JPH03100122A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH03100122A
JPH03100122A JP1235545A JP23554589A JPH03100122A JP H03100122 A JPH03100122 A JP H03100122A JP 1235545 A JP1235545 A JP 1235545A JP 23554589 A JP23554589 A JP 23554589A JP H03100122 A JPH03100122 A JP H03100122A
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Kazumi Morita
森田 和巳
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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】 く産業上の利用分野〉 この発明は磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法に係わり、特に磁束密度が高く、鉄損の低い無方向性
電磁鋼板の製造方法に関するものである。
〈従来の技術〉 無方向性電磁鋼板は各種のモーターなどの回転機や変圧
器,安定器などの静止器の鉄心材料に用いられ、これら
の電気機器の小型化,高効率化には、使用される電磁鋼
板の磁束密度の向上および鉄損の低減が必要である。
ところで、無方向性電磁鋼板の磁性を向上させるために
は、冷間圧延前の素材の結晶粒径を大きくすればよいこ
とが知られている。
例えば、本発明者らは先に特開昭58−204126号
公報で、熱間圧延において、圧延終了温度を600〜7
00℃の低温にし、かつ捲取を500℃以上の温度範囲
で実施し、ついで前記熱延鋼帯をA3変態点温度以下の
温度で30秒以上15分間以下の時間焼鈍することによ
り、冷間圧延前の素材の結晶粒を粗大化して磁気特性の
向上を図る方法を開示した。
この方法は、熱間圧延終了温度とつづく捲取温度をある
適正な範囲に制御することにより、微細な結晶組織を有
する熱延鋼帯を得、ついで、二〇熱延鋼帯をA、変態点
温度以下で焼鈍することにより、結晶粒径を粗大化し、
その結果、磁気特性の向上を図るものである。ただしこ
の方法における熱延鋼帯焼鈍の冷却速度は特に制御せず
大気放冷(=10℃/秒)であった。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の目的は先の特開昭58−204126号公報の
発明の特徴を有利に活用し、素材のC量と熱延鋼帯焼鈍
における冷却速度を検討することにより、単に冷間圧延
前の結晶粒を粗大化させた場合よりも、さらに優れた磁
束密度を有するフルプロセスおよびセミプロセス無方向
性電磁鋼板の製造方法を提案することである。
〈課題を解決するための手段〉 すなわち、本発明は、低炭素鋼スラブを熱間圧延し、つ
いで、この熱延鋼帯に焼鈍を施し、1回または中間焼鈍
を挟む2回の冷間圧延により製品厚としたのち焼鈍を施
す無方向性電磁鋼帯の製造方法において、該スラブの組
成を重量%で、C:o、oos〜0.020%、 Si
もしくはsi+Al:1.5%以下。
Mn : 1.0%以下、p:o、zo%以下、 sb
およびSnの何れか1種または2種の合計が0.10%
以下を含み、残部実質的にFeよりなるものとし、該熱
間圧延工程における圧延終了温度を600〜700℃,
捲取温度を500℃以上とし、ついで、該熱延鋼帯をA
3変態点温度以下で30秒〜15分保持し、ついでAr
s変態点温度からA r 1変態点温度までを2〜10
℃/秒の速度で冷却するか、もしくはAr+変態点温度
以上でそれより50℃の範2〜10℃/秒の速度で冷却
するか、もしくはA r 1変態点温度から100℃ま
でを10℃/秒以上の速度で冷却することを特徴とする
特許許 る。
く作用〉 次に本発明を実験結果に基づいて説明する。
重量%で、c : o.ois%, St : 0.3
3%,Mn:0。
25%.p:o.os%,  S : 0.004%.
^f F 0.0007%。
sb : 0.01%を含み残部実質的にFeよりなる
溶鋼から造られたスラブを1200℃に加熱し、熱間圧
延終了温度を670”Cの低温にし、かつ捲取温度を5
80゜Cにして捲取り2.3m厚さの熱延鋼帯とした.
その後、熱延鋼帯焼鈍を施すに際し、A,変態点温度9
50℃より40℃低い910℃で60秒間保持し、その
後の冷却過程において、Ars変態点温度からAr.変
態点温度までを冷却速度2〜b たA r 3変態点温度からA r 1変態点温度まで
の範囲での保持温度を( A r I変態点温度+10
゜C)から(Ar+変態点温度+75℃)まで変えた後
、Ar(変態点温度から100℃までの冷却速度を2゜
C/秒から水冷まで変更した熱延S+帯焼鈍を施した.
なお、Ar3変態点温度は872゜C,Ar1変態点温
度は807゜Cであった。
次に、これらの熱延鋼帯を酸洗したのち、1回の冷間圧
延で0.50閣厚さに仕上げ、引続き湿潤雰囲気で80
0℃75秒の脱炭と再結晶を兼ねた連続焼鈍を施してフ
ルプロセス製品を造った。
これらの製品の磁束密度と熱延綱帯焼鈍での冷却速度条
件の関係を第1図に示す.この図から分かるように熱延
鋼帯の冷却過程において、Ar3変態点温度からAr.
変態点温度までを2〜10゜C/秒の冷却速度で冷却す
るか、もしくはA r 1変態点温度から(Ar+変態
点温度+50℃)の範囲で保持するか、もしくはAr+
変態点温度から100゜CまでをlO″C/秒以上の冷
却速度で冷却し製品の磁束密度B,.がその他の冷却条
件で処理した製品のものより高いことが明らかである。
以上のように熱延鋼帯焼鈍の冷却過程において、Ar3
変態点温度からArl変態点温度までを徐冷するかまた
はA r 1変態点温度以上で50゜Cの範囲内で保持
するか、もしくはA r 1変態点温度から100゜C
までを急冷した場合に磁束密度Easeが著しく向上す
るのは、熱間圧延での圧延終了温度を低温にし、かつそ
の捲取温度を500℃以上にしだ熱延鋼帯に焼鈍を施す
ことによる結晶粒の粗大化に加えて、その熱延鋼帯焼鈍
の冷却過程において、固溶Cが増量したことによる集合
組織の改善が図られたためと推定される。
つぎに、本発明において素材の化学成分を限定した理由
について説明する0本発明は冷間圧延前の結晶粒の粗大
化に加えて固溶Cの有効活用をはかるものであり、C1
が0.005eyt%(以下単に%で示す)未満だとそ
の効果が少な(なり、またC量が0.020%を超えて
も固溶Cは増えないことおよび最終焼鈍時に脱炭不良と
なり、非時効化に対して不利となるからCはo、oos
〜0.020%とした。
StもしくはSt+八lへ1.5%を趙えると本発明に
よる熱間圧延条件では微細な結晶粒の熱延鋼帯が得られ
ず、つぎの熱延鋼帯焼鈍で結晶粒が粗大化しないので、
SiもしくはSi+Aβが1.5%以下に限定した。
Mnは脱酸剤として、またはSによる熱間脆性を制御す
るために添加されるが、1.0%を超えるとコストの上
昇を招くのでMnは1.0%以下とする。
Pは電磁鋼板の硬度を高め、打抜性を向上させるために
添加されることがあるが、0.20%より多いと仮が脆
くなるので0.20%以下にする必要がある。
sbおよびSnは集合組織改善により磁束密度を向上さ
せるが、sbおよびSnの1種または2種の合計が0.
10%を超えるとかえって磁気特性を劣化させるので、
いずれか単独または併用する場合でも含有量は0.10
%以下に限定した。
本発明における熱間圧延条件は熱間圧延終了温度600
℃〜700℃1捲取温度を500℃以上に限定したが、
熱間圧延終了温度TOO℃を超えると、たとえ捲取温度
を500℃以上にしても、微細な結晶粒が得られず、つ
ぎの熱延鋼帯焼鈍による結晶粒の粗大化が図れない、ま
た熱間圧延終了温度を600℃未満にすると、圧延機の
負荷が大きくなり圧延が困難になるばかりでなく、必然
的に捲取温度も低くなり捲取後の自己焼鈍による再結晶
が起こらず微細な再結晶粒を得ることができない、また
、 熱間圧延終了温度を600℃未満とし、その結果、捲取
温度も低くなり自己焼鈍による再結晶が起こらなくても
該熱延鋼帯に別途焼鈍を施して微細な再結晶粒組織にし
た後、A3変態点温度以下の温度で熱延鋼帯焼鈍を実施
すれば、結晶粒の粗大化は可能であるが、この方法は生
産価格面で不利となる。したがって、熱間圧延終了温度
は600℃〜700℃の温度範囲に限定した。また熱間
圧延後の捲取温度は500℃未満になると熱エネルギー
不足により再結晶は起こらないことがら捲取温度の下限
は500℃とした。
熱延綱帯焼鈍の下限温度は特に限定しなかったが、比較
的短時間なのでA、変態点直下付近の温度が好適である
。保持時間は30秒未満では結晶粒成長が不足であり、
15分超では結晶粒成長は十分であるが経済的に不利な
ので30秒〜15分の間に限定した。なお、熱間圧延終
了温度と捲取温度の制御により、熱延鋼帯の結晶粒を微
細化した後つぎの熱延鋼帯焼鈍により結晶粒が粗大化す
るのは微細粒中のやや大きい結晶粒が核となり、他の微
細なマトリックス粒を喰って2次再結晶的な異常粒成長
が起こることによるものと推定される。
次に熱延鋼帯焼鈍での冷却過程でArs変態点温度から
Ar、変態点温度までの冷却速度を2〜10℃/秒に限
定する理由は、冷却速度は遅いほど固溶CWkが増すの
で、2℃/秒より遅くても構わないが2℃/秒より遅い
と生産性が悪くなる。また10’C/秒を超えると固溶
clが少なくなり、集合組織改善による磁性向上がなく
なるからである。またAr、変態点温度以上でそれより
50℃の範2〜10℃/秒の速度で冷却する理由は、固
溶Cを増すためであるがAr、変態点未満だと固溶Cf
iが減り、また同じ<Ar+変態点温度+50″Cを超
えても固t8C量が減り、固f?Icの効果が少なくな
るためである。またその保持時間を5秒未満にすると固
溶Clが不足し、30秒を超えると生産性が悪くなった
り、設備が長大となり不経済になるためである。つぎに
Ar+変態点温度から100℃までをlO℃/秒以上の
速度で冷却する理由は、10℃/秒未満だとCの過飽和
度が下がり、固溶Cの効果が少なくなるためである、な
お、熱延鋼帯焼鈍における冷却過程でAr、変態点温度
からの栄、冷の下限温度を100℃としたのは、100
℃未満の温度域まで急冷しても固溶Cの利用による磁束
密度の向上が認められなかったため急冷の下限温度を1
00℃とした。
〈実施例〉 実施例1 転炉で溶製し、真空脱ガス処理した溶鋼を連続鋳造し、
A−Hまでのスラブを造った。それらの化学成分はCF
 0.017%、 Si : 0.17%、 Mn :
 0.26%、P:0.08%、^l : 0.000
7%、 Sb ! 0.025%。
Sn : 0.02%を含み残部実質的にFeであった
。この素材のA、変態点温度は956℃で、A r 3
変態点温度は877℃、A r 1変態点温度は802
℃であった。
上記各スラブを1250℃に加熱し、第1表に示した如
く熱間圧延終了温度と捲取温度を変えて2.3園厚さの
熱延鋼帯とし、つぎに同じく第1表に併記した熱延鋼帯
焼鈍条件を変更して処理した。しかるのち、1回の冷間
圧延でO,SO閤厚さに仕上げ、引続いて、790℃8
0秒の脱炭兼再結晶焼鈍を施して製品にした。これらの
製品および750℃211rの歪取焼鈍後の磁性をエプ
スタイン試片で測定した結果を第1表に併記した。これ
らから本発明の適合例のように、熱間圧延終了温度、捲
取温度および熱延鋼帯焼鈍における冷却過程を制御Iす
ることにより、冷間圧延前の粗粒化と固溶Cの有効活用
が図れ、とくに磁束密度B、。が向上することが明らか
である。
実施例2 実施例1と同じ方法でCj 0.013%、 St :
 1.1%。
Mn : 0.50%、p:o、o’y%、八1  :
 0.0008%、5bj0.03%を含み残部実質的
Feよりなるスラブ1〜Mを造った。これらのA、変態
点温度は980℃で、またAr、変態点温度は904’
C5Ar+変態点温度は843℃であった。これらのス
ラブを第2表に示した熱延条件で2.0+u厚さの熱延
鋼帯とし、その後熱延鋼帯焼鈍を同じく第2表に示した
条件で施し、しかるのら、1回の冷間圧延で0.50m
厚さに仕上げ、引続いて湿潤雰囲気で880″C90秒
の脱炭兼再結晶焼鈍を施して製品にした。これらの製品
の磁気特性を第2表に併記した。これらから本発明の適
合例は比較例に比し磁束密度が優れていることが明らか
である。
実施例3 実施例1と同様にC: 0.020%、 St : 0
.25%。
Mn  :  0.25%、p:o、oa%、  A1
 :  0.0007%、Sn:0.01%を含み残部
実質的にFeよりなるスラブN〜Rを造った。これらの
A、変態点温度は960℃で、またAr、変態点温度は
880℃,Ar+変態点温度は796℃であった。これ
らのスラブを第3表に示す熱間圧延条件で2.3ga厚
さの熱延鋼帯とした。つづいて同じく第3表に示すよう
な熱延鋼帯焼鈍を施し、引続き1回目の冷間圧延により
0.543m厚さに圧延したのち、湿潤雰囲気で750
℃80秒の焼鈍を施し、その後2回目の冷間圧延により
0.50m厚さに仕上げてセミプロセス製品とした。こ
れらの製品の750℃21rの歪取焼鈍後の磁気特性を
第3表に示した。これらから、本発明の適合例は比較例
より優れた磁束密度Bsoが得られることが明白である
〈発明の効果〉 以上の如く、熱間圧延での圧延終了温度を600℃〜7
00℃1その捲取温度を500℃以上にし、この熱延鋼
帯焼鈍をA、変態点温度以下で30秒〜15分保持し、
ついでAr、変態点温度からArl変態点温度までを2
〜10℃/秒の速度で冷却するか、もしくはAr1変態
点温度以上でそれより50℃の範2〜10℃/秒の速度
で冷却するか、もしくはArl変態点温度から100″
CまでをlO℃/秒以上の冷却速度で冷却することによ
り、冷間圧延前の結晶粒の粗大化と固溶Cの有効利用に
よる集合組織の改善により優れた磁束密度を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は熱延鋼帯焼鈍の冷却過程における冷却速度の磁
束密度に及ぼず影響を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 低炭素鋼スラブを熱間圧延し、ついで、この熱延鋼帯に
    焼鈍を施し、1回または中間焼鈍を挟む2回の冷間圧延
    により製品厚としたのち焼鈍を施す無方向性電磁鋼帯の
    製造方法において、該スラブの組成を重量%で、C:0
    .005〜0.020%、SiもしくはSi+Al:1
    .5%以下、Mn:1.0%以下、P:0.20%以下
    、SbおよびSnの何れか1種または2種の合計が0.
    10%以下を含み、残部実質的にFeよりなるものとし
    、該熱間圧延工程における圧延終了温度を600〜70
    0℃、捲取温度を500℃以上とし、ついで、該熱延鋼
    帯をA_3変態点温度以下で30秒〜15分保持し、つ
    いでAr_3変態点温度からAr_1変態点温度までを
    2〜10℃/秒の速度で冷却するか、もしくはAr_1
    変態点温度以上でそれより50℃の範囲内に5〜30秒
    保持するかして、ついでAr_1変態点温度から100
    ℃までを10℃/秒以上の速度で冷却することを特徴と
    する磁気特性の優れた無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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US6436199B1 (en) * 1999-09-03 2002-08-20 Kawasaki Steel Corporation Non-oriented magnetic steel sheet having low iron loss and high magnetic flux density and manufacturing method therefor
WO2025200246A1 (zh) * 2024-03-28 2025-10-02 中冶南方工程技术有限公司 一种无取向硅钢及其高变温速率退火工艺和制备方法

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