JPH0967654A - 鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板 - Google Patents
鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板Info
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- JPH0967654A JPH0967654A JP7220099A JP22009995A JPH0967654A JP H0967654 A JPH0967654 A JP H0967654A JP 7220099 A JP7220099 A JP 7220099A JP 22009995 A JP22009995 A JP 22009995A JP H0967654 A JPH0967654 A JP H0967654A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温、短時間の仕上焼鈍、低温、短時間の磁
性焼鈍でも鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板を提供。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：１％超３．５％以下、
Ａｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｃｕ：
０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含む無方向性電
磁鋼板であって、鋼板中に含まれる介在物の大きさおよ
び個数が、それぞれ直径０．１〜０．５μｍの大きさの
ものが５００〜５０００個／ｍｍ 2、直径０．５μｍ超
の大きさのものが５００個／ｍｍ 2以下である。更に、
Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．０
０５％以下とする。
性焼鈍でも鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板を提供。 【解決手段】 重量％で、Ｓｉ：１％超３．５％以下、
Ａｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、Ｃｕ：
０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下を含む無方向性電
磁鋼板であって、鋼板中に含まれる介在物の大きさおよ
び個数が、それぞれ直径０．１〜０．５μｍの大きさの
ものが５００〜５０００個／ｍｍ 2、直径０．５μｍ超
の大きさのものが５００個／ｍｍ 2以下である。更に、
Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：０．２％以下、Ｎ：０．０
０５％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄損特性の優れる
無方向性電磁鋼板に関するものである。
無方向性電磁鋼板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、発電機、電動機、
小型変圧器などの電気機器に広範に使用されている。こ
れらの製品に対し最近では、省エネルギーの流れを受け
て、電気機器が使用される際のエネルギーを出来るだけ
低く抑えたいという要望が強まっており、これまでにも
まして鉄損の少ない鋼板の供給が求められている。
小型変圧器などの電気機器に広範に使用されている。こ
れらの製品に対し最近では、省エネルギーの流れを受け
て、電気機器が使用される際のエネルギーを出来るだけ
低く抑えたいという要望が強まっており、これまでにも
まして鉄損の少ない鋼板の供給が求められている。
【０００３】一般に、鉄損は使用時の鋼板の結晶粒径が
大きくなるほど少なくなることが知られており、仕上焼
鈍あるいは磁性焼鈍において結晶粒径を粗大化させるこ
との容易な鋼板が求められている。低鉄損が特に要求さ
れるＳｉ＋Ａｌ量が１〜３％程度の中・高級グレードの
無方向性電磁鋼板においては、仕上焼鈍温度を１０００
℃まで高めたり、焼鈍時のラインスピードを下げて焼鈍
時間を長くすることによって結晶粒の粗大化を図ってお
り、製造コストが比較的割高になっているのが現状であ
る。
大きくなるほど少なくなることが知られており、仕上焼
鈍あるいは磁性焼鈍において結晶粒径を粗大化させるこ
との容易な鋼板が求められている。低鉄損が特に要求さ
れるＳｉ＋Ａｌ量が１〜３％程度の中・高級グレードの
無方向性電磁鋼板においては、仕上焼鈍温度を１０００
℃まで高めたり、焼鈍時のラインスピードを下げて焼鈍
時間を長くすることによって結晶粒の粗大化を図ってお
り、製造コストが比較的割高になっているのが現状であ
る。
【０００４】上記の要望に対して、結晶粒界のピンニン
グサイトとなりやすい介在物あるいは析出物量を低減す
ることや、鋼板中の介在物もしくは析出物の形状・組成
を制御してピンニングサイトとしての機能を失わせる試
みがなされている。
グサイトとなりやすい介在物あるいは析出物量を低減す
ることや、鋼板中の介在物もしくは析出物の形状・組成
を制御してピンニングサイトとしての機能を失わせる試
みがなされている。
【０００５】例えば、特開平３−２４９１１５号公報で
は、ＳｉおよびＳ量に対して特定範囲のＭｎ量にするこ
とにより、凝固過程でのＭｎＳを増大させ、ピンニング
サイトとして機能しにくい粗大なＭｎＳとすることが提
案されている。また、特開昭６２−１９９７２０号公報
では、スラブ加熱温度を１１５０℃以下と低い温度に設
定し、ＭｎＳの再固溶を防止することによって微細に分
散しやすい再析出ＭｎＳ量を制御する方法が提案されて
いる。さらに、特公昭５６−３３４５１号公報では、ス
ラブを特定温度に保持することで、ＡｌＮを粗大化して
結晶粒の成長に対して無害化を図ることが提案されてい
る。
は、ＳｉおよびＳ量に対して特定範囲のＭｎ量にするこ
とにより、凝固過程でのＭｎＳを増大させ、ピンニング
サイトとして機能しにくい粗大なＭｎＳとすることが提
案されている。また、特開昭６２−１９９７２０号公報
では、スラブ加熱温度を１１５０℃以下と低い温度に設
定し、ＭｎＳの再固溶を防止することによって微細に分
散しやすい再析出ＭｎＳ量を制御する方法が提案されて
いる。さらに、特公昭５６−３３４５１号公報では、ス
ラブを特定温度に保持することで、ＡｌＮを粗大化して
結晶粒の成長に対して無害化を図ることが提案されてい
る。
【０００６】一方、特開平１−１５２２３９号公報で
は、鋼板中の酸化物の組成、具体的にはＳｉＯ2 、Ｍｎ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 に対するＭｎＯの比率を低めることによ
って酸化物の融点を上げ、ピンニングサイトとして機能
しやすい微細介在物の分散を防止することが提案されて
いる。また、特公平５−６９９１０号公報では、直径
０．５〜５μｍの酸化物を１０〜５００個／ｍｍ 2残
し、これを核としてＭｎＳを凝集析出させ、微細なＭｎ
Ｓの析出を減らすことが提案されている。
は、鋼板中の酸化物の組成、具体的にはＳｉＯ2 、Ｍｎ
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 に対するＭｎＯの比率を低めることによ
って酸化物の融点を上げ、ピンニングサイトとして機能
しやすい微細介在物の分散を防止することが提案されて
いる。また、特公平５−６９９１０号公報では、直径
０．５〜５μｍの酸化物を１０〜５００個／ｍｍ 2残
し、これを核としてＭｎＳを凝集析出させ、微細なＭｎ
Ｓの析出を減らすことが提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら最近で
は、電気機器の省エネルギー化はもちろんのこと、電磁
鋼板およびそれを用いた電気部品の製造過程に対しても
省エネルギーが求められており、その中の具体的要望の
ひとつとして、仕上焼鈍をこれまでよりも低温側・短時
間側で実施したいという要望がある。
は、電気機器の省エネルギー化はもちろんのこと、電磁
鋼板およびそれを用いた電気部品の製造過程に対しても
省エネルギーが求められており、その中の具体的要望の
ひとつとして、仕上焼鈍をこれまでよりも低温側・短時
間側で実施したいという要望がある。
【０００８】こうした場合、本発明者らの実験によれ
ば、上記したような、ＭｎＳの粗大化もしくはＡｌＮの
粗大化、あるいは酸化物系介在物組成の規定、比較的大
きな酸化物の形成とそれによるＭｎＳの吸着だけでは十
分に粒成長させることができず、必要な鉄損特性が得ら
れないことが判明している。
ば、上記したような、ＭｎＳの粗大化もしくはＡｌＮの
粗大化、あるいは酸化物系介在物組成の規定、比較的大
きな酸化物の形成とそれによるＭｎＳの吸着だけでは十
分に粒成長させることができず、必要な鉄損特性が得ら
れないことが判明している。
【０００９】本発明はこうした低温・短時間での結晶粒
成長を容易にし、低温・短時間での仕上焼鈍あるいは磁
性焼鈍においても鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板を
提供することを目的としている。
成長を容易にし、低温・短時間での仕上焼鈍あるいは磁
性焼鈍においても鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板を
提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１発明は、重量％（以
下、同様）で、Ｓｉ：１％超３．５％以下、Ａｌ：０．
１〜１％、Ｍｎ：０．１〜０．８％を含有し、Ｃｕ：
０．０５％以下（０を含む）、Ｓ：０．０１％以下（０
を含む）である無方向性電磁鋼板であって、鋼板中に含
まれる介在物で直径０．１〜０．５μｍのものが５００
〜５０００個／ｍｍ 2、直径０．５μｍ超えのものが５
００個／ｍｍ 2以下であることを特徴とする鉄損特性に
優れた無方向性電磁鋼板である。
下、同様）で、Ｓｉ：１％超３．５％以下、Ａｌ：０．
１〜１％、Ｍｎ：０．１〜０．８％を含有し、Ｃｕ：
０．０５％以下（０を含む）、Ｓ：０．０１％以下（０
を含む）である無方向性電磁鋼板であって、鋼板中に含
まれる介在物で直径０．１〜０．５μｍのものが５００
〜５０００個／ｍｍ 2、直径０．５μｍ超えのものが５
００個／ｍｍ 2以下であることを特徴とする鉄損特性に
優れた無方向性電磁鋼板である。
【００１１】第２発明は、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：１％超
３．５％以下、Ａｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜
０．８％を含有し、Ｃｕ：０．０５％以下（０を含
む）、Ｓ：０．０１％以下（０を含む）である無方向性
電磁鋼板であって、鋼板中に含まれる介在物で直径０．
１〜０．５μｍのものが５００〜５０００個／ｍｍ 2、
直径０．５μｍ超えのものが５００個／ｍｍ 2以下であ
ることを特徴とする鉄損特性に優れた無方向性電磁鋼板
である。
０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：１％超
３．５％以下、Ａｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜
０．８％を含有し、Ｃｕ：０．０５％以下（０を含
む）、Ｓ：０．０１％以下（０を含む）である無方向性
電磁鋼板であって、鋼板中に含まれる介在物で直径０．
１〜０．５μｍのものが５００〜５０００個／ｍｍ 2、
直径０．５μｍ超えのものが５００個／ｍｍ 2以下であ
ることを特徴とする鉄損特性に優れた無方向性電磁鋼板
である。
【００１２】（１）介在物、析出物 本発明で、鋼板中に含まれる介在物の大きさおよび個数
を規定した理由について、研究の経緯に沿って基本的な
考え方を述べる。
を規定した理由について、研究の経緯に沿って基本的な
考え方を述べる。
【００１３】本発明の介在物とは、鋼板中の硫化物、酸
化物、炭化物、窒化物など、あるいはこれらの２元、３
元の複合体の全てを示しており、介在物、析出物、晶出
物などの全てを含む総称である（以下、明細書の中で、
単に介在物と表現する）。
化物、炭化物、窒化物など、あるいはこれらの２元、３
元の複合体の全てを示しており、介在物、析出物、晶出
物などの全てを含む総称である（以下、明細書の中で、
単に介在物と表現する）。
【００１４】本発明者らはまず始めに、低温度で仕上焼
鈍を行なった試料について介在物および析出物の観察を
行なった。試料の化学組成はＣ：０．００３０％，Ｓ
ｉ：１．１２％，Ｍｎ：０．１３％，Ｐ：０．０５１
％，Ｓ：０．００３％，Ａｌ：０．１３％，Ｎ：０．０
０２１％であった。観察は走査型電子顕微鏡（以下ＳＥ
Ｍと呼ぶ）および透過型電子顕微鏡（以下ＴＥＭと呼
ぶ）を用いて行ない、ＳＥＭ観察は鋼板断面を直接観
察，ＴＥＭ観察は抽出レプリカ観察とした。
鈍を行なった試料について介在物および析出物の観察を
行なった。試料の化学組成はＣ：０．００３０％，Ｓ
ｉ：１．１２％，Ｍｎ：０．１３％，Ｐ：０．０５１
％，Ｓ：０．００３％，Ａｌ：０．１３％，Ｎ：０．０
０２１％であった。観察は走査型電子顕微鏡（以下ＳＥ
Ｍと呼ぶ）および透過型電子顕微鏡（以下ＴＥＭと呼
ぶ）を用いて行ない、ＳＥＭ観察は鋼板断面を直接観
察，ＴＥＭ観察は抽出レプリカ観察とした。
【００１５】ＳＥＭ観察の結果、０．２〜０．５μｍ程
度のＡｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮおよびＭｎＳが観察された。さ
らにＴＥＭ観察を行なったところ、数十ｎｍ程度の極め
て微細な析出物が認められ、それらがＣｕＳであること
が確認された。これまではそうした微細な析出物はＡｌ
ＮもしくはＭｎＳと考えられていたが、低温度ではＣｕ
Ｓが優先的に析出することが新たな知見として得られ
た。このことは本発明にとって極めて重要でキーとなる
発見である。
度のＡｌ2 Ｏ3 ，ＡｌＮおよびＭｎＳが観察された。さ
らにＴＥＭ観察を行なったところ、数十ｎｍ程度の極め
て微細な析出物が認められ、それらがＣｕＳであること
が確認された。これまではそうした微細な析出物はＡｌ
ＮもしくはＭｎＳと考えられていたが、低温度ではＣｕ
Ｓが優先的に析出することが新たな知見として得られ
た。このことは本発明にとって極めて重要でキーとなる
発見である。
【００１６】そこで、こうした微細なＣｕＳの生成を防
止する手法について検討を行なった。とくに本発明では
ＣｕおよびＳの存在がある程度不可避であるという前提
に立った方策について検討を行なった。
止する手法について検討を行なった。とくに本発明では
ＣｕおよびＳの存在がある程度不可避であるという前提
に立った方策について検討を行なった。
【００１７】図３は溶鋼の鋳造時の冷却速度と仕上焼鈍
（８５０℃・１分）後の介在物の大きさと個数の関係を
示している。用いた試料（板厚０．５ｍｍ）の化学組
成、冷却速度は図中に示すとおりである。また鉄損も併
せて図中に示しているが、冷却速度の大きい鋼Ａが４．
６Ｗ／ｋｇ、冷却速度の小さい鋼Ｂが５．６Ｗ／ｋｇと
なっており、冷却速度の増大によって鉄損の低下がもた
らされることがわかる。
（８５０℃・１分）後の介在物の大きさと個数の関係を
示している。用いた試料（板厚０．５ｍｍ）の化学組
成、冷却速度は図中に示すとおりである。また鉄損も併
せて図中に示しているが、冷却速度の大きい鋼Ａが４．
６Ｗ／ｋｇ、冷却速度の小さい鋼Ｂが５．６Ｗ／ｋｇと
なっており、冷却速度の増大によって鉄損の低下がもた
らされることがわかる。
【００１８】これらの鋼の介在物分布を比較してみたと
ころ、直径０．５μｍ超の介在物のサイズと個数はほぼ
同じであった。一方０．１〜０．５μｍの介在物の個数
には差異が認められ、鋳造時の冷却速度が速くＷ１５／
５０が４．６Ｗ／ｋｇと低い鋼Ａの方が、鋼Ｂに比べて
多量の介在物が認められた。さらに、ＣｕＳの形態を観
察すると、鋳造時の冷却速度が速い鋼ＡにはＣｕＳがあ
まり観察されなかったのに対し、鋳造時の冷却速度が遅
くＷ１５／５０が５．６Ｗ／ｋｇと高い鋼Ｂには、数１
０ｎｍ程度の非常に微細なＣｕＳが多数認められた。
ころ、直径０．５μｍ超の介在物のサイズと個数はほぼ
同じであった。一方０．１〜０．５μｍの介在物の個数
には差異が認められ、鋳造時の冷却速度が速くＷ１５／
５０が４．６Ｗ／ｋｇと低い鋼Ａの方が、鋼Ｂに比べて
多量の介在物が認められた。さらに、ＣｕＳの形態を観
察すると、鋳造時の冷却速度が速い鋼ＡにはＣｕＳがあ
まり観察されなかったのに対し、鋳造時の冷却速度が遅
くＷ１５／５０が５．６Ｗ／ｋｇと高い鋼Ｂには、数１
０ｎｍ程度の非常に微細なＣｕＳが多数認められた。
【００１９】さらに鉄損が少なく冷却速度が速い鋼板Ａ
について、ＣｕおよびＳの形態観察を行った結果、Ｃｕ
およびＳは０．１〜０．５μｍの介在物として、ＭｎＯ
−ＭｎＳ−ＣｕＳとなっていることが判明した。すなわ
ち、微細なＣｕＳが減少し、０．１〜０．５μｍの介在
物が増加した理由は、ＣｕＳがＭｎＯ−ＭｎＳを核に凝
集粗大化したものと推定できる。
について、ＣｕおよびＳの形態観察を行った結果、Ｃｕ
およびＳは０．１〜０．５μｍの介在物として、ＭｎＯ
−ＭｎＳ−ＣｕＳとなっていることが判明した。すなわ
ち、微細なＣｕＳが減少し、０．１〜０．５μｍの介在
物が増加した理由は、ＣｕＳがＭｎＯ−ＭｎＳを核に凝
集粗大化したものと推定できる。
【００２０】以上のことから、ＣｕＳの悪影響を低減
し、優れた鉄損特性を確保するためには、直径０．１〜
０．５μｍの介在物を適量、存在させ、微細なＣｕＳを
減少すべきとの知見を得た。
し、優れた鉄損特性を確保するためには、直径０．１〜
０．５μｍの介在物を適量、存在させ、微細なＣｕＳを
減少すべきとの知見を得た。
【００２１】次いで、直径０．１〜０．５μｍの介在物
の個数の適正範囲について検討を行なった。
の個数の適正範囲について検討を行なった。
【００２２】図１は直径０．１〜０．５μｍの介在物の
個数と鉄損の関係を示している。ここで用いた試料は、
表１に示した鋼板成分の１および５を用い、鋳造時の冷
却速度を変化させ、仕上焼鈍後の直径０．１〜０．５μ
ｍの介在物の個数を調整したものである。
個数と鉄損の関係を示している。ここで用いた試料は、
表１に示した鋼板成分の１および５を用い、鋳造時の冷
却速度を変化させ、仕上焼鈍後の直径０．１〜０．５μ
ｍの介在物の個数を調整したものである。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１に表示しない残部はＦｅ及び不可避不
純物である。鋼板の板厚は０．５ｍｍで、鋼板中に含ま
れる０．５μｍ超えの介在物の個数は１１２〜１３１個
であり、鉄損Ｗ１５／５０の値は８５０℃・１分の仕上
焼鈍後のものである。
純物である。鋼板の板厚は０．５ｍｍで、鋼板中に含ま
れる０．５μｍ超えの介在物の個数は１１２〜１３１個
であり、鉄損Ｗ１５／５０の値は８５０℃・１分の仕上
焼鈍後のものである。
【００２５】図１から明らかなように、鉄損に対して直
径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が大きく影響を及
ぼしていることが明らかあり、適性な領域が存在するこ
と、それらの値は、５００〜５０００個／ｍｍ 2、好ま
しくは１０００〜３０００個／ｍｍ 2の範囲とすべきこ
とがわかる。直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が
５００個／ｍｍ 2未満の場合は１０ｍｍ程度の非常に微
細なＣｕＳが多数析出しており、これにより仕上焼鈍時
の粒成長が阻害され、劣化したものと考える。一方、直
径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が５００〜５００
０個／ｍｍ 2の場合は１０ｍｍ程度の非常に微細なＣｕ
Ｓは見当たらず、０．１〜０．５μｍ程度のＭｎＳ−Ｍ
ｎＯ−ＣｕＳが多数認められた。従来、０．１〜０．５
μｍ程度の細かい介在物が多数存在すると、結晶粒の成
長を阻害すると考えられていたが、本発明の範囲内に介
在物の大きさ、個数を制御することにより、１０ｎｍ程
度の非常に微細なＣｕＳが減少し、従来の鋼板よりも優
れた鉄損特性の無方向性電磁鋼板が得られることがわか
った。また直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が５
０００個／ｍｍ 2を超えると鉄損が高くなる傾向にある
が、これは介在物の個数が多くなり、それらの中でピン
ニングサイトとして機能するものが多くなるためと考え
られる。ここで、０．１〜０．５μｍの介在物の組成は
特に規定しない。ＣｕＳの凝集粗大化の図れるものであ
れば、どのような介在物でもよい。
径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が大きく影響を及
ぼしていることが明らかあり、適性な領域が存在するこ
と、それらの値は、５００〜５０００個／ｍｍ 2、好ま
しくは１０００〜３０００個／ｍｍ 2の範囲とすべきこ
とがわかる。直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が
５００個／ｍｍ 2未満の場合は１０ｍｍ程度の非常に微
細なＣｕＳが多数析出しており、これにより仕上焼鈍時
の粒成長が阻害され、劣化したものと考える。一方、直
径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が５００〜５００
０個／ｍｍ 2の場合は１０ｍｍ程度の非常に微細なＣｕ
Ｓは見当たらず、０．１〜０．５μｍ程度のＭｎＳ−Ｍ
ｎＯ−ＣｕＳが多数認められた。従来、０．１〜０．５
μｍ程度の細かい介在物が多数存在すると、結晶粒の成
長を阻害すると考えられていたが、本発明の範囲内に介
在物の大きさ、個数を制御することにより、１０ｎｍ程
度の非常に微細なＣｕＳが減少し、従来の鋼板よりも優
れた鉄損特性の無方向性電磁鋼板が得られることがわか
った。また直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数が５
０００個／ｍｍ 2を超えると鉄損が高くなる傾向にある
が、これは介在物の個数が多くなり、それらの中でピン
ニングサイトとして機能するものが多くなるためと考え
られる。ここで、０．１〜０．５μｍの介在物の組成は
特に規定しない。ＣｕＳの凝集粗大化の図れるものであ
れば、どのような介在物でもよい。
【００２６】次に、直径０．５μｍ超えの介在物の個数
の適正範囲について述べる。図２は、直径０．５μｍ超
えの介在物の個数と鉄損の関係を示している。本図は、
表１に示した鋼板の１および５を用い、鋳造前の溶鋼の
脱ガス時間を変化させて、仕上焼鈍後の０．５μｍ超え
の介在物の個数を調整して得られたものである。また、
鋳造時の冷却速度を変化させて、０．１〜０．５μｍの
介在物の個数を発明の範囲内に調整している。表１に表
示しない残部はＦｅ及び不可避不純物である。また、鋼
板の板厚は０．５ｍｍで、鉄損Ｗ１５／５０の値は図中
に示される条件で仕上焼鈍を行なった後のものである。
の適正範囲について述べる。図２は、直径０．５μｍ超
えの介在物の個数と鉄損の関係を示している。本図は、
表１に示した鋼板の１および５を用い、鋳造前の溶鋼の
脱ガス時間を変化させて、仕上焼鈍後の０．５μｍ超え
の介在物の個数を調整して得られたものである。また、
鋳造時の冷却速度を変化させて、０．１〜０．５μｍの
介在物の個数を発明の範囲内に調整している。表１に表
示しない残部はＦｅ及び不可避不純物である。また、鋼
板の板厚は０．５ｍｍで、鉄損Ｗ１５／５０の値は図中
に示される条件で仕上焼鈍を行なった後のものである。
【００２７】図２から、直径０．５μｍ超えの介在物の
個数が５００個／ｍｍ 2以下になるとＷ１５／５０が低
くなる傾向が認められ、３００個／ｍｍ 2以下の範囲と
すれば安定して低い鉄損が得られるようになることがわ
かる。５００個／ｍｍ 2を超えると、Ｗ１５／５０が高
くなる。この原因は、磁壁の移動が妨げられ、ヒステリ
シス損が増大し、それに起因して鉄損が多くなるものと
推定する。
個数が５００個／ｍｍ 2以下になるとＷ１５／５０が低
くなる傾向が認められ、３００個／ｍｍ 2以下の範囲と
すれば安定して低い鉄損が得られるようになることがわ
かる。５００個／ｍｍ 2を超えると、Ｗ１５／５０が高
くなる。この原因は、磁壁の移動が妨げられ、ヒステリ
シス損が増大し、それに起因して鉄損が多くなるものと
推定する。
【００２８】このことから、直径０．５μｍ超えの介在
物の個数を５００個／ｍｍ 2以下に、好ましくは、３０
０個／ｍｍ 2以下と規定する。
物の個数を５００個／ｍｍ 2以下に、好ましくは、３０
０個／ｍｍ 2以下と規定する。
【００２９】（２）成分 Ｃｕは、ＣｕＳを形成し有害な成分である。０．０５％
を超えた場合、介在物の大きさ、個数が本発明の範囲内
であっても、微細なＣｕＳの生成を防止することができ
ないため、０．０５％以下とする。
を超えた場合、介在物の大きさ、個数が本発明の範囲内
であっても、微細なＣｕＳの生成を防止することができ
ないため、０．０５％以下とする。
【００３０】Ｓは、ＭｎＳ、ＣｕＳなど有害成分となる
硫化物を形成する。かつ赤熱脆性の発生の原因となるの
で０．０１％以下とする。
硫化物を形成する。かつ赤熱脆性の発生の原因となるの
で０．０１％以下とする。
【００３１】Ｓｉは、鋼板の固有抵抗を上げ、鉄損を少
なくするのに有効な成分であり１％超とする。一方３．
５％を越えると飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度が低
下するため上限を３．５％とする。
なくするのに有効な成分であり１％超とする。一方３．
５％を越えると飽和磁束密度の低下に伴い磁束密度が低
下するため上限を３．５％とする。
【００３２】Ａｌは、少量添加した場合には、微細なＡ
ｌＮを形成し、結晶粒の成長を阻害し、鉄損を多くす
る。そのために０．１％以上を添加する。この場合に
は、ＡｌＮは粗大化し、結晶粒の成長を阻害せず、かつ
固有抵抗を上昇させ、もって鉄損を少なくする。一方、
１％超えでは、磁束密度を低下させる。ゆえに、０．１
〜１％とする。
ｌＮを形成し、結晶粒の成長を阻害し、鉄損を多くす
る。そのために０．１％以上を添加する。この場合に
は、ＡｌＮは粗大化し、結晶粒の成長を阻害せず、かつ
固有抵抗を上昇させ、もって鉄損を少なくする。一方、
１％超えでは、磁束密度を低下させる。ゆえに、０．１
〜１％とする。
【００３３】Ｍｎは、鋼板の固有抵抗を上げて鉄損を少
なくするのに有効な成分であり、かつ熱間圧延時の赤熱
脆性を防止するために０．１％以上とする。また、０．
８％を超えると磁束密度が低下するため、０．１〜０．
８％とする。
なくするのに有効な成分であり、かつ熱間圧延時の赤熱
脆性を防止するために０．１％以上とする。また、０．
８％を超えると磁束密度が低下するため、０．１〜０．
８％とする。
【００３４】更に、より優れた鉄損特性の無方向性電磁
鋼板を得るために、Ｃは、鉄損を多くする有害な成分
で、Ｃの析出による磁気時効の原因となるので０．００
５％以下とする。
鋼板を得るために、Ｃは、鉄損を多くする有害な成分
で、Ｃの析出による磁気時効の原因となるので０．００
５％以下とする。
【００３５】Ｐは、鋼板の打ち抜き性を改善するために
必要な成分であるが、０．２％を超えて添加すると鋼板
が脆くなるので０．２％以下とする。
必要な成分であるが、０．２％を超えて添加すると鋼板
が脆くなるので０．２％以下とする。
【００３６】Ｎは、焼鈍時の結晶粒の成長を阻害するＡ
ｌＮが多くなり、鉄損を多くするので０．００５％以下
とする。
ｌＮが多くなり、鉄損を多くするので０．００５％以下
とする。
【００３７】なお、本発明では、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂ、Ｚｒ
を磁気特性向上のために添加することは何らさしつかえ
ない。
を磁気特性向上のために添加することは何らさしつかえ
ない。
【００３８】
【発明の実施の形態】本発明の鋼板の製造方法は、直径
０．５μｍ超と直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数
を、所定の範囲内に調整できるものであればよい。
０．５μｍ超と直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数
を、所定の範囲内に調整できるものであればよい。
【００３９】主に１次脱酸生成物である直径０．５μｍ
超の介在物の制御は、例えば、溶鋼脱ガス処理還流時間
を長くするとか、またはスラグ組成の調整によりスラグ
からの再酸化を調整することなどにより行う。
超の介在物の制御は、例えば、溶鋼脱ガス処理還流時間
を長くするとか、またはスラグ組成の調整によりスラグ
からの再酸化を調整することなどにより行う。
【００４０】主に２次脱酸生成物である直径０．１〜
０．５μｍの介在物の制御は、鋳造速度、鋳造時の加
熱、補助加熱、保熱、鋳造厚さ、冷却条件など溶鋼の凝
固冷却速度を調整することにより行う。
０．５μｍの介在物の制御は、鋳造速度、鋳造時の加
熱、補助加熱、保熱、鋳造厚さ、冷却条件など溶鋼の凝
固冷却速度を調整することにより行う。
【００４１】例えば、鋼板中の０．５μｍ超の介在物の
大きさ、個数の調整のために、溶鋼鋳造前の脱ガス処理
を６分以上実施するか、あるいは鋳造中の溶鋼の流れの
調整、鋳造中の電磁攪拌の調整で実施する。
大きさ、個数の調整のために、溶鋼鋳造前の脱ガス処理
を６分以上実施するか、あるいは鋳造中の溶鋼の流れの
調整、鋳造中の電磁攪拌の調整で実施する。
【００４２】鋼板中の０．１〜０．５μｍの介在物の大
きさ、個数の調整のために、溶鋼鋳造の鋳造凝固時の冷
却速度を１０℃／秒から２０℃／秒程度とする。この冷
却速度を確保するために、鋳片の厚みを薄くするとか、
冷却スプレーの強化などを実施する。
きさ、個数の調整のために、溶鋼鋳造の鋳造凝固時の冷
却速度を１０℃／秒から２０℃／秒程度とする。この冷
却速度を確保するために、鋳片の厚みを薄くするとか、
冷却スプレーの強化などを実施する。
【００４３】また、Ｃｕの少ない原料、副原料を用いて
精錬することが好ましい。Ｓについても溶銑の脱硫、取
鍋精錬などで脱Ｓするか、Ｓの少ない原料、副原料を用
いて精錬することが好ましい。
精錬することが好ましい。Ｓについても溶銑の脱硫、取
鍋精錬などで脱Ｓするか、Ｓの少ない原料、副原料を用
いて精錬することが好ましい。
【００４４】このように真空溶解炉、転炉または電気炉
で得た溶鋼を、脱ガス処理などを施し、造塊鋳造、連続
鋳造あるいはストリップキャスターで鋳造し、熱片状態
での直送圧延あるいは鋼片再加熱後に熱間加工を行う。
熱間加工は、分塊圧延、粗圧延、仕上熱延の内、仕上熱
延は必須であるが、分塊圧延、粗圧延は鋳造後の鋼塊、
鋼片、鋳造板などの厚さ寸法、リジング抑制などにより
選択する。
で得た溶鋼を、脱ガス処理などを施し、造塊鋳造、連続
鋳造あるいはストリップキャスターで鋳造し、熱片状態
での直送圧延あるいは鋼片再加熱後に熱間加工を行う。
熱間加工は、分塊圧延、粗圧延、仕上熱延の内、仕上熱
延は必須であるが、分塊圧延、粗圧延は鋳造後の鋼塊、
鋼片、鋳造板などの厚さ寸法、リジング抑制などにより
選択する。
【００４５】次いで、酸洗後、熱延板焼鈍は行ってもよ
いが必須ではない。次いで、一回の冷間圧延、もしくは
中間焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延で６０〜９５％
の圧下率を採り、所定の板厚とする。
いが必須ではない。次いで、一回の冷間圧延、もしくは
中間焼鈍をはさんだ２回以上の冷間圧延で６０〜９５％
の圧下率を採り、所定の板厚とする。
【００４６】仕上焼鈍は、７００〜１０００℃の温度範
囲で実施する。必要により打抜き加工や剪断加工後に磁
性焼鈍を行うことで、より鉄損特性の優れた無方向性電
磁鋼板を製造する。
囲で実施する。必要により打抜き加工や剪断加工後に磁
性焼鈍を行うことで、より鉄損特性の優れた無方向性電
磁鋼板を製造する。
【００４７】
【実施例】表２は溶鋼鋳造前の脱ガス処理時間、溶鋼鋳
造の鋳造凝固時の冷却速度、仕上焼鈍条件、磁性焼鈍条
件、介在物の大きさと個数、２５ｃｍエプスタイン試験
（ＪＩＳＣ２５５０）で鋼板の長手方向と幅方向の各々
を測定した平均値の鉄損Ｗ１５／５０と磁束密度Ｂ５０
の結果とを表示している。
造の鋳造凝固時の冷却速度、仕上焼鈍条件、磁性焼鈍条
件、介在物の大きさと個数、２５ｃｍエプスタイン試験
（ＪＩＳＣ２５５０）で鋼板の長手方向と幅方向の各々
を測定した平均値の鉄損Ｗ１５／５０と磁束密度Ｂ５０
の結果とを表示している。
【００４８】なお、鋼板の成分は表１のとおりである。
【００４９】
【表２】
【００５０】熱間圧延で板厚２ｍｍの鋼板を得て、酸洗
し、鋼板成分番号４〜７および１１〜１２については８
５０℃、３時間の熱延板焼鈍を行った。
し、鋼板成分番号４〜７および１１〜１２については８
５０℃、３時間の熱延板焼鈍を行った。
【００５１】次いで、板厚０．５ｍｍまで冷間圧延し、
表２の仕上焼鈍を行った。表２に示すように、本発明の
鋼板は、同一の熱延板焼鈍条件、仕上焼鈍条件、磁性焼
鈍条件の時、磁束密度を維持しつつ鉄損の少ない鋼板が
得られている。
表２の仕上焼鈍を行った。表２に示すように、本発明の
鋼板は、同一の熱延板焼鈍条件、仕上焼鈍条件、磁性焼
鈍条件の時、磁束密度を維持しつつ鉄損の少ない鋼板が
得られている。
【００５２】なお、直径０．１〜０．５μｍの介在物の
個数が５００個／ｍｍ 2未満の比較例の鋼板のＳＥＭ観
察、ＴＥＭ観察の結果では、１０ｎｍ程度の非常に微細
なＣｕＳが多数観察された。これにより、焼鈍時の結晶
粒の成長が阻害され、鉄損が多くなっていると推定す
る。
個数が５００個／ｍｍ 2未満の比較例の鋼板のＳＥＭ観
察、ＴＥＭ観察の結果では、１０ｎｍ程度の非常に微細
なＣｕＳが多数観察された。これにより、焼鈍時の結晶
粒の成長が阻害され、鉄損が多くなっていると推定す
る。
【００５３】また、直径０．１〜０．５μｍの介在物の
個数が５０００個／ｍｍ 2超えの比較例の鋼板のＳＥＭ
観察、ＴＥＭ観察の結果では、１０ｎｍ程度の非常に微
細なＣｕＳは認められなかった。これにより、微細なＣ
ｕＳの悪影響は無いが、０．１〜０．５μｍの介在物の
個数が多いために焼鈍時の結晶粒の成長が阻害され、鉄
損が多くなっていると推定する。
個数が５０００個／ｍｍ 2超えの比較例の鋼板のＳＥＭ
観察、ＴＥＭ観察の結果では、１０ｎｍ程度の非常に微
細なＣｕＳは認められなかった。これにより、微細なＣ
ｕＳの悪影響は無いが、０．１〜０．５μｍの介在物の
個数が多いために焼鈍時の結晶粒の成長が阻害され、鉄
損が多くなっていると推定する。
【００５４】請求項２記載の発明の鋼板である鋼板番号
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２４
（鋼板成分番号８）に対して、成分、仕上焼鈍条件、介
在物の個数がほぼ同一であるが、Ｃ量が少ないのでより
鉄損が少なく優れている。
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２４
（鋼板成分番号８）に対して、成分、仕上焼鈍条件、介
在物の個数がほぼ同一であるが、Ｃ量が少ないのでより
鉄損が少なく優れている。
【００５５】請求項２記載の発明の鋼板である鋼板番号
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２５
（鋼板成分番号９）に対して、成分、仕上焼鈍条件、介
在物の個数がほぼ同一であるが、Ｎ量が少ないのでより
鉄損が少なく優れている。
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２５
（鋼板成分番号９）に対して、成分、仕上焼鈍条件、介
在物の個数がほぼ同一であるが、Ｎ量が少ないのでより
鉄損が少なく優れている。
【００５６】請求項２記載の発明の鋼板である鋼板番号
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２６
（鋼板成分番号１０）に対して、成分、仕上焼鈍条件、
介在物の個数がほぼ同一であるが、Ｐ量が少ないのでよ
り鉄損が少なく優れている。なお、比較鋼板の鋼板番号
２７（鋼板成分番号１１）は、鋼板中のＳｉ量が多め
で、鋼板番号２８（鋼板成分番号１２）は、鋼板中のＡ
ｌ量が多めであるために、鉄損は優れているが、磁束密
度の低下が大きい。
１（鋼板成分番号１）は、本発明鋼板の鋼板番号２６
（鋼板成分番号１０）に対して、成分、仕上焼鈍条件、
介在物の個数がほぼ同一であるが、Ｐ量が少ないのでよ
り鉄損が少なく優れている。なお、比較鋼板の鋼板番号
２７（鋼板成分番号１１）は、鋼板中のＳｉ量が多め
で、鋼板番号２８（鋼板成分番号１２）は、鋼板中のＡ
ｌ量が多めであるために、鉄損は優れているが、磁束密
度の低下が大きい。
【００５７】比較鋼板の鋼板番号３１（鋼板成分番号１
５）は、鋼板中のＭｎ量が多めで、鉄損は優れている
が、成分、仕上焼鈍条件、介在物の個数がほぼ同一の本
発明の鋼板である鋼板番号１（鋼板成分番号１）に比較
して磁束密度の低下が大きい。
５）は、鋼板中のＭｎ量が多めで、鉄損は優れている
が、成分、仕上焼鈍条件、介在物の個数がほぼ同一の本
発明の鋼板である鋼板番号１（鋼板成分番号１）に比較
して磁束密度の低下が大きい。
【００５８】
【発明の効果】本発明は、鋼板中のＣｕ量、Ｓ量と鋼板
中の介在物の大きさ、個数とを規定することで、磁束密
度を維持しつつ鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板が得
られた。
中の介在物の大きさ、個数とを規定することで、磁束密
度を維持しつつ鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板が得
られた。
【図１】直径０．１〜０．５μｍの介在物の個数と鉄損
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図２】直径０．５μｍ超の介在物の個数と鉄損との関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図３】溶鋼鋳造時の冷却速度と介在物の大きさと個数
と鉄損との関係を示す図である。
と鉄損との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 冨田 邦和 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で、Ｓｉ：１％超３．５％以下、Ａ
ｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、を含有
し、Ｃｕ：０．０５％以下、Ｓ：０．０１％以下である
無方向性電磁鋼板であって、鋼板中に含まれる介在物で
直径０．１〜０．５μｍのものが５００〜５０００個／
ｍｍ 2、直径０．５μｍ超えのものが５００個／ｍｍ 2
以下であることを特徴とする鉄損特性に優れた無方向性
電磁鋼板。 - 【請求項２】重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｐ：
０．２％以下、Ｎ：０．００５％以下、Ｓｉ：１％超
３．５％以下、Ａｌ：０．１〜１％、Ｍｎ：０．１〜
０．８％を含有し、Ｃｕ：０．０５％以下、Ｓ：０．０
１％以下である無方向性電磁鋼板であって、鋼板中に含
まれる介在物で直径０．１〜０．５μｍのものが５００
〜５０００個／ｍｍ 2、直径０．５μｍ超えのものが５
００個／ｍｍ 2以下であることを特徴とする鉄損特性に
優れた無方向性電磁鋼板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220099A JPH0967654A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7220099A JPH0967654A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0967654A true JPH0967654A (ja) | 1997-03-11 |
Family
ID=16745911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7220099A Pending JPH0967654A (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 鉄損特性の優れた無方向性電磁鋼板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0967654A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7513959B2 (en) | 2002-12-05 | 2009-04-07 | Jfe Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same |
| JP2010248559A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Nippon Steel Corp | 無方向性電磁鋼板 |
| WO2013038020A1 (de) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Voestalpine Stahl Gmbh | Nichtkornorientiertes höherfester elektroband mit hoher polarisation und verfahren zu seiner herstellung |
| JP2019035114A (ja) * | 2017-08-16 | 2019-03-07 | 新日鐵住金株式会社 | 無方向性電磁鋼板 |
| JP2021502489A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-01-28 | バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド | 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| US12378623B2 (en) | 2019-08-26 | 2025-08-05 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd | Cu-containing non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP7220099A patent/JPH0967654A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7513959B2 (en) | 2002-12-05 | 2009-04-07 | Jfe Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and method for manufacturing the same |
| EP2489753A1 (en) | 2002-12-05 | 2012-08-22 | JFE Steel Corporation | Non-oriented magnetic steel sheet and method for production thereof |
| JP2010248559A (ja) * | 2009-04-14 | 2010-11-04 | Nippon Steel Corp | 無方向性電磁鋼板 |
| WO2013038020A1 (de) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | Voestalpine Stahl Gmbh | Nichtkornorientiertes höherfester elektroband mit hoher polarisation und verfahren zu seiner herstellung |
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| JP2021502489A (ja) * | 2017-11-30 | 2021-01-28 | バオシャン アイアン アンド スティール カンパニー リミテッド | 磁気特性に優れる無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| EP3719160B1 (en) | 2017-11-30 | 2024-01-10 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd. | Non-oriented electrical steel sheet with excellent magnetism and manufacturing method therefor |
| US12378623B2 (en) | 2019-08-26 | 2025-08-05 | Baoshan Iron & Steel Co., Ltd | Cu-containing non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011030 |