JPS6347332A

JPS6347332A - 鋼板形状、打抜き性および磁性の優れた無方向性電磁鋼板の製造法

Info

Publication number: JPS6347332A
Application number: JP18957586A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Nakamoto; 中元　正弘; Takashi Nagai; 隆永井
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1988-02-29

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、鋼板形状及び打抜性、磁性の優れた無方向性
電磁鋼板の製造法に関するものである。

現在、無方向性電磁鋼板は、回転機や電源変圧器の高効
率化をはかるため、その要求特性が見直されつつある。

即ち、従来のＪＩＳグレードＳＯ９〜Ｓ６０より更に、
鉄損−磁束密度のバランスが良好（低鉄損、高磁束密度
）で、かつ形状及び打抜き性の優れた高級品が要求され
ている。

（従来の技術）ところで、低鉄損と高磁束密度を韮ね備えた無方向性電
磁鋼板の製造法について、これまで例えば特公昭４０−
４１３９号公報では、添加珪素を含まない鋼を焼鈍後、
圧延率２〜１６％で調質圧延することにより、需要家で
の歪取焼鈍にて、粗大粒とする方法が提案されている。

添加珪素の減少で、磁束密度を向上させ、結晶粒粗大化
で低鉄損化を図ったものである。

特開昭５７−２０３７１８号公報ではＳｉを２．０％ま
で含有し、八βまたは八βとＢの両者を含有した極低炭
素電磁鋼スラブを熱間圧延の後に熱延板焼鈍し、次いで
冷延し、焼鈍し、調質圧延し、その後の歪取り焼鈍を施
して低鉄損でかつ磁束密度の高いセミプロセス電磁鋼板
の製造を図っている。

特開昭６０−１７０１４号公報ではＳｉを１．０％まで
含有するキルド鋼スラブを熱間圧延し、この熱延板を７
００〜８００℃で脱炭焼鈍して炭素を５０ｐｐｍ以下と
し、次いで冷延し、焼鈍し、３〜１５％の圧延率で調質
圧延し、鉄１員の低下と磁束密度の向上を図り、あわせ
て打抜き性の向上を図っている。

前記各公報記載の方法によると、それぞれそれなりの作
用効果があり、鉄…が低く　、ｉｆ！束密度の向上した
ものが得られるであろう。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、ｉＪ！質圧延を施して需要家に出荷するいわゆ
るセミプロセス無方向性電磁鋼板は、調質圧延を施さな
いフルプロセス無方向性電磁鋼板に比べ、鋼板の平坦度
が劣化する問題が散見され、必ずしも需要家の評価が高
いとはいえず、今後、更に研究の必要があるというのが
実情であった。特に、低鉄損化に効果の大きい調質圧下
率２％以上において、鋼板に中伸び、耳波等の形状不良
が生じやすく、需要家での打抜作業時に問題となる場合
が散見され、高効率即ち低鉄損で高磁束密度のセミプロ
セス材の使用上、大きな障害となっている。

本発明の目的は、調質圧延を施したセミプロセス無方向
性電磁鋼板を形状、打抜き性、磁性の優れた状態で安定
して製造する方法を提供することにある。また他の目的
は省エネルギーを図りながら低コストで製造することで
ある。

（問題点を解決するための手段）本発明者達は、調質圧延を活かした優れたセミプロセス
電磁鋼板を製造すべく、種々検討を重ねてきた。その結
果、調質圧延を施して、需要家での歪取り焼鈍時に十分
結晶粒成長の生じる内部ひずみを保持した鋼板をある限
定した温度・時間で加熱することにより、平坦度が極め
て優れ、かつ内部ひずみは残存し需要家での歪取り焼鈍
後の磁性も優れた鋼板を得ることが可能であることを見
出した。

さらに、製造過程の熱間圧延において、圧延後６５０〜
９００°Ｃの高温捲取りし、このコイルを直ちにカバー
内に装入してコイル保有熱を活用し、必要によっては最
少限の加熱作用を与えて自己焼鈍的な焼鈍を施すことに
よって、省エネルギーと製造コストの低下を図ろうとす
るものである。

以下に本発明の詳細な説明する。

まず、鋼成分について述べる。Ｃは磁気特性を劣化させ
る成分で、０．０４％を越えて含有すると鉄損を増大さ
せるため、０．０４％以下とする。鉄損を低くするため
の好ましい含有量は０．００３％以下である。なお、Ｃ
は製鋼段階で脱炭する代わりに熱延板または冷延板で脱
炭して上記範囲としてもよい。Ｓｔは鋼の固有抵抗を高
めて渦電流を減らし、鉄損を低下せしめるため０．１％
以上含有させるが、その含有量が多くなると鋼が脆化し
、冷延性を劣化させるので、０％以下とする。Ｍｎは熱
間加工性を劣化させないため、０．１％以上含有させる
が、２．０％以上になると鉄損に悪影響を与えるため、
２．０％以下とする。Ｐはあまり磁性を損なわずに硬度
を上げ、打抜き性を向上させるが、０．１３％超になる
と脆化するため上限を０，１３％とする。Ｓ、Ｎはそれ
ぞれ介在物をつくり、磁壁の移動を妨げて鉄損を劣化さ
せるため、それぞれ上限を０．０５％、０．０１００％
とする。Ａ７！は脱酸作用と磁気特性を改善する作用の
ある成分であり、脱酸するには０．００５％以上の含有
が必要である。

また一方、その含有量が多くなると製造コストを高める
ので、上限を０．７％とする。

さらに必要に応じて、ＢをＮとの重量比Ｂ／Ｎで０．５
〜２．５０含有させる。この場合、ＢＮが生成し、ＡＩ
Ｎの生成が抑制されるため、結晶粒が成長しやすくなり
磁性が改善される。なお、Ｂ添加時はＡｌが０．１０％
以下で十分結晶粒が大きくなる。

前記成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続鋳造
あるいは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラブは
、公知の方法で加熱され、ついで例えば１．０〜３．５
Ｎ程度の板厚に熱間圧延される。

熱間圧延後は、熱間捲取り温度６５０〜９００℃で捲取
ったのち、直ちにコイルをカバー内でコイルの保有熱あ
るいは必要に応じて加熱して７５０〜９００℃で１０分
〜３時間保定する焼鈍を行なう。

捲取り温度の下限を６５０℃とするのは、これ未満の温
度ではコイルの保有熱による自己焼鈍作用が弱くなるた
めである。一方、捲取り温度が余りにも高温になると、
脱スケール性の劣化、および捲取装置の寿命が短かくな
る等の装置上の問題が生じるので、上限を９００℃とす
る。

また、カバー内のコイル保定、温度を前記のようにする
のは、この温度が低いと結晶粒の不整いが生し磁性の劣
化を招くので７５０℃以上とする。

一方、この温度を高（すると、加熱作用を与える熱が増
加し、省エネルギー、およびコストの低下が達成されな
くなるので９００℃以下とする。

保定時間を１０分以上とするのはこの時間が短かいとコ
イル内での磁性のバラツキが生じ、また磁性の劣化を生
じるから、これを避けるためである。この保定時間を長
くすると磁性の向上が図れるが、ある時間以上保定する
とその作用は飽和状態となり、一方では生産能率の低下
をきたすので３時間以下とする。

この後は、冷間圧延を経て、６００〜１１０Ｊ’Ｃで５
秒〜３分間の焼鈍後、２〜１５％の最終冷間圧延（ｔＡ
質圧延）を実施する。焼鈍温度６００℃未満では繊維状
組織が残り、調質圧延による需要家焼鈍時の結晶粒成長
が十分期待できず、１１００℃超では表面酸化により高
磁場特性が不安定になるため、焼鈍温度は６００〜１１
００℃とする。また焼鈍の均熱時間が５秒未満では全長
全幅均一な再結晶か起こらず、３分超は必要ないため、
焼鈍の均熱時間は５秒〜３分間とする。

最終冷間圧延の圧下率を２〜１５％とするのは、この圧
下率が低いと、歪取り焼鈍で結晶粒の成長が弱く、磁性
とりわけ鉄損の低下が図られなくなるので２％以上とす
る。一方、この圧下率が余りに高くなると歪取り焼鈍で
の結晶粒の成長が鈍化し同様に鉄損が低下しない。この
ために１５％以下とする。

最終冷間圧延のあと、６５０〜９００℃で５秒〜３分間
の焼鈍を行い、例えば引き続き需要家で打抜き、歪取り
焼鈍を行う。打抜き前の焼鈍は調質圧延によって導入さ
れた歪を解放することなく、形状を矯正することをねら
ったものであり、６５０℃未満では形状矯正効果がなく
、９００℃超では需要家での歪取り焼鈍時の結晶粒成長
が不十分なため鉄損が劣化する。

これらの処理について、実験データを参照して述べる。

Ｃ：　０．００２５％、Ｓｉ：１．０％、Ｍｎ：０．２
％、Ｐ：０．０１６％、　　Ｓ　：　０．００３％、　
　Ａ１７０．０２４％、Ｎ：０．００１７％、　　Ｂ　
：　０．００２％を含む綱スラブ供試材を熱間圧延後、
８５０℃で捲取り、直ちに断熱カバー内で６０分間保定
した。その後、酸洗、冷延を経て９００℃で３０秒間の
焼鈍を施したのち、圧延率を０〜２０％まで変更して最
終冷間圧延調質圧延）（最終板厚０．５０ｍ）Ｌ、その
ままあるいは６００〜１０００℃で１秒〜４分間焼鈍し
た。これらの材料を打抜きし、次いで７５０℃×２時間
　窒素Ｄｒｙ雰囲気中で歪取り焼鈍して３０ｍｍＸ３２
０ｍ＋ｅのエプスタイン試験片に圧延方向および直角方
向からそれぞれ半量ずつ剪断して、Ｗ、、、、。の鉄損
（−７ｋｇ）について測定した。第１表に結果を示す。

第１表から明らかなように、最終冷間圧延率２〜１５％
、かつ打抜き前の焼鈍６５０〜ｂ×５秒〜３分間が鉄損
、形状とも良好な範囲である。最終冷間圧延により歪取
り焼鈍後の結晶粒を粗大化させるには圧延率２〜１５％
が必要であり、これを外れるとその効果は小さい。また
、最終冷間圧延率を上げるとともに形状が崩れてくる。

７００℃以上の打抜き前の焼鈍により、形状は改善され
るが、９００℃を越えると内部歪の解放により、歪取り
焼鈍時の結晶粒成長が不十分となり鉄損改善効果が小さ
くなる。

この実験は、Ｂを含んだ供試材として行った結果を示し
ているが、Ｂを含まない材料でも同様な結果が得られて
いる。

次に実施例を示す。

（実施例１）Ｃ：　０．００３％、Ｓｔ：１．０％、Ｍｎ：０．３％
、Ｐ；０．０１８　　％、　　Ｓ　　：０．００３　　
％、　八Ａ　　：　０．０１０　　％、　Ｎ：０．００
２１％を含む鋼スラブを熱間圧延で捲取温度８５０℃で
捲取ったあと、直ちに断熱カバーをかけ６０分間保定し
た。脱力バー後、水冷したコイルを酸洗、冷延し、８５
０℃×１５秒間の焼鈍を施したのち、５％の最終冷間圧
延を行って板厚０．５０ｍとし、そのまままたは焼鈍（
６００℃×１５秒、６５０℃Ｘ１５秒、７００℃×１５
秒、８００℃×１５秒、９００℃×１５秒、１０００℃
×１５秒）した材料の歪取り焼鈍（７５０℃×２時間、
窒素針ｙ雰囲気中）後の鉄損（Ｗ１５八。（Ｗ／ｋｇ）
）をエプスタインで測定した。結果を第２表に示す。

本発明材は鉄損、形状ともに優れているが、比較材は鉄
損、形状の少なくとも１つが不良である。

（実施例２）Ｃ：　０．００３％、Ｓｉ：１．０％、Ｍｎ：０．３％
、Ｐ：０．０１８％、　Ｓ　：　０．００３％、　　Ａ
ｊ２：０．０２７％、Ｎ：０．００２１％、　Ｂ　：　
０．００２％を含む鋼スラブを熱間圧延で、捲取り温度
８５０℃で捲取ったあと、直ちに断熱カバーをかけ、６
０分間保定した。脱力バー後、水冷したコイルを酸洗、
冷間圧延し、８５０℃×１５秒間の焼鈍を施したのち、
最終冷間圧延なし、たは最終冷間圧延率５％、１５％、
２０％で処理（処理後板厚０．５０ｍ）して、焼鈍なし
、または６００℃×１５秒、６５０℃×１５秒、７００
℃×１５秒、８００℃×１５秒、９００℃×１５秒、１
０００℃×１５秒の熱処理を実施した。

その後、７５０℃×２時間、窒素叶ｙ雰囲気中で歪取り
焼鈍を行い、エプスタインにより鉄ｔｊｔ（ＷＩｓ八。

（Ｗ／ｋｇ））を測定した。結果を第３表に示す。

本発明材の場合、鉄損、形状ともに優れた製品が製造で
きた。その他の条件では、鉄損、形状のうち少なくとも
いずれかが不良である。

（発明の効果）以上詳述した如く、本発明によると鋼板の形状、打抜き
性がすぐれ、あわせて磁性のすぐれた無方向性電磁鋼板
が得られるので、本発明は産業上稗益するところが極め
て大である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％で、Ｃ：０．０４％以下、Ｓｉ：０．１〜
４．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．１３％以
下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．００５〜０．７％
、Ｎ：０．０１００％以下、残部Ｆｅ及び不可避不純物
からなる珪素鋼スラブを熱間圧延後、捲取り温度６５０
〜９００℃で捲取ったのち、直ちにコイルをカバー内で
７５０〜９００℃に１０分〜３時間保定し、冷間圧延を
経て６００〜１１００℃で５秒〜３分間焼鈍し、２〜１
５％の最終冷間圧延を施し、打抜き、歪取り焼鈍を行う
前に、最終冷間圧延加工歪を残存させ、かつ平坦化する
６５０〜９００℃で５秒〜３分間の焼鈍を行うことを特
徴とする鋼板形状、打抜き性および磁性の優れた無方向
性電磁鋼板の製造法。
（２）重量％で、Ｃ：０．０４％以下、Ｓｉ：０．１〜
４．０％、Ｍｎ：０．１〜２．０％、Ｐ：０．１３％以
下、Ｓ：０．０５％以下、Ａｌ：０．１０％以下、Ｎ：
０．０１００％以下、ＢをＮとの重量比Ｂ／Ｎ：０．５
０〜２．５０含み、残部Ｆｅ及び不可避不純物からなる
珪素鋼スラブを熱間圧延後、捲取り温度６５０〜９００
℃で捲取ったのち、直ちにコイルをカバー内で７５０〜
９００℃に１０分〜３時間保定し、冷間圧延を経て、６
００〜１１００℃で５秒〜３分間の焼鈍後、２〜１５％
の最終冷間圧延を施し、打抜き、歪取り焼鈍を行う前に
、最終冷間圧延加工歪を残存させかつ平坦化する６５０
〜９００℃で５秒〜３分間の焼鈍を行うことを特徴とす
る鋼板形状、打抜き性および磁性の優れた無方向性電磁
鋼板の製造法。