JPH08188824A - 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH08188824A JPH08188824A JP7000894A JP89495A JPH08188824A JP H08188824 A JPH08188824 A JP H08188824A JP 7000894 A JP7000894 A JP 7000894A JP 89495 A JP89495 A JP 89495A JP H08188824 A JPH08188824 A JP H08188824A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明により、Ｂ8 １．９５Ｔ以上の超高磁
束密度を有する一方向性電磁鋼板を工業的に安定生産す
ることができる。 【構成】 重量比で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：２．
５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、Ｓおよび
Ｓｅのうちから選んだ１種又は２種の合計：０．００１
〜０．０４０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６
５％、Ｎ：０．００３０〜０．０１５０％を基本成分と
し、残余はＦｅおよび不可避的不純物よりなる一方向性
電磁鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施し、１回あるいは２回
以上あるいは中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を実
施し、脱炭焼鈍した後、最終仕上焼鈍を施して一方向性
電磁鋼板を製造する方法において、素材の組成成分にＢ
ｉを０．０００５〜０．０５％を含有させ、最終板厚ま
で圧延されたストリップを脱炭焼鈍する前に、Ｐ H2 O
／Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気中で７００℃以上の温度
域へ１００℃/sの加熱速度により加熱処理することを特
徴とする、極めて高い磁束密度を有する一方向性電磁鋼
板の製造方法。
束密度を有する一方向性電磁鋼板を工業的に安定生産す
ることができる。 【構成】 重量比で、Ｃ：０．１０％以下、Ｓｉ：２．
５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、Ｓおよび
Ｓｅのうちから選んだ１種又は２種の合計：０．００１
〜０．０４０％、酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６
５％、Ｎ：０．００３０〜０．０１５０％を基本成分と
し、残余はＦｅおよび不可避的不純物よりなる一方向性
電磁鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施し、１回あるいは２回
以上あるいは中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を実
施し、脱炭焼鈍した後、最終仕上焼鈍を施して一方向性
電磁鋼板を製造する方法において、素材の組成成分にＢ
ｉを０．０００５〜０．０５％を含有させ、最終板厚ま
で圧延されたストリップを脱炭焼鈍する前に、Ｐ H2 O
／Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気中で７００℃以上の温度
域へ１００℃/sの加熱速度により加熱処理することを特
徴とする、極めて高い磁束密度を有する一方向性電磁鋼
板の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２．５〜４．０％のＳ
ｉを含み、トランス等の鉄心に用いられる｛１１０｝
〈００１〉方位すなわちゴス方位を高度に発達させた高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法を提供するもので
ある。
ｉを含み、トランス等の鉄心に用いられる｛１１０｝
〈００１〉方位すなわちゴス方位を高度に発達させた高
磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法を提供するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、一方向性電磁鋼板の磁気特性は
鉄損特性と励磁特性の両方で評価される。励磁特性を高
めることは設計磁束密度を高める機器の小型化に有効で
ある。一方鉄損特性を少なくすることは、電気機器とし
て使用する際、熱エネルギーとして失われるものを少な
くし、消費電力を節約できる点で有効である。さらに、
製品の結晶粒の〈１００〉軸を圧延方向に揃えること
は、磁化特性を高め、鉄損特性も低くすることができ、
近年特にこの面で多くの研究が重ねられ、様々な製造技
術が開発された。
鉄損特性と励磁特性の両方で評価される。励磁特性を高
めることは設計磁束密度を高める機器の小型化に有効で
ある。一方鉄損特性を少なくすることは、電気機器とし
て使用する際、熱エネルギーとして失われるものを少な
くし、消費電力を節約できる点で有効である。さらに、
製品の結晶粒の〈１００〉軸を圧延方向に揃えること
は、磁化特性を高め、鉄損特性も低くすることができ、
近年特にこの面で多くの研究が重ねられ、様々な製造技
術が開発された。
【０００３】たとえば、特公昭４０−１５６４４号公報
に高い磁束密度を得るために、方向性電磁鋼板の製造方
法が開示されている。これは、ＡｌＮ＋ＭｎＳをインヒ
ビターとして機能させ、最終冷延工程における圧下率が
８０％を超える強圧下とする製造である。この方法によ
り二次再結晶粒の｛１１０｝〈００１〉方位の集積度が
高く、Ｂ8 が１．８７０Ｔ以上の高磁束密度を有する方
向性電磁鋼板が得られる。しかし、上記特許に基づく製
品の磁束密度Ｂ8 は１．８８から高々１．９５Ｔ程度で
あり、３％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３Ｔの９５％程
度の値を示しているにすぎない。然るに、近年省エネル
ギー、省資源への社会的要求は益々厳しくなり、一方向
性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への要求も熾烈に
なってきている。
に高い磁束密度を得るために、方向性電磁鋼板の製造方
法が開示されている。これは、ＡｌＮ＋ＭｎＳをインヒ
ビターとして機能させ、最終冷延工程における圧下率が
８０％を超える強圧下とする製造である。この方法によ
り二次再結晶粒の｛１１０｝〈００１〉方位の集積度が
高く、Ｂ8 が１．８７０Ｔ以上の高磁束密度を有する方
向性電磁鋼板が得られる。しかし、上記特許に基づく製
品の磁束密度Ｂ8 は１．８８から高々１．９５Ｔ程度で
あり、３％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３Ｔの９５％程
度の値を示しているにすぎない。然るに、近年省エネル
ギー、省資源への社会的要求は益々厳しくなり、一方向
性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への要求も熾烈に
なってきている。
【０００４】一方、技術的には鉄損低減化の手法とし
て、特公昭５７−２２５２号公報に開示されている鋼板
にレーザ処理を施す方法、さらに特公昭５８−２５６９
号公報に鋼板に機械的な歪みを加える方法等、磁区を細
分化する様々な方法が開示されている。上記の手法によ
り磁区細分化される場合には、磁束密度が高くなればな
るほど鉄損特性は低減する傾向にある。したがって、従
来の一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 をさらに高め、３
％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３Ｔの値に近づける手段
の出現が待たれているのが現状である。
て、特公昭５７−２２５２号公報に開示されている鋼板
にレーザ処理を施す方法、さらに特公昭５８−２５６９
号公報に鋼板に機械的な歪みを加える方法等、磁区を細
分化する様々な方法が開示されている。上記の手法によ
り磁区細分化される場合には、磁束密度が高くなればな
るほど鉄損特性は低減する傾向にある。したがって、従
来の一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 をさらに高め、３
％Ｓｉ鋼の飽和磁束密度２．０３Ｔの値に近づける手段
の出現が待たれているのが現状である。
【０００５】この目標達成のための手段として、特公昭
５８−５０２９５号公報では温度勾配焼鈍法を提案し
た。この方法で始めて安定してＢ8 が１．９５Ｔ以上の
製品が得られるようになった。しかしこの方法は工場サ
イズのコイルフォームで実施する場合、コイルの一端面
から加熱し、他端部は温度勾配をつけるため冷却すると
いう非常に熱エネルギー的損失を伴うため工業生産とし
ては問題点があった。
５８−５０２９５号公報では温度勾配焼鈍法を提案し
た。この方法で始めて安定してＢ8 が１．９５Ｔ以上の
製品が得られるようになった。しかしこの方法は工場サ
イズのコイルフォームで実施する場合、コイルの一端面
から加熱し、他端部は温度勾配をつけるため冷却すると
いう非常に熱エネルギー的損失を伴うため工業生産とし
ては問題点があった。
【０００６】さらに、特開平６−８８１７１号公報では
溶鋼に１００〜５０００ｇ／ＴのＢｉを添加する方法が
開示され、Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得られるよう
になった。しかしこの方法では、工場サイズのコイルフ
ォームで実施する場合、二次再結晶が一部不安定な部分
があり、コイルの全長、全幅に亘り、すべての箇所にお
いて工業的に安定してＢ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得
られないという、問題点を大きくはらんでいる。
溶鋼に１００〜５０００ｇ／ＴのＢｉを添加する方法が
開示され、Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得られるよう
になった。しかしこの方法では、工場サイズのコイルフ
ォームで実施する場合、二次再結晶が一部不安定な部分
があり、コイルの全長、全幅に亘り、すべての箇所にお
いて工業的に安定してＢ8 が１．９５Ｔ以上の製品が得
られないという、問題点を大きくはらんでいる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】以上の従来の製造方法
では、極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向性電磁
鋼板を工業生産としてコイル全長、全幅に亘り安定して
Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品を得ることは困難であり、
本発明はそれを解決する製造方法を提供するものであ
る。
では、極めて磁束密度の高い超高磁束密度一方向性電磁
鋼板を工業生産としてコイル全長、全幅に亘り安定して
Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の製品を得ることは困難であり、
本発明はそれを解決する製造方法を提供するものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記課題を
解決すべく検討を重ねた結果、重量比で、Ｃ：０．１０
％以下、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜
０．３０％、ＳおよびＳｅのうちから選んだ１種又は２
種の合計：０．００１〜０．０４０％、酸可溶性Ａｌ：
０．０１０〜０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０
２００％を基本成分とし、残余はＦｅおよび不可避的不
純物よりなる一方向性電磁鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施
し、１回あるいは２回以上あるいは中間焼鈍をはさむ２
回以上の冷間圧延を実施し、脱炭焼鈍した後、最終仕上
焼鈍を施して一方向性電磁鋼板を製造する方法におい
て、素材の組成成分にＢｉを０．０００５〜０．０５％
含有させ、最終板厚まで圧延されたストリップを脱炭焼
鈍する前に、Ｐ H2 O ／Ｐ H2が０．４以下の雰囲気中
で、１００℃／秒以上の加熱速度で７００℃以上の温度
域へ急速に加熱処理することを特徴とすることにより、
コイルの全長、全幅に亘り工業的に安定してＢ8 が１．
９５Ｔ以上の極めて高い磁束密度をもつ一方向性電磁鋼
板の製造方法が得られることを見い出した。
解決すべく検討を重ねた結果、重量比で、Ｃ：０．１０
％以下、Ｓｉ：２．５〜４．０％、Ｍｎ：０．０２〜
０．３０％、ＳおよびＳｅのうちから選んだ１種又は２
種の合計：０．００１〜０．０４０％、酸可溶性Ａｌ：
０．０１０〜０．０６５％、Ｎ：０．００３０〜０．０
２００％を基本成分とし、残余はＦｅおよび不可避的不
純物よりなる一方向性電磁鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施
し、１回あるいは２回以上あるいは中間焼鈍をはさむ２
回以上の冷間圧延を実施し、脱炭焼鈍した後、最終仕上
焼鈍を施して一方向性電磁鋼板を製造する方法におい
て、素材の組成成分にＢｉを０．０００５〜０．０５％
含有させ、最終板厚まで圧延されたストリップを脱炭焼
鈍する前に、Ｐ H2 O ／Ｐ H2が０．４以下の雰囲気中
で、１００℃／秒以上の加熱速度で７００℃以上の温度
域へ急速に加熱処理することを特徴とすることにより、
コイルの全長、全幅に亘り工業的に安定してＢ8 が１．
９５Ｔ以上の極めて高い磁束密度をもつ一方向性電磁鋼
板の製造方法が得られることを見い出した。
【０００９】加えて、上記の急速加熱処理が、Ｐ H2 O
／Ｐ H2 が０．２以下の非酸化性雰囲気中で加熱処理す
ることにより、さらに極めて高い磁束密度をもつ一方向
性電磁鋼板の製造方法が得られることを見い出した。さ
らに、上記の２つの加熱処理が脱炭焼鈍の昇温段階とし
て取り込むことにより、工程が少ない方法で、極めて高
い磁束密度をもつ一方向性電磁鋼板が得られることを見
い出した。
／Ｐ H2 が０．２以下の非酸化性雰囲気中で加熱処理す
ることにより、さらに極めて高い磁束密度をもつ一方向
性電磁鋼板の製造方法が得られることを見い出した。さ
らに、上記の２つの加熱処理が脱炭焼鈍の昇温段階とし
て取り込むことにより、工程が少ない方法で、極めて高
い磁束密度をもつ一方向性電磁鋼板が得られることを見
い出した。
【００１０】また、以上の製造方法において、成分を重
量比でＳｂ，Ｓｎ，ＣｕおよびＭｏから選ばれる１種又
は２種以上を０．００３〜０．５０％含有することを特
徴とすることにより、さらに極めて高い磁束密度をもつ
一方向性電磁鋼板の製造方法が得られることを見い出し
た。
量比でＳｂ，Ｓｎ，ＣｕおよびＭｏから選ばれる１種又
は２種以上を０．００３〜０．５０％含有することを特
徴とすることにより、さらに極めて高い磁束密度をもつ
一方向性電磁鋼板の製造方法が得られることを見い出し
た。
【００１１】以下に本発明を詳細に説明する。本発明者
は、所謂高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束密度を高め
るべく種々の研究を重ね、窒化アルミニウムを主インヒ
ビターとする一方向性電磁鋼板用素材溶鋼にＢｉを極微
量に添加することにより現在市販されている高磁束密度
一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ程度をは
るかに超える１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度
一方向性電磁鋼板を製造することに成功した。
は、所謂高磁束密度一方向性電磁鋼板の磁束密度を高め
るべく種々の研究を重ね、窒化アルミニウムを主インヒ
ビターとする一方向性電磁鋼板用素材溶鋼にＢｉを極微
量に添加することにより現在市販されている高磁束密度
一方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ程度をは
るかに超える１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度
一方向性電磁鋼板を製造することに成功した。
【００１２】しかし、上記の方法では、工業的に安定し
て１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度一方向性電
磁鋼板を製造することが、非常に困難であった。つま
り、コイルフォームで製造する際、コイルの全長、全幅
において磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ程度をはるかに超え
た１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度一方向性電
磁鋼板を得ることが、非常に困難であった。
て１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度一方向性電
磁鋼板を製造することが、非常に困難であった。つま
り、コイルフォームで製造する際、コイルの全長、全幅
において磁束密度Ｂ8 ＝１．９３Ｔ程度をはるかに超え
た１．９５Ｔ以上、２Ｔにも及ぶ高磁束密度一方向性電
磁鋼板を得ることが、非常に困難であった。
【００１３】これを改善すべく種々の検討を重ねた結
果、脱炭焼鈍前の加熱処理および脱炭焼鈍での昇温中の
雰囲気および加熱速度が、Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の超高
磁束密度を安定して得ることに、大きく寄与することが
判明した。
果、脱炭焼鈍前の加熱処理および脱炭焼鈍での昇温中の
雰囲気および加熱速度が、Ｂ8 が１．９５Ｔ以上の超高
磁束密度を安定して得ることに、大きく寄与することが
判明した。
【００１４】一方向性電磁鋼板は、その製造工程の最終
焼鈍中に二次再結晶を十分に起こさせ、所謂ゴス集合組
織を得ることにより製造できる。このゴス集合組織を得
るためには、一次再結晶粒の成長粗大化を抑制し、圧延
方向に揃った｛１１０｝〈００１〉方位の再結晶粒のみ
をある温度範囲で選択的に成長させる。つまり、二次再
結晶させるような素地を作ってやることが必要である。
そのためには、素材にＭｎＳ，ＡｌＮ，Ｃｕ2 Ｓ等の微
細な析出物が一次再結晶粒の成長の抑制材（インヒビタ
ー）として、均一に分散していなければならない。そこ
で、従来での製造方法は特開平６−８８１７１号公報の
ようにＢｉを添加し均一微細なインヒビター効果を得て
いた。
焼鈍中に二次再結晶を十分に起こさせ、所謂ゴス集合組
織を得ることにより製造できる。このゴス集合組織を得
るためには、一次再結晶粒の成長粗大化を抑制し、圧延
方向に揃った｛１１０｝〈００１〉方位の再結晶粒のみ
をある温度範囲で選択的に成長させる。つまり、二次再
結晶させるような素地を作ってやることが必要である。
そのためには、素材にＭｎＳ，ＡｌＮ，Ｃｕ2 Ｓ等の微
細な析出物が一次再結晶粒の成長の抑制材（インヒビタ
ー）として、均一に分散していなければならない。そこ
で、従来での製造方法は特開平６−８８１７１号公報の
ようにＢｉを添加し均一微細なインヒビター効果を得て
いた。
【００１５】しかし、Ｂｉ金属は、その融点が約２７０
℃ということから、二次再結晶させる１１００℃付近の
高温域ではＢｉが非常に不安定な状態にある。そのた
め、ＡｌＮ等インヒビターの均一微細な状態が高温域で
保持できず、結果として安定して１．９５Ｔ以上の超高
磁束密度が得られないということを発見した。
℃ということから、二次再結晶させる１１００℃付近の
高温域ではＢｉが非常に不安定な状態にある。そのた
め、ＡｌＮ等インヒビターの均一微細な状態が高温域で
保持できず、結果として安定して１．９５Ｔ以上の超高
磁束密度が得られないということを発見した。
【００１６】これを改善するため、本発明者らは、二次
再結晶前での酸化皮膜を制御することで、Ｂｉの不安定
性を補うことに着眼した。つまり、脱炭焼鈍を始める前
の初期の酸化膜をＳｉＯ2 リッチに制御することによ
り、二次再結晶焼鈍中の窒素の吸収、脱窒素を抑制し、
ＡｌＮ等インヒビターの均一微細な状態をできるだけ保
持することを考えた。
再結晶前での酸化皮膜を制御することで、Ｂｉの不安定
性を補うことに着眼した。つまり、脱炭焼鈍を始める前
の初期の酸化膜をＳｉＯ2 リッチに制御することによ
り、二次再結晶焼鈍中の窒素の吸収、脱窒素を抑制し、
ＡｌＮ等インヒビターの均一微細な状態をできるだけ保
持することを考えた。
【００１７】そして、このＳｉＯ2 を制御するため、Ｐ
H2 O ／Ｐ H2 が０．４以下の酸素ポテンシャルの雰囲
気中で加熱処理を短時間で実施することが非常に有効で
あることを突き止めた。つまり、Ｐ H2 O ／Ｐ H2 を
０．４以下の雰囲気中で、７００℃以上の温度域に１０
０℃／秒以上の加熱速度で急速加熱処理することにより
達成できる。加えて、上記の急速加熱処理がＰ H2 O ／
Ｐ H2 を０．２以下の非酸化性雰囲気中で実施すること
も、さらに磁気特性を良好なものにすることを突き止め
た。
H2 O ／Ｐ H2 が０．４以下の酸素ポテンシャルの雰囲
気中で加熱処理を短時間で実施することが非常に有効で
あることを突き止めた。つまり、Ｐ H2 O ／Ｐ H2 を
０．４以下の雰囲気中で、７００℃以上の温度域に１０
０℃／秒以上の加熱速度で急速加熱処理することにより
達成できる。加えて、上記の急速加熱処理がＰ H2 O ／
Ｐ H2 を０．２以下の非酸化性雰囲気中で実施すること
も、さらに磁気特性を良好なものにすることを突き止め
た。
【００１８】
【作用】次に本発明において、鋼組成および製造条件を
前記のように限定した理由を、詳細に説明する。この鋼
成分の限定理由は下記のとおりである。Ｃについての上
限０．１０％は、これ以上多くなると脱炭所要時間が長
くなり、経済的に不利となるので限定した。Ｓｉは鉄損
を良くするために下限を２．５％とするが、多すぎると
冷間圧延の際に割れやすく加工が困難となるので上限を
４．０％とする。
前記のように限定した理由を、詳細に説明する。この鋼
成分の限定理由は下記のとおりである。Ｃについての上
限０．１０％は、これ以上多くなると脱炭所要時間が長
くなり、経済的に不利となるので限定した。Ｓｉは鉄損
を良くするために下限を２．５％とするが、多すぎると
冷間圧延の際に割れやすく加工が困難となるので上限を
４．０％とする。
【００１９】さらに、一方向性電磁鋼板を製造するため
に、通常のインヒビター成分として以下の成分元素を添
加する。Ｍｎ，ＳおよびＳｅは、インヒビターとして硫
化マンガンおよびＭｎＳｅ形成により、補助的インヒビ
ターとして作用させるために、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、ＳおよびＳｅのうちから選んだ１種又は２種の合
計：０．００１〜０．０４０％が必要である。Ｍｎは硫
化マンガン、ＭｎＳｅの適正な分散状態を得るため、
０．０２〜０．３０％に限定した。ＳおよびＳｅのうち
から選んだ１種又は２種の合計は、硫化マンガン、Ｍｎ
Ｓｅの適正な分散状態を得るため、０．００１〜０．０
４０％に限定した。
に、通常のインヒビター成分として以下の成分元素を添
加する。Ｍｎ，ＳおよびＳｅは、インヒビターとして硫
化マンガンおよびＭｎＳｅ形成により、補助的インヒビ
ターとして作用させるために、Ｍｎ：０．０２〜０．３
０％、ＳおよびＳｅのうちから選んだ１種又は２種の合
計：０．００１〜０．０４０％が必要である。Ｍｎは硫
化マンガン、ＭｎＳｅの適正な分散状態を得るため、
０．０２〜０．３０％に限定した。ＳおよびＳｅのうち
から選んだ１種又は２種の合計は、硫化マンガン、Ｍｎ
Ｓｅの適正な分散状態を得るため、０．００１〜０．０
４０％に限定した。
【００２０】さらに、インヒビターとして窒化アルミニ
ウムを利用するため、酸可溶性ＡｌとＮを添加する。酸
可溶性Ａｌは窒化アルミニウムの適正な分散状態を得る
ため０．０１０〜０．０６５％に限定した。Ｎも、窒化
アルミニウムの適正な分散状態を得るため０．００３０
〜０．０２００％に限定した。
ウムを利用するため、酸可溶性ＡｌとＮを添加する。酸
可溶性Ａｌは窒化アルミニウムの適正な分散状態を得る
ため０．０１０〜０．０６５％に限定した。Ｎも、窒化
アルミニウムの適正な分散状態を得るため０．００３０
〜０．０２００％に限定した。
【００２１】また、本発明の特徴であるＢｉは、Ｂｉ：
０．０００５〜０．０５％の極微量の範囲が有効であ
る。０．０００５％未満では磁束密度の向上が僅かであ
り、また、０．０５％超では磁束密度向上の効果が飽和
し、熱延板の端部に割れが生じるので、上限を０．０５
％に限定する。
０．０００５〜０．０５％の極微量の範囲が有効であ
る。０．０００５％未満では磁束密度の向上が僅かであ
り、また、０．０５％超では磁束密度向上の効果が飽和
し、熱延板の端部に割れが生じるので、上限を０．０５
％に限定する。
【００２２】その他、重量でＳｂ，Ｓｎ，ＣｕおよびＭ
ｏから選ばれる１種又は２種以上を０．００３〜０．５
０％添加しても良い。上記範囲外では、適正な析出物の
分散状態が得られないため限定した。次に、上記の溶鋼
を通常の鋳塊鋳造法又は連続鋳造法、熱間圧延によりホ
ットストリップを得る。なお、このホットストリップを
得る際、ストリップ鋳造法も本発明に適用することが可
能である。
ｏから選ばれる１種又は２種以上を０．００３〜０．５
０％添加しても良い。上記範囲外では、適正な析出物の
分散状態が得られないため限定した。次に、上記の溶鋼
を通常の鋳塊鋳造法又は連続鋳造法、熱間圧延によりホ
ットストリップを得る。なお、このホットストリップを
得る際、ストリップ鋳造法も本発明に適用することが可
能である。
【００２３】次に、ＡｌＮ等の析出のために熱延板焼鈍
を行う。この際、９５０〜１２００℃で３０秒〜３０分
の焼鈍を行うことが望ましい。次に、１回あるいは２回
以上あるいは中間焼鈍を含む２回以上の圧延により最終
製品厚のストリップを得る。２回以上の圧延をする際
の、１回目の圧延は圧下率５〜５０％が望ましい。ま
た、２回以上の圧延の間に中間焼鈍を実施する場合には
９５０〜１２００℃で３０秒〜３０分で行うことが望ま
しい。
を行う。この際、９５０〜１２００℃で３０秒〜３０分
の焼鈍を行うことが望ましい。次に、１回あるいは２回
以上あるいは中間焼鈍を含む２回以上の圧延により最終
製品厚のストリップを得る。２回以上の圧延をする際
の、１回目の圧延は圧下率５〜５０％が望ましい。ま
た、２回以上の圧延の間に中間焼鈍を実施する場合には
９５０〜１２００℃で３０秒〜３０分で行うことが望ま
しい。
【００２４】上記圧延において、最終製品厚まで冷延す
る際の最終圧下率は、圧下率８５％以上が望ましい。下
限８５％は、これ以下では｛１１０｝〈００１〉方位が
圧延方向に高い集積度をもつゴス核が得られないからで
ある。なお、この時の冷間圧延方法として、冷間圧延中
に複数回のパスにより各板厚段階を経て最終板厚となる
が、磁気特性を向上させるため、その少なくとも１回以
上の途中板厚段階において鋼板に１００℃以上の温度範
囲で１分以上の時間保持する熱効果を与えても構わな
い。
る際の最終圧下率は、圧下率８５％以上が望ましい。下
限８５％は、これ以下では｛１１０｝〈００１〉方位が
圧延方向に高い集積度をもつゴス核が得られないからで
ある。なお、この時の冷間圧延方法として、冷間圧延中
に複数回のパスにより各板厚段階を経て最終板厚となる
が、磁気特性を向上させるため、その少なくとも１回以
上の途中板厚段階において鋼板に１００℃以上の温度範
囲で１分以上の時間保持する熱効果を与えても構わな
い。
【００２５】以上、最終製品厚まで圧延されたストリッ
プに加熱処理を施す。この加熱処理は酸化皮膜を最適に
形成するため、Ｐ H2 O ／Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気
中で、１００℃／秒以上の加熱速度で７００℃以上の温
度域へ急速加熱を実施しなければならない。Ｐ H2 O ／
Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気中の場合には、ＳｉＯ2の
形成が適正でないので、短時間で焼鈍する必要がある。
この時の加熱速度の下限１００℃／秒は、これ以下で
は、ＳｉＯ2 の形成が適正でなく、後の二次再結晶中に
おいて鋼中のＡｌＮ等が窒素雰囲気の影響を鋼板表面か
ら非常に受けやすくなり、安定して超高磁束密度が得ら
れないので限定した。
プに加熱処理を施す。この加熱処理は酸化皮膜を最適に
形成するため、Ｐ H2 O ／Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気
中で、１００℃／秒以上の加熱速度で７００℃以上の温
度域へ急速加熱を実施しなければならない。Ｐ H2 O ／
Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気中の場合には、ＳｉＯ2の
形成が適正でないので、短時間で焼鈍する必要がある。
この時の加熱速度の下限１００℃／秒は、これ以下で
は、ＳｉＯ2 の形成が適正でなく、後の二次再結晶中に
おいて鋼中のＡｌＮ等が窒素雰囲気の影響を鋼板表面か
ら非常に受けやすくなり、安定して超高磁束密度が得ら
れないので限定した。
【００２６】なお、この急速加熱処理により一次再結晶
集合組織を改善し、二次再結晶の安定化を狙うことも可
能である。また、加熱温度範囲もＳｉＯ2 の形成を良好
なものにするため下限を７００℃に限定した。加熱した
後は通常の冷却を行い、次は脱炭焼鈍工程へ持ち込む。
この時の冷却はできるだけ速い方が望ましい。
集合組織を改善し、二次再結晶の安定化を狙うことも可
能である。また、加熱温度範囲もＳｉＯ2 の形成を良好
なものにするため下限を７００℃に限定した。加熱した
後は通常の冷却を行い、次は脱炭焼鈍工程へ持ち込む。
この時の冷却はできるだけ速い方が望ましい。
【００２７】さらに、上記急速加熱処理で、Ｐ H2 O ／
Ｐ H2 が０．２以下の非酸化性雰囲気中を組み合わせる
ことにより、さらに超高磁束密度一方向性電磁鋼板が得
られる。Ｐ H2 O ／Ｐ H2 の上限０．２は、これ以上で
は最適なＳｉＯ2 の量が少なくなるので限定した。なお
非酸化性雰囲気とは、Ｎ2 ，Ａｒ等の不活性ガス中、あ
るいは若干Ｈ2 を含んだ還元雰囲気のことをここではい
う。
Ｐ H2 が０．２以下の非酸化性雰囲気中を組み合わせる
ことにより、さらに超高磁束密度一方向性電磁鋼板が得
られる。Ｐ H2 O ／Ｐ H2 の上限０．２は、これ以上で
は最適なＳｉＯ2 の量が少なくなるので限定した。なお
非酸化性雰囲気とは、Ｎ2 ，Ａｒ等の不活性ガス中、あ
るいは若干Ｈ2 を含んだ還元雰囲気のことをここではい
う。
【００２８】また、上記の急速加熱処理は、次に施され
る脱炭焼鈍とは別に行われているが、脱炭焼鈍の昇温段
階として脱炭焼鈍工程に組み込む方が工程数が少ないの
で望ましい。次に、湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を行う、
この時製品での磁気特性を劣化させないため炭素は０．
００５％以下に低減されなければならない。ここで、熱
延でのスラブ加熱温度が低い場合は、アンモニア雰囲気
中で窒化処理を付加することもある。以上の製造方法に
より、脱炭焼鈍後の酸化膜中のＳｉＯ2 の量が適正にな
る。ここでのＳｉＯ2 の適正量とは、酸化膜中のＳｉＯ
2 の比率が５０％以上にあることをいう。
る脱炭焼鈍とは別に行われているが、脱炭焼鈍の昇温段
階として脱炭焼鈍工程に組み込む方が工程数が少ないの
で望ましい。次に、湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を行う、
この時製品での磁気特性を劣化させないため炭素は０．
００５％以下に低減されなければならない。ここで、熱
延でのスラブ加熱温度が低い場合は、アンモニア雰囲気
中で窒化処理を付加することもある。以上の製造方法に
より、脱炭焼鈍後の酸化膜中のＳｉＯ2 の量が適正にな
る。ここでのＳｉＯ2 の適正量とは、酸化膜中のＳｉＯ
2 の比率が５０％以上にあることをいう。
【００２９】さらに、ＭｇＯ等の焼鈍分離剤を塗布し
て、二次再結晶と純化のため１１００℃以上の仕上焼鈍
を行うことで、フォルステライト等の良好な皮膜を鋼板
表面に形成した二次再結晶粒を得る。次に、フォルステ
ライト等の皮膜の上に、さらに絶縁皮膜を塗布すること
により極めて低い鉄損特性を有する一方向性電磁鋼板が
製造される。なお、得られた製品で、さらに鉄損を良好
にするため、上記一方向性電磁鋼板に、磁区を細分化す
るための処理を施すことが望ましい。
て、二次再結晶と純化のため１１００℃以上の仕上焼鈍
を行うことで、フォルステライト等の良好な皮膜を鋼板
表面に形成した二次再結晶粒を得る。次に、フォルステ
ライト等の皮膜の上に、さらに絶縁皮膜を塗布すること
により極めて低い鉄損特性を有する一方向性電磁鋼板が
製造される。なお、得られた製品で、さらに鉄損を良好
にするため、上記一方向性電磁鋼板に、磁区を細分化す
るための処理を施すことが望ましい。
【００３０】
（実施例１）表１に示す化学成分を含み２．３mm厚にま
で熱間圧延させた熱延板に１１００℃で１分間焼鈍を施
した。この後、冷間圧延により最終板厚０．２２mmにま
で圧延した。
で熱間圧延させた熱延板に１１００℃で１分間焼鈍を施
した。この後、冷間圧延により最終板厚０．２２mmにま
で圧延した。
【００３１】さらに、得られたストリップを脱炭焼鈍す
る際、昇温段階で雰囲気は表２に示す条件でそれぞれ実
施した。この時の加熱速度は表３に示す条件で８４０℃
まで加熱した。この後、８４０℃の均一温度、湿潤水素
中で脱炭焼鈍し、ＭｇＯ粉を塗布した後、１２００℃に
１０時間、水素ガス雰囲気中で高温焼鈍を行った。得ら
れた鋼板の余剰ＭｇＯを除去し、形成されたフォルステ
ライト皮膜上に、絶縁皮膜を塗布した。
る際、昇温段階で雰囲気は表２に示す条件でそれぞれ実
施した。この時の加熱速度は表３に示す条件で８４０℃
まで加熱した。この後、８４０℃の均一温度、湿潤水素
中で脱炭焼鈍し、ＭｇＯ粉を塗布した後、１２００℃に
１０時間、水素ガス雰囲気中で高温焼鈍を行った。得ら
れた鋼板の余剰ＭｇＯを除去し、形成されたフォルステ
ライト皮膜上に、絶縁皮膜を塗布した。
【００３２】表２に得られた製品の磁束密度を示す。磁
束密度は、１０００mm幅の製品コイルの両エッジ、中央
部の３点で実施した。本発明により、幅方向に安定して
Ｂ8が１．９５Ｔ以上の超高磁束密度を有する一方向性
電磁鋼板が得られている。
束密度は、１０００mm幅の製品コイルの両エッジ、中央
部の３点で実施した。本発明により、幅方向に安定して
Ｂ8が１．９５Ｔ以上の超高磁束密度を有する一方向性
電磁鋼板が得られている。
【００３３】
【表１】
【００３４】
【表２】
【００３５】（実施例２）表３に示す成分組成を含む溶
鋼を１５Ton 鋳造し、スラブ加熱後、熱間圧延を行い
２．３mmの熱延鋼板を得た。これを１０００℃で４分間
焼鈍を行い、１．５５mmに圧延した。これを１１２０℃
で５分間焼鈍を行い、さらに酸洗した後、冷間圧延を行
い０．２２mm厚にした。さらに、得られたストリップを
脱炭焼鈍する際、昇温段階において加熱速度３００℃/
s、雰囲気Ｐ H2 O ／Ｐ H2 が０．０５の条件で８４０
℃まで加熱した。この後、８４０℃の均一温度、湿潤水
素中で脱炭焼鈍した。
鋼を１５Ton 鋳造し、スラブ加熱後、熱間圧延を行い
２．３mmの熱延鋼板を得た。これを１０００℃で４分間
焼鈍を行い、１．５５mmに圧延した。これを１１２０℃
で５分間焼鈍を行い、さらに酸洗した後、冷間圧延を行
い０．２２mm厚にした。さらに、得られたストリップを
脱炭焼鈍する際、昇温段階において加熱速度３００℃/
s、雰囲気Ｐ H2 O ／Ｐ H2 が０．０５の条件で８４０
℃まで加熱した。この後、８４０℃の均一温度、湿潤水
素中で脱炭焼鈍した。
【００３６】次にＭｇＯ粉を塗布した後、１２００℃に
１０時間、水素ガス雰囲気中で高温焼鈍を行った。得ら
れた鋼板の余剰ＭｇＯを除去し、形成されたフォルステ
ライト皮膜上に、絶縁皮膜を塗布した。これにより得ら
れた製品コイル全長８０００ｍを展開した際、１００
ｍ，４０００ｍ，７８００ｍの各位置での磁束密度を測
定した。結果はＢ8 ＝１．９７Ｔ（１００ｍ），１．９
８Ｔ（４０００ｍ），１．９８Ｔ（７８００ｍ）であっ
た。本発明によりコイル全長に亘って安定してＢ8 が
１．９５Ｔ以上の超高磁束密度をもつ一方向性電磁鋼板
が得られた。さらに、上記で得られた鋼板にレーザ処理
を施した。この時鉄損値は、Ｗ17/5 0 ＝０．６８Ｗ／kg
（１００ｍ），０．６４Ｗ／kg（４０００ｍ），０．６
２Ｗ／kg（７８００ｍ）であり、非常に良好な鉄損特性
が得られた。
１０時間、水素ガス雰囲気中で高温焼鈍を行った。得ら
れた鋼板の余剰ＭｇＯを除去し、形成されたフォルステ
ライト皮膜上に、絶縁皮膜を塗布した。これにより得ら
れた製品コイル全長８０００ｍを展開した際、１００
ｍ，４０００ｍ，７８００ｍの各位置での磁束密度を測
定した。結果はＢ8 ＝１．９７Ｔ（１００ｍ），１．９
８Ｔ（４０００ｍ），１．９８Ｔ（７８００ｍ）であっ
た。本発明によりコイル全長に亘って安定してＢ8 が
１．９５Ｔ以上の超高磁束密度をもつ一方向性電磁鋼板
が得られた。さらに、上記で得られた鋼板にレーザ処理
を施した。この時鉄損値は、Ｗ17/5 0 ＝０．６８Ｗ／kg
（１００ｍ），０．６４Ｗ／kg（４０００ｍ），０．６
２Ｗ／kg（７８００ｍ）であり、非常に良好な鉄損特性
が得られた。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【発明の効果】本発明によれば、工業的に安定して良好
な超高磁束密度を有する一方向性電磁鋼板を製造するこ
とができるので、産業上の貢献するところが極めて大で
ある。
な超高磁束密度を有する一方向性電磁鋼板を製造するこ
とができるので、産業上の貢献するところが極めて大で
ある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/16 (72)発明者 高嶋 邦秀 富津市新富20−１ 新日本製鐵株式会社技 術開発本部内
Claims (4)
- 【請求項１】 重量比で、 Ｃ ：０．１０％以下、 Ｓｉ：２．５〜４．０％、 Ｍｎ：０．０２〜０．３０％、 ＳおよびＳｅのうちから選んだ１種又は２種の合計：
０．００１〜０．０４０％、 酸可溶性Ａｌ：０．０１０〜０．０６５％、 Ｎ ：０．００３０〜０．０２００％ を基本成分とし、残余はＦｅおよび不可避的不純物より
なる一方向性電磁鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施し、１回
あるいは２回以上あるいは中間焼鈍をはさむ２回以上の
冷間圧延を実施し、脱炭焼鈍した後、最終仕上焼鈍を施
して一方向性電磁鋼板を製造する方法において、素材の
組成成分にＢｉを０．０００５〜０．０５％含有させ、
最終板厚まで圧延されたストリップを脱炭焼鈍する前
に、Ｐ H2 O／Ｐ H2 が０．４以下の雰囲気中で、１０
０℃／秒以上の加熱速度で７００℃以上の温度域へ急速
に加熱処理することを特徴とする、極めて高い磁束密度
を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 加熱処理がＰ H2 O ／Ｐ H2 が０．２以
下の雰囲気中で加熱処理することを特徴とする請求項１
記載の方法。 - 【請求項３】 加熱処理が脱炭焼鈍の昇温段階として行
われる請求項１又は２記載の方法。 - 【請求項４】 重量比でＳｂ，Ｓｎ，ＣｕおよびＭｏか
ら選ばれる１種又は２種以上を０．００３〜０．５０％
含有することを特徴とする請求項１又は２又は３記載の
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00089495A JP3359449B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00089495A JP3359449B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08188824A true JPH08188824A (ja) | 1996-07-23 |
| JP3359449B2 JP3359449B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=11486396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00089495A Expired - Lifetime JP3359449B2 (ja) | 1995-01-06 | 1995-01-06 | 超高磁束密度一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3359449B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003008654A1 (fr) * | 2001-07-16 | 2003-01-30 | Nippon Steel Corporation | Tole magnetique unidirectionnelle a densite de flux magnetique tres elevee, a caracteristiques de pertes dans le fer et de revetement dans un champ magnetique puissant excellentes, et procede de production associe |
| EP0926250A4 (en) * | 1997-04-16 | 2004-07-28 | Nippon Steel Corp | UNIDIRECTIONAL ELECTROMAGNETIC STEEL SHEET WITH EXCELLENT FILM AND MAGNETIC PROPERTIES, MANUFACTURING METHODS AND A DECOLORIZATION BURNING CONFIGURATION FOR THIS |
| JP2009155731A (ja) * | 2009-03-30 | 2009-07-16 | Nippon Steel Corp | 高磁場鉄損の優れた高磁束密度一方向性電磁鋼板 |
| JP2010236013A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-21 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2012207278A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2014091855A (ja) * | 2012-11-05 | 2014-05-19 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| EP2957644A4 (en) * | 2013-02-14 | 2016-07-13 | Jfe Steel Corp | METHOD FOR THE PRODUCTION OF A CORNORIENTED ELECTROSTAHLBLECHS |
| JP2018123377A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
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| CN113272457A (zh) * | 2019-01-16 | 2021-08-17 | 日本制铁株式会社 | 单向性电磁钢板的制造方法 |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPH1161356A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-05 | Nippon Steel Corp | 皮膜特性と磁気特性に優れた一方向性電磁鋼板及びその製造方法並びにその製造法に用いる脱炭焼鈍設備 |
-
1995
- 1995-01-06 JP JP00089495A patent/JP3359449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
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| JPH1161356A (ja) * | 1997-08-18 | 1999-03-05 | Nippon Steel Corp | 皮膜特性と磁気特性に優れた一方向性電磁鋼板及びその製造方法並びにその製造法に用いる脱炭焼鈍設備 |
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| US7399369B2 (en) | 2001-07-16 | 2008-07-15 | Nippon Steel Corporation | Ultra-high magnetic flux density grain-oriented electrical steel sheet excellent in iron loss at a high magnetic flux density and film properties and method for producing the same |
| US7981223B2 (en) | 2001-07-16 | 2011-07-19 | Nippon Steel Corporation | Ultra-high magnetic flux density grain-oriented electrical steel sheet excellent in iron loss at a high magnetic flux density and film properties and method for producing the same |
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| EP3461920A1 (en) * | 2013-02-14 | 2019-04-03 | JFE Steel Corporation | Method for producing grain-oriented electrical steel sheet |
| JP2018123377A (ja) * | 2017-02-01 | 2018-08-09 | 新日鐵住金株式会社 | 方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| JP2019163517A (ja) * | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 日本製鉄株式会社 | 一方向性電磁鋼板の製造方法 |
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| CN113272457A (zh) * | 2019-01-16 | 2021-08-17 | 日本制铁株式会社 | 单向性电磁钢板的制造方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3359449B2 (ja) | 2002-12-24 |
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