JPS5836049B2 - 方向性電磁鋼板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、方向性電磁鋼板の一回冷延法に関する。

従来、一回冷延法による方向性電磁鋼板は、Ｃをｏ．ｏ
ｚ％程度以上含有するスラブを、高温スラブ加熱（約１
３５０℃）し、熱延し、冷延し、脱炭焼鈍し、焼鈍分離
剤塗布し、仕上焼鈍して製造される。

この方法によれば圧延方向の磁性がすぐれた方向性電磁
鋼板を製造できるが、次の問題点がある。

（１）Ｃを０．０２％程度以上含有するスラブを用いる
ため冷延性が不充分である。

および脱炭焼鈍が必要である。

（２）高温スラブ加熱をするため、高温スラブ加熱炉が
必要で、加熱に要するエネルギーコストも高い。

Ｃを０．０２％程度以上含有するスラブを用いる理由は
、極低炭スラブを用いると二次再結晶し難いことによる
。

極低炭スラブが二次再結晶し難い理由は不明であるが、
従来のスラブが凝固から熱延までのあいだにｒ変態を経
由するのに対して、極低炭スラブはγ変態を経由しなし
。

このことが極低炭スラブを用いる場合の二次再結晶を困
難にしていた。

いずれにしても、従来法ではＣを０．０２％程度以上含
有するスラブが必要であった。

次に高温スラブ加熱をする理由は、低温スラブ加熱では
細粒が発生し、（１１０）［００１）方位の集積度が低
いことによる。

低温スラブ加熱で細粒が発生し、（１１０）［００１）
方位の集積度が低い理由は、低温スラブ加熱では、Ｓや
Ｎを鋼中に充分固溶（溶体化）させ得ないためとされて
いた。

ＳやＮの溶体化のために高温スラブ加熱が必要であった
。

本発明は、上述の問題点即ち極低炭スラブを用いた場合
の二次再結晶の困難性、低温スラブ加熱の場合の細粒と
（１１０）（００１）方位の集積度の問題を解決し、極
低炭スラブの低温スラブ加熱による方向性電磁鋼板の製
造を目的に、いいかえれば冷延性の改良、焼鈍による脱
炭の軽減、省エネルギー、高温スラブ加熱炉を必要とし
ない製法、品質向上、コスト切下げを目的になされたも
のである。

本発明は上記目的を達或するために、極低炭スラブを低
温スラブ加熱してつくった熱延板を用いた場合の、二次
再結晶実験をした。

その結果を第１図〜第７図に示す。

各実験の条件は次の通りである。

供試材の化学威分ω Ｃ ０．００３％、Ｓｉ ３．０％、Ｍｎ０．１０
係、８０．０２係、Ｎ Ｏ．００８０係、ＡＩ０．０
０５〜０．１０係 スラブ加熱 ：１１５０℃ 熱延板 ；２６５順 熱延板の焼鈍条件 ；８００℃×２分均熱冷延板 ：
０．３０ｇｍ 一次再結晶焼鈍条件：８５０’ＣＡＸガスＤＰ．６０℃ 仕上焼鈍条件 ；ＳＯＯ〜１０００℃、３０℃／ｈ
ｒで昇温した。

６０係Ｎ２残Ｈ２ガスを 使用した。

（純化）１２００℃Ｘ ２０ｈｒ Ｈ２１００係 第１図からスラブ中にＡＩを含有しない場合（Ｑ．００
５係）及び高すぎる場合（０．１係）には、二次再結晶
し難いことがわかる。

従って二次再結晶さすためのインヒピターとしてスラブ
中のＡＩあるいは人ＩＮが重要と推定できる。

極低炭スラブは熱延でγ変態を経由しないので、変態に
よるＮの析出がない。

このことはインヒビターとしてのＮあるいは入ＩＮの分
布、サイズの適正化を溶体化と析出によらずに仕上焼鈍
等によって行うのが賢明であることをものがたっている
。

溶体化の効果がなければ、低温スラブ加熱にし結晶の細
粒化をはかりうる。

さらに結晶の細粒化のためには急熱一次再結晶焼鈍をす
ることも可能である。

この実験に基いて更に前記実験と同様の条件で二次再結
晶の安定的発現のための実験を行った結果、第５図に示
すようにスラブ加熱温度は１３５０℃よりも、１１５０
℃の方がよく、１た第６図に示すように一次再結晶焼鈍
は徐加熱（約３０℃／ｈｒ）よりも急速加熱（約ｉｏｏ
ｏ℃／ｍｉｎ）の方がよいことが判明した。

第５図中・はスラブ加熱温度１１５０℃，×は１３５０
℃の例である。

第６図中・は加熱速度３０℃／ ＳｅＣ、×は３０℃／
ｈｒの例である。

仕上焼鈍は、８００〜１ ０００℃の加熱を４０℃／ｈ
ｒ以下にするとともに、雰囲気のＮ２濃度を４ｏ％以上
した場合に安定して二次再結晶する。

（第３図、第７図） 第Ｔ図中・は加熱速度１０〜３０℃／ ｈｒ 、Ｘは２
００℃／ｍｉｎの例である。

本発明は以上の実験結果 もとになされたものであって
、その特徴は、０．０１係以下、Ｓｉ２．５〜６係、Ａ
Ｉ０．０１〜０．０８係、Ｃ＋Ｎ０．０２ｑｂ以下で、
凝固から熱延までの間ｒ相の存在しない厚さ１００ｍｍ
以上の連続鋳造スラブを１３００℃以下の温度に加熱し
３關以下に熱延し、熱延板焼鈍し、一回冷延し、７００
〜１０００℃に急熱する一次再結晶焼鈍と焼鈍分離剤塗
布し、仕上焼鈍８００〜１０００℃のあいだの加熱を６
０係以下の水素を含む窒素ガス中で４０℃／ ｈｒ以下
の加熱速度で行うことを特徴とする。

本発明は、溶鋼においてＣをｏ．ｏｘ％以下に低下およ
びＳｉ ．ＡＩ ，Ｍｎ等の合金を添加成分調整したの
ち、連続鋳造法によってスラブとされる。

極低炭化方法としては、ＲＨ，ＤＨ等の真空脱ガス処理
あるいはＡＯＤ法のようなＡｒ −０２吹錬法等任意に
選択される。

スラブは１０５０〜１３００℃に加熱し３脂以下に熱延
される。

熱延板焼鈍は６５０〜１ ２００℃に加熱後、急冷ある
いは炉冷の連続焼鈍をする。

冷延はタンデム冷延あるいはリバース冷延をする。

冷延後７００〜１０００℃に急速加熱する連続焼鈍をす
るが，この際冷延板中に残留するＣが約ｏ．ｏｏ３％以
上の場合には、焼鈍ガスを弱酸化性にし、Ｃを磁気時効
のない程度に低下しうる。

焼鈍分離剤はＭｇＯを主成分とするものを用いる。

仕上焼鈍は、６０係以下の水素を含む窒素ガス中で、８
００〜１０００℃のあいだを４０℃／ｈｒ以下の速度で
加熱する。

この際コイルの内側、外側およびコイルエッジを、焼鈍
ガスが多量にふれないように保護するのが望ｌしい。

仕上焼鈍後必要に応じて絶縁被膜をほどこしたり、磁区
制御を行って成品にする。

本発明にかいてスラブ中のＣを０．０１％以下にした理
由は、ｃｏ．ｏｘ％以上では、成品中の残留Ｃに基く磁
気時効で鉄損が劣化することによる。

Ｓｉを２．５〜４φとした理由は、Ｓｉ２．５％以下で
は、仕上焼鈍の際にγ相がでて鉄損を劣化させること、
ｓｉ４％以上では冷延性が劣ることによる。

ＡＩ ０．０ １〜０．０８係とした理由は、ＡＩ０．
０１〜ｏ．ｏｓ％以外では二次再結晶が不安定になるこ
とによる。

Ｃ＋Ｎを０．０２係以下とした理由は、Ｃ＋Ｎを０．０
２’１以下にすることによって、ほとんどの場合γ相を
生じないことによる。

連続鋳造スラブとした理由は、この場合にＳやＮがミク
ロ的にも均一に分布することによる。

厚さ１００ｍｍ以上の連続鋳造スラブを３ ｒｎｍ以下
に熱延しとした理由は、この場合に鋳造組織を十分破壊
できることによる。

スラブ加熱を１３００℃以下の温度で行うとした理由は
、１３００℃以上では熱延板の結晶粒が粗大化し、二次
再結晶を困難にすることによる。

熱延板焼鈍を行う理由は、冷延性が向上すること卦よび
二次再結晶が安定することによる。

一次再結晶焼鈍を７００〜１０００℃に急熱して行う理
由は急速加熱による微細一次再結晶組織を得る目的によ
る。

仕上焼鈍の昇温過程において８００〜１０００℃のあい
だを６０係以下の水素を含む窒素ガス中で４ ０ ’Ｃ
／ｈｒ以下の速度で加熱するとした理由は、この場合に
二次再結晶が安定することによる。

本発明の方法によるスラブは、従来のスラブにくらべて
Ｃ＋Ｎ含有量が少いため、凝固から熱延１での過程でγ
変態を経由しない。

このようなスラブは変態によって熱延板中に析出分散相
を得ることができない。

しかし一方ではαとγの共存相がないことにより、Ｓや
Ｎはスラブ中に、比較的均一にしかも適当な大きさに分
布しうる。

このため溶体化の効果がうすくなる。

従ってスラブの結晶粒の粗大化の少い低温スラブ加熱の
方が後の二次再結晶に有利である。

急熱一次再結晶焼鈍の効果も、結晶の細粒化において得
られる。

仕上焼鈍の加熱速度と焼鈍ガスの効果は、インヒビター
に対する作用である。

ＡＩＮの生成、戒長と焼鈍ガスおよび加熱速度が最適に
なった場合に、集積度の高い（１１０ ）Ｃｏｏｌ）が
得られる。

本発明によって高温スラブ加熱に必要な高温加熱炉が不
要になり、高温に加熱するエネルギーが節約できる。

高温スラブ加熱に基く成品きずが少くなり歩留と生産性
が向上する。

冷延素材のＣ含有量が低いために冷延性が良くなる。

冷延性の改良によって、Ｓｉ含有量の増加に基く鉄損向
上をはかりうる。

又脱炭焼鈍炉が不要になる等の効果がある。

実施例 Ｉ Ｃ０．００５％、Ｓｉ３．ＯＯ％、Ｍｎ ０． １ ２
（１）．８０．０２５係、ＡＩ０．０５０係、ＮＯ．
００８係、００．００１係、Ｎｉ０．０２係含有し、厚
さ２００醋のスラブを１２００℃に加熱し、熱延仕上温
度８００℃で２．５ｍｍに熱延し、水素１０係を含む窒
素中で８００℃に２朋保持し急冷する熱延板焼鈍をした
。

酸洗後リバース圧延機で０．３５ｍｍに冷延し、湿分解
アンモニャ中で８５０℃に３ ０ ｓｅｃ保持する急熱
急冷一次再結晶焼鈍し、マグネシャを主或分とする焼鈍
分離剤を塗布し、仕上焼鈍を、水素４０％を含む窒素中
で１２００℃１で加熱し、１２００℃で焼鈍ガスを水素
に切替え２０ｈｒ保持し冷却した。

８００〜１２００℃の間を２０℃／ｈｒの速度で加熱し
た。

得られた磁気特性はＢ８＝ １．９ ４ Ｔ ， Ｗｌ
７／ｉ。

＝１．１５Ｗ／ｋｇであった。

実施例 ２ 実施例１の熱延板を，水素１ｏ％を含む窒素中で８００
℃に２ｍｉｎ保持し急冷する熱延板焼鈍をした。

酸洗後リバース圧延機で０． ３ ０ ｍｔｎに冷延し
、湿分解アンモニャ中で８５０℃に２ｍｉｎ保持する急
熱急冷一次再結晶焼鈍し、マグネシャを主威分とする焼
鈍分離剤を塗布し、仕上焼鈍を水素４０係を含む窒素中
で１１００℃１で加熱し、この間８００〜１１００℃を
１０℃／ｈｒの速度で加熱した。

１１００℃で水素に切替え１２００℃で２０ｈｒ保持し
冷却した。

得られた特性は、Ｂ８＝１．９７Ｔ Ｗ１７／５ｏ＝１
．１０Ｗ／１ｃｙであった。

本発明による方向性電磁鋼板は、配電用トランス、大型
トランス、大型回転機用の鉄心として特にすぐれている
。

【図面の簡単な説明】

第１図はＡＩ含有量とマクロ組織の関係を示す図、第２
図は二次再結晶Ｃａ図Ｓｉ：２．０％、ｂ図Ｓｉ：３．
Ｏ％）とｒ変態の関係を示す図、第３図はＢ８と仕上焼
鈍ガスとの関係を示す図、第４図は本発明の方法でつく
った試片のマクロ組織を示す図、第５図は二次再結晶Ｂ
８ とスラブ加熱温度の関係を示す図、第６図は二次再
結晶Ｂ８と仕上焼鈍の関係を示す図である。 第７図はＢ８と仕 上焼鈍の加熱速度の関係を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｃ０．０１％以下、Ｓｉ２．５〜４係、ＡＩ０．０
   １〜０．０８係、Ｃ＋ＮＯ．０２係以下で、凝固から熱
   延１での間γ相の存在しない厚さ１００ｓｓｍ以上の連
   続鋳造スラブを１３００℃以下の温度に加熱し、３龍以
   下に熱延し、熱延板焼鈍し、一回冷延し、７００〜１０
   ００℃に急熱する一次再結晶焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布
   し、仕上焼鈍の、ＳＯＯ〜１０００℃のあいだの加熱を
   、６０係以下の水素を含む窒素ガス中で４０℃／ ｈｒ
   以下の加熱速度で行うことを特徴とする細粒の少い方向
   性電磁鋼板の製造法。