JPS6316447B2

JPS6316447B2 -

Info

Publication number: JPS6316447B2
Application number: JP61063034A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kubota; Masahiro Nakamoto; Takashi Nagai
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-03-20
Filing date: 1986-03-20
Publication date: 1988-04-08
Also published as: JPS62222025A

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、歪取焼鈍後の耐脆性と磁気特性のすぐ
れた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、その製造法によりフルプロ
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
−21518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、歪取焼鈍を行つている。特開昭56−98420号公報では、Snを0.03〜0.40
％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つてい
る。また特開昭57−203718号公報では、Ｃを0.005
％以下に極低炭とし、Ｓも0.010％以下に低減し、
Alを0.15％以上含有する珪素鋼、あるいは前記の
Ｃ，Ｓを含み、Alを0.005〜0.1％、Ｂを0.0010〜
0.0050％含有する珪素鋼を熱間圧延し、この熱延
鋼板を800℃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つ
て、内部酸化を生じさせず、かつ結晶粒を大きく
し、鉄損の低下と磁束密度の向上を図つている。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つている。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
することが要請されている。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
一層低減され、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、例えば該鉄心を
変圧器に組立時などに、クラツクが発生すること
が散見される。またかかる無方向性電磁鋼板では、その製造コ
ストを低くし、安価にすることが一方で必要であ
り、また、その製造工程を、１つでも省略し、生
産性を高めることが重要である。（問題点を解決するための手段）本発明は歪取焼鈍後に脆化せず、所望の電気機
器例えば変圧器のコアに、クラツクなどのトラブ
ルを生じることなく組立成形され、また磁気特性
もすぐれ、安価にして生産性よく無方向性電磁鋼
板を得ることを目的とする。次に本発明について詳細に述べる。本発明者達は、磁気特性がすぐれ、歪取焼鈍後
に脆化せず、安価に生産性よく無方向性電磁鋼板
を製造すべく検討した。その結果、Ｃを0.020％
以下とした珪素鋼に、Mnを0.75〜1.50％、Alを
0.10％超〜0.60％以下と、ともに多目に含有さ
せ、さらにＢを0.0003〜0.0100％含有させると、
磁気特性はすぐれていて、かつ歪取焼鈍の雰囲気
が、脱炭性あるいは酸化性であつても、内部酸化
が生じなくて耐脆性がすぐれ、鉄心に組立成形時
などでクラツクが発生しないことを知見した。また熱間圧延において、仕上圧延の出側温度を
900℃以上、巻取温度を800℃以上として、巻取後
その保有熱を利用して焼鈍すると、製造コストの
低下および生産性の向上が図られる。次に本発明の構成要件について説明する。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％以下とする。 Siは、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、その加工性を良好とするために、1.0％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、0.75％以上含有させる必要がある。一
方、この含有量が多くなると、熱間圧延後の焼鈍
時、あるいは中間焼鈍時に、フエライト―オース
テナイト変態を生じやすく、磁気特性の劣化を招
くことがあるので、1.50％以下とする。 Alは固有抵抗を高め、鉄損を低くめる作用が
あり、このために0.10％超とする。一方、その含
有量が過多になると、磁気特性が劣化するので、
0.60％以下とする。Ｂは歪取焼鈍において、鋼板の内部酸化を防止
し、脆化を防ぐ作用があり、このためには0.0003
％以上の含有が必要である。一方、この含有量が
多いと、熱間圧延前のスラブに割れが生じること
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
に含まれる成分は、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ブは、公知の加熱温度例
えば1100〜1400℃に加熱され、熱間圧延される。
この熱間圧延では、仕上圧延の出側温度を900℃
以上とし、巻取温度を800℃以上とする。前記仕
上圧延の出側温度が低いと、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出側温度を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つてもよい。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％で行
うスキンパス圧延を含むものである。スキンパス
圧延する場合、その圧下率が少ないと、歪取焼鈍
などのその後の焼鈍で結晶粒の成長が少なく、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、結晶粒の成長が
弱くなるので12％以下とする。その後、冷間圧延
のまま、あるいは焼鈍して、所定の形状をする鉄
心、例えばEIコア等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
性をよくするために、歪取焼鈍が例えば700〜900
℃で行われる。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Ｂ
を前記の如く含有させているので、内部酸化とく
に、粒界酸化が生ぜず、鋼は脆化しない。また内
部酸化が生じないので、磁気特性の劣化がなく、
歪取焼鈍本来の結晶粒成長およびＣ除去などの機
能と相乗して、磁気特性がすぐれている。さらに、本発明ではMn，Alを前記の如くとも
に多く含有しているので、この点からも磁気特性
はすぐれる。（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
性を調査し、その結果を第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
を制御しなかつ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。さらに本発明によるものは、繰返し曲げ特性
や、EIコア成型時の成型加工性が著しく優れて
いる。これは、写真１，２からＢを添加すること
により、表面層近くの酸化は、従来例と変わらな
いが、粒界の酸化度合が従来例より格段に小さい
ことがわかる。

【表】

【表】（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
板は脆化がなく、EIコアなど所望の電気機器に
問題なく成型加工される。磁気特性はすぐれてお
り、さらに熱延し、巻取後の自己保有熱を利用し
て焼鈍されるので、別途の焼鈍工程が省略され、
製造工程が短縮されて生産性が向上するととも
に、製造に要する熱エネルギーが低減される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の試料符号１（スキ
ンパス圧延工程を経て製造したもの）の鋼板表面
層部の顕微鏡組織写真、第２図は比較例による試
料符号７の鋼板表面層部の顕微鏡組織写真を示
す。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、Ｃ：0.020％以下、Si：1.0％以下、
Mn：0.75％以上1.50％以下、Al：0.10％超0.60％
以下、Ｂ：0.0003％以上0.0100％以下、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900℃以上、巻取温度を800℃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回の冷間圧延、または中間焼鈍をはさんだ
スキンパス圧延を含む２回以上の冷間圧延を行
い、次いで打抜き加工後、歪取焼鈍を行うことを
特徴とする歪取焼鈍後の耐脆性と磁気特性のすぐ
れた無方向性電磁鋼板の製造方法。２重量％で、Ｃ：0.020％以下、Si：1.0％以下、
Mn：0.75％以上1.50％以下、Al：0.10％超0.60％
以下、Ｂ：0.0003％以上0.0100％以下、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900℃以上、巻取温度を800℃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回の冷間圧延、または中間焼鈍をはさんだ
スキンパス圧延を含む２回以上の冷間圧延を行
い、次いで焼鈍し、打抜き加工後、歪取焼鈍を行
うことを特徴とする歪取焼鈍後の耐脆性と磁気特
性のすぐれた無方向性電磁鋼板の製造方法。