JPH02200733A - 高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH02200733A
JPH02200733A JP2196489A JP2196489A JPH02200733A JP H02200733 A JPH02200733 A JP H02200733A JP 2196489 A JP2196489 A JP 2196489A JP 2196489 A JP2196489 A JP 2196489A JP H02200733 A JPH02200733 A JP H02200733A
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JP2196489A
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Masayoshi Mizuguchi
水口 政義
Yasumitsu Kondo
泰光 近藤
Yoichi Zaizen
洋一 財前
Takashi Kobayashi
尚 小林
Kenichi Yatsugayo
健一 八ケ代
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
    • B21B3/02Rolling special iron alloys, e.g. stainless steel

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

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) 本発明は磁束密度が極めて高い方向性電砂鍾1板の製造
方法に関する。
(従来の技術) 方1ijl性電磁鋼板は主としてトランス、発電機、そ
の他の電気機器の鉄心H料に用いられ、磁気特性として
励磁特性と鉄損特性が良好でなければならない。方向性
電磁鋼板は二次再結晶現象を利用し7で圧延面に(11
0)面、圧延方向に(001)軸を()ったいわゆるゴ
ス方位を有する結晶粒を発達サーロー、 4 wとによ
り得られる。二次再結晶は周知のよ・うに仕」−焼鈍で
住しるが、二次再結晶。発η5を1分に図るためにはイ
」」二焼鈍の二、二次再結晶温度域まで一次結晶f・7
の成長を抑制する微細な/lnNMn5.M□nseナ
トの析出物いわゆる。インヒビタ、= 、1 存在させ
る必要がある。
このため、電磁鋼スラブは1350−1400℃f’j
度の高温度に加熱され、・インヒビターを形成すZr 
y& 分たとえばAffi、Mn、S 、S e + 
N ’S’を完全に固溶させ、2熱延扱あるいは騒終冷
延前の中間板において・インヒビターを微細に析出さセ
る焼鈍が行われている。
このよらな処理を施すこと?、こより(51東密度の高
い方向性電磁鋼板が製造されるようになっCいるが、電
磁網スラブの加熱は前述のように高温で行われるために
、溶融スゲールの発生量が人で加熱炉の操業に支障をき
たす。また加熱炉の:c :jζルギー原午位高や表面
疵の発生等の問題がある。
スラブ加熱温度を下げた方向性電磁鋼板の製造法が検討
されている。例えば特Di)昭5224116号公報ご
はA、eの他に、Zr、Ti、B、Nb、Ta、V、C
r、Mo等の窒化物形成元素を含有させることにより、
スラブ加熱を1100−1260℃で行う製造法が開示
されている。特開昭59−190324号公報ではC含
有量を0.01%以Fの低炭素でS、SeさらにAI、
 Bを選υぐ的に含有させた電磁鋼スラブを素材とシフ
、冷延後の一次再結晶焼鈍時に鋼板表面を短時間繰り返
し高温加熱”イるパルス焼鈍を行−)ことにより、スラ
ブ加熱温度を1300°C以下とする製造法が開示され
ζいる。また特開昭59−5622号公報ではMr+を
O,08〜0.45%、Sを0.007%以下とし、(
Mn:1(S )積を下げ、さらに/V、 P、Nを含
イiさせた電磁網スラブを素材とすることにより、スラ
ブ加熱温度を1280°C以下とする製造法を従業じで
いる。
(発明が解決しようとする課題) このように、方向性電磁綱板の製造におい°ζ、低温ス
ラブ加熱による方法が検討され、それなりの作用効果が
奏されているが、二次再結晶の発現に充分に効果的なイ
ンヒビターを形成することが難しく高子f1東密度のも
のを工業的に安定して!!!造、4″るには、さらなる
検討が必要である。
7本発明は電磁鋼スラブの加熱を1280“C未満の低
温とし”乙溶融スケールの発生防1F、表面;ill:
防止や加熱エネルギーの減少等の利点を得ながら、磁束
密度の極めこ高い方向性電磁鋼板を−[業的に安定し、
で得ることを「1的とする。
(課題を解決するための丁、段) 本発明の要旨とするところ:、よ、重イ%ごC;0.0
25〜□0.095%。
Si;2.0・−・4.0%1 Mri:0.0B ”=0.45% S :0.015%以下 八!:0.010〜0.060 % ド;0.0030−0.0130%。
を含み1.また必要に応して、P:0.005・・・・
0.045%。
Cr;0.07〜0.25%の1種又は2種1MO2シ
、Nh、Sti。
Sn、Ti、Te、11の1種以」−を合計で1.5%
以F含frシ、残部が鉄及び不可避的ト純物からなる電
磁鋼スラブを、1280℃未満の温度に加熱し2、熱間
圧延し7、熱延まま又は熱延板焼鈍し、1回又は中間焼
鈍・訃挟んで2回収=Fの冷間圧延し2、脱炭焼鈍の前
、途中又は後に鋼板を短時間窒化し1′\ (AZ、5
i)N−を−り組成とするインヒビターを形成12、焼
鈍分離、fll+を塗布した後の仕上焼鈍の加熱過程で
さらに窒化することを特徴とする高磁束密度方向外電!
am板の製造方法にある。
以r、本発明に−)いて詳細に説明づ−る。
本発明者達は電磁鋼スラブを、1280 ”c未詳の温
度に加熱する低温スラブ加熱を適用して、高磁束密度の
方向性電磁鋼板を工業的に安定して型造ずべく検S1シ
た。その結果、スラブ加熱の段階ではインヒビターを形
成する成分のAl、 Mn、S、 Nなどを固溶させず
、脱炭焼鈍の前、途中あるいは後に窒化を短時間で行う
と、機能の高いインヒビター(Δ/、54)Nが鋼板に
一様に分散し2で形成され、さらに仕上焼鈍の加熱過程
で窒化すると新たな微細なインヒビター(Aj、5i)
Nが形成され、漏磁束密度材が安定し−こ得られること
を見出した。
本発明が適用される電磁鋼スラブの成分組成は次のよう
である。
Cの含有量が少なくなると二次再結晶が不安定となり、
また二次再結晶した場合でも磁束密度が低いものとなる
ので(1025%以上とする。一方、その含有量が多く
なると脱炭焼鈍時間が長くなるので0.095%以下と
する。
Siは鉄mの低下、・インヒビター形成のために必要な
成分で、そのために2.0%以ト含有させる。
一方、その含f1゛量が多くなると冷間用延時に板破断
、耳割れ等が多発するので4,0%以下とする。
Mnは熱間脆性を防ぐとともに、グラス被膜を良質化す
る作用があり、これを奏するには0.08%以ト必要で
ある。一方、その含有量が多くなると磁束密度が劣化す
るので0.45%以Fとする。さらに本発明ではスラブ
加熱を1280°C未満の温度で行うので、例えばSと
の化合物MnSは完全固溶ゼずインヒビターとしてMn
Sを用いない点からもその」−限は前述の通りとする。
Sは偏析を生じゃすく7正常な二次再結晶粒の成長を妨
げるために0.015%以下とする。
AIばNあるいはSiと結合して(AI、5i)Nを形
成し2、二次再結晶の発現と安定に必要で、そのために
0.010%以り含有させる。一方、スラブ加熱温度は
1280℃未満でMを不完全に固溶させることから、A
Iの含有量が多くなると熱間圧延の段階で不適切なA、
I Nが形成されるので0.060%以トとする。
Nは前記AI、 Si等と結合して二次再結晶の安定化
のために0.0030%以上含有さゼる。しかし、その
含イ]量が多くなるとブリスターと呼ばれる表面欠陥が
生じるので000130%以下とする。
さらに、必、要に応じてP + Crの11!iまたは
2種を含有させる。また、Mo、シー Nb+ Sh+
 Sn、Ti * Tet 8の1種以上を含有させる
Pは低温スラブ加熱の場合には、磁束密度を高める作用
があり、この作用を奏するためには0 、005%以上
必要である。一方、その含有量が多くなると冷延性が劣
化するので0.045%以下とする。
Crは高磁束密度が得られるAI盪の範囲を拡げるごト
ラ介して磁気特性を高める作用があり、(のためには0
.07%以−し必要である。−力、その含有鼠が多くな
ると脱炭性が劣化Vるので0.25%以ドと吏る。
Mo、シ、Nh、Sb、Sn、Ti、 Te、Bは磁気
特性を高めるために各成分につき、0.30%以内で1
種以上aイ1されるが、これらの合計の含fli量が多
くなると磁束密度を劣化させるので士1服は1.5%と
づ゛る。
電磁鋼スラブは転炉あるいは電気炉な、1:゛の冷tM
;′−炉で)6製され5必′νに兎、じ(真空脱ガス処
理が施され、連続鋳造2.または造塊〜分塊圧延により
装造される。
電磁鋼スラブは熱間圧延に先立って加熱されるが、その
加熱温度は1280°C未満々しζ省エネルギーや溶融
スケールの発ζIE防止、表面疵防止が図られる。この
加熱温度では該電磁鋼スジ・ブ中のI’dは完全に固溶
されず不完全固溶となる。又、さらに固溶温度の高いM
nSは当然ながらより不完全固溶となる。
スンプ加熱後は熱間圧延され、必要によ、っては焼鈍さ
れ、あるいは焼鈍するこ乏なく、冷間圧延される。冷間
圧延は1回または中間焼鈍を挟んで2回収」二行われ最
終板厚とされる。
本発明では前述の如く低温スラブ加熱であるから未だ鋼
板にインヒビターが存在しておらず、従って二次再結晶
発現以前に、鋼中にNを侵入させインヒビクー(八1.
5i)Nを形成する。インヒビター作用の強い(fJ 
、 S i ) Nは、巾に鋼板ヘトを加えても得られ
ない。
そごで本発明ではこの課題を解決4べく実験したところ
、脱炭焼鈍の前、途中又は後に鋼板を例えばストリ・ツ
ブ状で窒素化合物ガスの分解下で短時間に窒化し2、イ
ンヒビター(八7,5i)Nを形成することを確かめた
窒化処理時間が例えば3分収ヒと長くなると、製品の磁
束密度は劣化する。加窒量は120〜2001)PMあ
ればよい。窒化の時期は脱炭焼鈍に入る前、あるいは脱
炭焼鈍の途中、又は脱炭焼鈍の後の何れであっても同様
な効果が得られる。また窒化は前記ストリップ状の通板
状態でNH,を混じえた雰囲気下が好ましいが、これに
限らず5.′仝素化合物含有の塩浴を通シフ゛ζもよく
、その1段は短時間窒化ができれば何れでも構わない。
この後、焼鈍分離剤を崎仮に塗布して、仕1−焼鈍する
。仕上焼鈍では昇温加熱時に、先に形成されたインヒビ
ター(AC3i)Nのシイズや分散状態が微妙に変化す
ることから、本発明では一゛1次由結晶前の加熱過程で
さらに窒化する。1ごの窒化は焼鈍雰囲気に窒化能ガス
例えばN貼、N2114.NOを100〜1000PI
’M加えるごとにより、あるいは焼鈍う3’ iclを
剤に窒素化合物、例えばMnN 、窒化珪素を配合゛J
るごと等により達成される。この加窒量は20〜・10
0円)hであれば、新たなインヒビター (AI。
5t)Nが形成され、二次再結間の発現が充分で、かつ
鋼板全最にわたって生じ、磁束密度の極めて高いものが
得られる。また窒化する加熱過程の温度域は600〜9
00°Cとずればよい。
次に、実施例について述べる。
実施例−1 第1表に示す成分組成のスラブを、同表に示”す条件で
スラブ加熱し、2..3 m:m lゾみに熱間圧延し
7、熱延板まま、または熱延板焼鈍し、同表に示すよう
に1回または中間焼鈍を挟んご2回合間圧延し、0、.
30I71mの板jVとした。その後、850°CX3
分間、露点60℃の11.70%からなる雰囲気下で脱
炭焼鈍した。ごの脱炭焼鈍の1111、途中又は後ご同
表に示J−如く窒化した。その後、焼鈍分離剤4!:鋼
板に塗布し、仕上焼鈍した。仕上焼鈍の加熱時に同友に
示すようにさらに窒化した。得られた鋼板の磁気特性と
被膜特性を測定し7、その結果を第2表に示す。
(注) 1、被膜密着性; 180度曲げでi+離しない直径 2、被+1夕欠陥 一斑点状でグラス被1模の存在しな い部分できらきら光る金属光沢 (発明の効果) 128 O′C未満の低温スラブ加熱を適用し゛ζζ方
性性電磁鋼1板製造する際に、従来ば窒化を仕り焼鈍で
行ってインヒビター・−を形成していたのを、本発明で
はこの窒化を、仕り焼鈍以前の脱炭焼鈍の前、途中ある
いは後にストリップ状g−Q行い、。
ざらに仕」ニ焼鈍の加熱過程で行・うので、・インヒビ
ター効果の高い(A7,5i)Nが安定(7て形成され
、(j!重密度の高い力同性電磁鋼阪を(:)ることか
で)る。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)重量%でC;0.025〜0.095%、Si;
    2.0〜4.0%、 Mn;0.08〜0.45%、 S;0.015%以下 Al;0.010〜0.060%、 N;0.0030〜0.0130%、 を含み、残部が鉄及び不可避的不純物からなる電磁鋼ス
    ラブを、1280℃未満の温度に加熱し、熱間圧延し、
    熱延まま又は熱延板焼鈍し、1回又は中間焼鈍を挟んで
    2回以上の冷間圧延し、脱炭焼鈍の前、途中又は後に鋼
    板を短時間窒化して、(Al、Si)Nを主組成とする
    インヒビターを形成し、焼鈍分離剤を塗布した後の仕上
    焼鈍の加熱過程でさらに窒化することを特徴とする高磁
    束密度方向性電磁鋼板の製造方法。
  2. (2)重量%でC;0.025〜0.095%、Si;
    2.0〜4.0%、 Mn;0.08〜0.45%、 S;0.015%以下 Al;0.010〜0.060%、 N;0.0030〜0.0130%、 を含み、さらに、P;0.005〜0.045%、Cr
    ;0.07〜0.25%の1種又は2種を含有し、残部
    が鉄及び不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを、12
    80℃未満の温度に加熱し、熱間圧延し、熱延まま又は
    熱延板焼鈍し、1回又は中間焼鈍を挟んで2回以上の冷
    間圧延し、脱炭焼鈍の前、途中又は後に鋼板を短時間窒
    化して、(Al、Si)Nを主組成とするインヒビター
    を形成し、焼鈍分離剤を塗布した後の仕上焼鈍の加熱過
    程でさらに窒化することを特徴とする高磁束密度方向性
    電磁鋼板の製造方法。
  3. (3)重量%でC;0.025〜0.095%、Si;
    2.0〜4.0%、 Mn;0.08〜0.45%、 S;0.015%以下 Al;0.010〜0.060%、 N;0.0030〜0.0130%、 を含み、さらに、Mo、V、Nb、Sb、Sn、Ti、
    Te、Bの1種以上を合計で1.5%以下含有し、残部
    が鉄及び不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを、12
    80℃未満の温度に加熱し、熱間圧延し、熱延まま又は
    熱延板焼鈍し、1回又は中間焼鈍をはさんで2回以上の
    冷間圧延し、脱炭焼鈍の前、途中又は後に鋼板を短時間
    窒化して、(Al、Si)Nを主組成とするインヒビタ
    ーを形成し、焼鈍分離剤を塗布した後の仕上焼鈍の加熱
    過程でさらに窒化することを特徴とする高磁束密度方向
    性電磁鋼板の製造方法。
  4. (4)重量%でC;0.025〜0.095%、Si;
    2.0〜4.0%、 Mn;0.08〜0.45%、 S;0.015%以下 Al;0.010〜0.060%、 N;0.0030〜0.0130%、 を含み、さらに、P;0.005〜0.045%、Cr
    ;0.07〜0.25%の1種又は2種、Mo、V、N
    b、Sb、Sn、Ti、Te、Bの1種以上を合計で1
    .5%以下含有し、残部が鉄及び不可避的不純物からな
    る電磁鋼スラブを、1280℃未満の温度に加熱し、熱
    間圧延し、熱延まま又は熱延板焼鈍し、1回又は中間焼
    鈍をはさんで2回以上の冷間圧延し、脱炭焼鈍の前、途
    中又は後に鋼板を短時間窒化して、(Al、Si)Nを
    主組成とするインヒビターを形成し、焼鈍分離剤を塗布
    した後の仕上焼鈍の加熱過程でさらに窒化することを特
    徴とする高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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