JPH0774387B2 - 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Info
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- JPH0774387B2 JPH0774387B2 JP2103181A JP10318190A JPH0774387B2 JP H0774387 B2 JPH0774387 B2 JP H0774387B2 JP 2103181 A JP2103181 A JP 2103181A JP 10318190 A JP10318190 A JP 10318190A JP H0774387 B2 JPH0774387 B2 JP H0774387B2
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- Japan
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- magnetic flux
- flux density
- steel sheet
- electrical steel
- annealing
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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。
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、小型静止器の分野では一般
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。
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、小型静止器の分野では一般
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。
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。
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。
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｝＜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。
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｝＜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（B8）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。
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（B8）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（B8）は、特公昭40−1564
4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。
4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。
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。
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。
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。
本発明は上記課題を解決するために、重量でSi:0.8〜6.
7％、酸可溶性Al:0.008〜0.048％、Ｎ≦0.010％、残部F
e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、そのまゝもしくは焼鈍した後圧下率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
二方向性電磁鋼板の製造方法を提供するものである。
7％、酸可溶性Al:0.008〜0.048％、Ｎ≦0.010％、残部F
e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、そのまゝもしくは焼鈍した後圧下率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
二方向性電磁鋼板の製造方法を提供するものである。
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。
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。
＞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｛110｝＜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。
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｛110｝＜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％、Si:3.3％、酸可溶性Al:0.028％、N:0.007％
残部Fe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55％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60mm,100mm,150mm,270
mm,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MgOを主成
分とする焼鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を施した。
残部Fe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55％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60mm,100mm,150mm,270
mm,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MgO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（B8）の
関係を示す。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150mm以上で、磁束密度（B8値）が1.90T
esla以上の高い磁束密度の製品となる。
関係を示す。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150mm以上で、磁束密度（B8値）が1.90T
esla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490m
m（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｛110｝＜uvw＞方位の発達を抑制することができ
ることが分る。
m（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｛110｝＜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。
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。
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態様に従い、
説明する。
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。
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、改善効果はないので、上限を6.7％とした。Si含有
量を増加すると脆化が著しく、4.5％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 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。
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、改善効果はないので、上限を6.7％とした。Si含有
量を増加すると脆化が著しく、4.5％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 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Alは、AlN,（Al,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0.
008〜0.048％、望ましくは0.018〜0.036％を限定範囲と
する。Ｎは、0.010％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、M
n,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。
インヒビターを形成する。製品の磁束密度が高くなる0.
008〜0.048％、望ましくは0.018〜0.036％を限定範囲と
する。Ｎは、0.010％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、M
n,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。
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。
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。
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150mm以上に規定することである。
を150mm以上に規定することである。
冷間圧延後の材料は、一次再結晶を目的として750〜100
0℃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。
0℃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を主成分として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目的と
する。
仕上焼鈍を行う。仕上焼鈍は二次再結晶と純化を目的と
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、その後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。
晶と純化を分離し、950〜1100℃の温度域で二次再結晶
させ、その後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１ 重量％で、C:0.04％、Si:3.0％、Mn:0.1％、酸可溶性A
l: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℃で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の
直径を50mm,270mmとした。これらの冷延板を、脱炭を兼
ねるために湿水素雰囲気中で800℃で90秒一次再結晶焼
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30℃/hrの昇温速度で1030℃迄昇温
し、1030℃で20時間保持して二次再結晶を完了させ、つ
いで1200℃で20時間保持して純化処理を施した。得られ
た製品の磁気特性は次のとおりであった。
l: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℃で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の
直径を50mm,270mmとした。これらの冷延板を、脱炭を兼
ねるために湿水素雰囲気中で800℃で90秒一次再結晶焼
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30℃/hrの昇温速度で1030℃迄昇温
し、1030℃で20時間保持して二次再結晶を完了させ、つ
いで1200℃で20時間保持して純化処理を施した。得られ
た製品の磁気特性は次のとおりであった。
実施例２ 重量で、C:0.05％、Si:3.3％、Mn:0.15％、酸可溶性Al:
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50mm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つ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。
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50mm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つ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。
〔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。
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。
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（B8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50mm（図面
（ａ））と400mm（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。
束密度（B8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50mm（図面
（ａ））と400mm（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)
- 【請求項１】重量でSi: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、そのまゝもしくは焼
鈍した後圧下率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。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103181A JPH0774387B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法 |
| DE69129130T DE69129130T2 (de) | 1990-04-12 | 1991-04-12 | Verfahren zum Herstellen doppeltorientierter Elektrobleche mit hoher magnetischer Flussdichte |
| KR1019910005878A KR930010323B1 (ko) | 1990-04-12 | 1991-04-12 | 고자속밀도를 가지고 있는 이방향성 전자강판의 제조방법 |
| EP91303278A EP0452153B1 (en) | 1990-04-12 | 1991-04-12 | Process for manufacturing double oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density |
| US08/034,615 US5346559A (en) | 1990-04-12 | 1993-03-19 | Process for manufacturing double oriented electrical steel sheet having high magnetic flux density |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2103181A JPH0774387B2 (ja) | 1990-04-20 | 1990-04-20 | 磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042722A JPH042722A (ja) | 1992-01-07 |
| JPH0774387B2 true JPH0774387B2 (ja) | 1995-08-09 |
Family
ID=14347341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2103181A Expired - Lifetime JPH0774387B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-20 | 磁束密度の高い二方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116200661B (zh) * | 2023-01-04 | 2025-04-18 | 广东电网有限责任公司 | 一种立方双取向硅钢及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5679936A (en) * | 1979-12-05 | 1981-06-30 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Leakage detecting method |
| JPS56137240A (en) * | 1980-03-31 | 1981-10-27 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | Detecting system of water-leaking location |
| JPS5958300A (ja) * | 1982-09-27 | 1984-04-03 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 流体輸送管の漏出個所検出方法 |
-
1990
- 1990-04-20 JP JP2103181A patent/JPH0774387B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042722A (ja) | 1992-01-07 |
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