JPH11350032A - 電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH11350032A JPH11350032A JP10165290A JP16529098A JPH11350032A JP H11350032 A JPH11350032 A JP H11350032A JP 10165290 A JP10165290 A JP 10165290A JP 16529098 A JP16529098 A JP 16529098A JP H11350032 A JPH11350032 A JP H11350032A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧延方向の磁気特性が従来の無方向性電磁鋼
板に比較して大幅に改善され、幅方向の磁気特性が従来
の方向性電磁鋼板よりも良好な、特に分割型鉄心の素材
として好適な電磁鋼板の安価な製造方法を提供する。 【解決手段】 C≦0.01%、Si:2.0〜4.0
%、Mn≦0.5%、S≦0.010%、sol.A
l:0.003〜0.020%、N:0.001〜0.
010%を含有するスラブを熱間圧延し焼鈍した後、4
0〜70%圧下する一次冷間圧延、中間焼鈍、65〜9
0%圧下する二次冷間圧延した後、急速加熱して850
〜950℃で5秒〜10分保持する一次再結晶焼鈍し、
さらに100%水素雰囲気中にて750〜1000℃で
4〜100時間保持する二次再結晶焼鈍を施す。
板に比較して大幅に改善され、幅方向の磁気特性が従来
の方向性電磁鋼板よりも良好な、特に分割型鉄心の素材
として好適な電磁鋼板の安価な製造方法を提供する。 【解決手段】 C≦0.01%、Si:2.0〜4.0
%、Mn≦0.5%、S≦0.010%、sol.A
l:0.003〜0.020%、N:0.001〜0.
010%を含有するスラブを熱間圧延し焼鈍した後、4
0〜70%圧下する一次冷間圧延、中間焼鈍、65〜9
0%圧下する二次冷間圧延した後、急速加熱して850
〜950℃で5秒〜10分保持する一次再結晶焼鈍し、
さらに100%水素雰囲気中にて750〜1000℃で
4〜100時間保持する二次再結晶焼鈍を施す。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、モータや発電機等
の回転機の分割型のステータ鉄心や小型トランスのEI
鉄心などの分割型鉄心に好適な電磁鋼板の製造方法に関
する。
の回転機の分割型のステータ鉄心や小型トランスのEI
鉄心などの分割型鉄心に好適な電磁鋼板の製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】回転機のステータ鉄心は、環状のヨーク
部と、ヨーク部から内向きに突き出たティース部で構成
されている。ステータ鉄心が電気機器として作動する際
には、ヨーク部の円周方向とティース部の長手方向に磁
束が流れる。一般的には、ステータ鉄心はコイル状の電
磁鋼板から一体物として打ち抜き加工により成形される
ことが多いが、この場合には磁束は鋼板の板面内の種々
の方向にとうることになる。このため、磁化方向による
磁気特性の差異が方向性電磁鋼板に比較して小さい(異
方性が小さい)無方向性電磁鋼板が素材として使用され
る。しかしながら寸法制約があるために、大型の回転機
用の鉄心は、一体物として打ち抜くのが困難であり、複
数の鉄心片を組み立てて構成される分割型ステータ鉄心
が用いられる。
部と、ヨーク部から内向きに突き出たティース部で構成
されている。ステータ鉄心が電気機器として作動する際
には、ヨーク部の円周方向とティース部の長手方向に磁
束が流れる。一般的には、ステータ鉄心はコイル状の電
磁鋼板から一体物として打ち抜き加工により成形される
ことが多いが、この場合には磁束は鋼板の板面内の種々
の方向にとうることになる。このため、磁化方向による
磁気特性の差異が方向性電磁鋼板に比較して小さい(異
方性が小さい)無方向性電磁鋼板が素材として使用され
る。しかしながら寸法制約があるために、大型の回転機
用の鉄心は、一体物として打ち抜くのが困難であり、複
数の鉄心片を組み立てて構成される分割型ステータ鉄心
が用いられる。
【0003】図1(a)は、電磁鋼板6から鉄心片2を
採取する場合の板取方法を示す模式図であり、図1
(b)は鉄心片2を組上げた分割型ステータ鉄心1を示
す模式図である。図1(b)に示したように、鉄心片2
は環状に組み付けられてステータ鉄心1とされる(以
下、単に「分割型鉄心」とも記す)。最近では、鉄心組
立工程の合理化を目的に、小型モータでも分割型鉄心が
使われる場合がある。
採取する場合の板取方法を示す模式図であり、図1
(b)は鉄心片2を組上げた分割型ステータ鉄心1を示
す模式図である。図1(b)に示したように、鉄心片2
は環状に組み付けられてステータ鉄心1とされる(以
下、単に「分割型鉄心」とも記す)。最近では、鉄心組
立工程の合理化を目的に、小型モータでも分割型鉄心が
使われる場合がある。
【0004】分割型鉄心では、ティース(歯)4方向
と、これに直交するヨーク3の周方向の二方向での磁気
特性が重要である。鉄心の性能を向上させるには、2極
や4極のタービン発電機のようにティース方向よりもヨ
ーク3の周方向の方が有効磁路長(磁束が通じる距離)
が長い場合には、ヨーク周方向に良好な磁気特性が得ら
れるように板取りするのがよく、8極以上のブラシレス
DCモータのように、ヨーク3の周方向よりもティース
方向の有効磁路長が長い場合には、ティース方向が鋼板
の磁気特性の良好な方向(圧延方向)になるように板取
りするのがよい。同様の考え方で、小型変圧器のEI鉄
心では、E鉄心の3本の足およびI鉄心が方向性電磁鋼
板の圧延方向になるように板取りして鉄心性能の向上を
図ることがある。
と、これに直交するヨーク3の周方向の二方向での磁気
特性が重要である。鉄心の性能を向上させるには、2極
や4極のタービン発電機のようにティース方向よりもヨ
ーク3の周方向の方が有効磁路長(磁束が通じる距離)
が長い場合には、ヨーク周方向に良好な磁気特性が得ら
れるように板取りするのがよく、8極以上のブラシレス
DCモータのように、ヨーク3の周方向よりもティース
方向の有効磁路長が長い場合には、ティース方向が鋼板
の磁気特性の良好な方向(圧延方向)になるように板取
りするのがよい。同様の考え方で、小型変圧器のEI鉄
心では、E鉄心の3本の足およびI鉄心が方向性電磁鋼
板の圧延方向になるように板取りして鉄心性能の向上を
図ることがある。
【0005】これらの分割型鉄心では、圧延方向のみな
らず、それと直交する幅方向にも磁気特性が優れた電磁
鋼板が望まれている。従来の方向性電磁鋼板は磁気特性
の異方性が大きく幅方向での磁気特性がよくないうえ、
その製造に際しては脱炭焼鈍や1000℃を超える高温
での二次再結晶焼鈍など特殊な工程が必要なために製造
コストも高く、分割型鉄心用の素材として満足できるも
のではなかった。また、無方向性電磁鋼板は方向性電磁
鋼板に比較すると安価であり、圧延方向と幅方向の磁気
特性バランスも良好であるが、方向性電磁鋼板に比較し
て圧延方向の磁気特性が劣るために、分割型鉄心の性能
は方向性電磁鋼板を用いる場合よりも劣るという問題が
あった。
らず、それと直交する幅方向にも磁気特性が優れた電磁
鋼板が望まれている。従来の方向性電磁鋼板は磁気特性
の異方性が大きく幅方向での磁気特性がよくないうえ、
その製造に際しては脱炭焼鈍や1000℃を超える高温
での二次再結晶焼鈍など特殊な工程が必要なために製造
コストも高く、分割型鉄心用の素材として満足できるも
のではなかった。また、無方向性電磁鋼板は方向性電磁
鋼板に比較すると安価であり、圧延方向と幅方向の磁気
特性バランスも良好であるが、方向性電磁鋼板に比較し
て圧延方向の磁気特性が劣るために、分割型鉄心の性能
は方向性電磁鋼板を用いる場合よりも劣るという問題が
あった。
【0006】以上述べたような問題を解決するために、
いくつかの技術が開示されている。特開平5−7083
3号公報では、Cを0.01〜0.10重量%含有し、
Mn、Sおよび/またはSeを二次再結晶焼鈍時のイン
ヒビター用の元素として含有するスラブを熱間圧延し、
冷間圧延した後、脱炭焼鈍を施し、その後、900〜1
200℃の温度範囲で連続焼鈍する、磁気特性の異方性
のバランスが優れた電磁鋼板の製造方法が提案されてい
る。しかし、この方法では短時間の連続焼鈍で磁気特性
を得ようとするため磁気特性の変動が生じやすいうえ、
脱炭焼鈍が必須工程であるので必ずしも低コストとはな
らない。
いくつかの技術が開示されている。特開平5−7083
3号公報では、Cを0.01〜0.10重量%含有し、
Mn、Sおよび/またはSeを二次再結晶焼鈍時のイン
ヒビター用の元素として含有するスラブを熱間圧延し、
冷間圧延した後、脱炭焼鈍を施し、その後、900〜1
200℃の温度範囲で連続焼鈍する、磁気特性の異方性
のバランスが優れた電磁鋼板の製造方法が提案されてい
る。しかし、この方法では短時間の連続焼鈍で磁気特性
を得ようとするため磁気特性の変動が生じやすいうえ、
脱炭焼鈍が必須工程であるので必ずしも低コストとはな
らない。
【0007】特開平7−18334号公報には、重量%
でC:0.010%以下、Si:1.5〜4%、Mn:
1〜4%、S:0.01%以下、sol.Al:0.0
03〜0.03%、N:0.001〜0.01%を含有
するスラブを、熱間圧延し、冷間圧延した後、連続焼鈍
して一次再結晶させた後水素雰囲気中で二次再結晶焼鈍
する、磁気特性の異方性が少ない電磁鋼板の製造方法が
提案されている。しかし、この方法ではMnを大量に含
有させるので製造コストが高くなるのが問題であった。
でC:0.010%以下、Si:1.5〜4%、Mn:
1〜4%、S:0.01%以下、sol.Al:0.0
03〜0.03%、N:0.001〜0.01%を含有
するスラブを、熱間圧延し、冷間圧延した後、連続焼鈍
して一次再結晶させた後水素雰囲気中で二次再結晶焼鈍
する、磁気特性の異方性が少ない電磁鋼板の製造方法が
提案されている。しかし、この方法ではMnを大量に含
有させるので製造コストが高くなるのが問題であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、圧延方向の磁気特性が従来の無方向性電磁
鋼板に比較して大幅に改善され、幅方向の磁気特性が従
来の方向性電磁鋼板よりも良好な、特に分割型鉄心の素
材として好適な電磁鋼板の安価な製造方法を提供するこ
とにある。
する課題は、圧延方向の磁気特性が従来の無方向性電磁
鋼板に比較して大幅に改善され、幅方向の磁気特性が従
来の方向性電磁鋼板よりも良好な、特に分割型鉄心の素
材として好適な電磁鋼板の安価な製造方法を提供するこ
とにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】磁気特性の異方性の大き
さは、二次再結晶焼鈍時に形成される集合組織の発達状
況に大きく影響される。この二次再結晶は、一般にイン
ヒビターと称される析出物により結晶粒の成長が抑制さ
れた状況下で、ミラー指数の{110}<001>で表
示されるゴス方位を有する再結晶粒が選択的に成長する
現象である。
さは、二次再結晶焼鈍時に形成される集合組織の発達状
況に大きく影響される。この二次再結晶は、一般にイン
ヒビターと称される析出物により結晶粒の成長が抑制さ
れた状況下で、ミラー指数の{110}<001>で表
示されるゴス方位を有する再結晶粒が選択的に成長する
現象である。
【0010】従来の方向性電磁鋼板においては、二次再
結晶焼鈍時に作用させるインヒビター効果が極めて強
く、ゴス方位({110}<001>)への集積度の高
い二次再結晶が生じる。この場合には、圧延方向の磁気
特性は著しく良好であるが、幅方向の磁気特性が劣り、
磁気特性の異方性が極めて大きくなる。
結晶焼鈍時に作用させるインヒビター効果が極めて強
く、ゴス方位({110}<001>)への集積度の高
い二次再結晶が生じる。この場合には、圧延方向の磁気
特性は著しく良好であるが、幅方向の磁気特性が劣り、
磁気特性の異方性が極めて大きくなる。
【0011】本発明者らは二次再結晶焼鈍時のインヒビ
ター効果の大きさを制御する方法を中心に、上述の課題
を解決するための研究を鋭意おこなった結果、極低炭素
で特定範囲のSi、AlおよびNを含有する鋼を熱間圧
延し、熱延板焼鈍を含む二回冷延法で製品板厚に圧延し
た後、特定の条件範囲で一次再結晶焼鈍と二次再結晶焼
鈍をおこなうことにより、インヒビター効果が比較的小
さい析出物を鋼中に分散させ、ゴス方位に適度に集積し
た二次再結晶を生じさせることが可能であることを見出
した。その結果、従来の無方向性電磁鋼板に比べて圧延
方向の磁気特性が大幅にすぐれ、しかも、圧延方向と幅
方向の磁気特性の差が少ない電磁鋼板の製造方法を完成
した。
ター効果の大きさを制御する方法を中心に、上述の課題
を解決するための研究を鋭意おこなった結果、極低炭素
で特定範囲のSi、AlおよびNを含有する鋼を熱間圧
延し、熱延板焼鈍を含む二回冷延法で製品板厚に圧延し
た後、特定の条件範囲で一次再結晶焼鈍と二次再結晶焼
鈍をおこなうことにより、インヒビター効果が比較的小
さい析出物を鋼中に分散させ、ゴス方位に適度に集積し
た二次再結晶を生じさせることが可能であることを見出
した。その結果、従来の無方向性電磁鋼板に比べて圧延
方向の磁気特性が大幅にすぐれ、しかも、圧延方向と幅
方向の磁気特性の差が少ない電磁鋼板の製造方法を完成
した。
【0012】本発明の要旨は下記の電磁鋼板の製造方法
にある。重量%で、C:0.01%以下、Si:2.0
〜4.0%、Mn:0.5%以下、S:0.010%以
下、sol.Al:0.003〜0.020%、N:
0.001〜0.010%を含有し、残部がFeおよび
不可避的不純物からなる化学組成を有するスラブを熱間
圧延し、焼鈍した後、40〜70%の圧下率で一回目の
冷間圧延をおこない、中間焼鈍した後、65〜90%の
圧下率で二回目の冷間圧延をおこない、その後、急速加
熱して850〜950℃で5秒〜10分保持する一次再
結晶焼鈍を施し、さらに100%水素雰囲気中にて75
0〜1000℃で4〜100時間保持する二次再結晶焼
鈍を施すことを特徴とする、分割型鉄心に適した電磁鋼
板の製造方法。
にある。重量%で、C:0.01%以下、Si:2.0
〜4.0%、Mn:0.5%以下、S:0.010%以
下、sol.Al:0.003〜0.020%、N:
0.001〜0.010%を含有し、残部がFeおよび
不可避的不純物からなる化学組成を有するスラブを熱間
圧延し、焼鈍した後、40〜70%の圧下率で一回目の
冷間圧延をおこない、中間焼鈍した後、65〜90%の
圧下率で二回目の冷間圧延をおこない、その後、急速加
熱して850〜950℃で5秒〜10分保持する一次再
結晶焼鈍を施し、さらに100%水素雰囲気中にて75
0〜1000℃で4〜100時間保持する二次再結晶焼
鈍を施すことを特徴とする、分割型鉄心に適した電磁鋼
板の製造方法。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。なお、化学組成を表す%表示は重量%を
意味する。
細に説明する。なお、化学組成を表す%表示は重量%を
意味する。
【0014】(1)鋼の化学組成 Cは鉄損を悪くするので少ないほどよい。しかしなが
ら、C含有量が0.01%以下であれば磁気特性への悪
影響は小さいので、C含有量の上限は0.01%以下と
する。望ましくは0.005%以下である。
ら、C含有量が0.01%以下であれば磁気特性への悪
影響は小さいので、C含有量の上限は0.01%以下と
する。望ましくは0.005%以下である。
【0015】Siは、鋼の電気抵抗を高め渦電流損を小
さくして鉄損を改善する作用を有する。この作用を利用
して鉄損を改善するために2.0%以上含有させる。し
かしながら、Si含有量が4%を超えると著しく加工性
が低下して冷間圧延が困難となるため、その含有量の上
限は4.0%とする。
さくして鉄損を改善する作用を有する。この作用を利用
して鉄損を改善するために2.0%以上含有させる。し
かしながら、Si含有量が4%を超えると著しく加工性
が低下して冷間圧延が困難となるため、その含有量の上
限は4.0%とする。
【0016】Mnは、安定して良好な二次再結晶を生じ
させる効果があるが、大量に含有させると製造コストが
高くなるので好ましくない。本発明では製造コストを低
減する目的でMn含有量は0.5%以下とする。Mn含
有量の下限は特に限定するものではないが、Mn含有が
0.05%に満たない場合には熱間脆性が生じることが
あるので、0.05%以上含有させるのがよい。
させる効果があるが、大量に含有させると製造コストが
高くなるので好ましくない。本発明では製造コストを低
減する目的でMn含有量は0.5%以下とする。Mn含
有量の下限は特に限定するものではないが、Mn含有が
0.05%に満たない場合には熱間脆性が生じることが
あるので、0.05%以上含有させるのがよい。
【0017】Sは、Mnと結合してMnSを形成し、磁
気特性を損なうので少ないほど好ましいので0.010
%以下とする。望ましくは0.005%以下である。
気特性を損なうので少ないほど好ましいので0.010
%以下とする。望ましくは0.005%以下である。
【0018】sol.Alは、二次再結晶を生じさせる
のに重要な役割を果たす主要なインヒビターであるAl
Nや、(Al、Si)Nなどの窒化物を形成する重要な
元素である。sol.Alの含有量が0.003%に満
たない場合にはインヒビター効果が不足する。しかし、
0.020%を超えて含有させるとインヒビター量が過
剰になり、その分散状態も不適切になって二次再結晶が
不安定になる。このため、sol.Alの含有量は0.
003〜0.020%の範囲とする。望ましくは0.0
05〜0.015%の範囲である。
のに重要な役割を果たす主要なインヒビターであるAl
Nや、(Al、Si)Nなどの窒化物を形成する重要な
元素である。sol.Alの含有量が0.003%に満
たない場合にはインヒビター効果が不足する。しかし、
0.020%を超えて含有させるとインヒビター量が過
剰になり、その分散状態も不適切になって二次再結晶が
不安定になる。このため、sol.Alの含有量は0.
003〜0.020%の範囲とする。望ましくは0.0
05〜0.015%の範囲である。
【0019】Nは、インヒビターとなる窒化物を形成す
るのに必要である。N含有量が0.001%に満たない
場合には窒化物の析出量が少なすぎて所望のインヒビタ
ー効果が得られない。他方、0.01%を超えて含有さ
せてもその効果は飽和する。このため、N含有量は0.
001〜0.01%の範囲とする。
るのに必要である。N含有量が0.001%に満たない
場合には窒化物の析出量が少なすぎて所望のインヒビタ
ー効果が得られない。他方、0.01%を超えて含有さ
せてもその効果は飽和する。このため、N含有量は0.
001〜0.01%の範囲とする。
【0020】本発明の製造方法では上記の6元素の管理
が重要であるが、さらに磁気特性を向上させるためにS
bおよび/またはSnを合計で0.3%まで含有させて
もよい。残部はFeおよび不可避的不純物である。
が重要であるが、さらに磁気特性を向上させるためにS
bおよび/またはSnを合計で0.3%まで含有させて
もよい。残部はFeおよび不可避的不純物である。
【0021】(2)圧延および焼鈍条件 熱延板の素材となるスラブは上記の化学組成を有する鋼
である。このスラブは、転炉、電気炉など公知の方法で
精錬し、必要があれば真空処理などを施して得た溶鋼を
連続鋳造してスラブとしたもの、または鋼塊にした後分
塊圧延してスラブとしたもののいずれでもよい。
である。このスラブは、転炉、電気炉など公知の方法で
精錬し、必要があれば真空処理などを施して得た溶鋼を
連続鋳造してスラブとしたもの、または鋼塊にした後分
塊圧延してスラブとしたもののいずれでもよい。
【0022】スラブの熱間圧延の条件については特に制
約はなく、一般的な条件でおこなえばよいが、例えば、
スラブの加熱温度は1050〜1270℃とし、700
〜950℃の範囲で熱間圧延を終了する等の条件が好ま
しい。
約はなく、一般的な条件でおこなえばよいが、例えば、
スラブの加熱温度は1050〜1270℃とし、700
〜950℃の範囲で熱間圧延を終了する等の条件が好ま
しい。
【0023】熱延板には冷間圧延に先立って焼鈍を施
す。本発明の製造方法において、熱延板焼鈍および後述
の中間焼鈍を挟んだ2回の冷間圧延を施すのは次の理由
による。つまり、本発明が規定するような極低炭素、高
Si、低Mnの化学組成を有する鋼では、鋼の凝固後に
α−γ変態が生じない。このため、熱延の板厚中央部に
は鋳造組織の影響が強い{100}<011>方位に集
積した結晶組織(バンド組織)が残存しやすく、後工程
での二次再結晶が不安定になり、所望の磁気特性が得ら
れない場合がある。バンド組織を破壊し二次再結晶を安
定しておこなわせるために熱延板焼鈍および中間焼鈍を
挟んだ2回の冷間圧延を施すのである。
す。本発明の製造方法において、熱延板焼鈍および後述
の中間焼鈍を挟んだ2回の冷間圧延を施すのは次の理由
による。つまり、本発明が規定するような極低炭素、高
Si、低Mnの化学組成を有する鋼では、鋼の凝固後に
α−γ変態が生じない。このため、熱延の板厚中央部に
は鋳造組織の影響が強い{100}<011>方位に集
積した結晶組織(バンド組織)が残存しやすく、後工程
での二次再結晶が不安定になり、所望の磁気特性が得ら
れない場合がある。バンド組織を破壊し二次再結晶を安
定しておこなわせるために熱延板焼鈍および中間焼鈍を
挟んだ2回の冷間圧延を施すのである。
【0024】熱延板焼鈍を施す時期は、熱間圧延時に生
じた表面の酸化皮膜を除去する前でも、除去した後で
も、いずれでもかまわない。焼鈍条件は、これを連続焼
鈍方式でおこなう場合には750〜1100℃で10秒
以上5分以下の均熱、箱焼鈍方式でおこなう場合には6
00〜850℃で30分以上50時間以下の均熱とする
のが望ましい。
じた表面の酸化皮膜を除去する前でも、除去した後で
も、いずれでもかまわない。焼鈍条件は、これを連続焼
鈍方式でおこなう場合には750〜1100℃で10秒
以上5分以下の均熱、箱焼鈍方式でおこなう場合には6
00〜850℃で30分以上50時間以下の均熱とする
のが望ましい。
【0025】一次冷間圧延の圧下率は40〜70%の範
囲とする。これは、一次冷間圧延の圧下率が40%に満
たない場合にはバンド組織の破壊が十分におこなわれな
いために二次再結晶が生じにくく、また、圧下率が70
%を超えるとバンド組織の破壊効果が飽和するからであ
る。
囲とする。これは、一次冷間圧延の圧下率が40%に満
たない場合にはバンド組織の破壊が十分におこなわれな
いために二次再結晶が生じにくく、また、圧下率が70
%を超えるとバンド組織の破壊効果が飽和するからであ
る。
【0026】中間焼鈍は、上述の熱延板焼鈍と同様の均
熱条件で焼鈍するのがよい。二次冷間圧延の圧下率は6
5%以上、90%以下である。二次冷間圧延の圧下率が
65%に満たない場合には、後程おこなう一次再結晶焼
鈍に際して、ゴス方位を有する二次再結晶粒が成長する
のに好適な{111}面方位の強い一次再結晶集合組織
が形成できないために、二次再結晶が不安定となる。圧
下率が90%を超えると一次再結晶集合組織中のゴス方
位が極端に少なくなり二次再結晶が不安定となる。これ
を避けるために二次冷間圧延の圧下率は90%以下とす
る。好ましくは85%以下である。
熱条件で焼鈍するのがよい。二次冷間圧延の圧下率は6
5%以上、90%以下である。二次冷間圧延の圧下率が
65%に満たない場合には、後程おこなう一次再結晶焼
鈍に際して、ゴス方位を有する二次再結晶粒が成長する
のに好適な{111}面方位の強い一次再結晶集合組織
が形成できないために、二次再結晶が不安定となる。圧
下率が90%を超えると一次再結晶集合組織中のゴス方
位が極端に少なくなり二次再結晶が不安定となる。これ
を避けるために二次冷間圧延の圧下率は90%以下とす
る。好ましくは85%以下である。
【0027】二次冷間圧延後の鋼板の厚さは特に限定す
る必要はなく、一般的に電磁鋼板として使用されている
厚さであればよく、例えば0.20〜0.65mm程度
の厚さが好適である。
る必要はなく、一般的に電磁鋼板として使用されている
厚さであればよく、例えば0.20〜0.65mm程度
の厚さが好適である。
【0028】一次再結晶焼鈍は連続焼鈍方式でおこなう
のがよい。これは、二次再結晶焼鈍に際して安定した二
次再結晶を生じさせるためには、一次再結晶焼鈍温度へ
の加熱速度を1℃/秒以上とする急速加熱とするのがよ
いからである。
のがよい。これは、二次再結晶焼鈍に際して安定した二
次再結晶を生じさせるためには、一次再結晶焼鈍温度へ
の加熱速度を1℃/秒以上とする急速加熱とするのがよ
いからである。
【0029】焼鈍温度は850〜950℃とし、この間
の所定温度に5秒以上10分以下保持する。焼鈍温度が
850℃に満たない場合には、一次再結晶粒径が細かく
なりすぎ、以下に述べる二次再結晶焼鈍時にゴス方位に
集積した二次再結晶組織が得られない。焼鈍温度が95
0℃を超えると、一次再結晶粒径が大きくなりすぎて、
二次再結晶焼鈍時に二次再結晶が生じにくい。均熱時間
が5秒に満たない場合には鋼板内での一次再結晶粒径が
均一にならないので安定した二次再結晶が生じにくい。
均熱時間は一次再結晶粒径が均一に成長するには10分
間あれば十分であり、それを超えて均熱するのは経済性
を損なうので好ましくない。
の所定温度に5秒以上10分以下保持する。焼鈍温度が
850℃に満たない場合には、一次再結晶粒径が細かく
なりすぎ、以下に述べる二次再結晶焼鈍時にゴス方位に
集積した二次再結晶組織が得られない。焼鈍温度が95
0℃を超えると、一次再結晶粒径が大きくなりすぎて、
二次再結晶焼鈍時に二次再結晶が生じにくい。均熱時間
が5秒に満たない場合には鋼板内での一次再結晶粒径が
均一にならないので安定した二次再結晶が生じにくい。
均熱時間は一次再結晶粒径が均一に成長するには10分
間あれば十分であり、それを超えて均熱するのは経済性
を損なうので好ましくない。
【0030】二次再結晶焼鈍の目的は、適度のゴス方位
集積度を持つ二次再結晶を生じさせることにある。この
ためには、二次再結晶が生じる温度域でインヒビターを
適切に制御することが重要である。二次再結晶焼鈍を7
50〜1000℃の温度域で4〜100時間保持するの
は、この温度域で最も適切なインヒビターの効果が得ら
れ、適度にゴス方位に集積した二次再結晶が生じるから
である。焼鈍温度が750℃に満たない場合にはインヒ
ビターの効果が強すぎて二次再結晶は生じない。望まし
くは800℃以上がよい。他方、焼鈍温度が1000℃
を超えると焼鈍効果が飽和するうえ、経済性を損なうの
で好ましくない。望ましくは950℃以下がよい。
集積度を持つ二次再結晶を生じさせることにある。この
ためには、二次再結晶が生じる温度域でインヒビターを
適切に制御することが重要である。二次再結晶焼鈍を7
50〜1000℃の温度域で4〜100時間保持するの
は、この温度域で最も適切なインヒビターの効果が得ら
れ、適度にゴス方位に集積した二次再結晶が生じるから
である。焼鈍温度が750℃に満たない場合にはインヒ
ビターの効果が強すぎて二次再結晶は生じない。望まし
くは800℃以上がよい。他方、焼鈍温度が1000℃
を超えると焼鈍効果が飽和するうえ、経済性を損なうの
で好ましくない。望ましくは950℃以下がよい。
【0031】均熱時間が4時間に満たない場合には、二
次再結晶が不十分になる場合があるのでよくない。他
方、二次再結晶は100時間までで十分におこなわれる
ので、これを超えて均熱する必要はなく経済性を損なう
のでよくない。このため均熱時間は4時間以上、100
時間以下とする。
次再結晶が不十分になる場合があるのでよくない。他
方、二次再結晶は100時間までで十分におこなわれる
ので、これを超えて均熱する必要はなく経済性を損なう
のでよくない。このため均熱時間は4時間以上、100
時間以下とする。
【0032】二次再結晶焼鈍の雰囲気は100%水素
(工業的な意味での純水素雰囲気)とする必要がある。
雰囲気ガス中に窒素ガスが含有される場合には、窒素ガ
スによる鋼板の窒化が生じてインヒビター効果が過度に
強くなり、ゴス方位への集積度が高すぎる二次再結晶が
生じることがある。この場合には、圧延方向の磁気特性
は良好であるが、幅方向の磁気特性が損なわれ、磁気特
性の異方性が少ない鋼板が得られない。
(工業的な意味での純水素雰囲気)とする必要がある。
雰囲気ガス中に窒素ガスが含有される場合には、窒素ガ
スによる鋼板の窒化が生じてインヒビター効果が過度に
強くなり、ゴス方位への集積度が高すぎる二次再結晶が
生じることがある。この場合には、圧延方向の磁気特性
は良好であるが、幅方向の磁気特性が損なわれ、磁気特
性の異方性が少ない鋼板が得られない。
【0033】焼鈍雰囲気を100%水素雰囲気とするこ
とにより、二次再結晶が生じる800〜1000℃の温
度域でインヒビター析出物が徐々に粗大化するととも
に、脱窒反応も生じてインヒビター効果が弱められるの
で適度なゴス方位への集積度を持つ二次再結晶が生じた
鋼板が得られる。
とにより、二次再結晶が生じる800〜1000℃の温
度域でインヒビター析出物が徐々に粗大化するととも
に、脱窒反応も生じてインヒビター効果が弱められるの
で適度なゴス方位への集積度を持つ二次再結晶が生じた
鋼板が得られる。
【0034】焼鈍時の鋼板間での焼き付き不良を防ぐた
めに二次再結晶焼鈍の前に鋼板間に焼鈍分離剤を介在さ
せるのがよい。その方法は公知のものでよく、例えば耐
熱性のある物質などからなるスラリーを鋼板表面に塗布
する方法や、粉体を静電塗布する方法など、いずれの方
法でもかまわない。無機系の絶縁コーティングを鋼板の
片面あるいは両面に塗布して、焼鈍分離剤の機能を持た
せてもよい。
めに二次再結晶焼鈍の前に鋼板間に焼鈍分離剤を介在さ
せるのがよい。その方法は公知のものでよく、例えば耐
熱性のある物質などからなるスラリーを鋼板表面に塗布
する方法や、粉体を静電塗布する方法など、いずれの方
法でもかまわない。無機系の絶縁コーティングを鋼板の
片面あるいは両面に塗布して、焼鈍分離剤の機能を持た
せてもよい。
【0035】二次再結晶焼鈍後の工程としては通常の方
向性電磁鋼板と同様に、焼鈍分離剤を除去した後、必要
に応じて絶縁コーティングを施したり平坦化焼鈍をおこ
なう。無機系の絶縁コーティングを焼鈍分離剤として使
用した場合には、二次再結晶焼鈍後にそのまま絶縁コー
ティングとして使用してもよいし、その上にさらに絶縁
コーティングを塗布してもよい。
向性電磁鋼板と同様に、焼鈍分離剤を除去した後、必要
に応じて絶縁コーティングを施したり平坦化焼鈍をおこ
なう。無機系の絶縁コーティングを焼鈍分離剤として使
用した場合には、二次再結晶焼鈍後にそのまま絶縁コー
ティングとして使用してもよいし、その上にさらに絶縁
コーティングを塗布してもよい。
【0036】
【実施例】(実施例1)転炉で精錬し、真空脱ガス処理
を施して、連続鋳造して5種類の化学組成からなるスラ
ブを得た。これらのスラブを、1130℃に加熱して仕
上温度840℃で熱間圧延して厚さ2.9mmの熱延板
とし、酸洗して表面のスケールを除去した後、750℃
で10時間均熱する箱焼鈍方式での熱延板焼鈍を施し、
圧下率52%での一次冷間圧延をおこなって厚さ1.4
mmの冷延板とした。これらに700℃で10時間均熱
する箱焼鈍方式での中間焼鈍を施した後、圧下率75%
での二次冷間圧延をおこなって厚さ0.35mmの冷延
板とし、15℃/秒の加熱速度で加熱して900℃で3
0秒間均熱する連続焼鈍方式での一次再結晶焼鈍を施し
た。その後、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布し、二次再結
晶焼鈍として100%水素雰囲気中で40℃/時の加熱
速度で850℃に加熱し、24時間均熱した後炉冷し
た。焼鈍後の鋼板表面の焼鈍分離剤を除去した後、82
0℃で30秒均熱する平坦化のための連続焼鈍を施し、
絶縁コーティングを施して電磁鋼板を得た。
を施して、連続鋳造して5種類の化学組成からなるスラ
ブを得た。これらのスラブを、1130℃に加熱して仕
上温度840℃で熱間圧延して厚さ2.9mmの熱延板
とし、酸洗して表面のスケールを除去した後、750℃
で10時間均熱する箱焼鈍方式での熱延板焼鈍を施し、
圧下率52%での一次冷間圧延をおこなって厚さ1.4
mmの冷延板とした。これらに700℃で10時間均熱
する箱焼鈍方式での中間焼鈍を施した後、圧下率75%
での二次冷間圧延をおこなって厚さ0.35mmの冷延
板とし、15℃/秒の加熱速度で加熱して900℃で3
0秒間均熱する連続焼鈍方式での一次再結晶焼鈍を施し
た。その後、鋼板表面に焼鈍分離剤を塗布し、二次再結
晶焼鈍として100%水素雰囲気中で40℃/時の加熱
速度で850℃に加熱し、24時間均熱した後炉冷し
た。焼鈍後の鋼板表面の焼鈍分離剤を除去した後、82
0℃で30秒均熱する平坦化のための連続焼鈍を施し、
絶縁コーティングを施して電磁鋼板を得た。
【0037】これらの鋼板の圧延方向(L方向)と幅方
向(C方向)からエプスタイン試験片を採取し、通常の
フルプロセス無方向性電磁鋼板と同様に応力除去焼鈍を
施さないで磁気特性を測定した。表1に、これらの鋼板
の化学組成および磁気特性測定結果を示した。
向(C方向)からエプスタイン試験片を採取し、通常の
フルプロセス無方向性電磁鋼板と同様に応力除去焼鈍を
施さないで磁気特性を測定した。表1に、これらの鋼板
の化学組成および磁気特性測定結果を示した。
【0038】
【表1】
【0039】表1に示されているように、本発明が規定
する範囲内の条件で製造された試験番号2、3および5
の鋼板は、L方向およびC方向とも良好な磁気特性が得
られた。これに対し、sol.Al含有量が本発明が規
定する範囲から外れている試験番号1(鋼A)および試
験番号6(鋼E)では、L方向およびC方向ともに磁気
特性が好ましくなかった。また、二次再結晶焼鈍雰囲気
が本発明が規定する範囲から外れた試験番号4では、L
方向の磁気特性は良好であるがC方向の磁気特性が極め
て悪く、異方性が大きくなり好ましくなかった。
する範囲内の条件で製造された試験番号2、3および5
の鋼板は、L方向およびC方向とも良好な磁気特性が得
られた。これに対し、sol.Al含有量が本発明が規
定する範囲から外れている試験番号1(鋼A)および試
験番号6(鋼E)では、L方向およびC方向ともに磁気
特性が好ましくなかった。また、二次再結晶焼鈍雰囲気
が本発明が規定する範囲から外れた試験番号4では、L
方向の磁気特性は良好であるがC方向の磁気特性が極め
て悪く、異方性が大きくなり好ましくなかった。
【0040】(実施例2)転炉で精錬し、真空脱ガス処
理を施して、連続鋳造して、化学組成が重量%でC:
0.0019%、Si:3.4%、Mn:0.2%、
S:0.001%、sol.Al:0.009%、N:
0.0041%、残部がFeおよび不可避的不純物元素
からなるスラブを得た。このスラブを1150℃に加熱
して仕上温度820℃で熱間圧延し、厚さが2.3mm
と2.9mmの熱延板を得た。これらの鋼板を酸洗した
後、750℃で10時間均熱する箱焼鈍方式での熱延板
焼鈍を施し、さらに、種々の圧下率の組み合わせでの2
回の冷間圧延をおこなって厚さが0.35mmの冷延板
とした。中間焼鈍は700℃で10時間均熱する箱焼鈍
方式で施した。その後、15℃/秒の加熱速度で加熱す
る連続焼鈍方式での一次再結晶焼鈍を施し、コイル片面
に無機系のコーティング皮膜を塗布焼き付けし、100
%水素雰囲気中で40℃/時の加熱速度で830℃に昇
温し、40時間均熱後炉冷する二次再結晶焼鈍を施し
た。
理を施して、連続鋳造して、化学組成が重量%でC:
0.0019%、Si:3.4%、Mn:0.2%、
S:0.001%、sol.Al:0.009%、N:
0.0041%、残部がFeおよび不可避的不純物元素
からなるスラブを得た。このスラブを1150℃に加熱
して仕上温度820℃で熱間圧延し、厚さが2.3mm
と2.9mmの熱延板を得た。これらの鋼板を酸洗した
後、750℃で10時間均熱する箱焼鈍方式での熱延板
焼鈍を施し、さらに、種々の圧下率の組み合わせでの2
回の冷間圧延をおこなって厚さが0.35mmの冷延板
とした。中間焼鈍は700℃で10時間均熱する箱焼鈍
方式で施した。その後、15℃/秒の加熱速度で加熱す
る連続焼鈍方式での一次再結晶焼鈍を施し、コイル片面
に無機系のコーティング皮膜を塗布焼き付けし、100
%水素雰囲気中で40℃/時の加熱速度で830℃に昇
温し、40時間均熱後炉冷する二次再結晶焼鈍を施し
た。
【0041】二次再結晶焼鈍後の鋼板を、無機系のコー
ティング皮膜を酸洗して除去した後、820℃で30秒
間均熱する平坦化のための連続焼鈍を施し、絶縁コーテ
ィングを施して電磁鋼板を得た。これらの鋼板からエプ
スタイン試験片を採取し、実施例1に記載したのと同様
の方法で磁気測定に供した。表2は上述の冷間圧延後の
製造条件および磁気特性測定結果を示したものである。
ティング皮膜を酸洗して除去した後、820℃で30秒
間均熱する平坦化のための連続焼鈍を施し、絶縁コーテ
ィングを施して電磁鋼板を得た。これらの鋼板からエプ
スタイン試験片を採取し、実施例1に記載したのと同様
の方法で磁気測定に供した。表2は上述の冷間圧延後の
製造条件および磁気特性測定結果を示したものである。
【0042】
【表2】
【0043】表2に示されている結果からわかるよう
に、本発明が規定する範囲内の条件で製造された試験番
号8および10は、L方向およびC方向とも良好な磁気
特性が得られた。これに対し、製造条件が本発明が規定
する範囲から外れた試験番号7、9および11〜13で
は、安定した二次再結晶が生じなかったために、L方向
の磁気特性が好ましくなかった。
に、本発明が規定する範囲内の条件で製造された試験番
号8および10は、L方向およびC方向とも良好な磁気
特性が得られた。これに対し、製造条件が本発明が規定
する範囲から外れた試験番号7、9および11〜13で
は、安定した二次再結晶が生じなかったために、L方向
の磁気特性が好ましくなかった。
【0044】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、圧延方向の
磁気特性が従来の無方向性電磁鋼板に比較して大幅に改
善され、しかも幅方向の磁気特性が従来の方向性電磁鋼
板よりも良好な電磁鋼板を安価に製造することができ
る。本発明の方法で製造された電磁鋼板は、特に性能が
優れた分割型鉄心用の素材として好適である。
磁気特性が従来の無方向性電磁鋼板に比較して大幅に改
善され、しかも幅方向の磁気特性が従来の方向性電磁鋼
板よりも良好な電磁鋼板を安価に製造することができ
る。本発明の方法で製造された電磁鋼板は、特に性能が
優れた分割型鉄心用の素材として好適である。
【図1】図1(a)は、電磁鋼板6から鉄心片2を採取
する場合の板取方法を示す模式図、図1(b)は鉄心片
2を組上げた分割型ステータ鉄心1を示す模式図であ
る。
する場合の板取方法を示す模式図、図1(b)は鉄心片
2を組上げた分割型ステータ鉄心1を示す模式図であ
る。
1・・・ステータ鉄心、 2・・・鉄心片、 3・・・
ヨーク、4・・・ティース、 5・・・磁束の流れ、
6・・・鋼板。
ヨーク、4・・・ティース、 5・・・磁束の流れ、
6・・・鋼板。
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、C:0.01%以下、Si:
2.0〜4.0%、Mn:0.5%以下、S:0.01
0%以下、sol.Al:0.003〜0.020%、
N:0.001〜0.010%を含有し、残部がFeお
よび不可避的不純物からなる化学組成を有するスラブを
熱間圧延し、焼鈍した後、40〜70%の圧下率で一回
目の冷間圧延をおこない、中間焼鈍した後、65〜90
%の圧下率で二回目の冷間圧延をおこない、その後、急
速加熱して850〜950℃で5秒〜10分保持する一
次再結晶焼鈍を施し、さらに100%水素雰囲気中にて
750〜1000℃で4〜100時間保持する二次再結
晶焼鈍を施すことを特徴とする、分割型鉄心に適した電
磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165290A JPH11350032A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10165290A JPH11350032A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11350032A true JPH11350032A (ja) | 1999-12-21 |
Family
ID=15809528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10165290A Pending JPH11350032A (ja) | 1998-06-12 | 1998-06-12 | 電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11350032A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011236486A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| WO2015045397A1 (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2016000856A (ja) * | 2014-05-19 | 2016-01-07 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| KR20170029632A (ko) | 2014-09-01 | 2017-03-15 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 방향성 전자 강판 |
-
1998
- 1998-06-12 JP JP10165290A patent/JPH11350032A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011236486A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| WO2015045397A1 (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| US9978489B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-05-22 | Jfe Steel Corporation | Method of producing grain oriented electrical steel sheet |
| JP2016000856A (ja) * | 2014-05-19 | 2016-01-07 | Jfeスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| KR20170029632A (ko) | 2014-09-01 | 2017-03-15 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 방향성 전자 강판 |
| US10604818B2 (en) | 2014-09-01 | 2020-03-31 | Nippon Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet |
| US11377705B2 (en) | 2014-09-01 | 2022-07-05 | Nippon Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet |
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