JPH086135B2 - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器鉄心材料として
使用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法に関し、特に板面内の圧延方向（以後Ｌ方向と記述す
る）と板面内で圧延方向に垂直な方向（以後Ｃ方向と記
述する）との磁気特性の差が著しく小さい、極めて優れ
た磁気特性を有する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、電気機器の高効率化は世界的な電
力・エネルギー節減、さらには地球環境保全の動きの中
で強く要望されている。このため、回転機および中小型
変圧器等の鉄心材料に広く使用されている無方向性電磁
鋼板においても、磁気特性の向上に対する要請がますま
す強まってきている。
【０００３】従来の無方向性電磁鋼板では磁気特性を向
上させる手段として、一般的には電気抵抗増加による渦
電流損低減の観点からＳi あるいはＡl等の含有量を高
め、鉄損を低減させる方法が広く用いられてきた。しか
し、この方法のみでは鉄損の低減は図られるものの、磁
束密度の低下は避け得ないという最大の問題点があっ
た。また、単にＳi あるいはＡl の含有量を高めるのみ
ではなく、Ｃの低減、Ｓの低減あるいは特開昭54−1637
20号公報に記載されているようなＢの添加などの処置が
なされてきたが、いずれも鉄損の低減は図られても磁束
密度についてはそれ程の効果はなかった。
【０００４】そこで、集合組織を磁気的性質に望ましい
形に発達させることにより鉄損と同時に磁束密度の改善
も図るとの観点から、例えば、特開昭58−151453号公
報、特開昭59−157259号公報、特開昭61−067753号公
報、特開昭62−180014号公報等に記載されているよう
に、Ｓn ，Ｃu 等の元素の微量添加と製造プロセス条件
の組み合わせにより、磁気特性の向上を図る方法が提案
されている。しかし、これらの方法では磁気的性質に望
ましくない｛111 ｝集合組織は抑制されるものの、無方
向性電磁鋼板の磁気的性質に最も望ましいとされる｛10
0 ｝集合組織の発達はそれ程ではなく、むしろ方向性電
磁鋼板の磁気的性質に望ましいとされる｛110｝集合組
織の方が発達しやすいという問題点があった。
【０００５】一方、無方向性電磁鋼板の磁気的性質に望
ましい｛100 ｝集合組織を発達させる手段として、特公
昭51-942号公報に記載されているように冷間圧延の圧下
率を85％以上、望ましくは90％以上の強冷間圧延を施
し、さらに 700℃〜1200℃で２分〜１時間の長時間焼鈍
を施す方法があるが、このような強冷間圧延に加えて長
時間焼鈍を必要とすることは、生産性の低下、製造コス
トの上昇さらには設備上の問題等により実用的には極め
て不利であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み本発明は、
無方向性電磁鋼板の磁気的性質に望ましい｛100 ｝集合
組織を発達させることによりＬ方向とＣ方向の磁気特性
の差が著しく小さい、極めて優れた磁気特性を有する無
方向性電磁鋼板を簡便に製造できる方法を提供しようと
するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、冷間圧延
を中心として冷間圧延前の結晶組織の制御と冷間圧延後
の再結晶焼鈍条件の組み合わせによって、集合組織を無
方向性電磁鋼板の磁気的性質に望ましい｛100 ｝集合組
織に発達させ、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく
小さい、極めて優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼
板を得ることのできる可能性について鋭意研究を重ねて
きた。
【０００８】その結果、冷間圧延前の素材、すなわち熱
延板の結晶組織を鋼の含有成分、特にＳi およびＡl の
含有量と熱延板焼鈍条件との組み合わせにより制御し、
その後の冷間圧延および冷間圧延後の短時間再結晶焼鈍
と組み合わせることにより、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性
の差を著しく小さくし、かつ絶対値も優れた製品板を得
ることに成功した。
【０００９】本発明はこの知見に基いてなされたもので
あり、その要旨は重量％で、Ｃ： 0.010％以下、Ｓi ：
0.１％以上1.５％未満、Ａl ：0.３％以上2.０％以下で
かつＳi ＋２Ａl ：2.０％以上を含有し、残部Ｆe およ
び不可避不純物元素より成る鋼を、熱間圧延後、熱延板
焼鈍を施し、１回の冷間圧延により最終板厚とし、これ
に仕上焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、熱延板焼鈍を1000℃以上1200℃以下の温度で30秒以
上５分以下の時間施し、冷間圧延を85％以上95％以下の
圧下率で行い、仕上焼鈍を 750℃以上1000℃以下の温度
で15秒以上２分未満の時間施すところにある。
【００１０】以下、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
【作用】まず、本発明の鋼成分の限定理由について述べ
る。Ｃは鉄損を高める有害な成分で、磁気時効の原因と
なるので 0.010％以下とする。Ｓiは周知のように鉄損
を低減させる作用のある成分であり、この作用を奏する
ためには0.１％以上含有させる必要がある。一方、その
含有量が増えると前述のように磁束密度が低下するの
で、1.５％未満とする。
【００１２】Ａl はＳi と同様に電気抵抗を高めて鉄損
を低減させる効果があると同時に、前述のＳi との相乗
効果により熱延板焼鈍時の結晶組織を変化させ、Ｌ方向
とＣ方向の磁気特性の差を小さくする効果を有する。こ
のためには、0.３％以上含有させ、かつＳi ＋２Ａl で
2.０％以上含有させる必要がある。一方、その含有量が
増えるとＳi 同様に磁束密度が低下するので2.０％以下
とする。
【００１３】上述の成分以外は鉄および不可避不純物元
素であるが、必要に応じて、電気抵抗を高めて鉄損を低
減させる目的でＭn を添加してもよい。この場合、0.１
％以上添加する必要があり、また、1.５％を越えると磁
束密度が低下するので、1.５％以下が望ましい。次に本
発明の特徴とする熱延板焼鈍条件、冷間圧延圧下率、仕
上焼鈍条件の組み合わせと磁気特性の関係について説明
する。
【００１４】表１に示した成分の鋼のスラブを4.０mm厚
に熱間圧延した後、表２に示した熱延板焼鈍、冷間圧延
および仕上焼鈍を施し、その後エプスタイン試料に切断
し、磁気特性を測定した。その測定結果を表３に示す。
熱延板焼鈍条件と冷間圧延圧下率および仕上焼鈍条件の
組み合わせにより、Ｌ方向とＣ方向の磁束密度Ｂ50の差
が著しく小さい製品板が得られることがわかる。特に N
O.８， NO.11のように、Ｓi およびＡl の含有量が本発
明の条件範囲を満足しかつ、熱延板焼鈍を1100℃で２分
間施し、冷間圧延を圧下率90.0％で行い、仕上焼鈍を 8
50℃で30秒間施した場合には、磁束密度Ｂ50のＬ方向と
Ｃ方向の差が著しく小さいと同時に、絶対値そのものが
高く、極めて優れた磁気特性を有する製品板が得られ
る。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】
【表３】
【００１８】このように、本発明の特徴はＳi およびＡ
l の含有量を前述の条件範囲内とした鋼を用いて熱延板
焼鈍条件と冷間圧延圧下率および仕上焼鈍条件の組み合
わせにより、Ｌ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小
さく、かつ極めて優れた磁気特性を有する無方向性電磁
鋼板を製造することにあるが、この場合、熱延板焼鈍は
1000℃以上1200℃以下の温度で30秒以上５分以下の時間
施す。熱延板焼鈍温度が1000℃未満ではＬ方向およびＣ
方向とも磁気特性が向上せず、かつＬ方向とＣ方向の磁
気特性の差も小さくなりにくい。また、1200℃超ではそ
の効果は飽和し、かつ生産性の低下や製造コストの上昇
をも招くので1200℃以下とする。熱延板焼鈍時間が30秒
未満では、Ｌ方向およびＣ方向とも磁気特性が向上せ
ず、一方、５分超ではその効果が飽和し、かつ生産性の
低下や製造コストの上昇をも招くので30秒以上５分以下
とする。
【００１９】冷間圧延の圧下率は、85％未満ではＬ方向
とＣ方向の磁気特性の差が小さくならず、また95％超で
はＬ方向およびＣ方向とも磁束密度が低下する。仕上焼
鈍は 750℃以上1000℃以下の温度で15秒以上２分未満の
時間施す。仕上焼鈍温度が 750℃未満ではＬ方向および
Ｃ方向とも磁気特性が向上しない。また、1000℃超では
Ｌ方向およびＣ方向とも磁束密度が低下する。仕上焼鈍
時間が15秒未満では再結晶後の結晶粒成長が悪く鉄損が
劣化する。一方、２分以上ではその効果は飽和し、かつ
生産性の低下や製造コストの上昇をも招くので15秒以上
２分未満とする。
【００２０】尚、本発明の特徴とする化学成分を有する
鋼は転炉あるいは電気炉などで溶製され、連続鋳造ある
いは造塊後の分塊圧延によりスラブとされ、次いで熱間
圧延の後、上記の熱延板焼鈍が施される。
【００２１】
【実施例】次に本発明の実施例を示す。 （実施例１）表４に示した成分の鋼を2.８mm厚に熱間圧
延した後、表５に示した熱延板焼鈍を施し、0.35mm厚に
冷間圧延（圧下率：87.5％）した後、同表に示した仕上
焼鈍を行い、その後エプスタイン試料に切断し、磁気特
性を測定した。その測定結果を表６に示す。この表は本
発明がＬ方向とＣ方向の磁気特性の差が著しく小さく、
かつ極めて優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を
製造したことを示している。
【００２２】
【表４】
【００２３】
【表５】
【００２４】
【表６】
【００２５】（実施例２）表７に示した成分の鋼を、1.
２mm厚、2.０mm厚、5.０mm厚にそれぞれ熱間圧延した
後、1120℃で１分間熱延板焼鈍を施し、0.20mm厚に冷間
圧延し、次いで表８に示した仕上焼鈍を施した後エプス
タイン試料に切断し、磁気特性を測定した。その測定結
果を表９に示す。この表によれば、Ｌ方向とＣ方向の磁
気特性の差が著しく小さく、かつ極めて優れた磁気特性
を有する無方向性電磁鋼板が得られている。
【００２６】
【表７】
【００２７】
【表８】
【００２８】
【表９】
【００２９】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、Ｌ方向
とＣ方向の磁気特性の差が著しく小さく、かつ極めて優
れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を得ることがで
き、従って電気機器の高効率化に伴いその鉄心材料とし
て使用される無方向性電磁鋼板に対する要請に十分に応
えることができるので、その工業的効果は極めて大き
い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 重量％で、Ｃ： 0.010％以下、Ｓi ：0.
    １％以上1.５％未満、Ａl ：0.３％以上2.０％以下でか
    つＳi ＋２Ａl ：2.０％以上を含有し、残部Ｆe および
    不可避不純物元素より成る鋼を熱間圧延後、熱延板焼鈍
    を施し、１回の冷間圧延により最終板厚とし、これに仕
    上焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法において、熱
    延板焼鈍を1000℃以上1200℃以下の温度で30秒以上５分
    以下の時間施し、冷間圧延を85％以上95％以下の圧下率
    で行い、かつ仕上焼鈍を 750℃以上1000℃以下の温度で
    15秒以上２分未満の時間施すことを特徴とする磁気特性
    の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。
JP3095375A 1991-04-25 1991-04-25 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 Expired - Lifetime JPH086135B2 (ja)

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