JPH0811809B2 - 磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH0811809B2 JPH0811809B2 JP3204419A JP20441991A JPH0811809B2 JP H0811809 B2 JPH0811809 B2 JP H0811809B2 JP 3204419 A JP3204419 A JP 3204419A JP 20441991 A JP20441991 A JP 20441991A JP H0811809 B2 JPH0811809 B2 JP H0811809B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁束密度が極めて高
く、鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
く、鉄損が低い無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、小型回転機用磁芯材料としての無
方向性電磁鋼板に対する品質向上の要求は、省エネルギ
ーの観点から益々強くなってきている。電磁鋼板製造メ
ーカーの側においても、この要求に応えるべく鋭意無方
向性電磁鋼板の磁気特性の向上のための研究開発が進め
られてきており、工業的には、ＪＩＳに規定されている
数々の所謂低級グレードの無方向性電磁鋼板が製造され
ている。
方向性電磁鋼板に対する品質向上の要求は、省エネルギ
ーの観点から益々強くなってきている。電磁鋼板製造メ
ーカーの側においても、この要求に応えるべく鋭意無方
向性電磁鋼板の磁気特性の向上のための研究開発が進め
られてきており、工業的には、ＪＩＳに規定されている
数々の所謂低級グレードの無方向性電磁鋼板が製造され
ている。
【０００３】この種の低級グレードの無方向性電磁鋼板
の製造プロセスにおいて、鉄損値が低い製品を得るため
には、従来、鋼をその溶製段階で高純化する、鋼中のＳ
ｉ含有量を多くする、仕上焼鈍において温度・時間を十
分に採る等の手段が採られてきた。
の製造プロセスにおいて、鉄損値が低い製品を得るため
には、従来、鋼をその溶製段階で高純化する、鋼中のＳ
ｉ含有量を多くする、仕上焼鈍において温度・時間を十
分に採る等の手段が採られてきた。
【０００４】しかしながら、これらの技術的手段による
ときは、製品の鉄損値は低くなるけれども、磁束密度が
低くなるという問題がある。このため、近年要請されて
きている高効率（省エネルギー）化には限界があった。
ときは、製品の鉄損値は低くなるけれども、磁束密度が
低くなるという問題がある。このため、近年要請されて
きている高効率（省エネルギー）化には限界があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術における問題を解決し、鉄損が低くかつ、磁束密度が
高い無方向性電磁鋼板を供給することができる製造方法
を提供することを目的とする。
術における問題を解決し、鉄損が低くかつ、磁束密度が
高い無方向性電磁鋼板を供給することができる製造方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の特徴とする処
は、重量％で、Ｓｉ≦２．５％、Ａｌ≦１．０％かつ、
（Ｓｉ＋２Ａｌ）≦２．５％、残部：Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる溶鋼を、移動更新する冷却体表面によ
って凝固せしめて鋳造薄帯とし、次いで、該当鋳造薄帯
を冷間圧延して所定の厚さ（最終板厚）とした後、仕上
焼鈍する無方向性電磁鋼板の製造方法において、溶鋼を
移動更新する冷却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯
とするに際し、γ→α変態時の鋳造薄帯の冷却速度（Ａ
r3点からＡr1点までの範囲の平均冷却速度）を５０℃／
秒以下とすることを特徴とする磁気特性が極めて優れた
無方向性電磁鋼板の製造方法である。
は、重量％で、Ｓｉ≦２．５％、Ａｌ≦１．０％かつ、
（Ｓｉ＋２Ａｌ）≦２．５％、残部：Ｆｅおよび不可避
的不純物からなる溶鋼を、移動更新する冷却体表面によ
って凝固せしめて鋳造薄帯とし、次いで、該当鋳造薄帯
を冷間圧延して所定の厚さ（最終板厚）とした後、仕上
焼鈍する無方向性電磁鋼板の製造方法において、溶鋼を
移動更新する冷却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯
とするに際し、γ→α変態時の鋳造薄帯の冷却速度（Ａ
r3点からＡr1点までの範囲の平均冷却速度）を５０℃／
秒以下とすることを特徴とする磁気特性が極めて優れた
無方向性電磁鋼板の製造方法である。
【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。発明者等
は、本発明における技術的課題を解決すべく鋭意検討を
重ねた結果、相変態を有する無方向性電磁鋼にあって、
溶鋼から直接的に鋳造薄帯を得るときの薄帯の冷却条件
を適切に採ることによって、仕上焼鈍後の製品における
集合組織を制御することができ、これによって磁束密度
が極めて高く鉄損が良好な（鉄損値が低い）無方向性電
磁鋼板を得ることに成功した。
は、本発明における技術的課題を解決すべく鋭意検討を
重ねた結果、相変態を有する無方向性電磁鋼にあって、
溶鋼から直接的に鋳造薄帯を得るときの薄帯の冷却条件
を適切に採ることによって、仕上焼鈍後の製品における
集合組織を制御することができ、これによって磁束密度
が極めて高く鉄損が良好な（鉄損値が低い）無方向性電
磁鋼板を得ることに成功した。
【０００８】先ず、成分系について説明すると、製品の
機械的特性の向上、磁気的特性、耐錆性等の向上或はそ
の他の目的のために、Ｍｎ，Ｐ，Ｂ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｓ
ｂ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上を鋼中に含有させ
ても本発明の効果は損なわれない。
機械的特性の向上、磁気的特性、耐錆性等の向上或はそ
の他の目的のために、Ｍｎ，Ｐ，Ｂ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｓ
ｂ，Ｓｎ，Ｃｕの１種または２種以上を鋼中に含有させ
ても本発明の効果は損なわれない。
【０００９】Ｃは、０．０５００％以下であれば、本発
明の目的を達することができる。低級グレードの無方向
性電磁鋼板の用途は主として小型回転機であり、磁気特
性の安定という観点からは、無方向性電磁鋼板の使用中
に磁気特性の劣化（磁気時効）を起こさないことが要求
される。
明の目的を達することができる。低級グレードの無方向
性電磁鋼板の用途は主として小型回転機であり、磁気特
性の安定という観点からは、無方向性電磁鋼板の使用中
に磁気特性の劣化（磁気時効）を起こさないことが要求
される。
【００１０】本発明においては、溶鋼を移動更新する冷
却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯とするに際し、
γ→α変態時の鋳造薄帯の冷却速度（Ａr3点からＡr1点
までの範囲の平均冷却速度）を５０℃／秒以下とする冷
却制御を行う（γ処理する）から、炭化物は十分析出凝
集し、従って、磁気時効現象は減少する。而して、磁気
時効を生起せしめないために極低炭素とすることは要求
されず、Ｃ≦０．０５００％であればよい。
却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯とするに際し、
γ→α変態時の鋳造薄帯の冷却速度（Ａr3点からＡr1点
までの範囲の平均冷却速度）を５０℃／秒以下とする冷
却制御を行う（γ処理する）から、炭化物は十分析出凝
集し、従って、磁気時効現象は減少する。而して、磁気
時効を生起せしめないために極低炭素とすることは要求
されず、Ｃ≦０．０５００％であればよい。
【００１１】Ｓは、鋼の溶製段階で不可避的に混入する
元素である。従来、Ｓ≦０．０１００％とすべきであっ
たが、本発明においてはγ処理を施すからＳの無害化が
可能であり、従って、本発明においてはＳ≦０．０２０
％であればよい。
元素である。従来、Ｓ≦０．０１００％とすべきであっ
たが、本発明においてはγ処理を施すからＳの無害化が
可能であり、従って、本発明においてはＳ≦０．０２０
％であればよい。
【００１２】Ｎは、０．０１０％以下であればよい。従
来の無方向性電磁鋼板の製造方法によれば、ＮはＳと同
様にその含有量が多いと、熱間圧延工程におけるスラブ
加熱時に一時再固溶し、熱間圧延中にＡｌＮ等の析出物
を形成し、仕上焼鈍時に再結晶粒の成長を妨げたり製品
が磁化されるときに磁壁の移動を妨げる所謂ピニング効
果を発揮し製品の低鉄損化を妨げる因子となる。従っ
て、Ｎ≦０．００５０％とすべきであるが、本発明にお
いてはγ処理を施すことによってＮの無害化が可能であ
るため、Ｎ≦０．０１０％であればよい。
来の無方向性電磁鋼板の製造方法によれば、ＮはＳと同
様にその含有量が多いと、熱間圧延工程におけるスラブ
加熱時に一時再固溶し、熱間圧延中にＡｌＮ等の析出物
を形成し、仕上焼鈍時に再結晶粒の成長を妨げたり製品
が磁化されるときに磁壁の移動を妨げる所謂ピニング効
果を発揮し製品の低鉄損化を妨げる因子となる。従っ
て、Ｎ≦０．００５０％とすべきであるが、本発明にお
いてはγ処理を施すことによってＮの無害化が可能であ
るため、Ｎ≦０．０１０％であればよい。
【００１３】Ｓｉ，Ａｌは、鋼板の固有抵抗を増大させ
渦流損を低減させるために添加される。Ｃ≦０．０２％
の条件下では、（Ｓｉ＋２Ａｌ）が２．５０％を超える
と、変態を生じなくなるので、（Ｓｉ＋２Ａｌ）≦２．
５０％でなければならない。
渦流損を低減させるために添加される。Ｃ≦０．０２％
の条件下では、（Ｓｉ＋２Ａｌ）が２．５０％を超える
と、変態を生じなくなるので、（Ｓｉ＋２Ａｌ）≦２．
５０％でなければならない。
【００１４】Ｍｎは、その含有量が０．１％より少ない
と製品の加工性が劣化するからまた、Ｓを無害化させる
ために添加される。しかしながら、Ｍｎの添加量が２．
０％を超えると、製品の磁束密度が著しく劣化するから
Ｍｎ≦２．０％でなければならない。
と製品の加工性が劣化するからまた、Ｓを無害化させる
ために添加される。しかしながら、Ｍｎの添加量が２．
０％を超えると、製品の磁束密度が著しく劣化するから
Ｍｎ≦２．０％でなければならない。
【００１５】Ｐは、製品の打ち抜き性を良好ならしめる
ために、０．１％までの範囲内で添加される。Ｐ≦０．
２％であれば、製品の磁気特性の観点からは問題がな
い。
ために、０．１％までの範囲内で添加される。Ｐ≦０．
２％であれば、製品の磁気特性の観点からは問題がな
い。
【００１６】Ｂは、Ｎを無害化させるために添加され
る。Ｎの量とのバランスが必要であるから最大含有量を
０．００５％とする。本発明においてはγ処理を施すか
ら、Ｂの添加の必要性は少ない。
る。Ｎの量とのバランスが必要であるから最大含有量を
０．００５％とする。本発明においてはγ処理を施すか
ら、Ｂの添加の必要性は少ない。
【００１７】次に、本発明の製造プロセス条件につい
て、説明する。従来、相変態を有する無方向性電磁鋼
（以下、変態鋼と略称する）の熱延板を再加熱して変態
させると、結晶粒の方位がランダムとなり、熱延板の結
晶粒径が小さくなるため製品の磁気特性改善には適して
いないと考えられてきており、あまり顧みられなかっ
た。
て、説明する。従来、相変態を有する無方向性電磁鋼
（以下、変態鋼と略称する）の熱延板を再加熱して変態
させると、結晶粒の方位がランダムとなり、熱延板の結
晶粒径が小さくなるため製品の磁気特性改善には適して
いないと考えられてきており、あまり顧みられなかっ
た。
【００１８】このことは、溶鋼を移動更新する冷却体表
面によって凝固せしめて鋳造薄帯とする過程を含む無方
向性電磁鋼板の製造プロセスにおいても同様であった。
しかし、発明者等は鋭意研究を進めた結果、鋳造薄帯の
冷却変態時（γ→α）における冷却速度を制御すること
によって、未だその理由は必ずしも明らかではないが、
最終製品における集合組織が著しく改善されることを発
見した。
面によって凝固せしめて鋳造薄帯とする過程を含む無方
向性電磁鋼板の製造プロセスにおいても同様であった。
しかし、発明者等は鋭意研究を進めた結果、鋳造薄帯の
冷却変態時（γ→α）における冷却速度を制御すること
によって、未だその理由は必ずしも明らかではないが、
最終製品における集合組織が著しく改善されることを発
見した。
【００１９】而して、本発明によれば、仕上焼鈍時の条
件を従来の焼鈍条件におけるよりも高温にし時間を長く
して粒成長させ製品の鉄損を改善しても、磁束密度が低
くなることはない。
件を従来の焼鈍条件におけるよりも高温にし時間を長く
して粒成長させ製品の鉄損を改善しても、磁束密度が低
くなることはない。
【００２０】また、本発明においては、溶鋼を移動更新
する冷却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯とすると
きの冷却速度が低いから、α相での溶解度が小さい不純
物の析出が十分に行われ、仕上焼鈍時の結晶粒成長を妨
げなくなり（不純物の無害化）、従来の条件で仕上焼鈍
しても鉄損値が低く磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を
得ることができる。
する冷却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯とすると
きの冷却速度が低いから、α相での溶解度が小さい不純
物の析出が十分に行われ、仕上焼鈍時の結晶粒成長を妨
げなくなり（不純物の無害化）、従来の条件で仕上焼鈍
しても鉄損値が低く磁束密度が高い無方向性電磁鋼板を
得ることができる。
【００２１】本発明の製造プロセス条件について、さら
に詳細に説明する。本発明における鋳造薄帯の制御冷却
は、溶鋼を鋳造して直接的に薄帯（３．５〜０．５mm厚
さ）とするときの冷却速度を制御するものであるから、
鋳造薄帯をＡr3点からＡr1点までの間５０℃／秒以下の
冷却速度で冷却する手段として、鋳造薄帯の保温装置或
は軽度の加熱装置の配備を伴うことが好ましい。
に詳細に説明する。本発明における鋳造薄帯の制御冷却
は、溶鋼を鋳造して直接的に薄帯（３．５〜０．５mm厚
さ）とするときの冷却速度を制御するものであるから、
鋳造薄帯をＡr3点からＡr1点までの間５０℃／秒以下の
冷却速度で冷却する手段として、鋳造薄帯の保温装置或
は軽度の加熱装置の配備を伴うことが好ましい。
【００２２】また、鋳造薄帯をＡr3点＋５０℃以上の高
温域で巻き取ってストリップコイルとしたものを保温す
ることによって、Ａr3点からＡr1点までの間５０℃／秒
以下の冷却速度で鋳造薄帯を冷却するようにしてもよ
い。さらに、鋳造薄帯を一旦室温までかなり速く冷却し
ておいて、再度γ域まで加熱した後、Ａr3点からＡr1点
までの間５０℃／秒以下の冷却速度で制御冷却するよう
にしてもよいが、製造コストの面で不利となる。
温域で巻き取ってストリップコイルとしたものを保温す
ることによって、Ａr3点からＡr1点までの間５０℃／秒
以下の冷却速度で鋳造薄帯を冷却するようにしてもよ
い。さらに、鋳造薄帯を一旦室温までかなり速く冷却し
ておいて、再度γ域まで加熱した後、Ａr3点からＡr1点
までの間５０℃／秒以下の冷却速度で制御冷却するよう
にしてもよいが、製造コストの面で不利となる。
【００２３】
【００２４】
【表１】
【００２５】上記表１の成分の溶鋼（残部Ｆｅおよび不
可避的不純物からなる珪素スラブ）を移動更新する冷却
体表面にて凝固せしめて直接２．５mmの鋼帯を得たが、
Ａr3＋５０℃からＡr1−５０℃間を次の条件で冷却し
た。平均冷却速度を５００℃／秒（常温水を掛けて冷
却）、５０℃／秒（空冷）、１０℃／秒（巻き取ら
ず冷却時に保温カバー使用）、１℃／秒（Ａr3＋５０
℃以上で巻き取りそのまま冷却）、０．０７℃／秒
（Ａr3＋５０℃以上で巻き取り保温カバーを掛けて冷
却）。その後、酸洗を施し、０．５０mmの厚みに冷間圧
延をした。冷間圧延された鋼板を脱脂し、連続焼鈍炉に
て、８００℃で３０秒焼鈍した。その後、磁気特性（Ｌ
＋Ｃの平均、Ｌ：圧延方向，Ｃ：Ｌの９０°方向）を測
定した。これらの値を、比較法であるａ）熱延板焼鈍無
し、ｂ）熱延８００℃巻き取り後２時間保定のいわゆる
自己焼鈍（特開昭５４−７６４２２号）材、ｃ）ａ）材
を９２５℃で１５０秒の連続熱延板焼鈍した材料と比較
し、表２に示す。
可避的不純物からなる珪素スラブ）を移動更新する冷却
体表面にて凝固せしめて直接２．５mmの鋼帯を得たが、
Ａr3＋５０℃からＡr1−５０℃間を次の条件で冷却し
た。平均冷却速度を５００℃／秒（常温水を掛けて冷
却）、５０℃／秒（空冷）、１０℃／秒（巻き取ら
ず冷却時に保温カバー使用）、１℃／秒（Ａr3＋５０
℃以上で巻き取りそのまま冷却）、０．０７℃／秒
（Ａr3＋５０℃以上で巻き取り保温カバーを掛けて冷
却）。その後、酸洗を施し、０．５０mmの厚みに冷間圧
延をした。冷間圧延された鋼板を脱脂し、連続焼鈍炉に
て、８００℃で３０秒焼鈍した。その後、磁気特性（Ｌ
＋Ｃの平均、Ｌ：圧延方向，Ｃ：Ｌの９０°方向）を測
定した。これらの値を、比較法であるａ）熱延板焼鈍無
し、ｂ）熱延８００℃巻き取り後２時間保定のいわゆる
自己焼鈍（特開昭５４−７６４２２号）材、ｃ）ａ）材
を９２５℃で１５０秒の連続熱延板焼鈍した材料と比較
し、表２に示す。
【００２６】
【表２】
【００２７】最終焼鈍後の金相写真を図１および図２に
示す。
示す。
【００２８】同一ヒートで最終焼鈍条件が同じにも関わ
らず、最終焼鈍後の結晶粒サイズがγ処理した材料が大
きい（図は材料４についてγ処理が（平均冷却速度５
００℃／秒）を図１に、γ処理（０．０７℃／秒）を
図２に示した。）。
らず、最終焼鈍後の結晶粒サイズがγ処理した材料が大
きい（図は材料４についてγ処理が（平均冷却速度５
００℃／秒）を図１に、γ処理（０．０７℃／秒）を
図２に示した。）。
【００２９】このように本発明の方法を用いると、磁束
密度、鉄損ともに優れた無方向性電磁鋼板の製造が可能
である。
密度、鉄損ともに優れた無方向性電磁鋼板の製造が可能
である。
【００３０】
【発明の効果】本発明によれば、鉄損が低くかつ、磁束
密度が高い無方向性電磁鋼板を安定して製造することが
でき、省エネルギー、電気機器の小型化の面で大きな効
果を奏する。
密度が高い無方向性電磁鋼板を安定して製造することが
でき、省エネルギー、電気機器の小型化の面で大きな効
果を奏する。
【図１】比較材（平均冷却速度が５００℃／秒）の最終
製品の結晶組織を示す写真である。
製品の結晶組織を示す写真である。
【図２】本発明材（平均冷却速度が０．０７℃／秒）の
最終製品の結晶組織を示す写真である。
最終製品の結晶組織を示す写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、 Ｓｉ≦２．５％、 Ａｌ≦１．０％ かつ、 （Ｓｉ＋２Ａｌ）≦２．５％、 残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる溶鋼を、移動
更新する冷却体表面によって凝固せしめて鋳造薄帯と
し、次いで、該当鋳造薄帯を冷間圧延して所定の厚さと
した後、仕上焼鈍する無方向性電磁鋼板の製造方法にお
いて、溶鋼を移動更新する冷却体表面によって凝固せし
めて鋳造薄帯とするに際し、γ→α変態時の鋳造薄帯の
冷却速度（Ａr3点からＡr1点までの範囲の平均冷却速
度）を５０℃／秒以下とすることを特徴とする磁気特性
が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204419A JPH0811809B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| DE69230239T DE69230239T2 (de) | 1991-08-14 | 1992-08-13 | Verfahren zur Herstellung eines nichtorientierenten Elektrostahlblechs mit guten magnetischen Eigenschaften |
| KR1019920014546A KR960011799B1 (ko) | 1991-08-14 | 1992-08-13 | 무방향성 전기 강판의 제조 방법 |
| EP92113814A EP0527495B1 (en) | 1991-08-14 | 1992-08-13 | Method of producing non-oriented electrical steel sheet having good magnetic properties |
| AT92113814T ATE186333T1 (de) | 1991-08-14 | 1992-08-13 | Verfahren zur herstellung eines nichtorientierenten elektrostahlblechs mit guten magnetischen eigenschaften |
| US08/213,999 US5421912A (en) | 1991-08-14 | 1994-03-15 | Method of producing non-oriented electrical steel sheet having good magnetic properties |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204419A JPH0811809B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543937A JPH0543937A (ja) | 1993-02-23 |
| JPH0811809B2 true JPH0811809B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=16490232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204419A Expired - Fee Related JPH0811809B2 (ja) | 1991-08-14 | 1991-08-14 | 磁気特性が極めて優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY134786A (en) * | 2001-09-14 | 2007-12-31 | Nucor Corp | Casting steel strip |
| CN116673325B (zh) * | 2023-06-07 | 2026-04-07 | 烟台先进材料与绿色制造山东省实验室 | 无取向硅钢极薄带的制备方法、系统、电子设备及介质 |
-
1991
- 1991-08-14 JP JP3204419A patent/JPH0811809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0543937A (ja) | 1993-02-23 |
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