JPH075985B2

JPH075985B2 - 鉄損特性及び低磁場での磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH075985B2
Application number: JP63041837A
Authority: JP
Inventors: 昭彦西本; 佳弘細谷; 邦和冨田; 俊明占部; 正治実川
Original assignee: 日本鋼管株式会社
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1995-01-25
Anticipated expiration: 2010-01-25
Also published as: JPH01219125A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は鉄損特性及び低磁場での磁束密度の優れた無方
向性電磁鋼板の製造方法に関する。

〔従来の技術及び解決すべき課題〕

電磁鋼板の製造工程において、鋼板に歪が付与された場
合、格子欠陥或いは格子の歪による内部応力の蓄積によ
つて最終的な磁気特性、特に鉄損値が劣化することは一
般的な傾向として良く知られている。これは、格子欠陥
或いは内部応力によつて、磁化過程において磁壁移動が
阻害されるためである。

しかし、bcc構造を有する鉄系の軟磁性材料（Si鋼板
等）においては、正の磁気歪特性を有するため、鋼板表
層部に引張りの残留応力を付与することによつて、表層
部の磁壁移動が容易になり、鉄損が低下するとともに、
残留応力の存在そのものによつて磁気特性も改善され
る。

このような歪の付与は、下地鋼板より低い熱膨張係数を
有する絶縁被膜をコーテイングして最終的な焼付け焼鈍
をすることによりなされるのが一般的で、方向性Si鋼板
においては鉄損低下のための有力な手段であり、また、
無方向性Si鋼板については、例えば特開昭56-55574号公
報、特開昭58-110679号公報等に開示されている。

このような技術に対し、再結晶焼鈍工程において鋼板に
引張り歪を付与するという方法が特開昭55-85630号公報
において提案されている。この技術は、焼鈍過程におい
て焼鈍温度によつて規定される下記範囲の伸び率（引張
り歪）を鋼帯に付与することを骨子としている。

0.0035T−3.8≦logR≦−0.0035T−2.8 この提案によれば、鉄損改善のために最適な伸び率は高
温焼鈍程大きくなるというものである。しかし、本発明
者等の検討によれば、磁気特性を向上させるために焼鈍
過程において付与すべき引張り歪の最適条件は、焼鈍温
度には関係なく、しかも、上記提案では付与する歪量が
過剰であり、十分な磁気特性の改善が図れないことが判
つた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような問題に鑑み、焼鈍過程において付与
すべき引張り歪の最適値は、焼鈍温度に関係なく常に一
定であり、しかも上記従来技術において規定される領域
よりも低い領域に存在すること、さらに、このような低
い領域の引張り歪を付与することにより鉄損特性の改善
だけでなく低磁場での磁束密度を効果的に改善できるこ
とを見出し、本発明を完成させたものである。

すなわち、本発明の特徴は以下の通りである。

（１）１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延
によって最終板厚としたSi含有量が1.0〜4.0wt％の鋼板
を最終焼鈍するに当り、鋼板のSi含有量に応じ、鋼板を
下記最高加熱温度Ｔ（℃）で焼鈍するとともに、 1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050 焼鈍中、ユニット張力の制御により鋼板に0.05〜0.15％
の伸び変形を付与することを特徴とする鉄損特性及び低
磁場での磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法。

（２）１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延
によって最終板厚としたSi含有量が1.0〜4.0wt％の鋼板
を最終焼鈍するに当り、鋼板のSi含有量に応じ、鋼板を
下記最高加熱温度Ｔ（℃）で焼鈍するとともに、ユニッ
ト張力σ（kg f/mm²）を最高加熱温度Ｔ（℃）との関係
で下記条件を満足するよう制御することにより鋼板に0.
05〜0.15％の伸び変形を付与することを特徴とする鉄損
得性及び低磁場での磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法。

1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 −0.0025T＋2.38≦σ≦−0.0025T＋2.58 但し、σ≧0.10 1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 −0.0034T＋3.22≦σ≦−0.0034T＋3.42 但し、σ≧0.10 2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050 −0.0017T＋1.80≦σ≦−0.0017T＋2.00 但し、σ≧0.10 以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説明する。

本発明は、１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間
圧延によって最終板厚としたSi:1.0〜4.0wt％のSi鋼板
を最終焼鈍するに当り、鉄損得性及び低磁場での磁束密
度の改善を目的として、鋼板のSi含有量に応じ、鋼板を
下記最高加熱温度Ｔ（℃）で焼鈍するとともに、 1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050 焼鈍中、ユニット張力の制御により鋼板に0.05〜0.15％
の伸び変形を付与する。

このような張力付与効果は、主として鋼板の長手方向に
対する磁気特性改善に対して顕著である。これは、bcc
構造を有する鉄系磁性材料における磁歪の悪影響が軽減
されること、及び微小な張力を付加することに伴う磁区
の細分化によって鉄損得性及び低磁場での磁束密度が改
善されることによるものと考えられ、その効果は、主と
して冷却時にキュリー点を経て常磁性から強磁性に変態
する過程で発揮されるものと考えられる。そして、本発
明者等は、この張力付与によって鉄損得性及び低磁場で
の磁束密度の改善が認められるのは、焼鈍温度に拘りな
く、略0.1±0.05％の伸び変形が付与された場合に限ら
れることを見い出した。

第１図は最終焼鈍における鋼板の伸び変形が鉄損特性及
び低磁場での磁束密度（B₃）に及ぼす影響を、Si含有量
の異なるSi鋼板（第１表中の鋼（２）、（３）、（５）
について調べたもので、Si含有量及び焼鈍温度に拘りな
く、伸び変形が0.1±0.05％の範囲において良好な磁気
特性改善効果が示されている。

ここで、伸び変形が0.05％未満では、歪付与による効果
が十分に期待できず、加えて張力が低く過ぎるため通板
上も問題を生じる。一方、0.15％を超えると、内部応力
及び格子欠陥が過度に導入されることによって、磁気特
性（鉄損特性及び低磁場での磁束密度）のレベル自体が
劣化する。このように本発明は、鋼板に比較的小さい伸
び変形を与えることによって鉄損特性及び低磁場での磁
束密度の改善を効果的に図ることができる。

なお、焼鈍加熱温度の限定理由については後述する。

本発明の実施には、低張力通板が可能な水平型連続焼鈍
ラインが主として用いられ、ライン内の張力付与によっ
て塑性変形が起こるのは最高加熱温度時である。そし
て、上記0.1±0.05％の伸び変形を得るためには鋼組成
と加熱温度に応じ張力を所定条件で付与する必要があ
る。

第２図は、水平型連続焼鈍炉内のユニット張力と鋼板の
鉄損特性及び低磁場での磁束密度（B₃）との関係を、Si
含有量の異なるSi鋼板（第１表中の鋼（２）、（３）、
（５））について調べたもので、図中矢印の箇所が伸び
変形：略0.1％が得られる張力である。

第３図は、上記Si鋼板において適正な張力および加熱温
度の範囲を示したものである。これらの実験の結果か
ら、上記張力σは、Si含有量に応じ加熱温度の関数とし
て規定できること、及び加熱温度もSi含有量に応じ適正
な範囲があることが判った。

すなわち、炉内ユニット張力σ（kg f/mm²）及び焼鈍加
熱温度は、次のように調整される必要がある。

（１）1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 −0.0025T＋2.38≦σ≦−0.0025T＋2.58 但し、σ≧0.10 （２）1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 −0.0034T＋3.22≦σ≦−0.0034T＋3.42 但し、σ≧0.10 （３）2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050 −0.0017T＋1.80≦σ≦−0.0017T＋2.00 但し、σ≧0.10 上記張力範囲は、第２図等に基づき鉄損値が最低となり
且つ低磁場での磁束密度が最高となる張力を基準として
±0.1kg f/mm²の範囲をとったもので、これにより伸び
変形:0.05〜0.15％を確保することができる。なお、張
力σが0.10kg f/mm²未満では、張力の付与効果が全く期
待できない。

また、焼鈍加熱温度については、各Siレベルの下限温度
を下回ると、十分なフェライト粒成長が起こらず、磁気
特性のレベル自体が低くなる。一方、各Siレベルの上限
温度を上回ると、通板上の問題に加えて、フェライト粒
が過度に粗大化し、逆に鉄損の増大を招く。

なお、本発明が対象とするSi鋼板は1.0〜4.0wt％のSiを
含有している。Siは、1.0wt％未満では固有抵抗の低下
により十分な低鉄損値が得られない。一方、4.0wt％を
超えると冷間加工性が著しく悪くなる。

〔実施例〕

第１表の組成の鋼の冷延鋼板を第２表の条件で最終焼鈍
し、無方向性電磁鋼板を得た。得られた鋼板の磁気特性
を第２表に合せて示す。

同表から判るように、本発明法により焼鈍中の鋼板に所
定の伸び変形を付与することにより、鉄損特性及び低磁
場での磁束密度が効果的に向上している。

【図面の簡単な説明】

第１図は最終焼鈍時の鋼板の伸び変形量が鉄損及び磁束
密度B₃に及ぼす影響を示したものである。第２図は最終
焼鈍時の焼鈍炉内ユニット張力と鉄損及び磁束密度B₃と
の関係を示したものである。第３図は最終焼鈍時におけ
る張力と加熱温度の適正範囲を示すものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者占部俊明東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者実川正治東京都千代田区丸の内１丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (56)参考文献特開昭58−120733（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−96227（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−85630（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷
間圧延によって最終板厚としたSi含有量が1.0〜4.0wt％
の鋼板を最終焼鈍するに当り、鋼板のSi含有量に応じ、
鋼板を下記最高加熱温度Ｔ（℃）で焼鈍するとともに、
焼鈍中、ユニット張力の制御により鋼板に0.05〜0.15％
の伸び変形を付与することを特徴とする鉄損特性及び低
磁場での磁束密度の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法。 1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050
【請求項２】１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷
間圧延によって最終板厚としたSi含有量が1.0〜4.0wt％
の鋼板を最終焼鈍するに当り、鋼板のSi含有量に応じ、
鋼板を下記最高加熱温度Ｔ（℃）で焼鈍するとともに、
ユニット張力σ（kg f/mm²）を最高加熱温度Ｔ（℃）と
の関係で下記条件を満足するよう制御することにより鋼
板に0.05〜0.15％の伸び変形を付与することを特徴とす
る鉄損特性及び低磁場での磁束密度の優れた無方向性電
磁鋼板の製造方法。 1.0wt％≦Si＜1.5wt％の場合 800≦Ｔ≦950 −0.0025T＋2.38≦σ≦−0.0025T＋2.58 但し、σ≧0.10 1.5wt％≦Si＜2.0wt％の場合 800≦Ｔ≦980 −0.0034T＋3.22≦σ≦−0.0034T＋3.42 但し、σ≧0.10 2.0wt％≦Si≦4.0wt％の場合 870≦Ｔ≦1050 −0.0017T＋1.80≦σ≦−0.0017T＋2.00 但し、σ≧0.10