JPS62222022A - 歪取焼鈍後の耐脆性と磁気特性の良好な無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

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、セミプロセス無方向性電磁鋼板の製造に係わ
り、歪取焼鈍後に耐脆性と磁気特性の良好な無方向性電
磁鋼板の製造方法に関する。

（従来の技術） 無方向性電磁鋼板はモーターや変圧器の鉄心などに使用
されるが、その製造法によシフルプロセス材とセミプロ
セス材がある。フルプロセス材は、鋼板製造者側で１回
以上の冷延および焼鈍を施したもので、いわゆる最終仕
上焼鈍まで行なわれたものである。

一方セミプロセス材は、１回以上の冷延及び必要により
焼鈍を鋼板製造者側で行ない、鋼板需要者側で、所定の
形状に打抜きや剪断加工後に歪取焼鈍を施し、所定の磁
気特性を現出させるものである。

このセミプロセス材は打抜きや、切断加工による歪が歪
取焼鈍により除かれ、かつこの焼鈍で結晶粒の成長など
があることから、一般にフルプロセス材より鉄損が低い
。

セミプロセス無方向性電磁鋼板の製造に関しては、従来
から各種提案されている。例えば特開昭５１−２１５１
８号公報では、鉄損が低く磁束密度もすぐれたものを製
造するように、最終冷延の圧下率を６５〜７０％と高め
て、歪取焼鈍を行っている。

特開昭５６−９８４２０号公報では、Ｓｎを００３〜０
４０％含有させた珪素鋼を熱間圧延し、この熱延鋼板を
７００〜１０００℃で焼鈍し、７００〜４００℃まで５
℃／分以下の冷却速度で冷却し、その後冷間圧延、焼鈍
して、鉄損の低下と透磁率の向上を図っている。

また特開昭５７−２０３７１８号公報では、Ｃを　０．
　ＯＯ５％以下に極低炭とし、ＳもＯ，ＯＩ　０％以下
に低減し、Ｍを０．１５％以上含有する珪素鋼あるいは
前記のＣ，Ｓを含み、Ａ１をＯ，ＯＯ５〜０１％、Ｂ　
ｆ　Ｏ，ＯＯＩ　Ｏ〜Ｏ，ＯＯ５０％含有する珪素鋼を
熱間圧延し、この熱延鋼板をｓ　ｏ　Ｏ’Ｃ以上で焼鈍
し、冷間圧延のち、８００℃以上の温度で２分以内の高
温短時間焼鈍を行って、内部酸化を生じさせず、かつ結
晶粒を太きくシ、鉄損の低下と磁束密度の向上を図って
いる。

特開昭５８−１１７８２８号公報では、Ｃ；０、　ＯＯ
５％以下、Ｓ；０．００５％以下の珪素鋼、またはさら
にＭを０１〜０３チあるいはＭを０．１チ未満で、Ｂを
Ｎ／Ｂで０．７〜１．２含有させた珪素鋼に、Ｍｎを０
．７５〜１．５％含有させて、集合組織の改善をして、
磁束密度の向上と鉄損の低減を図っている。

これらの提案により、セミプロセス無方向性電磁鋼板は
、磁気特性の改善がなされ、良好なものが製造されるよ
うになっている。

しかし、モーター、変圧器等の電気機器は、省エネルギ
ータイプにすること、あるいは高性能化することが要８
青されている。このため、これらの電気機器の鉄心材料
として供されるセミプロセス無方向性電磁鋼板は、その
磁気特性の改善は、継続的に検討しなければならないと
いうのが実情である。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、変圧器等の鉄心は、無方向性電磁鋼板から、
所定の形状に打抜き加工されて、歪取焼鈍が施される。

この歪取焼鈍においては、磁気特性を向上させるために
、脱炭雰囲気で行われるのが一般的である。

かかる雰囲気下で焼鈍することにより、炭素が−ｒｆｌ
低減され、また結晶粒の成長も促されて、磁気特性が良
好となる。

しかし歪取焼鈍後の鉄心（無方向性電磁鋼板）は脆化し
、例えば該鉄心の打抜き切欠き部に、変圧器等の組立製
作時にクラックが発生することがある。

かかる無方向性電磁鋼板では、その製造コストを低下し
、安価にすることが一方では必要であり、またその製造
工程全１つでも省略し、省エネルギーを図るとともに、
生産性を高めることが重要である。

（問題点＝ｙｍ決するための手段） 本発明は、歪取焼鈍の雰囲気が脱炭に適した強い脱炭雰
囲気であっても、鋼は脆化せず、所定の電気機器、例え
ば変圧器の鉄心として、クラックなどを生じることなく
組立製作され、また磁気特性もすぐれ、安価して製造さ
れる無方向性電磁鋼板を得ることを目的とする。

本発明の要旨は、重量％で、Ｃ；０．０２０％以下、Ｓ
ｉ；１．０％以下、Ｍｎ　；　０．７５％以上１５０チ
以下、Ａｔ　；　０．１０　％以下、Ｎ；０．００７０
％以下、Ｂを（Ｂ　−０，７Ｎ　）として示される固溶
ＢとしてＯ，ＯＯＯ３チ以上０．０１００％以下含有し
、残部が鉄および不可避的不純物からなるスラブき、仕
上圧延温度を９００℃以上、巻取温度を８００°Ｃ以上
で熱間圧延し、巻取り後その保有熱を利用して焼鈍し、
１回または中間焼鈍ｅＵさんで、スキンバス圧延を含む
２回以上の冷間圧延を行い、そのままあるいは焼鈍し、
打抜き加工し、歪取焼鈍することを特徴とする。

以下に本発明の詳細な説明する。

本発明者達は、歪取焼鈍後に脆化せずに、鉄心製品等の
裏作時にクラック等が発生しなくて、かつ磁気特性も良
好な無方向性電磁鋼板を安価に製造すべく検討した。そ
の結果、ｃ　ｆ　ｏ、　０２０　％以上、Ｍｎを０．７
５％以上１．５．０４％以下、ＡＡ　；　０．１０＋、
％以上とした珪素鋼に、Ｂｉ（Ｂ−０，７Ｎ）で示され
る固溶Ｂとして、Ｏ，ＯＯＯ３〜０．０１００％含有さ
せ、また熱間圧延においては、仕上圧延温度を９００℃
以上、巻取温度を８００℃以上として行って巻取り、そ
ｄ保有熱を利用して焼鈍すると、目的が達成されること
を知見した。

次に本発明の構成要件の限定理由について述べる。

Ｃは磁気特性をよくするためには、少ないほうが好まし
く、また磁気時効の原因となるので、０、０２０係以下
とする。

ｓｉ　　Ｕ固有抵抗を増加して、鉄損の改善を図るため
に含有されるものであるが、本発明ではセミプロセス無
方向性電磁鋼板を対象としているので、その加工性全良
好とするために、１０％以下とする。

Ｍｎ　　は磁気特性を改善する作用があり、このために
は、０７５％以上含有させる必要がある。一方のこの含
有量が多くなっても、その作用は飽和するので１．５０
％を上限とする。

Ｐは歪取焼鈍後において鋼を脆化するので、これを防ぐ
ように０．０５０％未満とする。

Ｍは製鋼作業時に脱酸のために必要な成分で。

このためには０．１０％まで含有されていればよい。

Ｎは磁気特性に有害な成分であるので、０．００７０チ
以下とする。

Ｂは歪取焼鈍後における鋼の脆化を防止するために重要
な成分であり、このためには、固溶Ｂとして鋼中に存在
する必要がある。この作用を奏するには、（Ｂ　−０，
７Ｎ　）で示される固溶Ｂば、ｏ、　ｏ　ｏ　Ｏ３％以
上を要する。一方、固溶Ｂの量が多くなると、スラブ割
れの弊害があるので、０．０１００％以下とする。

Ｓ、Ｐ、Ｔｉ、Ｚｒなどの不純物として、不可避的に言
葦れる成分は、できるだけ少ないほうが好ましい。

前記成分からなるスラ、プは、公知の加熱温度例えば１
１００〜１４００℃に加熱され熱間圧延される。この熱
間圧延では、仕上圧延温度を９００℃以上とし、巻取温
度を８００℃以上とする。前記仕上圧延温度が低いと、
磁気特性が劣化するとともに、熱延板での結晶粒の形態
が悪くなる。これを防ぐために、前記温度を９００℃以
上とする。

巻取温度については、その後の別途の熱延板焼鈍を省略
し、省工程を図りながら、磁気特性をよくするために、
８００℃以上の温度にしてコイルに巻取る。

前記成分の熱延板を、８００℃以上の温度で巻取りコイ
ルにすると、その保有熱が結晶粒の整粒化、および成長
が達成される。また必要に応じて、補助的に加熱装置を
作用させて、保有熱に相乗させて自己焼鈍を行ってもよ
い。

次いで１回の冷間圧延または中間焼鈍をはさんで、２回
以上の冷間圧延により、所望の板厚にされる。この冷間
圧延は、圧下率を２〜１２％にて行うスキンパス圧延を
含む。スキンパス圧延では、その圧下率が少ないと、歪
取焼鈍後の磁気特性が良好とならないので２％以上とす
る。一方、圧下率が高くなりすぎると、磁気特性が劣化
するので１２％以下とする。

その後、冷間圧延のまま、あるいは焼鈍して、所定の形
状金する鉄心例えばＥＩココアに打抜き加工される。

打抜き加工後は、歪を除去するとともに、磁気特性ｔよ
くするために、歪取焼鈍が行われる。この歪取焼鈍では
、結晶粒の成長あるいは鋼中のＣを減少し、また不純物
の除去を図るために、脱炭雰囲気で行われるが、本発明
ではＢ２固溶Ｂとして含有させているので、内部酸化と
くに粒界酸化が発生せず、鋼の脆化がない。

さらに内部酸化が生じないので、これによる磁気特性の
劣化はなく、歪取焼鈍本来の結晶粒成長、およびＣの低
減などの作用と組合わさって、磁気特性がすぐれる。

（実施例） 第１表に示す鋼組成の供試鋼を、第２表に示す条件で処
理加工して、無方向性電磁鋼板を製造した。得られた無
方向性電磁鋼板の磁気特性、加工性を第２表にまとめて
示す。

第２表に示す結果からも明らかなように、本発明による
方法により得られた電磁鋼板の特性は、例えば、Ｍｎ、
Ａｌ、Ｂ　等の成分や、熱間圧延条件等を制御しなかっ
た従来例と比較して、格段に優れたものであることが明
らかである。

さらに、本発明で得れた鋼は、繰返し曲げ特性や、Ｅｌ
コア成型時の成型加工性が、著しく優れている。

（発明の効果） 本発明によると以上のように歪取焼鈍後の鋼板は脆化せ
ず、所望のＥＩココアどの電気機器に割れなどを生じる
ことなく製作される。また熱延条件を規定して巻取りを
行うので、その保有熱が利用されて焼鈍がなされ、熱延
板焼鈍を改まってする必要がなく、製造工程が短縮され
、あわせて製造時のｆ′尚費熱エネルギーが低減される
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、重量％で、Ｃ；０．０２０％以下、Ｓｉ；１．０％
   以下、Ｍｎ；０．７５〜１．５０％、Ｐ；０．０５０％
   未満、Ａｌ；０．１０％以下、Ｎ；０．００７０％以下
   、Ｂを（Ｂ％−０．７Ｎ％）として示される固溶Ｂとし
   て０．０００３〜０．０１００％含有し、残部が鉄およ
   び不可避的不純物からなるスラブを、仕上圧延温度を９
   ００℃以上、巻取温度を８００℃で熱間圧延し、巻取り
   後その保有熱を利用して焼鈍し、１回または中間焼鈍を
   はさんでスキンパス圧延を含む２回以上の冷間圧延を行
   い、そのままあるいは焼鈍し、打抜き加工し歪取焼鈍す
   ることを特徴とする歪取焼鈍後の耐脆性と磁気特性の良
   好な無方向性電磁鋼板の製造方法。 ２、スキンパス圧延の圧下率が、２〜１２％であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の無方向性電磁
   鋼板の製造方法。