JPS6267115A - 鉄損の優れた薄手一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、低鉄損薄手一方向性電磁鋼板の製造方法に関
するものである。

一方向性電磁鋼板は軟磁性材料として、主としてトラン
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
ある。このため磁気特性として励磁特性、鉄損特性が良
好であることが必要である。

近年エネルギーコストの高騰に伴い、省エネ型・高性能
トランス用素材として低鉄損電磁鋼板への要求が一段と
強まっている。

一方向性電磁鋼板の鉄損の７〜８割を占める渦電流の減
少のためには、製品の薄手化が有効であり、従来の０．
３０〜０．３５ｍ／＋ｗにくらべ最近では０．１０〜０
．２０％の薄手材の開発が進められている。

〔従来の技術〕

超低鉄損素材として、超急冷６．５％Ｓｉ材やアモルフ
ァス合金の開発が進められているが、実用化までにはな
お解決すべき問題が残っており、産業ベースのトランス
の鉄心素材としては当分の間従来の一方向性電磁鋼板に
頬らざるを得ないのが実情である。

一方向性電磁鋼板の製造方法についてはＮ、Ｐ、Ｇｏｓ
ｓの二段冷延による方法が発明されて以来数多くの改善
がなされて来た。代表的なものとしてインヒビターとし
て八ＩＮを利用した特公昭４０−１５６６４、Ｓｅ或い
はＳとｓｂを利用した特開昭４９−６１０１９があげら
れる。又薄手一方向性電磁鋼板の製造に関するものとし
て、特開昭５７−４１３２６、及び特開昭５９−２０７
４５がある。

前者は板厚０．１５〜０．２５ｍ／ｍ≠の一方向性電磁
鋼板を製造する際に、インヒビターとしてＳｅ、Ｓの何
れか少なくとも１種０．０１０〜０．０３５％と、Ｓｂ
　、　Ａｓ　、旧およびＳｎのうちから選ばれる何れか
少なくとも１種０．０１０〜０．０８０％を含む素材に
熱延、ついで１回もしくは中間焼鈍を挟む２回以上の冷
延を施す製造方法に関し、最終冷延前の鋼板中のＣ量、
最終冷延前熱処理条件、最終冷延条件、脱炭焼鈍条件を
提示している。

後者はＡＩＮの活用と強圧下一段冷延法を特徴とする方
法において、Ｓｎ合金添加による板厚０．１５〜０．２
５ｍ／ｍの低鉄損高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方
法を提示している。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記の各技術の適用により、磁気特性が改善され、鉄損
の低い一方向性電磁鋼板が得られるようになった。特に
最近では板厚０．２３ｍ／ｍの薄手製品も市販される様
になってきた。

しかし、電磁鋼板のユーザーの低鉄…素材に対する要求
は日増しに強く、本発明者らはこの要求に応えるべく、
通常の板厚製品より低鉄）ｉの製品をより安定した方法
で製造すべく、鋭意検討を行って来た。本発明はこの様
な研究の成果に基づくものである。

〔問題点を解決しようとする手段〕

本発明者らは上記問題点を解決するために、基本成分と
してＣ０．０２５〜０．１２％、Ｓｉ３．０〜４．０％
、Ｍｎ　０．０４〜０．１５％、及び、ＳＬ１！：Ｓ８
１種又は２種０．０２０〜０．０４０％を含有するスラ
ブを素材とする薄手一方向性電磁鋼板の製造方法につい
て、製造プロセス全般に亘って鋭意検討を行った結果、
製品板厚０．２０ｍ／ｍ以下の極薄材の場合、熱延仮焼
鈍を行った材料を、中間焼鈍を挟む複数の冷延を行うに
際し、その冷延回数を３回とし、しかも圧下率を特定す
ることにより、磁気特性、特に低鉄損を得るのに極めて
有利であるとの知見を得た。

以下に本発明に至った経緯を実験結果に基づいて詳細に
説明する。

Ｃ０．０４５％、Ｓｉ３．２５％、Ｍｎ　　０．０６０
％、Ｓｏ、０２５％を含むスラブを１３５０℃で６０分
スラブ加熱し、熱延終了温度を１０００℃とし１．２ｍ
／ｍ　、２．２ｍ１ｍ及び４．０　＋ｗ／ｍ厚の３種類
の熱延板を得た。各々について第１表に示す方法により
０．１７５ｍ／ｍ厚みの最終冷延板を得た。

以下余白 引続き、湿潤水素雰囲気中で８５０℃×３分脱炭焼鈍し
、焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃Ｘ２０時間の高温仕
上焼鈍を行った。製品の鉄損値と二次再結晶状況を第２
表に示す。第２表から明らかなようにプロセス区分Ａ（
熱延板焼鈍有の２回冷延法）、Ｂ（熱延板焼鈍熱の３回
冷延法）と比較し、プロセス区分Ｃ（熱延板焼鈍有の３
回冷延法）、Ｄ（熱延板焼鈍有の４回冷延法）は、鉄損
が低く、二次再結晶が十分で、且つ二次再結晶の粒径が
小さいことが判明した。

次に同上成分のスラブを用い、１３５０℃で６０分スラ
ブ加熱し、熱延終了温度を１０００℃とし、種々の板厚
の熱延板を得、第１表のプロセス区分Ｃに準じる条件下
で、１回、２回、３回目の冷延圧下率を変更して０．１
７５ｍ／ｍ厚の製品とし、適正冷延圧下率の検討を行っ
た。第１図は、２回目圧下率６５％、３回目圧下率６０
％の場合の、１回目圧下率と製品の鉄損との関係を示し
たものである。

第１図から明らかな様に、１回目圧下率２０〜７０％の
範囲で良好な鉄損が得られた。

第２図は、１回目圧下率４０％、３回目圧下率６０％の
場合の、２回目圧下率と、製品の鉄損との関係を示した
ものである。第２図から明らかな様に、２回目圧下率５
０〜８０％の範囲で、良好な鉄損が得られた。

第３図は、１回目圧下率４０％、２回目圧下率６５％の
場合の、３回目圧下率と製品の鉄損との関係を示したも
のである。第３図から明らがな様に、３回目圧下率５０
〜７０％の範囲で、良好な鉄損が得られた。

以上の実験結果に基づき、本発明者等は鉄損の優れた薄
手一方向性電磁鋼板の製造方法として、熱延板焼鈍を行
い、中間焼鈍を挟み、１回目圧下率２０〜７０％、２回
目圧下率５０〜８０％、３回目圧下率５０〜７０％で、
３回の冷延を行う方法を提案するものである。

第１表におけるプロセス区分Ａ、Ｂ、Ｃの最終中間焼鈍
板の金相組織及び集合組織を第４図及び第５図に示す。

第４図から明らかな様にプロセス区分Ａ、Ｈに比較し、
プロセス区分Ｃでは結晶粒の整粒化が進んでいる。又第
５図から明らかなようにプロセス区分Ａ、Ｂに比較し、
プロセス区分Ｃでは、表面層に（１１０）面が多く、中
心層に（２００）面か少ない。このような中間焼鈍板の
特徴から、プロセスＣにおいて、プロセスＡ、Ｂより、
二次再結晶が安定で、二次再結晶粒径が小さく鉄損の優
れた製品が得られることが理解出来る。又、熱延板焼鈍
、中間焼鈍の繰返しによる析出物の変化が二次再結晶に
有効に作用したことも考えられるがこの点については今
後の検討を待つ必要がある。

次に本発明における成分等の限定理由について述べる。

先づ、スラブの成分について述べる。Ｃは０．０２５〜
０．１２％が好ましい。０．０２５％未満又は０．１２
％を越えると二次再結晶が不良となる。Ｓｉは３．０〜
４．０％が好ましい。３．０％未満では良好な鉄損が得
られず４．０％を越えると冷延性が劣化する。Ｍｎは０
．０４〜．０１５％が好ましい。０．０４％未満では熱
延板の耳割れが多発し、０．１５％を越えると二次再結
晶が不良となる。ＳとＳｅの１種又は２種の添加量は０
．０２０〜０．０４０％が好ましい。

０．０２０％未満又は０．０４０％を越えると二次再結
晶が難しくなる。なお、この外に、インヒビター効果が
公知であるＣｕ　、　Ｓｂ　、　Ｓｎ　、　Ａｓ　、　
Ｒｉ　、　Ｂ等元素の少量添加は本発明の効果を妨げる
ものではない。

次にスラブ加熱温度は１３２０〜１４３０℃の高温が好
ましい。薄手方向性電磁鋼板の二次再結晶を十分達成す
るためにはスラブ加熱時サルファイドを十分、均一に固
溶させる必要があり、１３２０℃以上のスラブ加熱が必
要である。但し、１４３０℃を越えるとスラブの粒界酸
化、いわゆる“バーニングが起り易くなるので１４３０
℃以下が望ましい。

最終冷延板厚は、０．１０ｍ＋／ｍ未満では製造上、作
業性が悪く問題であり、０．２０ｍ／＋ｓ以上では、良
好な鉄損が得られにくい。製造プロセスについては、先
にみたとおり、熱延板焼鈍を行い、中間焼鈍を挟む３回
冷延法が好ましい。この場合の冷延圧下率は１回目２０
〜７０％、２回目５０〜８０％、３回目５０〜７０％が
好ましい。熱延板焼鈍有の中間焼鈍を挟む４回冷延法で
も、比較的良好な鉄損が得られるが、熱延板焼鈍有の中
間焼鈍を挟む３回冷延法と略々同程度が、むしろ劣るレ
ベルであり、経済性の面からも、４回冷延法は好ましく
ない。

実施例１ Ｃ０．０４５％、Ｓｉ３．２０％、Ｍｎ　　０．０６０
％、Ｓｏ、０２８％、を含むスラブを１３５０℃で６０
分スラブ加熱し、熱延終了温度を１０００℃とし、１．
６．２．２ｍ１ｍの二種類の熱延板を得た。

各々について、第３表に示す方法により０．２０ｍ／ｍ
厚みの最終冷延板を得た。

第　　３　　表 引続き、湿潤水素雰囲気で８５０℃×３分脱炭焼鈍し、
焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃×２０時間の高温仕上
焼鈍を行った。製品の鉄損を第４表に示す。

第４表 第４表より明らかなように本発明によるプロセス区分Ｃ
（熱延板焼鈍有の３回冷延法）の場合に良好な鉄損が得
られた。

実施例２ Ｃ０．０４６％、Ｓｉ３．２５％、Ｍｎ　　０．０５５
％、Ｓｅ０．０２５％、を含むスラブを１３５０℃で９
０分スラブ加熱し、熱延終了温度を１０００℃とし、】
、２．２．２ｍ／ｍの二種類の熱延板を得た。

各々について第５表に示す方法により０．１５ｍ／ｍ厚
みの最終冷延板を得た。

引続き、湿潤水素雰囲気で８５０℃×３分脱炭焼鈍し、
焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃Ｘ２０時間の高温仕上
焼鈍を行った。製品の鉄損を第６表に示す。

第　　６　　表 第６表より明らかなように本発明によるプロセス区分Ｃ
（熱延板焼鈍有の３回冷延法）の場合に良好な鉄損が得
られた。

実施例３ Ｃ０．０４４％、Ｓｉ３．３０％、Ｍｎ　　０．０５５
％、Ｓｏ、０２７％、Ｃｕ　０．１７％を含むスラブを
１４００’ｃテロ０分スラブ加熱し、熱延終了温度を１
０００’Ｃとし、１．１．２．２ｍ／ｍの二種類の熱延
板を得た。

各々について、第７表に示す方法により０．１３ｍ／ｍ
引続き、湿潤水素雰囲気で８５０°ｃ×３分脱炭焼鈍し
、焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃Ｘ２０時間の高温仕
上焼鈍を行った。製品の鉄損を第８表に示す。

第　　８　　表 第８表より明らかなように本発明によるプロセス区分Ｃ
（熱延板焼鈍有の３回冷延法）の場合に良好な鉄損が得
られた。

実施例４ Ｃ０．０４５％、Ｓｉ３．２０％、Ｍｎ　　０．０５７
％、Ｓｏ、０２７％、を含むスラブを１３５０℃で６０
分スラブ加熱し、熱延終了温度を１０００℃とし、１．
３ｍ／ｍ　。

１．４ｍ／ｍ　、　１．ｈ／ｍ　、　２．１ｍ／ｍ　、
　２．３ｍ／ｍ　、　２．９ｍ／ｍ　、　５．５ｍ／＋
　　、　６．３ｍ／ｍの熱延板を得た。

各々について熱延板焼鈍９５０℃×５分、１回目中間焼
鈍９５０℃×５分、２回目中間焼鈍９８０℃×３分とし
、冷延圧下率を変えて中間焼鈍を挟む３回の冷延を行い
、０．１７５ｍ／ｍの最終板厚とし引続き湿潤水素雰囲
気で８５０℃×３分脱炭焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布し、
１２００℃×２０時間の高温仕上焼鈍を行った。製品の
鉄損を第９表に示す。

第９表より明らかなように、本発明による圧下率の場合
比較例より良好な鉄損が得られた。

実施例５ Ｃ０．０４５％、Ｓｉ３．２０％、Ｍｎ　　０．０５５
％、Ｓｏ、０２８％、Ｃｕ　０．１６％を含むスラブを
１３５０℃で９０分加熱し１．７１１１／Ｉ１１厚の熱
延板とした。熱延板を第１Ｏ表に示す方法により０．１
８ｍ＋／ｍ厚みの最終冷延板とした。

第　　１０　　表 引続き、湿潤水素雰囲気で８５０℃×３分脱炭焼鈍し、
焼鈍分離剤を塗布し、１２００℃×２０時間の高温仕上
焼鈍を行った。

製品の鉄損を第１１表に示す。

第１１表 〔発明の効果〕 Ｍｎ及びＳとＳｅの１種又は２種を含む珪素鋼スラブを
高温スラブ加熱し、熱延板とし、熱延板焼鈍を行い、中
間焼鈍を挟む複数の冷延を行い、最終板厚０．１０〜０
．２０ｍ／ｍとする薄手一方向性電磁鋼板の製造方法に
おいて冷延回数を、３回とし、しかもその圧下率を、１
回目２０〜７０％、２回目５０〜８０％、３回目５０〜
７０％に特定することにより、極めて鉄損の低い製品が
得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は製品板厚の０．１７５＋／ｍで、熱延板焼鈍有
の３回目冷延法における２回目圧下率６５％、３回目圧
下率６０％の場合の、１回目圧下率と製品の鉄損を示す
図である。 第２図は、製品板厚０．１７５ｍ／ａ＋で、熱延板焼鈍
有の３回冷延法における、１回目圧下率４０％、３回目
圧下率６０％の場合の、２回目圧下率と製品の鉄損との
関係を示す図である。 第３図は、製品梶厚０．１７５ｍ／＋ｗで、熱延板焼鈍
有の３回冷延法における１回目圧下率４０％、２回目圧
下率６５％の場合の、３回目圧下率と製品の鉄損の関係
を示す図である。 第５図は第１表のプロセス区分Ａ、Ｂ、Ｃにおける最終
中間焼鈍板の主要面強度を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　Ｃ０．０２５〜０．１２％、Ｓｉ３．０〜４．０％、
   Ｍｎ０．０４〜０．１５％、及びＳとＳｅの１種又は２
   種０．０２０〜０．０４０％を基本成分とするスラブを
   １３２０〜１４３０℃でスラブ加熱し、熱延板焼鈍を施
   し、中間焼鈍を挟む、複数の冷延により、最終板厚を０
   ．１０〜０．２０ｍ／ｍとし、脱炭焼鈍を行い、焼鈍分
   離剤を塗布し、高温仕上焼鈍を行う、一方向性電磁鋼板
   の製造方法において、１回目圧下率２０〜７０％、２回
   目圧下率５０〜８０％、３回目圧下率５０〜７０％で３
   回の冷延を行うことを特徴とする鉄損の優れた一方向性
   電磁鋼板の製造方法。