JPH042722A - 磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法

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JPH042722A
JPH042722A JP2103181A JP10318190A JPH042722A JP H042722 A JPH042722 A JP H042722A JP 2103181 A JP2103181 A JP 2103181A JP 10318190 A JP10318190 A JP 10318190A JP H042722 A JPH042722 A JP H042722A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼板長手方向ならびに長手方向に直角な方向
に磁化容易軸<001>方位を有するとともに、圧延面
に(100)面が現れている(ミラー指数で(100)
 <001>と表示される)結晶粒から構成される所謂
二方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
二方向性電磁鋼板は、圧延方向ならびに圧延方向と直角
な方向に磁化容易軸(<001>軸)を有し、二方向で
磁気特性が優れているので、圧延方向にのみ磁気特性が
優れている一方向性電磁鋼板に比べて二方向に磁束を流
す必要のある機器、例えば大型回転器用の磁芯材料とし
て用いると有利である。また、小型静止器の分野ては一
般的に磁化容易軸を高度に集積させない無方向性電磁鋼
板が用いられているが、二方向性電磁鋼板を用いること
により、小型化・高効率化への可能性がある。
〔従来の技術〕
上記の如く、二方向性電磁鋼板は優れた特性を有してい
るところから、その製品化が待望されてきたにもかかわ
らず、今日まで工業製品として一般に使用されるに至っ
ていない。
従来の二方向性電磁鋼板の製造技術としては、主に次の
二つの方法がある。
その一つは、特公昭37 7110号公報に開示されて
いるように極性ガス、たとえば硫化水素を含む雰囲気中
で高温焼鈍を行い、表面エネルギーを利用して(100
1<001>方位粒を二次再結晶させる方法である。し
かしながら、この方法は鋼板の表面エネルギーを厳密に
制御する必要があり、大量生産プロセスとしては不適で
ある。
他の一つは、特公昭35−2657号公報に開示されて
いるように、一方向に冷間圧延を行った後、上記冷間圧
延と交叉する方向に冷間圧延を施す、いわゆる「交叉冷
間圧延法」である。しかしながら、この方法で得られる
製品の磁束密度(B、)は1.85Tesla以下であ
り、その製造工程の煩雑さに起因するコスト高に見合う
だけの優れた磁気特性を有しないため、従来の一方向性
電磁鋼板に対抗できない。
一方向性電磁鋼板の磁束密度(B、)は、特公昭40−
15644号公報、特公昭51−13469号公報記載
の技術が発明されて以来、急速に進歩し、現在磁束密度
(B8)が1.92Tの高い磁束密度の製品も市販され
ている。
二方向性電磁鋼板についても、磁気特性向上のため特公
昭35−17208号公報、及び特公昭38−8213
号公報に改良技術が提案されたが、いずれも一方向性電
磁鋼板等に対抗できる高磁束密度の製品を安定して製造
するに至っていない。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、二方向性電磁鋼板において高磁束密度の製品
を安定して得ることができないという製造技術上の課題
を解決するものである。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は上記課題を解決するために、重量でS i :
 0.8〜6.7%、酸可溶性Al : 0.008〜
0.048%、N≦0.010%、残部Feおよび不可
避的不純物からなる熱延板もしくは薄鋳片を、必要に応
じて焼鈍し、次いで圧下率40〜80%で冷間圧延し、
更に上記冷間圧延と交叉する方向に圧下率30〜70%
で冷間圧延し、一次再結晶焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布し
、二次再結晶と純化を目的とした仕上焼鈍を行う二方向
性電磁鋼板の製造方法において、上記冷間圧延を直径が
150++m以上のワークロールで行うことを特徴とす
る二方向性電磁鋼板の製造方法を掃供するものである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明者等は、交叉冷間圧延法によって製造した二方向
性電磁鋼板の製品の調査から、次の新たな知見を得た。
二方向性電磁鋼板の特徴とする結晶方位は<100) 
<001>方位であるが、二次再結晶粒の中には、この
方位粒とあわせて(110) <uvw>方位のものが
混在し、後者の方位粒が磁束密度を低くする原因となっ
ている。従って、高磁束密度化を達成するためには、(
110) <uvw>方位粒の二次再結晶を抑制すれば
良い。
本発明者は、これらの方位粒の挙動に関する詳細な研究
を行った結果、冷間圧延のワークロールの直径を一定以
上の大きさにすることにより(11o)<uvw>方位
粒の発達を抑制し、磁束密度を高めることができること
を見出した。
かかる知見は次の実験によって、得られたものである。
C: 0.055%、S i : 3.3%、酸可溶性
Al: 0.028%、N :  0.007%残部F
eおよび不可避的不純物からなる1、8mm厚の熱延板
を1125℃で2分間焼鈍し、熱延方向と同一方向に5
5%の圧下率で冷延し、次いで前記圧延方向と直角方向
に55%の圧下率で交叉冷延し、0.35mmの最終板
厚とした。この冷間圧延時のワークロール直径を60m
m 、 100mm 、 150mm。
270mn+ 、 490mmとした。これらの冷延板
を湿水素中で210秒間脱炭を兼ねる一次再結晶焼鈍を
行い、その後HgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布し
、仕上焼鈍を施した。
第1図に、ワークロール直径と製品の磁束密度(B、)
の間係を示す。この図から分るように、冷間圧延時のワ
ークロール直径が150m+m以上で、磁束密度(8m
値)が1.90Tesla以上の高い磁束密度の製品と
なる。
第2図に、ワークロール直径60mm (図中(a))
と490sun(図中(b)〉で冷間圧延した製品の二
次再結晶方位の分布を示す。この図より、ワークロール
直径を大きくすると flio)  てuvw>方位の
発達を抑制することができることが分る。
この原因について、本発明者等は次のように推測してい
る。
すなわち、冷延のワークロール径は、板厚方向のメタル
フローに大きな影響をあたえ、ワークロール径が小さく
なると板厚の表面近傍の結晶回転が進み(110) <
uvw>方位の再結晶が促進されるものと考えられる。
以下、本発明の構成要件の限定理由を実施形態に従い、
説明する。
本発明で用いる溶鋼は、転炉、電気炉等その溶製方法を
問わないが、成分として次の含有範囲を必須のものとす
る。
Siは、含有量が多くすると鉄損特性を向上することが
できるので望ましいが、逆に磁束密度を低下する。含有
量が約6.5%前後で最低鉄損となり、それ以上増加し
ても、改善効果はないのて、上限を6.795とした。
Si含有量を増加すると脆化が著しく、4.55’。以
上で冷間割れが増加するが、温間圧延を行うことにより
基本的には圧延が可能である。一方、Si含有量が少な
くなると、仕上焼鈍時にα−に変態を生じ、結晶の方向
性が損なわれるので、実質的に影響を及ぼさない0.8
%を下限とする。
酸可溶性A1は、八IN、(^N、Si>N等の窒化物
を形成し、インヒビターを形成する。製品の磁束密度が
高くなるo、oos〜0.048%、望ましくは0.0
18〜0.036%を限定範囲とする。Nは、0.01
0%を超えて含有すると鋼板に、ブリスターと呼ばれる
空孔を生じるので、0.010%を上限とする。下限に
ついては、途中工程で窒化することにより調節すること
ができるので、特に限定しない。他に、Mn、S、Se
、B、Bi、Nb、Sn、Ti、Cr等のインヒビター
構成元素を添加することもできる。
上記成分からなる溶鋼は、通常の工程で製造される熱延
板、もしくは溶鋼を連続鋳造することにより得られる薄
鋳片として供することができる。
この熱延板もしくは連続鋳造薄帯は、直ちに、もしくは
短時間焼鈍工程を経て冷間圧延が施される。
上記焼鈍は750〜1200℃の温度域で30秒〜30
分間行われる。この焼鈍は、製品の磁束密度を高めるた
めに有用であり、望む製品の磁束密度の水準に応じてこ
の焼鈍の採否を決めると良い。
冷間圧延の圧下率配分は基本的に特公昭35−2657
号公報、或いは特公昭38−8213号公報に開示され
たものと同じである。
本発明の特徴は、この冷間圧延時のワークロールの直径
を15011III+以上に規定することである。
冷間圧延後の材料は、−次回結晶を目的として750〜
1000℃の温度域で30秒から10分間の短時間の焼
鈍を行う。通常、鋼中に含まれるCを除去するため、雰
囲気露点を調節して脱炭を行う。
その後、MgOを主成分とする焼鈍分離剤を塗布した後
、仕上焼鈍を行う。仕上焼鈍は二次再結晶と純化を特徴
とする 特に、特願昭63−293645号公報に示すように、
二次再結晶と純化を分離し、950〜1100℃の温度
域で二次再結晶させ、その?&1100℃以上に昇温し
、純化を行うことが磁束密度を高めるうえで望ましい 〔実施例〕 実施例1 重量%テ、C: 0.04% 、 S i : 3.0
%、Mn:0.1%、酸可溶性Al : 0.025%
、N : 0.008%残部Feおよび不可避的不純物
からなる溶鋼を急冷凝固させ、 1.0mmの薄鋳片と
した。この鋳片を1050℃て2分間焼鈍した後、圧下
率50%で冷間圧延し、次いで前記冷間圧延と直角方向
に圧下率50%で交叉冷間圧延を行った。この冷間圧延
時のワークロール径直径ヲ50IlIIll、27oI
IIIIlとした。これラノ冷延板を、脱炭を兼ねるた
めに湿水素雰囲気中で8oo℃で90秒−次回結晶焼鈍
を行った。その後、焼鈍分離剤を塗布して仕上焼鈍を行
った。仕上焼鈍は3゜”C/hrノ昇温速度テ1030
℃迄昇温し、1030”Cテ20時間保持して二次再結
晶を完了させ、ついて1200°Cで20時間保持して
純1ヒ処理を施した。得られた製品の磁気特性は次のと
おりてあった。
第1表 製品の磁気特性は第2表に示す通りであった。この結果
より、2つの冷延工程の内少なくとも1−)の冷延工程
を直径の大きいワークロールで行うことがより効果的で
あることが分る。
第2表 実施例2 重量%で、C: 0.05%、S i : 3.3%、
Mn : 0.15%、酸可溶性1 :0.027%、
N : 0.007%、残部Feおよび不可避的不純物
からなる1、6mm厚の熱延板を、1120℃で2分間
焼鈍後、熱延方向に圧下率50%で冷間圧延した後、上
記冷間圧延と直交する方向に圧下率50%で交叉冷間圧
延した。その後、湿水素雰囲気中で脱炭を兼ね、800
℃で210秒間焼鈍し、焼鈍分離剤を塗布した後仕上焼
鈍を行った。冷間圧延時に50 m mmと270mm
の直径のワークロールを用い冷延スケジュールを変えた
。得られた〔発明の効果〕 本発明は、以上述べたように現在の最高レベルの一方向
性電磁鋼板と同等の磁束密度を持つ二方向性電磁鋼板を
安定して製造することができるので、その工業的効果は
甚大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、冷間圧延時のワークロールの直径と製品の磁
束密度(B、値)の関係を示す図であり、第2図は、冷
間圧延時のワークロールの直径50IIIIIl(図面
(a))と400m+*(同図(b))の製品の二次再
結晶の方位分布を示す(200)極点図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量でSi:0.8〜6.7%、酸可溶性Al:0.0
    08〜0.048%、N≦0.010%、残部Feおよ
    び不可避的不純物からなる熱延板もしくは薄鋳片を、必
    要に応じて焼鈍し、次いで圧下率40〜80%で冷間圧
    延し、更に上記冷間圧延と交叉する方向に圧下率30〜
    70%で冷間圧延し、一次再結晶焼鈍後、焼鈍分離剤を
    塗布し、二次再結晶と純化を目的とした仕上焼鈍を行う
    二方向性電磁鋼板の製造方法において、上記冷間圧延を
    直径が150mm以上のワークロールで行うことを特徴
    とする磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法。
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EP91303278A EP0452153B1 (en) 1990-04-12 1991-04-12 Process for manufacturing double oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density
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