JPS6323262B2

JPS6323262B2 -

Info

Publication number: JPS6323262B2
Application number: JP61021105A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kubota; Kunisuke Myoshi
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-02-04
Filing date: 1986-02-04
Publication date: 1988-05-16
Also published as: JPS62180014A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は電気機器鉄心材料として使用される、
鉄損が低くかつ磁束密度の優れた無方向性電磁鋼
板およびその製造方法に関するものである。［従来の技術］近年、電気機器の高効率化は、世界的な電力・
エネルギー節減の動きの中で、強く要望されてい
る。このため、モーターおよび中小型変圧器等の
鉄心材料に広く使用されている無方向性電磁鋼板
においても、高い磁束密度を保ちながら、かつ鉄
損が低いことへの要請が益々強まつてきている。従来の無方向性電磁鋼板では、鉄損を低くする
手段として一般に、固有抵抗増加による渦電流損
低下の観点から、SiあるいはAl等の含有量を高
める方法が用いられてきた。しかし、この方法で
は、反面、磁束密度が低下するという問題があつ
た。また、単に、SiあるいはAlの含有量を高める
のみでなく、Ｃの低減、Ｓの低減、あるいは特開
昭58−151453号に記載されているようなＢの添加
などの成分的な処置や、焼鈍温度を高くするこ
と、仕上焼鈍前の冷延圧下率を高くするなどの製
造プロセス的な工夫がなされてきたが、いずれも
鉄損の低下は図られても、磁束密度についてはそ
れ程の効果がなく、鉄損が低くかつ磁束密度の優
れた無方向性電磁鋼板を製造する要請に応えるこ
とはできなかつた。［発明が解決しようとする問題点］上記に鑑み本発明は、鉄損が低くかつ磁束密度
が高い無方向性電磁鋼板およびその製造方法を提
供するものである。［問題点を解決するための手段］本発明者らは、微量添加元素の積極的活用によ
り、集合組織を磁気的性質に望ましい100および
110集合組織に発達させ、かつ磁気的性質に好ま
しくない111集合組織を抑制することにより、低
鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板が得られ
ないかとの観点から鋭意研究を重ねた。その結果、鋼にSnとCuを同時に少量含有させ
ることにより、鉄損を低くし、かつ磁束密度を高
くできることを究明した。本発明はこの知見に基づいてなされたものであ
り、その要旨は、重量％で、Ｃ：0.010％以下、
Si：0.1％以上、2.0％以下、Mn：0.75％以上、
1.5％以下、Sn：０・02％以上、0.20％以下、
Cu：0.1％以上、1.0％以下、Ｓ：0.005％以下、
酸可溶性Al：0.1％を超え0.3％以下を含有し、残
部Feおよび不可避不純物元素より成る鉄損が低
くかつ磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板にあ
る。他の要旨は前記成分を含有する鋼を、熱間圧
延後、750℃以上850℃以下の温度で捲取り自己焼
鈍するか、あるいは熱間圧延後、750℃以上850℃
以下の温度で熱延板焼鈍し、次いで一回または中
間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延をし、連続
焼鈍するところにある。さらに他の要旨は、冷延
板の前記連続焼鈍の後に、圧下率２〜12％でスキ
ンパス圧延をするところにある。以下、本発明を詳細に説明する。まず、本発明の鋼成分の限定理由について述べ
る。Ｃは鉄損を高める有害な成分で、磁気時効の原
因となるので、0.010％以下とする。 Siは周知のように鉄損を低下させる作用のある
成分であり、この作用を奏するためには、0.1％
以上含有させる必要がある。一方、その含有量が
増えると前述のように磁束密度が低下し、また圧
延作業性が劣化し、またコスト高ともなるので、
2.0％以下とする。 AlはSiと同様に固有抵抗を高めて鉄損を下げ
る効果がある。このためには、0.0％を超えて含
有させる必要があり、0.1％以下ではAlNの生成
により磁性が劣化する。また、0.3％を超えると
Si同様に磁束密度が低下する。 Mnは硫化物などの非金属介在物を生成し易い
ために、従来は無方向性電磁鋼板の磁気特性向上
に利用されていなかつたが、高純度鋼製造技術の
発展によつてその利用が可能になつた。本発明者
らの発見によれば、Mnは磁気的性質に望ましい
100および110集合組織を発達させ、かつ磁気特性
には好ましくない111集合組織を抑制する作用を
有する。Mnの含有量はこの作用をもたらすよう
特開昭58−117828号にて提案した様に、0.75％以
上が必要である。また、Mnはフエライト−オー
ステナイト変態温度を低下させるので、Mn含有
量が1.5％を超えると、熱延板焼鈍時にフエライ
ト−オーステナイト変態が起こり、Mnの集合組
織改善効果が少なくなる。従つて、Mnの含有量
は0.75％以上、1.5％以下とした。Ｓは、磁性に有害なMnS等の非金属介在物を
生成させるため、0.005％以下にする必要がある。
特に、Mnを0.75〜1.5％含有することにより、フ
エライト−オーステナイト変態温度が低下するた
め、比較的低温で十分な再結晶を行わせる必要が
あるが、この目的のためにもＳ含有量は低くする
ことが有効である。 SnはCuとの複合含有により、鉄損を低くし、
かつ磁束密度を高める作用があるが、この作用を
奏するためには0.02％以上含有することが必要で
ある。一方、この含有が増えてもその作用は飽和
し、逆に結晶粒成長抑制等の悪影響をもたらし、
またコスト高も招くので0.20％以下とする。 Cuは上記のSnとの複合含有により、鉄損を低
くし、かつ磁束密度を高める作用を有するが、こ
の作用を奏するためには0.1％以上含有すること
が必要である。一方、この含有が増えても、熱間
脆性等を招き作業性、加工性に問題が生じるので
1.0％以下とする。上述の成分以外は鉄および不可避不純物元素で
ある。次に本発明の特徴とするSnとCuの複合作用に
ついて実施例に基いて説明する。第１表に示した成分の鋼のスラブを熱間圧延
後、同表に示す処理条件にて製造し、エプスタイ
ン試料に切断し、790℃×１時間の歪取り焼鈍を
行い、磁気特性を測定した。その測定結果も併せ
て同表に示したが、SnおよびCuをいずれも含有
しない鋼11に比べて、Cuのみを含有した鋼12、
およびSnのみを含有した鋼13は鉄損の低下が認
められる。しかし、SnとCuを複合含有した鋼14
および15は、鋼12および鋼13よりもさらに一層の
鉄損の低下があり、Snのみの効果およびCuのみ
の効果を単純に加え合わせたよりもはるかに大き
な鉄損低下効果が認められる。しかも、磁束密度
も高められる。すなわち、Cuのみを含有した鋼
12の場合には、若干磁束密度が低下するのに対
し、SnとCuを複合含有した鋼14および15では、
SnおよびCuをいずれも含有しない鋼11およびSn
のみを含有する鋼13よりもさらに磁束密度が高め
られ、SnとCuの複合効果が明らかである。尚、
鋼14と15を比較すれば明らかなように、熱延板の
自己焼鈍は通常の熱延板焼鈍に置き代えても同等
の効果が得られる。このように、本発明の特徴は、SnとCuを同時
に含有することにより、その複合効果で、鉄損が
低くかつ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板を製造
することにある。［作用］次に本発明の製造方法について説明する。前記成分からなる鋼は、転炉あるいは電気炉な
どで溶製されれ、連続鋳造あるいは造塊後分塊圧
延によりスラブとされる。次いで熱間圧延されるが、この熱間圧延におい
ては、熱間圧延後に750℃以上の温度で捲取り、
熱延コイルの保有する熱で自己焼鈍させる。この
自己焼鈍に際しては、熱延コイルに熱の放射を防
ぐ保護カバーを被せると都合が良い。この場合、
捲取り温度が750℃未満では、SnとCuの複合効果
が少なく、鉄損を低くし、かつ磁束密度を高める
作用が少ない。また、Mnを0.75〜1.5％含有して
いることにより、850℃超ではフエライト−オー
ステナイト変態により、効果が消失しやすい。また、熱間圧延において、750℃以上の温度で
捲取つて自己焼鈍させるのに代えて、熱間圧延後
750℃以上850℃以下の温度で熱延板焼鈍する。こ
れによつても、SnとCuの複合効果により、鉄損
を低くし、かつ磁束密度を高くすることができる
が、熱延板焼鈍温度が750℃未満では効果が少い。
また、Mnを0.75〜1.5％含有していることによ
り、850℃超ではフエライト−オーステナイト変
態が生じ、効果が消失しやすい。次いで一回の冷間圧延または中間に中間焼鈍を
はさんで、二回以上の冷間圧延により所定の板厚
とされる。次いで、フエライト−オーステナイト変態温度
以下で、再結晶および結晶粒成長のための連続仕
上焼鈍をする。以上で、無方向性電磁鋼板が製造されるが、次
いでスキンパスを２〜12％の圧下率で行い、所定
の形状に打抜き後に歪取り焼鈍が施されるいわゆ
るセミプロセスタイプの無方向性電磁鋼板が製造
される。スキンパス圧延での圧下率を２〜12％とするの
は、２％未満では歪取り焼鈍において磁気特性が
良くなり難いからであり、また上限を12％とする
のは、これをこえると磁気特性が劣化するからで
ある。［実施例］次に本発明の実施例を示す。実施例１第１表に示した成分の鋼を、同表に示す処理条
件にて製造し、エプスタイン試料に切断し、790
℃×１時間の歪取り焼鈍を行い、磁気特性を測定
した。その測定結果も併せて同表に示した。本発
明により、著しく鉄損が低く、かつ磁束密度の高
い無方向性電磁鋼板の製造が可能であることが明
らかである。

【表】

【表】実施例２前記実施例１で用いた鋼No.11，12，13，14，15
を0.50mm厚に冷間圧延し、850℃×40秒の連続焼
鈍を行い、次いで圧下率６％でスキンパス圧延を
施し、0.47mm厚とした。その後、エプスタイン試
料に切断し、790℃×１時間の歪取り焼鈍を行い、
磁気特性を測定した。その測定結果を第２表に示
す。本発明により、著しく鉄損が低く、かつ磁束
密度の高い無方向性電磁鋼板の製造が可能である
ことが明らかである。

【表】［発明の効果］以上のように、本発明によれば、鉄損が低くか
つ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板が得られ、電
気機器の高効率化に伴い、その鉄心材料として用
いられる無方向性電磁鋼板に対する要請に十分応
えることができ、その工業的効果は非常に大き
い。

Claims

【特許請求の範囲】１重量％で、Ｃ：0.010％以下、Si：0.1％以上、
2.0％以下、Mn：0.75％以上、1.5％以下、Sn：
0.02％以上、0.20％以下、Cu：0.1％以上、1.0％
以下、Ｓ：0.005％以下、酸可溶性Al：0.1％を超
え0.3％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純
物元素より成ることを特徴とする鉄損が低くかつ
磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板。２重量％で、Ｃ：0.010％以下、Si：0.1％以上、
2.0％以下、Mn：0.75％以上、1.5％以下、Sn：
0.02％以上、0.20％以下、Cu：0.1％以上、1.0％
以下、Ｓ：0.005％以下、酸可溶性Al：0.1％を超
え0.3％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純
物元素より成る鋼を、熱間圧延後750℃以上850℃
以下の温度で捲取り、自己焼鈍し、次いで一回ま
たは中間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延を
し、連続焼鈍することを特徴とする鉄損が低くか
つ磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法。３重量％で、Ｃ：0.010％以下、Si：0.1％以上、
2.0％以下、Mn：0.75％以上、1.5％以下、Sn：
0.02％以上、0.20％以下、Cu：0.1％以上、1.0％
以下、Ｓ：0.005％以下、酸可溶性Al：0.1％を超
え0.3％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純
物元素より成る鋼を、熱間圧延後750℃以上850℃
以下の温度で捲取り、自己焼鈍し、次いで一回ま
たは中間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延を
し、連続焼鈍した後、２〜12％の圧下率でスキン
パス圧延することを特徴とする鉄損が低くかつ磁
束密度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。４重量％で、Ｃ：0.010％以下、Si：0.1％以上、
2.0％以下、Mn：0.75％以上、1.5％以下、Sn：
0.02％以上、0.20％以下、Cu：0.1％以上、1.0％
以下、Ｓ：0.005％以下、酸可溶性Al：0.1％を超
え0.3％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純
物元素より成る鋼を、熱間圧延後750℃以上850℃
以下の温度で熱延板焼鈍し、次いで一回または中
間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延をし、連続
焼鈍することを特徴とする鉄損が低くかつ磁束密
度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。５重量％で、Ｃ：0.010％以下、Si：0.1％以上、
2.0％以下、Mn：0.75％以上、1.5％以下、Sn：
0.02％以上、0.20％以下、Cu：0.1％以上、1.0％
以下、Ｓ：0.005％以下、酸可溶性Al：0.1％を超
え0.3％以下を含有し、残部Feおよび不可避不純
物元素より成る鋼を、熱間圧延後750℃以上850℃
以下の温度で熱延板焼鈍し、次いで一回または中
間焼鈍をはさんだ二回以上の冷間圧延をし、連続
焼鈍した後、２〜12％の圧下率でスキンパス圧延
することを特徴とする鉄損が低くかつ磁束密度の
優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。