち、/I61実験は従来の如く加熱、脱炭が同一
の水素、窒素の混合湿潤ガス雰囲気でちるのに対し、A
2実験は加熱は窒素ガス雰囲気、脱炭は水素、窒素の混
合湿潤ガス雰囲気で行った。
製造した方向性電磁鋼板の電磁特性を比較すると明らか
にA2実験の方がすぐれていた。
次に上記の脱炭焼鈍工程において、鋼板表面付近のガス
を採取しH,Sを分析して、その結果を第1表に示した
。すなわち、AI実験においては昇温過程の酸化物被膜
の少々い段階で水素を含むガスを使用しているので、昇
温過程にてSが抜け、その後の脱炭過程においてはある
程度酸化物被膜第1表 が形成されるので脱硫されないことがわかる。
これに対し、A2実験では窒素ガスという中性ガス雰囲
気で昇温するので、昇温過程でム1の場合よシ早く酸化
物被膜が形成され800℃におけるH、8は0〜3pp
m  と低く、昇温過程における脱硫が少なく、その後
の脱炭工程では勿論脱硫されないことがわかる。
鋼中のSは仕上焼鈍時に特定方位の結晶粒を2次再結晶
させるため、特に重要な作用をするものであ)、鋼中S
は最終的に特定方向の磁気特性を左右する程大きな役割
をもっている。
本発明は上記の基礎実験の結果に基づいて、脱炭焼鈍に
おける加熱工程を中性ガス雰囲気にて行うことによって
、鋼中8を温存し、磁気特性の向上に効果的に作用させ
るものである。
本発明の要旨とするところは次の如くである。
すなわち、方向性電磁鋼板の焼鈍分離剤を塗布して行う
仕上焼鈍に先立って行われる方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍
方法において、前記電磁鋼板を0〜800℃の温度範囲
で中性ガス雰囲気中にて加熱する工程と、前記加熱後電
磁鋼板を800〜840℃の温度範囲で水素および窒素
を主体とする湿潤混合ガス雰囲気中にて脱炭する工程と
、を有して成ることを特徴とする方向性電磁鋼板の脱炭
焼鈍方法である。
本発明で加熱工程で使用する中性ガスは墓2実験では窒
素ガスを使用したが、これに限定されることなく、アル
ゴン等の中性ガスを使用することができる。
中性ガス雰囲気における加熱の上限を800・℃に限定
したのは、800℃までに必要とする酸化物被膜の形成
が終了し、800℃を越すと脱炭作用ができるので80
0℃以下に限定した。
次に水素および窒素を主体とする湿潤混合ガス雰囲気中
における脱炭工程を800〜840℃の温度範囲に限定
したのは800℃未満の温度では鋼中のCの鋼板表面へ
の拡散速度が低下し脱炭速度が著しく低下する。また8
40℃を越える高温では、鋼板表面に形成される酸化物
被膜が、鋼板と雰囲気との界面での炭素と酸素との反応
を阻害するため、脱炭速度が著しく低下するためである
本発明は第1図に示した如く、加熱帯6Aと脱炭帯8を
仕切壁16によって分割した脱炭焼鈍炉を使用して、中
性ガス雰囲気中で加熱し、水素窒素湿潤混合ガス雰囲中
中で脱炭することによって、鋼中Sを有効に作用させた
電磁特性のすぐれた方向性電磁鋼板を製造することがで
きる。
〔実施例〕
実施例I Si :3.0996.C:0.42%、Mn:0.0
7:3%、8:0.025チを含むけい素鋼スラブを3
.5Mに熱間圧延し、970℃の中間焼鈍を含む2回の
冷延を施して。
0.30mに仕上げた。次いで第1図に示す分割した脱
炭焼鈍炉において本発明法にょシ加熱帯6Aにおいて窒
素ガス、露点15℃の雰囲気で800℃まで加熱し、次
に脱炭帯8において水素50%。
窒素50チ、露点60℃の雰囲気でCく0.002%ま
で脱炭したものをMtOを主成分とする焼鈍分離材を塗
布後、12001:で5時間水素中にて仕上焼鈍して電
磁鋼板を製造した。一方、比較のため上記の0.30m
冷延板を第2図に示す従来の脱炭焼鈍炉において、加熱
帯6.脱炭帯8共に水素50%、窒素50%、露点60
℃の雰囲気でCく0002チまで脱炭し、その後は上記
本発明実施例と同−命件で仕上焼鈍を行いこれを従来例
とした。
これらの鉄損VJ、、/、。および磁束密度B1゜を調
査して、第2表に示したが、本発明実施例は従来例に比
較して磁気特性のすぐれていることがわかる。
第2表 実施例2 Si:3.50%、C:0.035%、 Mn : 0
.080 %、 Sn:0.015%、Sb:0.02
0チを含有するけい素鋼スラブを熱間圧延にて2.0−
とし、900℃で15分間焼鈍後920℃の中間焼鈍を
含む2回の冷延を施し0.30mに仕上げた。次いで第
1図に示す分割した脱炭焼鈍炉において本発明法により
加熱帯6Aにおいて窒素ガス、露点15℃の雰囲気で8
00℃まで加熱し、次に脱炭帯8において水素50チ、
窒素50%、露点60℃の雰囲気でCく0.002%ま
で脱炭したものをM、Oを主成分とする焼鈍分離材を塗
布後、870℃で70時間Ar中にて仕上焼鈍して電磁
鋼板を製造した。一方、比較のため上記の0.30m冷
延板を第2図に示す従来の脱炭焼鈍炉において、加熱帯
6.脱炭帯8共に水素50チ、窒素50係、露点60℃
の雰囲気でCく0.002%まで脱炭し、その後は上記
本発明実施例と同一条件で仕上焼鈍を行いこれを従来例
とした。
これらの鉄損W、7/、oおよび磁束密度BIOを調査
して、第3表に示したが、本発明実施例は従来例に比較
して磁気特性のすぐれている仁とがわかる。
第3表 i        〔発明の効果〕 本発明は上記実施例からも明らかな如く、電磁鋼板を0
〜800℃の温度範囲で中性ガス雰囲気中にて加熱し、
次いで800〜840℃の温度範囲で水素および窒素を
主体とする湿潤混分ガス雰囲気中にて脱炭することによ
って、磁気特性のすぐれた方向性電磁鋼板を安定して製
造できる効果をあげることができた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明において使用する脱炭焼鈍炉を示す断面
図、第2図は従来法にて使用する脱炭焼鈍炉を示す断面
図である。 2:鋼帯      6,6A:加熱帯8:脱炭帯  
     10:冷却帯16:仕切壁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)方向性電磁鋼板の焼鈍分離剤を塗布して行う仕上
    焼鈍に先立つて行われる方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍方法
    において、前記電磁鋼板を0〜800℃の温度範囲で中
    性ガス雰囲気中にて加熱する工程と、前記加熱後電磁鋼
    板を800〜840℃の温度範囲で水素および窒素を主
    体とする湿潤混合ガス雰囲気中にて脱炭する工程と、を
    有して成ることを特徴とする方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002332523A (ja) * 2001-05-09 2002-11-22 Nippon Steel Corp 鉄損特性の良い方向性珪素鋼板の製造方法及び脱炭焼鈍炉
KR100946143B1 (ko) * 2002-09-17 2010-03-10 주식회사 포스코 적정 분위기가스 제어에 의한 Glassless전기강판 제조방법
CN113832323A (zh) * 2021-10-26 2021-12-24 无锡普天铁心股份有限公司 一种减少低温高磁感取向硅钢点状露金缺陷的方法

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