JPH108141A - 打ち抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
打ち抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH108141A JPH108141A JP8157980A JP15798096A JPH108141A JP H108141 A JPH108141 A JP H108141A JP 8157980 A JP8157980 A JP 8157980A JP 15798096 A JP15798096 A JP 15798096A JP H108141 A JPH108141 A JP H108141A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 仕上げ焼鈍末期の降温時に被膜と鋼板との間
に生じる熱応力により被膜を剥離し、打ち抜き性と磁気
特性に優れる方向電磁鋼板を得る。 【解決手段】 方向性電磁鋼板を製造するにあたり、Mg
O 、Al2O3 およびSiO2を主剤成分とし、仕上げ焼鈍途中
のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇させる酸
化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いる。
に生じる熱応力により被膜を剥離し、打ち抜き性と磁気
特性に優れる方向電磁鋼板を得る。 【解決手段】 方向性電磁鋼板を製造するにあたり、Mg
O 、Al2O3 およびSiO2を主剤成分とし、仕上げ焼鈍途中
のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇させる酸
化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器やその他
の電気機器の鉄心などに用いられる方向性電磁鋼板の製
造方法に関し、特に磁気特性に併せて打ち抜き性を向上
させようとするものである。
の電気機器の鉄心などに用いられる方向性電磁鋼板の製
造方法に関し、特に磁気特性に併せて打ち抜き性を向上
させようとするものである。
【０００２】方向性電磁鋼板は含けい素鋼スラブを熱間
圧延しついで１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延
を行って最終板厚とし、その後脱炭焼鈍を施し鋼板表面
に酸化層を形成させ、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を
塗布してから仕上げ焼鈍を施して、2 次再結晶粒を発達
させるとともに鋼板表面にフォルステライト質被膜を被
成させる一連の工程により製造するのが一般的である。
かくして得られた方向性電磁鋼板は、打ち抜きやせん断
により所定形状に加工された多数の単板を積層して変圧
器やその他電機機器の鉄心として用いられる。
圧延しついで１回または中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延
を行って最終板厚とし、その後脱炭焼鈍を施し鋼板表面
に酸化層を形成させ、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を
塗布してから仕上げ焼鈍を施して、2 次再結晶粒を発達
させるとともに鋼板表面にフォルステライト質被膜を被
成させる一連の工程により製造するのが一般的である。
かくして得られた方向性電磁鋼板は、打ち抜きやせん断
により所定形状に加工された多数の単板を積層して変圧
器やその他電機機器の鉄心として用いられる。
【０００３】この打ち抜きやせん断加工工程において
は、鋼板表面を覆うフォルステライト質被膜が硬質であ
ることから、その加工後の鋼板切断面にかえりが発生し
たり、あるいは打ち抜き金型が早期に摩耗したりするこ
とが問題となり、このため、いわゆる打ち抜き性を向上
させることも方向性電磁鋼板の重要な課題となってい
る。
は、鋼板表面を覆うフォルステライト質被膜が硬質であ
ることから、その加工後の鋼板切断面にかえりが発生し
たり、あるいは打ち抜き金型が早期に摩耗したりするこ
とが問題となり、このため、いわゆる打ち抜き性を向上
させることも方向性電磁鋼板の重要な課題となってい
る。
【０００４】
【従来の技術】これまで、前記した課題に対して、グラ
ス被膜（フォルステライト質被膜、下地被膜ともいう）
のない方向性電磁鋼板を得る方法が種々提案されてい
る。
ス被膜（フォルステライト質被膜、下地被膜ともいう）
のない方向性電磁鋼板を得る方法が種々提案されてい
る。
【０００５】例えば、特開昭59-96278号公報（焼鈍分離
剤）および特開昭60-39123号公報（鉄損の低い方向性け
い素鋼板の製造方法）には、主成分がAl2O3 の焼鈍分離
剤を用いてフォルステライト質被膜の生成を阻止する方
法が提案開示さている。また、特開昭64-79381号公報
（焼鈍分離剤）には、CaまたはSrのメタ珪酸塩およびCa
のアルミン酸塩から選ばれる非水和性粉末の１種又は２
種以上を合計で15〜60wt％を含み、残部は少なくとも40
wt％のAl2O3 粉末からなる混合物を主成分とする焼鈍分
離剤を用いる方法が提案開示されている。
剤）および特開昭60-39123号公報（鉄損の低い方向性け
い素鋼板の製造方法）には、主成分がAl2O3 の焼鈍分離
剤を用いてフォルステライト質被膜の生成を阻止する方
法が提案開示さている。また、特開昭64-79381号公報
（焼鈍分離剤）には、CaまたはSrのメタ珪酸塩およびCa
のアルミン酸塩から選ばれる非水和性粉末の１種又は２
種以上を合計で15〜60wt％を含み、残部は少なくとも40
wt％のAl2O3 粉末からなる混合物を主成分とする焼鈍分
離剤を用いる方法が提案開示されている。
【０００６】さら、特開昭64-62476号公報（方向性電磁
鋼板用の焼鈍分離剤）には、MgO を主成分としてアルカ
リ金属もしくはアルカリ土類金属の塩化物を２〜40重量
部添加した焼鈍分離剤を用いて、仕上げ焼鈍でマグネシ
アと鋼板表面の酸化膜中のSiO2との反応を抑制して、グ
ラス被膜の生成を防止する方法が提案開示されている。
鋼板用の焼鈍分離剤）には、MgO を主成分としてアルカ
リ金属もしくはアルカリ土類金属の塩化物を２〜40重量
部添加した焼鈍分離剤を用いて、仕上げ焼鈍でマグネシ
アと鋼板表面の酸化膜中のSiO2との反応を抑制して、グ
ラス被膜の生成を防止する方法が提案開示されている。
【０００７】しかしながら、これらの方法はいずれも、
仕上げ焼鈍中にフォルステライト質のグラス被膜（下地
被膜）の形成を極力抑制する技術であり、グラス被膜を
被成させることによる効果が失われ、したがって、２次
再結晶が不安定になりやすく、磁気特性の劣化が生じや
すくなる。
仕上げ焼鈍中にフォルステライト質のグラス被膜（下地
被膜）の形成を極力抑制する技術であり、グラス被膜を
被成させることによる効果が失われ、したがって、２次
再結晶が不安定になりやすく、磁気特性の劣化が生じや
すくなる。
【０００８】なぜなら、方向性電磁鋼板用の素材は、
（１１０）＜００１＞方位の集積度を高めるために、例
えばMnSe、MnS 、AlN などのインヒビタ成分を含有して
いるのが一般的であり、仕上げ焼鈍中に鋼板表層部近傍
の酸化が過度に進行する場合、表層付近のインヒビタの
分解消失が起こりやすく2 次再結晶不良を生じるからで
あり、また、鋼板の窒化が進行して地鉄表層近傍で窒化
物が過度に析出しても２次再結晶不良を招くからであ
る。
（１１０）＜００１＞方位の集積度を高めるために、例
えばMnSe、MnS 、AlN などのインヒビタ成分を含有して
いるのが一般的であり、仕上げ焼鈍中に鋼板表層部近傍
の酸化が過度に進行する場合、表層付近のインヒビタの
分解消失が起こりやすく2 次再結晶不良を生じるからで
あり、また、鋼板の窒化が進行して地鉄表層近傍で窒化
物が過度に析出しても２次再結晶不良を招くからであ
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】前記した事情に鑑み、
この発明は、２次再結晶不良を招くことなしに被膜のな
い方向性電磁鋼板を得る方法、すなわち、打ち抜き性お
よび磁気特性が共に優れる方向性電磁鋼板の製造方法を
提案することを目的とする。
この発明は、２次再結晶不良を招くことなしに被膜のな
い方向性電磁鋼板を得る方法、すなわち、打ち抜き性お
よび磁気特性が共に優れる方向性電磁鋼板の製造方法を
提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨とすると
ころは以下の通りである。
ころは以下の通りである。
【００１１】 含けい素鋼スラブを熱間圧延後、１回
または中間焼鈍を挟む複数回の冷間圧延を行って最終板
厚にし、ついで湿水素中にて脱炭焼鈍を施して鋼板表面
に酸化層を形成させたのち、焼鈍分離剤を塗布してから
コイルに巻き取り、その後焼鈍中にMg-Al-Si-O系シリケ
ート化合物からなる被膜を被成させ、引き続く焼鈍末期
の降温時に、該被膜と鋼板との間に生じる熱応力により
被膜を剥離させる仕上げ焼鈍を行う一連の工程にて方向
性電磁鋼板を製造するにあたり、 MgO, Al2O3およびSiO2を主剤成分とし、仕上げ焼鈍
途中のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇させ
る酸化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いることを特徴と
する打ち抜き加工性および磁気特性に優れる方向性電磁
鋼板の製造方法（第１発明）。
または中間焼鈍を挟む複数回の冷間圧延を行って最終板
厚にし、ついで湿水素中にて脱炭焼鈍を施して鋼板表面
に酸化層を形成させたのち、焼鈍分離剤を塗布してから
コイルに巻き取り、その後焼鈍中にMg-Al-Si-O系シリケ
ート化合物からなる被膜を被成させ、引き続く焼鈍末期
の降温時に、該被膜と鋼板との間に生じる熱応力により
被膜を剥離させる仕上げ焼鈍を行う一連の工程にて方向
性電磁鋼板を製造するにあたり、 MgO, Al2O3およびSiO2を主剤成分とし、仕上げ焼鈍
途中のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇させ
る酸化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いることを特徴と
する打ち抜き加工性および磁気特性に優れる方向性電磁
鋼板の製造方法（第１発明）。
【００１２】 助剤として、Bi2O3, CuO, Fe2O3, SnO
2, Tl2O3およびZnO の１種または２種以上を複合して用
いる第１発明に記載の打ち抜き性および磁気特性に優れ
る方向性電磁鋼板の製造方法（第２発明）。
2, Tl2O3およびZnO の１種または２種以上を複合して用
いる第１発明に記載の打ち抜き性および磁気特性に優れ
る方向性電磁鋼板の製造方法（第２発明）。
【００１３】焼鈍分離剤主成分の混合割合が、MgO ：4
0重量部以下、Al2O3：10〜70重量部およびSiO2 ：10〜8
0重量部の範囲である第１または第２発明に記載の打ち
抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方
法（第３発明）。
0重量部以下、Al2O3：10〜70重量部およびSiO2 ：10〜8
0重量部の範囲である第１または第２発明に記載の打ち
抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方
法（第３発明）。
【００１４】
【発明の実施の形態】まず、この発明を達成するに至っ
た実験例について述べる。
た実験例について述べる。
【００１５】表１に示す成分組成の鋼素材を熱間圧延
し、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延にて板厚：0.22mmの
冷延板とした。
し、中間焼鈍を挟む２回の冷間圧延にて板厚：0.22mmの
冷延板とした。
【００１６】
【表１】
【００１７】この冷延板に、H2: 50％および露点: 58℃
の湿水素雰囲気中で、840 ℃・1.5分間の脱炭焼鈍を施
し、表２に示す主剤成分組成（表中の記号Ａ〜Ｋ）のそ
れぞれに、表３に示す助剤（表中の記号〜）をそれ
ぞれ添加した種々の焼鈍分離剤をそれぞれ塗布してか
ら、850 ℃・15時間の１次保定に続き1200℃・５時間の
仕上げ焼鈍を施した。
の湿水素雰囲気中で、840 ℃・1.5分間の脱炭焼鈍を施
し、表２に示す主剤成分組成（表中の記号Ａ〜Ｋ）のそ
れぞれに、表３に示す助剤（表中の記号〜）をそれ
ぞれ添加した種々の焼鈍分離剤をそれぞれ塗布してか
ら、850 ℃・15時間の１次保定に続き1200℃・５時間の
仕上げ焼鈍を施した。
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】この仕上げ焼鈍は、室温〜850 ℃の温度ま
でを窒素雰囲気とし、その後850 ℃〜1100℃の温度間を
水素−窒素の混合雰囲気とし、そして1100℃〜1200℃の
純化焼鈍温度域を水素雰囲気として行った。
でを窒素雰囲気とし、その後850 ℃〜1100℃の温度間を
水素−窒素の混合雰囲気とし、そして1100℃〜1200℃の
純化焼鈍温度域を水素雰囲気として行った。
【００２１】かくして得られた各製品板の表面を調査し
たところ、被膜がなく金属光沢を有する鋼板が多数認め
られた。また、金属光沢が得られた鋼板の仕上げ焼鈍工
程を詳しく観察した結果、これらの鋼板では、仕上げ焼
鈍中に被膜は被成されるが、この被膜は仕上げ焼鈍末期
の降温時に剥離して金属光沢面が得られることが分かっ
た。さらに、表３に記載の酸化物を適量用いることによ
り磁束密度が高位安定することも明らかとなった。
たところ、被膜がなく金属光沢を有する鋼板が多数認め
られた。また、金属光沢が得られた鋼板の仕上げ焼鈍工
程を詳しく観察した結果、これらの鋼板では、仕上げ焼
鈍中に被膜は被成されるが、この被膜は仕上げ焼鈍末期
の降温時に剥離して金属光沢面が得られることが分かっ
た。さらに、表３に記載の酸化物を適量用いることによ
り磁束密度が高位安定することも明らかとなった。
【００２２】これらの鋼板表面状況および磁束密度の測
定結果を表４〜７に分割して示す。
定結果を表４〜７に分割して示す。
【００２３】
【表４】
【００２４】
【表５】
【００２５】
【表６】
【００２６】
【表７】
【００２７】これらの表から、助剤添加なしの条件で被
膜が完全に剥離した鋼板は、MgO: 10 重量部、Al2O3:10
〜70重量部およびSiO2: 20〜80重量部の範囲（表２の主
剤成分組成記号：Ａ〜Ｄ）の焼鈍分離剤を塗布したもで
あり、それ以外の主剤成分組成では被膜が全く剥離され
ずに完全に被成さたままであるか、もしくは被膜の剥離
が不十分で完全な金属光沢を示していない。
膜が完全に剥離した鋼板は、MgO: 10 重量部、Al2O3:10
〜70重量部およびSiO2: 20〜80重量部の範囲（表２の主
剤成分組成記号：Ａ〜Ｄ）の焼鈍分離剤を塗布したもで
あり、それ以外の主剤成分組成では被膜が全く剥離され
ずに完全に被成さたままであるか、もしくは被膜の剥離
が不十分で完全な金属光沢を示していない。
【００２８】ここで、完全な金属光沢を有するものと
は、仕上げ焼鈍後で、両面あたりの酸素目付量が0.2 g/
m2以下で２次再結晶粒が認識できるものをいう。
は、仕上げ焼鈍後で、両面あたりの酸素目付量が0.2 g/
m2以下で２次再結晶粒が認識できるものをいう。
【００２９】一方、助剤を添加した条件で被膜が完全に
剥離した鋼板は、主剤成分組成がMgO:30重量部以下、Al
2O3:10〜70重量部およびSiO2:10 〜80重量部の範囲（表
２の主剤成分組成記号：Ａ〜Ｇ）であり、表３の酸化物
を助剤として添加することで完全な金属光沢を得やすく
なることがわかる。
剥離した鋼板は、主剤成分組成がMgO:30重量部以下、Al
2O3:10〜70重量部およびSiO2:10 〜80重量部の範囲（表
２の主剤成分組成記号：Ａ〜Ｇ）であり、表３の酸化物
を助剤として添加することで完全な金属光沢を得やすく
なることがわかる。
【００３０】ここで、表４〜７中の完全な金属光沢を示
すものについて、仕上げ焼鈍時に生成された被膜を調査
したところ、コーディライトやサフィリンを主相とする
被膜であることが、また完全な金属光沢が得られないも
のについては、エンスタタイト、フォルステライトまた
はスピネル相を主相とする被膜であることがわかった。
すものについて、仕上げ焼鈍時に生成された被膜を調査
したところ、コーディライトやサフィリンを主相とする
被膜であることが、また完全な金属光沢が得られないも
のについては、エンスタタイト、フォルステライトまた
はスピネル相を主相とする被膜であることがわかった。
【００３１】ついで、助剤の添加量と仕上げ焼鈍後の磁
束密度（Ｂ8 ）および鋼板表面の酸素目付け量との関係
について調査した。
束密度（Ｂ8 ）および鋼板表面の酸素目付け量との関係
について調査した。
【００３２】図１に焼鈍分離剤での助剤の添加量と仕上
げ焼鈍後の磁束密度（Ｂ8 ）との関係のグラフを、図２
に焼鈍分離剤での助剤の添加量と仕上げ焼鈍後の鋼板表
面の酸素目付け量との関係のグラフを示す。
げ焼鈍後の磁束密度（Ｂ8 ）との関係のグラフを、図２
に焼鈍分離剤での助剤の添加量と仕上げ焼鈍後の鋼板表
面の酸素目付け量との関係のグラフを示す。
【００３３】この調査における焼鈍分離剤は主剤として
下記する３種類の成分組成のものを用い、助剤としてBi
2O3 またはFe2O3 をそれぞれ１〜６重量の範囲で変化さ
せた。 MgO:10重量部、Al2O3:30重量部、SiO2:60 重量部 MgO:20重量部、Al2O3:40重量部、SiO2:40 重量部 MgO:40重量部、Al2O3:30重量部、SiO2:30 重量部
下記する３種類の成分組成のものを用い、助剤としてBi
2O3 またはFe2O3 をそれぞれ１〜６重量の範囲で変化さ
せた。 MgO:10重量部、Al2O3:30重量部、SiO2:60 重量部 MgO:20重量部、Al2O3:40重量部、SiO2:40 重量部 MgO:40重量部、Al2O3:30重量部、SiO2:30 重量部
【００３４】これら図１および図２から明らかなよう
に、助剤を適量添加することにより、仕上げ焼鈍後の磁
束密度は高位安定し、かつ、鋼板表面の酸素目付け量も
少なく安定していることがわかる。なお、助剤を適量添
加すれば主剤成分のMgO が40重量部であっても良好な成
績が得られている。
に、助剤を適量添加することにより、仕上げ焼鈍後の磁
束密度は高位安定し、かつ、鋼板表面の酸素目付け量も
少なく安定していることがわかる。なお、助剤を適量添
加すれば主剤成分のMgO が40重量部であっても良好な成
績が得られている。
【００３５】つぎに、この発明の作用効果について述べ
る。方向性電磁鋼板の製造にあたり、仕上げ焼鈍中に
は、脱炭焼鈍後の表面酸化相と焼鈍分離剤成分との固相
反応によりセラミックス質被膜が被成される。そして、
焼鈍分離剤の主成分がMgO である場合には、フォルステ
ライト質のグラス被膜が生成する。
る。方向性電磁鋼板の製造にあたり、仕上げ焼鈍中に
は、脱炭焼鈍後の表面酸化相と焼鈍分離剤成分との固相
反応によりセラミックス質被膜が被成される。そして、
焼鈍分離剤の主成分がMgO である場合には、フォルステ
ライト質のグラス被膜が生成する。
【００３６】このフォルステライト質被膜の線熱膨張係
数は地鉄の方向性電磁鋼板素材の0.8 〜0.9 倍と、地鉄
の線熱膨張係数と比較的近い値であるため、温度変化に
より被膜と地鉄との間に働く応力（熱応力）は小さい。
よってフォルステライト質被膜は地鉄との間に優れる密
着性を有するという特徴がある。
数は地鉄の方向性電磁鋼板素材の0.8 〜0.9 倍と、地鉄
の線熱膨張係数と比較的近い値であるため、温度変化に
より被膜と地鉄との間に働く応力（熱応力）は小さい。
よってフォルステライト質被膜は地鉄との間に優れる密
着性を有するという特徴がある。
【００３７】温度変化による地鉄と被膜間に働く応力
は、被膜被成温度、被膜厚み、被膜の線熱膨張係数およ
び弾性率などにより支配されるが、これらのうち被膜の
線熱膨張係数の影響が大きい。すなわち、地鉄の線熱膨
張係数に比し、被膜の線熱膨張係数を十分に小さくでき
れば、地鉄と被膜との間に働く応力は増大し、被膜の剥
離が容易になる。
は、被膜被成温度、被膜厚み、被膜の線熱膨張係数およ
び弾性率などにより支配されるが、これらのうち被膜の
線熱膨張係数の影響が大きい。すなわち、地鉄の線熱膨
張係数に比し、被膜の線熱膨張係数を十分に小さくでき
れば、地鉄と被膜との間に働く応力は増大し、被膜の剥
離が容易になる。
【００３８】そこで、この発明では、線熱膨張係数が地
鉄の0.5 倍以下の被膜を仕上げ焼鈍中に被成させ、該被
膜を２次再結晶・純化を終えた仕上げ焼鈍末期の降温時
に地鉄との熱収縮差より剥離させることによって、磁気
特性を劣化させることなしに被膜のない打ち抜き性に優
れる方向性電磁鋼板を製造できるようにするものであ
る。
鉄の0.5 倍以下の被膜を仕上げ焼鈍中に被成させ、該被
膜を２次再結晶・純化を終えた仕上げ焼鈍末期の降温時
に地鉄との熱収縮差より剥離させることによって、磁気
特性を劣化させることなしに被膜のない打ち抜き性に優
れる方向性電磁鋼板を製造できるようにするものであ
る。
【００３９】このような被膜には、特に低熱膨張性のMg
-Al-Si-O系のシリケート化合物、とりわけ４MgO ・５Al
2O3 ・２SiO2、２MgO ・２Al2O3 ・５SiO2あるいはMgO
・Al 2O3 ・２SiO2などの低熱膨張性シリケート化合物を
１種または２種以上の複合相で構成された被膜が有利に
適合する。
-Al-Si-O系のシリケート化合物、とりわけ４MgO ・５Al
2O3 ・２SiO2、２MgO ・２Al2O3 ・５SiO2あるいはMgO
・Al 2O3 ・２SiO2などの低熱膨張性シリケート化合物を
１種または２種以上の複合相で構成された被膜が有利に
適合する。
【００４０】また、このような被膜を得るための焼鈍分
離剤の主剤成分組成は、前記実験結果からも明らかなよ
うに、MgO:40重量部以下、Al2O3:10〜70重量部およびSi
O2:10 〜80重量部の範囲で混合したものがよい。
離剤の主剤成分組成は、前記実験結果からも明らかなよ
うに、MgO:40重量部以下、Al2O3:10〜70重量部およびSi
O2:10 〜80重量部の範囲で混合したものがよい。
【００４１】上記において、MgO の混合割合が40重量部
を超えると、線熱膨張係数の小さいシリケート化合物が
生成する前に脱炭焼鈍時に形成された酸化層中のSiO2と
焼鈍分離剤中のMgO の反応が優先し、エンスタタイトの
生成が促進し、被膜の剥離性が劣化する。
を超えると、線熱膨張係数の小さいシリケート化合物が
生成する前に脱炭焼鈍時に形成された酸化層中のSiO2と
焼鈍分離剤中のMgO の反応が優先し、エンスタタイトの
生成が促進し、被膜の剥離性が劣化する。
【００４２】一方、仕上げ焼鈍途中の地鉄表層近傍での
インヒビタの酸化分解および窒化による窒化Si、窒化Al
の生成が過度に進行すると、２次再結晶不良が発生しや
すく、その結果磁気特性を劣化させる。
インヒビタの酸化分解および窒化による窒化Si、窒化Al
の生成が過度に進行すると、２次再結晶不良が発生しや
すく、その結果磁気特性を劣化させる。
【００４３】この磁気特性の劣化を防止する方法として
は、次の２つが考えられる。 鋼板表面でのコーディライトやサフィリンの合成を
促進し、２次再結晶前の地鉄への酸素および窒素の拡散
を減少させる。 コーディライトおよびサフィリンの合成が進行する
以前の段階で、被膜の被成を遅滞させて、脱炭焼鈍時に
形成された酸化層をさらに強化することによってその下
層の地鉄への酸素および窒素の拡散を抑制する。
は、次の２つが考えられる。 鋼板表面でのコーディライトやサフィリンの合成を
促進し、２次再結晶前の地鉄への酸素および窒素の拡散
を減少させる。 コーディライトおよびサフィリンの合成が進行する
以前の段階で、被膜の被成を遅滞させて、脱炭焼鈍時に
形成された酸化層をさらに強化することによってその下
層の地鉄への酸素および窒素の拡散を抑制する。
【００４４】このうち、の方法は、仕上げ焼鈍時にお
ける２次再結晶温度以下にて、コイル層間の酸素ポテン
シャルを増加させることで達成できることがわかった。
ける２次再結晶温度以下にて、コイル層間の酸素ポテン
シャルを増加させることで達成できることがわかった。
【００４５】そのためには、焼鈍分離剤の助剤として、
標準生成自由エネルギが低く、かつ仕上げ焼鈍時の２次
再結晶温度よりも低い温度で還元される酸化物を用いる
ことが有効である。この性質を満足する酸化物として
は、Bi2O3 、CuO 、Fe2O3 、SnO2、Tl2O3 、ZnO などが
あり、これらのうちの１種または２種以上を合計で0.5
〜10重量部の範囲で助剤として焼鈍分離剤に添加するこ
とがよい。
標準生成自由エネルギが低く、かつ仕上げ焼鈍時の２次
再結晶温度よりも低い温度で還元される酸化物を用いる
ことが有効である。この性質を満足する酸化物として
は、Bi2O3 、CuO 、Fe2O3 、SnO2、Tl2O3 、ZnO などが
あり、これらのうちの１種または２種以上を合計で0.5
〜10重量部の範囲で助剤として焼鈍分離剤に添加するこ
とがよい。
【００４６】なお、焼鈍分離剤によりコイル層間に持ち
込まれる水分量は、被膜の剥離性に影響を及ぼすため、
可能な限り少なくすることが望ましい。
込まれる水分量は、被膜の剥離性に影響を及ぼすため、
可能な限り少なくすることが望ましい。
【００４７】ついで、この発明の対象とする方向性電磁
鋼板用素材の好適成分組成範囲ならびに好適製造工程に
ついて述べる。
鋼板用素材の好適成分組成範囲ならびに好適製造工程に
ついて述べる。
【００４８】・成分組成範囲 通常の方向性電磁鋼板用素材の成分組成でよく、それら
の好適範囲は以下の通りである。
の好適範囲は以下の通りである。
【００４９】Ｃ：0.02〜0.10wt％ Ｃは、組成の改善を図るためのもので、上記範囲を外れ
ると良好な集合組織を得ることが困難となる。したがっ
て、その含有量は0.02〜0.10wt％の範囲とすることが好
ましい。
ると良好な集合組織を得ることが困難となる。したがっ
て、その含有量は0.02〜0.10wt％の範囲とすることが好
ましい。
【００５０】Si：2.0 〜4.5 wt％ Siは、含有量が2.0 wt％未満では渦電流損の低減効果が
少なく、4.5 wt％を超えると冷間圧延性が損なわれる。
したがって、その含有量は2.0 〜4.5 wt％の範囲がよ
い。
少なく、4.5 wt％を超えると冷間圧延性が損なわれる。
したがって、その含有量は2.0 〜4.5 wt％の範囲がよ
い。
【００５１】これらの成分のほかに、インヒビタ構成成
分を含有させることが重要である。すなわち、インヒビ
タにMnS および／またはMnSeを用いる場合は、Mn:0.03
〜0.10wt％およびＳ＋Se:0.01 〜0.03wt％の範囲で含有
させることがよく、AlN を用いる場合は、Al:0.01 〜0.
04wt％およびＮ：0.0050〜0.0120wt％の範囲とすること
がよい。これらは、含有量が上記各範囲より低いとイン
ヒビタとしての効果が不十分であり、高いと２次再結晶
が不安定になる。また、これらの他に、Cu、Sn、Sb、G
e、Mo、Te、Bi、P 、V およびNbなども適用できる。な
お、これらの各インヒビタは単独使用、複合使用のいず
れも可能である。
分を含有させることが重要である。すなわち、インヒビ
タにMnS および／またはMnSeを用いる場合は、Mn:0.03
〜0.10wt％およびＳ＋Se:0.01 〜0.03wt％の範囲で含有
させることがよく、AlN を用いる場合は、Al:0.01 〜0.
04wt％およびＮ：0.0050〜0.0120wt％の範囲とすること
がよい。これらは、含有量が上記各範囲より低いとイン
ヒビタとしての効果が不十分であり、高いと２次再結晶
が不安定になる。また、これらの他に、Cu、Sn、Sb、G
e、Mo、Te、Bi、P 、V およびNbなども適用できる。な
お、これらの各インヒビタは単独使用、複合使用のいず
れも可能である。
【００５２】・製造工程 従来からの製鋼法で得られる上記成分組成に調整した溶
鋼を連続鋳造法または造塊- 分塊法により所定厚さのス
ラブとしたのち、公知の方法で高温加熱し熱間圧延を行
ったあと、１回もしくは中間焼鈍を挟む複数回の冷間圧
延を施して最終板厚の冷延板とする。その際必要に応じ
て熱延板焼鈍を行うこともよい。ついでその冷延板を脱
炭焼鈍し、この発明に従う焼鈍分離剤を塗布したのちコ
イルに巻取り、仕上げ焼鈍を施し製品板とする。
鋼を連続鋳造法または造塊- 分塊法により所定厚さのス
ラブとしたのち、公知の方法で高温加熱し熱間圧延を行
ったあと、１回もしくは中間焼鈍を挟む複数回の冷間圧
延を施して最終板厚の冷延板とする。その際必要に応じ
て熱延板焼鈍を行うこともよい。ついでその冷延板を脱
炭焼鈍し、この発明に従う焼鈍分離剤を塗布したのちコ
イルに巻取り、仕上げ焼鈍を施し製品板とする。
【００５３】なお、仕上げ焼鈍後の鋼板に対して、無
機、半有機または有機コーティングを施すこともよく、
それらのコーティング前に酸洗、研削、電解またはサー
マルエッチングなどの手法による表面平滑化処理を実施
してもよい。
機、半有機または有機コーティングを施すこともよく、
それらのコーティング前に酸洗、研削、電解またはサー
マルエッチングなどの手法による表面平滑化処理を実施
してもよい。
【００５４】
実施例１ Ｃ：0.04wt％、Si:3.4wt％、Mn:0.07 wt％、Se:0.02 wt
％およびSb:0.025wt％を含み、残部は実質的にFeよりな
るスラブを1400℃の温度に加熱して熱間圧延により板
厚:2.7mmにしたのち、1000℃・１分間の中間焼鈍を挟む
冷間圧延により最終板厚：0.34mmの冷延板とした。この
冷延板を脱炭焼鈍して表８，９に示す組成の焼鈍分離剤
をそれぞれロールコータで塗布し乾燥したのち、仕上げ
焼鈍を、850 ℃・50時間の１次保定に続き、乾水素雰囲
気中で1200℃・５時間の純化焼鈍を行った。
％およびSb:0.025wt％を含み、残部は実質的にFeよりな
るスラブを1400℃の温度に加熱して熱間圧延により板
厚:2.7mmにしたのち、1000℃・１分間の中間焼鈍を挟む
冷間圧延により最終板厚：0.34mmの冷延板とした。この
冷延板を脱炭焼鈍して表８，９に示す組成の焼鈍分離剤
をそれぞれロールコータで塗布し乾燥したのち、仕上げ
焼鈍を、850 ℃・50時間の１次保定に続き、乾水素雰囲
気中で1200℃・５時間の純化焼鈍を行った。
【００５５】
【表８】
【００５６】
【表９】
【００５７】かくして得られた製品板について磁束密度
および打ち抜き性を調査した結果を表８，９に併せて示
した。なお、打ち抜き性はダイス径：５mmφのスチール
ダイスにより繰り返し打ち抜き作業を行った際に、反り
高さが50μm に達するまでの打ち抜き回数で評価した。
および打ち抜き性を調査した結果を表８，９に併せて示
した。なお、打ち抜き性はダイス径：５mmφのスチール
ダイスにより繰り返し打ち抜き作業を行った際に、反り
高さが50μm に達するまでの打ち抜き回数で評価した。
【００５８】表８，９から明らかなように、酸化物を助
剤として添加した焼鈍分離剤を用いたこの発明の適合例
は、助剤を添加しなかった焼鈍分離剤を用いた比較例に
比し磁束密度、打ち抜き性共に優れた値を示している。
剤として添加した焼鈍分離剤を用いたこの発明の適合例
は、助剤を添加しなかった焼鈍分離剤を用いた比較例に
比し磁束密度、打ち抜き性共に優れた値を示している。
【００５９】実施例２ Ｃ：0.07wt％、Si:3.3wt％、Mn:0.07 wt％、Se:0.02 wt
％、Sb:0.025wt％、Al:0.025wt％、N:0.0085wt％および
Cu:0.10 wt％を含み、残部は実質的にFeよりなるスラブ
を1450℃の温度に加熱して熱間圧延により板厚:2.2mmに
したのち、1050℃・２分間の中間焼鈍を挟む冷間圧延に
より最終板厚：0.22mmの冷延板とした。この冷延板を脱
炭焼鈍して表10, 11に示す組成の焼鈍分離剤をそれぞれ
ロールコータで塗布し乾燥したのち、仕上げ焼鈍を850
℃・15時間の１次保定に続き乾水素雰囲気中で1200℃・
５時間の純化焼鈍を行った。なお、900 〜1150℃の温度
間はN2＋H2の混合ガス雰囲気中で昇温した。
％、Sb:0.025wt％、Al:0.025wt％、N:0.0085wt％および
Cu:0.10 wt％を含み、残部は実質的にFeよりなるスラブ
を1450℃の温度に加熱して熱間圧延により板厚:2.2mmに
したのち、1050℃・２分間の中間焼鈍を挟む冷間圧延に
より最終板厚：0.22mmの冷延板とした。この冷延板を脱
炭焼鈍して表10, 11に示す組成の焼鈍分離剤をそれぞれ
ロールコータで塗布し乾燥したのち、仕上げ焼鈍を850
℃・15時間の１次保定に続き乾水素雰囲気中で1200℃・
５時間の純化焼鈍を行った。なお、900 〜1150℃の温度
間はN2＋H2の混合ガス雰囲気中で昇温した。
【００６０】
【表１０】
【００６１】
【表１１】
【００６２】かくして得られた製品板について、実施例
１と同様に磁束密度および打ち抜き性を調査した。それ
らの調査結果を表10, 11に併記した。
１と同様に磁束密度および打ち抜き性を調査した。それ
らの調査結果を表10, 11に併記した。
【００６３】表10, 11から明らかなよう、実施例１の場
合と同様、この発明の適合例は、比較例に比し磁束密
度、打ち抜き性共に優れた値を示している。
合と同様、この発明の適合例は、比較例に比し磁束密
度、打ち抜き性共に優れた値を示している。
【００６４】
【発明の効果】この発明は、方向性電磁鋼板を製造する
にあたり、MgO 、Al2O3 およびSiO2を主剤とし、仕上げ
焼鈍途中のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇
させる酸化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いるものであ
り、この発明によれば、焼鈍分離剤に助剤として添加す
る酸化物による仕上げ焼鈍初期過程での酸化層の強化に
より表層インヒビタの分解消失や表層近傍の窒化物の析
出を抑制し、正常な２次再結晶を進行させ、しかも被膜
の被成を阻害せず、仕上げ焼鈍末期の降温時には被成し
た被膜が鋼板から剥離するようになり、よって、磁気特
性および打ち抜き性が共に優れる電磁鋼板を製造できる
ようになる。
にあたり、MgO 、Al2O3 およびSiO2を主剤とし、仕上げ
焼鈍途中のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇
させる酸化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いるものであ
り、この発明によれば、焼鈍分離剤に助剤として添加す
る酸化物による仕上げ焼鈍初期過程での酸化層の強化に
より表層インヒビタの分解消失や表層近傍の窒化物の析
出を抑制し、正常な２次再結晶を進行させ、しかも被膜
の被成を阻害せず、仕上げ焼鈍末期の降温時には被成し
た被膜が鋼板から剥離するようになり、よって、磁気特
性および打ち抜き性が共に優れる電磁鋼板を製造できる
ようになる。
【図１】焼鈍分離剤での助剤の添加量と仕上げ焼鈍後の
磁束密度（Ｂ8 ）との関係のグラフである。
磁束密度（Ｂ8 ）との関係のグラフである。
【図２】焼鈍分離剤での助剤の添加量と仕上げ焼鈍後の
鋼板表面の酸素目付け量との関係のグラフである。
鋼板表面の酸素目付け量との関係のグラフである。
Claims (3)
- 【請求項１】 含けい素鋼スラブを熱間圧延後、１回ま
たは中間焼鈍を挟む複数回の冷間圧延を行って最終板厚
にし、ついで湿水素中にて脱炭焼鈍を施して鋼板表面に
酸化層を形成させたのち、焼鈍分離剤を塗布してからコ
イルに巻き取り、その後焼鈍中にMg-Al-Si-O系シリケー
ト化合物からなる被膜を被成させ、引き続く焼鈍末期の
降温時に、該被膜と鋼板との間に生じる熱応力により被
膜を剥離させる仕上げ焼鈍を行う一連の工程にて方向性
電磁鋼板を製造するにあたり、 MgO, Al2O3およびSiO2を主剤成分とし、仕上げ焼鈍途中
のコイル層間雰囲気の酸素ポテンシャルを上昇させる酸
化物を助剤とする焼鈍分離剤を用いることを特徴とする
打ち抜き加工性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板
の製造方法。 - 【請求項２】 助剤として、Bi2O3, CuO, Fe2O3, SnO2,
Tl2O3およびZnO の１種または２種以上を複合して用い
る請求項１に記載の打ち抜き性および磁気特性に優れる
方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 焼鈍分離剤主成分の混合割合が、 MgO ：40重量部以下、 Al2O3：10〜70重量部および SiO2 ：10〜80重量部 の範囲である請求項１または２に記載の打ち抜き性およ
び磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157980A JPH108141A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 打ち抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8157980A JPH108141A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 打ち抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH108141A true JPH108141A (ja) | 1998-01-13 |
Family
ID=15661626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8157980A Withdrawn JPH108141A (ja) | 1996-06-19 | 1996-06-19 | 打ち抜き性および磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH108141A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100481368B1 (ko) * | 2000-09-01 | 2005-04-07 | 주식회사 포스코 | 타발특성이 우수한 저온재가열 방향성 전기강판의 제조방법 |
| JP2019123936A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| CN116946727A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-10-27 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | 一种新能源电机用磁钢自动输送设备及其工作方法 |
-
1996
- 1996-06-19 JP JP8157980A patent/JPH108141A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100481368B1 (ko) * | 2000-09-01 | 2005-04-07 | 주식회사 포스코 | 타발특성이 우수한 저온재가열 방향성 전기강판의 제조방법 |
| JP2019123936A (ja) * | 2018-01-12 | 2019-07-25 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| CN116946727A (zh) * | 2023-09-21 | 2023-10-27 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | 一种新能源电机用磁钢自动输送设备及其工作方法 |
| CN116946727B (zh) * | 2023-09-21 | 2024-01-02 | 中科摩通(常州)智能制造股份有限公司 | 一种新能源电机用磁钢自动输送设备及其工作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20050304 |