JPH0823047B2 - 磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH0823047B2 JPH0823047B2 JP2313774A JP31377490A JPH0823047B2 JP H0823047 B2 JPH0823047 B2 JP H0823047B2 JP 2313774 A JP2313774 A JP 2313774A JP 31377490 A JP31377490 A JP 31377490A JP H0823047 B2 JPH0823047 B2 JP H0823047B2
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Description
鋼板の製造方法に関する。
の電気機器の鉄心材料として用いられ、磁気特性、特に
鉄損特性が良好でなければならない。
(100)面、圧延方向に〔001〕軸をもった、いわゆるゴ
ス方位を有する結晶粒を発達させることにより得られ
る。
再結晶温度域まで一次再結晶の成長を抑制する微細なAl
N,MnS,MnSe等の析出物、いわゆるインヒビターを存在さ
せる必要がある。
の高温度に加熱され、インヒビターを形成する成分、例
えば、Al,Mn,S,Se,N等を完全に固溶させ、熱延板あるい
は最終冷延前の中間板においてインヒビターを微細に析
出させる焼鈍が行われている。
磁鋼板が製造されるようになっているが、電磁鋼スラブ
の加熱は前述のように高温で行われるために、溶融スケ
ールの発生量が大で加熱炉の操業に支障をきたす。また
加熱炉のエネルギー原単位高や表面疵の発生等の問題が
ある。
されている。例えば、特開昭52−24116号公報ではAlの
他にZr,Ti,B,Nb,Ta,V,Cr,Mo等の窒化物形成元素を含有
させることにより、スラブ加熱を1100〜1260℃で行う製
造法が開示されている。また、特開昭59−56522号公報
ではMnを0.08〜0.45%、Sを0.007%以下とし、〔Mn〕
×〔S〕積を下げ、さらにAl,P,Nを含有させた電磁鋼ス
ラブを素材とする製造法を提案している。
が、インヒビター形成成分、例えば、Al,Mn,S,Se,N等が
鋼中に完全に固溶されていないから、二次再結晶の発現
に効果的なインヒビターを形成することが課題である。
厚に冷間圧延された方向性電磁鋼板をストリップ状で通
板する際にNH3を用いて窒化させ、インヒビターを作り
込む製造方法を提案した。
主成分とする焼鈍分離剤を塗布し、ついでコイル状に巻
取り、仕上焼鈍を行う方向性電磁鋼板の製造ではシモフ
リと呼ばれる地鉄の露出した被膜不良が時折り発生する
ことがある。
くなるにつれ増大し、同一窒化条件でも脱炭焼鈍や仕上
焼鈍の条件によりシモフリの発生頻度が異なること、処
理材料の板厚が薄いほどシモフリが発生し易いことが判
明した。
リがなく、グラス被覆も良好な方向性電磁鋼板をストリ
ップ通板時の窒化法で得ることを大きな目的とし、また
安定した被膜形成を得ることを目的とする。
後、熱間圧延し、熱延のまま、または熱延板焼鈍し、1
回または中間焼鈍を挟んで2回以上の冷間圧延を行い、
次いで脱炭焼鈍した後、窒化処理によりインヒビターを
形成させ、次いで仕上焼鈍することからなる方向性電磁
鋼板の製造法において、脱炭焼鈍時の雰囲気ガスの酸化
度PH2O/PH2を0.29以上として、脱炭焼鈍後の鋼板の酸化
層のFeO量を0.05〜0.5/m2の範囲とし、脱炭焼鈍に続く
窒化処理後の窒素量を200ppm以内とすることを特徴とす
る磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製
造方法。
後、熱間圧延し、熱延のまま、または熱延板焼鈍し、1
回または中間焼鈍を挟んで2回以上の冷間圧延を行い、
次いで脱炭焼鈍した後、窒化処理によりインヒビターを
形成させ、次いで仕上焼鈍することからなる方向性電磁
鋼板の製造法において、脱炭焼鈍に続く窒化処理後の鋼
板の窒素量を200ppm以内とし、仕上焼鈍においては、90
0℃までをAr,Heの如き不活性ガスを含み、かつ窒素を含
まないか若しくは窒化源となる窒素分圧を下げた雰囲気
で焼鈍し、引き続き900℃以上の温度域では慣用の仕上
焼鈍雰囲気で焼鈍することを特徴とする磁気特性、被膜
特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法。
鋼スラブを熱間圧延し、必要に応じて焼鈍し、冷間圧延
する。冷間圧延は1回または中間焼鈍をはさんで2回以
上行われ、所定の板厚とした後、脱炭焼鈍する。この脱
炭焼鈍では鋼板中の炭素が低減され、例えば30ppm以下
とされ、また鋼板表面にはSiO2を含む酸化層が生じる。
の関係を調べるために、前記脱炭焼鈍で引き続き窒化能
ガス、例えばNH3を含む雰囲気とした炉内を通板させ、
窒化レベルの異なる鋼板を作った。MgOを主成分とする
焼鈍分離剤を該鋼板に塗布した後、コイル状に巻き取
り、仕上焼鈍を行った後、被膜性状を観察した。第1図
に示すように鋼板の窒素量が多くなり、200ppm超では被
膜不良が発生した。
然二次再結晶は発現しないが、被膜は脱炭焼鈍条件に関
わらず極めて良好であった。このことから被膜不良(シ
モフリ)の原因は、鋼板中に過剰に吸収されAlと結び付
いた窒素が仕上焼鈍時に分解して脱窒する際に生じると
考えられる。
ることを確認するために、脱炭焼鈍後、過剰に窒化処理
をした材料を切板で仕上焼鈍し、焼鈍途中で引き出し
た。鋼板を観察したところ、1〜2mmの半円状に膨れた
ものが散見された。この膨れを除去すると地鉄が露出
し、いわゆるシモフリと呼ばれる被膜欠陥と同一のもの
が得られた。
半円状のものを破壊し、発生した微量ガスを質量分析計
で調べたところ窒素であることが判明した。
焼鈍時の二次再結晶の際に放出(AlN→N)される窒素
により被膜が膨れるが、積層されたコイルでは鋼板が互
いにせっているために膨れ部が破壊され、コイルを展開
した時には地鉄の露出した、いわゆるシモフリと称され
るものになると推定される。
やすいこと、脱炭焼鈍の違いによってもシモフリの発生
状況が変化することが判明しているが、これは窒化後の
鋼板窒素量が同一でも仕上焼鈍での追加窒素量が異な
り、過剰に追加窒化されたものにシモフリと称する被膜
欠陥が発生したと推定される。板厚の厚い材料と薄い材
料のコイルを仕上焼鈍した時のシモフリ発生状況の差異
は、同一コイル重量のもとでは薄い材料ほど、板の表面
積が広く、仕上焼鈍において単位質量当たりの追加窒素
量が大きいと考えた。
一の脱炭窒化条件で処理しコイル状に巻取り、MgOを塗
布した後、仕上焼鈍し900℃でコイルを引き出し、鋼板
の窒素量を測定した。脱炭焼鈍後の鋼板の窒素量が180p
pmであるのに対し、仕上焼鈍過程における鋼板窒素量は
板厚0.3mmでは平均220ppm、板厚0.23mmでは平均270ppm
となり、板厚の薄いほど追加窒素量が多いことが検証で
きた。
件により被膜性状が異なる現象は、脱炭焼鈍後の酸化層
の室が変わり、仕上焼鈍過程での吸窒量に影響している
と推定される。
を変えて脱炭焼鈍し、各種の脱炭焼鈍板を作り、窒素量
を同一にした鋼板を仕上焼鈍し、被膜の性状を調べた。
脱炭時の雰囲気ガスの酸化度PH2O/PH2と被膜性状との関
係を第2図に示すが、PH2O/PH2が高くなるにつれシモフ
リの発生頻度が小さくなることが判明した。
また仕上焼鈍での被膜形成を早める手段として脱炭焼鈍
時にFeOの多い酸化層を選択的に作ることが有効であ
り、これには雰囲気ガスの酸化度PH2O/PH2を0.29以上と
することが必要である。
成を分析したところ、PH2O/PH2が高くなるにつれ、SiO2
に対するFeO,MnO,Cr2O3,Al2O3等の酸化物が増加する
が、その中でも特にFeOが著しく増大することが判っ
た。FeOが被膜形成に及ぼす影響を調べるためにFeO量の
異なる各種の脱炭焼鈍板に同一量窒化させ、MgOを塗布
後、仕上焼鈍を行い、焼鈍過程での被膜の形成開始温度
を調べた。その結果を第3図に示すが、FeOが増大する
につれ、被膜の形成がより低い温度から開始しているこ
とが判明し、更にFeO量が0.05g/m2以上ではグラス被膜
にシモフリ欠陥が生じないことを見出した(第4図)。
PH2O/PH2が高くなるとFeOが多くなり被膜が良いのは、
仕上焼鈍過程で被膜が早くから形成され、これが窒化の
バリアとなり、追加窒化が抑制されたと考えられる。一
方、FeO量が多くなりすぎると鋼板の占積率が低下する
ので0.5g/m2以下とする。
方向性電磁鋼板の製造では、良好な磁性と被膜を確保す
るためには、脱炭焼鈍後の鋼板の窒素量を200ppm以内に
する必要があり、好ましくは160〜200ppmとし、仕上焼
鈍において追加窒化をさせないことが重要である。
上焼鈍温度の追加窒化温度域において雰囲気ガス中に窒
素を含ませないか、または窒化源となる窒素分圧を下げ
るか、あるいは前記した如く仕上焼鈍過程で鋼板に窒化
のバリアとなる被膜を早くから形成させるために、本発
明に従い脱炭焼鈍時の雰囲気ガスの酸化度PH2O/PH2を0.
29以上とし、脱炭焼鈍後の鋼帯の酸化層のFeO量を0.05
〜0.5/m2と規定することが必要である。
らに詳述すると、N2を含まないか、窒化源となる窒化分
圧を下げて、ArまたはHeの如き不活性ガスを含ませた雰
囲気ガスを使用することが追加窒化のもとをなくすため
に必要である。但し、この場合焼鈍温度900℃未満まで
しかN2を含まないガスは用いられない。その理由は、90
0℃から脱窒が始まり、雰囲気ガス中にN2がないとAlNが
急速に弱体化し、良好な二次再結晶が得られないからで
ある。従って、900℃以上の仕上焼鈍温度域では窒素を
含む焼鈍雰囲気を用いる。
るのを抑制するためには、仕上焼鈍時の雰囲気のPH2O/P
H2を0.003以上に高めた酸化性雰囲気とすることが望ま
しい。
ルカリ金属の化合物、Sb等の化合物を焼鈍分離剤に積極
的に添加することも仕上焼鈍時の追加窒化を抑制するの
に有効な手段である。
り、磁気特性、被膜特性がともに良好で、かつバラツキ
も小さい品質の方向性電磁鋼板が得られる。
熱し、2.3mmの厚みに熱間圧延し、得られた熱延板を冷
間圧延し0.3mmの板厚とした。次いで、830℃×155秒、
雰囲気ガスの酸化度PH2O/PH2を第1表に示すように変え
た雰囲気で脱炭焼鈍した。続いて、750℃×30秒間、H27
5%、N225%のドライ雰囲気下でNH3の濃度を変化させ、
窒素量の異なる鋼板を作った。次いで、MgOを主成分と
する焼鈍分離剤を鋼板に塗布し、仕上焼鈍を1200℃×20
時間行なった。得られた方向性電磁鋼板の磁気特性、被
膜特性を測定し、その結果を第2表に示す。
熱し、2.3mmの厚みに熱間圧延し、熱延板焼鈍した後、
冷間圧延し0.3mmの板厚とした。次いで、830℃×155秒
間、H275%、N225%からなる雰囲気で酸化度PH2O/PH2レ
ベルを変え、脱炭焼鈍した。続いて、750℃×30秒間、H
275%、N225%のドライ雰囲気下で窒素量180ppmとなる
ようにNH3の量を調整し窒化した。次いで、MgOを主成分
とする焼鈍分離剤を鋼板に塗布し、仕上焼鈍を1200℃×
20時間行なった。得られた方向性電磁鋼板の磁気特性、
被膜特性を測定し、その結果を第4表に示す。
熱し、2.3mmの厚みに熱間圧延し、熱延板焼鈍した後、
冷間圧延し0.3mmの板厚とした。次いで、830℃×155秒
間、融点60℃、H275%、N225%からなる雰囲気で酸化度
PH2O/PH2を変え、脱炭焼鈍した。続いて、750℃×30秒
間、H275%、N225%のドライ雰囲気下で窒素量が180ppm
となるようにNH3の量を調整し窒化した。次いで、MgOを
主成分とする焼鈍分離剤を鋼板に塗布し、仕上焼鈍時の
雰囲気組成を各種変えて1200℃×20時間焼鈍した。得ら
れた方向性電磁鋼板の磁気特性、被膜特性を測定し、そ
の結果を第6表に示す。
の発生が皆無であり、かつ追加窒化によるインヒビター
強度の変化もないために、磁性も安定した方向性電磁鋼
板を製造し得る。
は脱炭焼鈍時の酸化度PH2O/PH2と被膜性状との関係を示
す図、第3図は脱炭焼鈍後の酸化層中のFeOの量と仕上
焼鈍時での被膜開始温度との関係を示す図、第4図は脱
炭焼鈍後の酸化層中のFeOの量と被膜の不良発生率との
関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】電磁鋼のスラブを1200℃以下の温度に加熱
した後、熱間圧延し、熱延のまま、または熱延板焼鈍
し、1回または中間焼鈍を挟んで2回以上の冷間圧延を
行い、次いで脱炭焼鈍した後、窒化処理によりインヒビ
ターを形成させ、次いで仕上焼鈍することからなる方向
性電磁鋼板の製造法において、脱炭焼鈍時の雰囲気ガス
の酸化度PH2O/PH2を0.29以上として、脱炭焼鈍後の鋼板
の酸化層のFeO量を0.05〜0.5/m2の範囲とし、脱炭焼鈍
に続く窒化処理後の窒素量を200ppm以内とすることを特
徴とする磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼
板の製造方法。 - 【請求項2】電磁鋼のスラブを1200℃以下の温度に加熱
した後、熱間圧延し、熱延のまま、または熱延板焼鈍
し、1回または中間焼鈍を挟んで2回以上の冷間圧延を
行い、次いで脱炭焼鈍した後、窒化処理によりインヒビ
ターを形成させ、次いで仕上焼鈍することからなる方向
性電磁鋼板の製造法において、脱炭焼鈍に続く窒化処理
後の鋼板の窒素量を200ppm以内とし、仕上焼鈍において
は、900℃までをAr,Heの如き不活性ガスを含み、かつ窒
素を含まないか若しくは窒化源となる窒素分圧を下げた
雰囲気で焼鈍し、引き続く900℃以上の温度域では慣用
の仕上焼鈍雰囲気で焼鈍することを特徴とする磁気特
性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313774A JPH0823047B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313774A JPH0823047B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183817A JPH04183817A (ja) | 1992-06-30 |
| JPH0823047B2 true JPH0823047B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=18045362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313774A Expired - Lifetime JPH0823047B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | 磁気特性、被膜特性ともに優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0823047B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3382804B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2003-03-04 | 新日本製鐵株式会社 | グラス皮膜の優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59215419A (ja) * | 1983-05-20 | 1984-12-05 | Nippon Steel Corp | 磁束密度の高い一方向性珪素鋼板の製造方法 |
| JPH0277525A (ja) * | 1988-04-25 | 1990-03-16 | Nippon Steel Corp | 磁気特性、皮膜特性ともに優れた一方向性電磁鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313774A patent/JPH0823047B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04183817A (ja) | 1992-06-30 |
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