JPS6331529B2 - - Google Patents

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JPS6331529B2
JPS6331529B2 JP60060351A JP6035185A JPS6331529B2 JP S6331529 B2 JPS6331529 B2 JP S6331529B2 JP 60060351 A JP60060351 A JP 60060351A JP 6035185 A JP6035185 A JP 6035185A JP S6331529 B2 JPS6331529 B2 JP S6331529B2
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JP
Japan
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rolling
silicon steel
cbs
plate
ultra
Prior art date
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Expired
Application number
JP60060351A
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English (en)
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JPS61217526A (ja
Inventor
Masayuki Sakaguchi
Masao Iguchi
Isao Ito
Toshiki Hiruta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
Application filed by Kawasaki Steel Corp filed Critical Kawasaki Steel Corp
Priority to JP60060351A priority Critical patent/JPS61217526A/ja
Publication of JPS61217526A publication Critical patent/JPS61217526A/ja
Publication of JPS6331529B2 publication Critical patent/JPS6331529B2/ja
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  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 商用周波数よりも高い周波数領域で使用する変
圧器、モータなどの鉄芯材料や、電縫鋼管溶接時
に用いるインピーダーの如きに使用する鉄損と透
磁率の優れた極薄方向珪素鋼板の製造方法に関連
してこの明細書は、上記使途における特有な要求
性能の充足を目指した開発研究の成果について、
以下に述べる。 商用周波数(50〜60Hz)よりも高い可聴周波数
領域(400〜20000Hz)で使われる電源用トラン
ス、インダクター、通信機用変圧器やさらに高い
周波数(50KHz以上)で用いるれるインピーダー
などの磁性材料は、その動作周波数が高いため
に、静的磁気特性よりも、高周波で使用した際の
電力損失がより大きな課題になる。 例えば高周波変圧器においては、飽和磁束密度
Bsよりもかなり低い磁束密度における鉄損が問
題になる。 この鉄損は通常渦電流損と履歴損に分けられる
が、使用周波数が高周波の場合、周波数の2乗に
比例して増大する渦電流損が特に問題になる。 通常この渦電流損を下げるためには、製造可能
な範囲でSiを増加して材料の比抵抗を高めるか、
または製品板厚を薄くするのが有効である。一般
的には後者の方法が採用され、板厚が100μm以下
の極薄の方向性珪素鋼板も製品化されるようにな
りつつある。 (従来の技術) 現在これらの極薄方向性珪素鋼板は、主に米国
特許第2473156号明細書に開示されている方法つ
まり、Goss方位〔{110}<110>〕を有する1方
向性珪素鋼の仕上げ焼鈍板を出発母板として、こ
れにさらに60〜70%の冷間圧延を加えて目標の製
品板厚を得た後、約800〜1000℃で再結晶焼鈍を
行なうことによつて製造されている。 現在方向性珪素鋼板厚は0.10〜0.35mmが可能で
あるが、工程的に製造されているものとしては、
最も板厚の薄いものでも製品板厚が0.18mm程度で
ある。 この仕上げ焼鈍板を母板としてさらに70%圧延
した場合製品板厚は約0.05mmとなるが一層薄い製
品を作るためにさらに高圧下率の冷間圧延を施す
と、再結晶集合組織が劣化して、配向性の良い
Goss方位集合組織を有する製品は得られない。 このような状況をさけるためには、中間焼鈍を
はさむ、冷延2回法で製造する必要があるが、そ
の場合製造コストの上昇が著しい。 前記再冷延・再高温焼鈍の工程を採用した場合
母板となる一方向性珪素鋼板のGoss方位集積度
が優れたもの程それを用いて製作した薄方向性珪
素鋼の配向性、鉄損の優れたものが得られるわけ
であるが、母板としての製品においては、板厚が
薄いとその磁気特性が不安定であり、安定して方
向性の良い母板を得ることがきわめて困難であ
る。 このため、高周波領域における鉄損の改善のた
めに、現行の1方向性珪素鋼の仕上焼鈍板の板厚
をさらに薄くすることはきわめて困難であつたの
である。 (発明が解決しようとする問題点) 上述のようにして従来現実的には殆ど製造不可
能であつた、より薄くより高いGoss方位配向性
と、低い鉄損を有する極薄方向性珪素鋼板を1回
の冷延と熱処理によつて製造する方法を提供する
ことがこの発明の目的である。 (問題点を解決するための手段) 発明者らは出発母板である一方向性珪素鋼仕上
焼鈍板を、さらに圧延するに際して、この冷間圧
延の少なくとも1パスをCBS圧延することによ
つて冷延集合組織が著しく改善され、これによつ
て従来採用されていた圧延方法よりも高い圧下率
で圧延を行なつても熱処理によつて得られる再結
晶集合組織はGoss方位の配向性が良く、鉄損が
優れていることを見出した。 すなわちこの発明は、4%以下のSiを含む1方
向性珪素鋼の0.18〜0.35mm厚の仕上げ焼鈍板を出
発母板として、これにさらに最終冷延と高温焼鈍
を施して極薄方向性珪素鋼板を製造する方法にお
いて該最終冷延時の少なくとも1パス以上に、
CBS圧延を行なうことから成る、鉄損が低く磁
束密度の高い極薄方向性珪素鋼板の製造方法であ
る。 この発明の方法で出発材料とする1方向性珪素
鋼の仕上焼鈍板は、冷延性あるいは製品板の表面
性状の問題からSi量を4.0%以下とする必要があ
るが、この珪素鋼の溶製方法はどのような方法に
よるものであつても良く、またSi以外の成分は特
に限定されない。 この素材を適当な冷間圧延と、熱処理の組み合
せにより、板厚0.18mmから0.35mmに仕上げ、2次
再結晶させる。 この仕上焼鈍板は2次粒がGoss方位に強く集
積したものであつて、圧延方法に1000A/mの磁
場で磁化した時の磁束密度B10が1.85以上のもの
であればとくに好ましいが、結晶粒径、絶縁被膜
の有無は問わない。 この方向性珪素鋼の2次再結晶させた仕上焼鈍
板を出発母板として冷間圧延するのであるが、表
面にフオルステライト系のガラス被膜を有する場
合これを酸洗によつて予め除去する必要がある。 次の冷間圧延はゼンジマーミルなどの等速圧延
機を用いても良いが、そのうち少なくとも1パス
はCBS圧延することが必須条件である。 このCBS圧延をこの発明で必須条件とする理
由は以下に一連の説明において明らかにする。 第1図にはCBS圧延の方法を示す。 このCBS圧延は、Contact−Bend−Stretch圧
延の略称であつて、発明者らがすでに方向性珪素
鋼板の圧延に関し、特願昭59−206980号明細書に
おいて触れたが、鋼板1を大径のワークロール
W1に巻きつけ、次いで、小径の浮動ロールW2
逆方向に曲げて巻きつけ、さらに大径のワークロ
ールW3に巻きつけるようにして圧延は、小径の
浮動ロールW2と大径のワークロールW1および
W3との間2ケ所で、それぞれ行ない極薄冷延鋼
板2を得る。 ワークロールW1とW3は異なつた周速度で駆動
し、この速度比がそのまま鋼板の延び率となる。 浮動ロールW2は巻きつけた鋼板の張力で支持
されるのみで駆動もされていない。 CBS圧延において1回のパスにおける圧下率
は0〜78%まで可能であるが、圧延の安定性、磁
気特性上の問題から50%以下が好適である。多パ
スで最終製品厚まで冷延する場合、CBS圧延と
等速圧延とを組み合わせることも有効である。 CBS圧延のパス数を変化させることによつて、
再結晶後の良好な磁気特性を得るための最適なト
ータル圧下率を広範囲に変化させることができる
からであり、例えば全パス(5パス)CBS圧延
した場合、90%の高圧下率で良好な磁性が得ら
れ、また5パスのうち1パスのみCBS圧延すれ
ば、トータル圧下率60%低圧下率で最も良好な磁
気特性を得ることも可能である。 以上のように冷延された鋼板2は、脱脂後非酸
化性の雰囲気中で800℃〜1100℃の範囲で焼鈍し
再結晶させて製品とする。 (作用) CBS圧延時に特徴的なことは、ロールにかか
る圧下荷重が非常に小さいことである。荷重は
CBS圧延におけると同等直径のワークロールで
等速圧延をした時の約1/4以下であり、これが異
周速圧延と相まつて冷延集合組織を改善している
と考えられる。 通常、高度にGoss方位に集積した製品板をさ
らに冷間圧延すると、ある圧下率域において冷延
集合組織は冷延安定方位である{111}<112>に
集積する。 この集合組織を持つたものは、適当な熱処理に
よつて再結晶し、再結晶した結晶粒の優先方位は
Goss方位に再配列する。 しかし冷延時の圧下率を過大にすると、冷延集
合組織のランダム化が進み{111}<112>方位の
集積が悪くなる。これはすなわち、再結晶後の
Goss方位集積が悪くなることと等価であると考
えられる。 冷延後{111}<112>集積の悪いものは、再結
晶後もGoss方位への集積が悪く、したがつて良
好な磁気特性は望めない。 ところがCBS圧延を用いて冷間圧延を行なう
と、等速圧延と比較して冷延板の{111}<112>
方位集積が良くまた高圧下率を施しても{111}<
112>方位の集積が良い。 したがつて等しい母板厚を、等速圧延とCBS
圧延でそれぞれ冷延処理するならば、CBS圧延
の方がより薄く、しかもGoss方位配向性の良い
製品を得ることができるわけである。 第2図a,bに冷延後の鋼板の集合組織を、第
3図a,bに熱処理後の集合組織を示す。ともに
aは従来の等速圧延方法、bはCBS圧延の結果
である。 第2図bは{111}<112>、第3図bは{110}
<110>に良く集積しているが、第2図a、第3
図aは集積が悪い。 なお第2図aは板厚0.30mm、B10=1.91Tなる方
向性珪素鋼仕上焼鈍板を、ワークロール径100mm
の等速圧延機を用い6パスで0.05mm厚に仕上げた
鋼板の表面を10μm程研磨した面の(200)極点図
であり、一方同図bでは、ワークロール径100mm、
浮動ロール径15mm、周速比1:0.64である第1図
のCBS圧延によりaと同様0.30mm厚の仕上焼鈍板
を4パスで0.05mm厚に仕上げた圧延板を上記と同
様に研磨した面の(200)極点図である。 また第3図a,bは、それぞれ第2図a,bと
同様の圧延を施した後、水素雰囲気中で、950℃
5分間の焼鈍を行ない、双方とも表面をを10μm
程研磨した面の(200)極点図である。 (実施例) 実施例 1 C:0.040%、Si:3.30%、Mn:0.07%、Se:
0.020%、Sb:0.025%、及びMo:0.010%を含有
し、残部実質的に鉄よりなる珪素鋼スラブを熱延
した上で中間焼鈍をはさむ2回の冷間圧延、脱炭
と仕上焼鈍からなる通常の方法で、0.30mmの製品
板に仕上げたところ、磁気特性はW17/50
1.05W/Kg、B10=1.89Tであつた。 この鋼板を出発母材として、表面のガラス被膜
を酸洗除去し2等分して、1方をワークロール径
100mm浮動ロール径15mmのCBS圧延機を用いて
CBS圧延により板厚を100μm、50μm、30μmに仕
上げ、他方を比較材としてワークロール径100mm
のリバースミルを用いて等速圧延し、板厚を同様
に100μm、50μmに仕上げたが、この方法では
30μmのものは圧延できなかつた。 これらの鋼板に950℃で6分間水素雰囲気で焼
鈍を施こした。得られた極薄方向性珪素鋼板の磁
気特性を表1に示す。
【表】 実施例 2 C:0.042%、Si:3.35%、Mn:0.07%、Se:
0.019%、Sb:0.025%、及びMo:0.012%を含有
し、残部実質的に鉄よりなる珪素鋼スラブを熱延
した上で中間焼鈍をはさむ2回の冷間圧延、脱炭
と仕上焼鈍からなる通常の方法で、0.23mmの製品
板に仕上げたところ、磁気特性はW17/50
0.85W/Kg、B10=1.90Tであつた。 この鋼板を出発母材として、表面のガラス被膜
を酸洗除去し3等分して、1/3を全パスCBS圧延
して、3パスで70μ4パスで50μm、5パスで
30μm、6パスで20μmに仕上げ、他の1/3は最初
の2パスを等速圧延し、残りをCBS圧延して計
3パスで70μm、計4パスで50μm、計5パスで
30μm、計6パスで20μmに仕上げ、さらに残りの
1/3は、すべて等速圧延して4パスで70μm、5パ
スで50μmに仕上げたが、50μmよりも薄くは圧延
できなかつた。 以上のCBS圧延、等速圧延はそれぞれ実施例
1と同じ方法で行なつた。これら圧延した鋼板に
1000℃6分間の水素雰囲気の焼鈍を施こした。得
られた極薄方向性珪素鋼板の磁気特性を表2に示
す。
【表】 (発明の効果) この発明によれば、中間焼鈍を行なうことな
く、非常に配向性が良く、磁気特性の良い極薄方
向性珪素鋼板が安定に得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に従うCBS圧延要領を示す
説明図、第2図は、この発明と従来との方法によ
つて圧延された鋼板の表面から10μm研磨した面
についての(200)正極点図であり、第3図は、
同様にして圧延した鋼板を1次再結晶焼鈍し、表
面から10μm研磨した面についての(200)正極点
図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 4%以下のSiを含む1方向性珪素鋼の仕上焼
    鈍板を出発母板として、これにさらに最終冷延と
    高温焼鈍を施して極薄方向性珪素鋼板を製造する
    方法において、該最終冷延時の少なくとも1パス
    以上に、CBS圧延を行なうことを特徴とする鉄
    損が低く磁束密度の高い極薄方向性珪素鋼板の製
    造方法。
JP60060351A 1985-03-25 1985-03-25 磁気特性の優れた極薄方向性珪素鋼板の製造方法 Granted JPS61217526A (ja)

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JP60060351A JPS61217526A (ja) 1985-03-25 1985-03-25 磁気特性の優れた極薄方向性珪素鋼板の製造方法

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JPS61217526A JPS61217526A (ja) 1986-09-27
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JPH0686629B2 (ja) * 1987-10-23 1994-11-02 バブコツク日立株式会社 低損失方向性ケイ素鋼極薄帯の製造方法ならびにその製造装置
CA2006292C (en) * 1988-12-22 1997-09-09 Yoshiyuki Ushigami Very thin electrical steel strip having low core loss and high magnetic flux density and a process for producing the same

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JPS61217526A (ja) 1986-09-27

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