JPS6256202B2 - - Google Patents

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JPS6256202B2
JPS6256202B2 JP54164693A JP16469379A JPS6256202B2 JP S6256202 B2 JPS6256202 B2 JP S6256202B2 JP 54164693 A JP54164693 A JP 54164693A JP 16469379 A JP16469379 A JP 16469379A JP S6256202 B2 JPS6256202 B2 JP S6256202B2
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JP
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ribbon
annealing
silicon steel
moving
vacuum
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JP54164693A
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JPS5687627A (en
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Hiroshi Shimanaka
Isao Ito
Takahiro Suga
Tooru Sato
Noboru Tsuya
Kenichi Arai
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS5687627A publication Critical patent/JPS5687627A/ja
Publication of JPS6256202B2 publication Critical patent/JPS6256202B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/52Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for wires; for strips ; for rods of unlimited length
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/12Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties
    • C21D8/1205Modifying the physical properties of ferrous metals or ferrous alloys by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of articles with special electromagnetic properties involving particular fabrication steps or treatments of ingots or slabs
    • C21D8/1211Rapid solidification; Thin strip casting

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、極めて磁気特性の優れた(100)面
内無方向性珪素鋼薄帯の製造方法に関し、特に本
発明はSi2〜8%を含有し、結晶粒の<100>軸が
板法線方向に高度に集積した組織を有し極めて磁
気特性の優れた(100)面内無方向性珪素鋼薄帯
の製造方法に関するものである。 Siを3%程度含有する珪素鋼板は電気機器の鉄
心材料として広く使用されている。このような珪
素鋼板は通常熱間圧延と冷間圧延によつて仕上げ
られ、特に一方向に、通常は圧延方向に特に優れ
た磁化特性をもつ方向性珪素鋼板は複雑な焼鈍な
どを施す必要があるので、その製造コストは他の
鋼種に比し格段に高価となつている。 近時溶鋼を円孔状あるいはスリツト状ノズルか
ら高速で回転するローラなどの回転体上に噴出し
て急冷凝固させて薄帯を製造する技術が公開され
ているが、Si2〜8%、より好適には6〜7%を
含有する薄帯を上記技術に基づく方法によつて製
造すると、製造コストは格段に低下すると共に、
その製造が容易であることが知られている。かか
るSiを多く含有する珪素鋼素材は脆性が大きいた
め、特にSi5%以上を含有するものは従来の圧延
方法によつては薄帯となすことができず、Si5%
以上を含有する珪素鋼板は工業的には製造された
ことはなかつた。 ところで、上記新しい方法によつて製造される
薄帯は、そのままの状態では歪が大きく、また集
合組織的にも好適な状態ではないため、磁気特性
は従来の珪素鋼に比して一般的には劣つている。
前記歪を除去するため焼鈍が施されるが磁気特性
は余り改善されない。 本発明は、高Si含有溶鋼を移動冷却体の移動冷
却面上に噴射させ、急冷、凝固させ次に焼鈍を施
して製造した珪素鋼急冷薄帯の前記磁気特性が従
来の珪素鋼帯に比して劣つているという欠点を除
去、改善する方法を提供することを目的とするも
のであり、前記特許請求の範囲に記載の方法によ
つて、この目的を達成することができる。 次に本発明を詳細に説明する。 本発明者等は珪素鋼急冷薄帯をある真空度範囲
内の真空中で高温焼鈍すると(100)面が薄帯面
に平行に集積するようになり、その結果磁気特性
が極めて良好になることを新規に知見して本発明
を完成した。 次に本発明を工程を追つて説明する。 Si2%以上を含有する珪素鋼はr変態がないの
で、高温で焼鈍することにより結晶粒を大きくす
ることができ、またSiはFe中に含有されると電
気抵抗を最も増大させる元素の一つであるため、
Siは電磁鋼板には好ましい元素である。Siが約
6.5%Fe中に含有されると、磁歪はほぼ消失し、
したがつて鉄損が大幅に減少するので最良の特性
が期待できることが知られており、一方Siが8%
を超えると飽和磁束密度が1.8T以下になり、ト
ランスなどの鉄心としては不適になるばかりでな
く、著しく脆くなり、さらに磁歪が大きくなるた
め鉄損が増大することが知られている。 またMnは、磁気特性と熱間靭性の向上を図る
上で有用な元素であるが、0.1%を超えて多量に
添加すると飽和磁束密度の劣化を招くおそれが大
きい。 そこで本発明では、基本成分として、Si:2〜
8%、Mn:0.1%以下を含有させるものとした。 さらにこの発明では、OやNの磁性に対する悪
影響を防ぎ磁気特性のより一層の向上を図るため
にAlを0.1%以下の範囲で添加することもでき
る。ここにAl量の上限を0.1%に規制したのは、
0.1%を超えると飽和磁束密度の低下を招くから
である。 なおO,N,C,P等の付加避不純物の混入量
は、目的とする等級に等じて制限されねばならな
い。 本発明によれば、前記成分組成の薄帯となすに
適する溶鋼を収容する容器から容器に付設された
適当形状のノズルを経て移動冷却体の移動冷却面
上に噴出させて急冷、凝固させると一挙に薄帯を
製造することができる。第1図(1),(2),(3)はそれ
ぞれ移動冷却体が単ロール、双ロール、ドラムで
ある従来公知の代表的装置の斜視説明図である。
同図において1は溶鋼容器、2は容器に付設され
た溶鋼噴出ノズル、3はロール、4はドラムであ
り、同図(1),(2)においては、溶鋼のロール外周冷
却面上に、(3)においてはドラム内周冷却面上にノ
ズルを経て溶鋼を噴出させる。 次に本発明を実験データについて説明する。 本発明者等はSi6.4%、Mn0.06%を含有し、残
部は実質的にFeの組成になる溶鋼を1.0mm厚×15
mm幅の直方形スリツトを有するノズルより
650rpmで回転する直径500mmの双ロールの外周面
のロール噛込部附近に噴出させて厚さ130μmの
薄帯を得た。この薄帯の表面の平均粗度Raは
ほゞ1.5μmと非常に平滑で、銀白色の金属光沢
を呈していた。この薄帯をエチルアルコール中で
連続的に超音波洗浄した後に、800℃から65分間
で1140℃に昇温し、1140℃1時間真空焼鈍を施す
際薄帯表面を真空中に裸出させて真空度を種々変
えて焼鈍を施した。この後で薄帯の(200)X線
極点図を撮り、薄帯面法線から傾きが10゜以内の
立体角内の平均的(200)X線強度を調べた。そ
の結果を第2図に示す。このX線強度が強いほ
ど、(100)面がより板面に平行になつている。ま
た(100)面が板面に平行に揃うと、磁化容易軸
である<100>軸が板面内に揃うようになり、薄
帯を板面内の方向に磁化した時の磁気特性が良好
になる。第2図において真空度が1×10-2〜5×
10-7Torrの範囲内で、かつ焼鈍温度が1050℃以
上の領域においては安定して高度に集積した
(100)面内無方向組織が得られることが判る。実
際の工業的製造にあつては1300℃より高温で真空
焼鈍することは技術的に困難であるばかりでなく
製造コストが上昇する。すなわち本発明によれ
ば、真空焼鈍の際真空度が1×10-2Torrより低
いと磁気特性が悪く、一方5×10-7Torrより高
くても特に磁気特性が良くならないので真空度は
1×10-2〜5×10-7Torrの範囲内にする必要があ
り、好ましくは1×10-3〜1×10-5Torrの範囲内
にすることが有利である。また真空焼鈍の際の焼
鈍温度は1050℃より低いと磁気特性が良くなら
ず、一方1300℃より高くすることは工業的にコス
トが上昇するので、1050〜1300℃の範囲内にする
必要があり、より好ましくは1150〜1250℃の範囲
内にすることが有利である。 本発明によつて製造された(100)面内無方向
性珪素鋼薄帯の長手方向の磁気特性は、X線強度
が5X程度のものにあつてはW15/50=0.6〜
0.9W/Kgであり、3X程度のものにあつては
W15/50=1.0〜1.5W/Kgであり、これらの特性
は現在市販されている方向性珪素鋼の特性に匹敵
することが判る。現在の方向性珪素鋼板は極めて
複雑な工程を経て製造されるので、製造コストが
高いのに対し、本発明による(100)面内無方向
性珪素鋼薄帯は極めて簡単な工程で製造すること
ができるので、そのコストは低廉であり、したが
つて本発明方法は経済的に極めて有利である。 次にSi3.5%、Mn0.03%を含み、残部は実質的
にFeの組成になる溶鋼を1.2mmφの孔が5.5mm間隔
で並んでいる多孔ノズルから直径がそれぞれ45mm
φ、500mmφの異形双ロールの噛込部外接線上に
噴出させて170μm厚さの薄帯を作成した。かく
して作成された薄帯のうち表面の酸化度が軽微で
あつてかなり金属光沢を保持している薄帯Aと、
高温において酸化が進行していSiO2の層が表面
に薄く形成されている薄帯Bとを、それぞれ(イ)希
硫酸水溶液中に15秒間浸漬した後水洗乾燥したも
の、(ロ)珪酸ナトリウム洗剤で洗浄し水洗乾燥した
もの、(ハ)電解脱脂したもの、(ニ)エーテル、アルコ
ールなどで超音波洗浄したもの、(ホ)全然洗浄処理
を施さなかつたものの5種類について、これら薄
帯の表面を裸出した状態にして約10-4Torrの真
空焼鈍を第3図に示すヒートパターンで実施し
た。これら真空焼鈍後の薄帯のX線強度を第1表
に示す。
【表】 同表より明らかなように昇温パターンが(a),
(b),(c)のものにあつては強い(100)面内無方向
組織となつているのに対して、(d),(e)のものにあ
つては(100)面内立方組織の発達は抑止されて
いる。また焼鈍前に薄帯の表面を酸洗(イ)あるいは
クリーニング(ロ)等の方法で洗浄して金属面を裸出
させたものについては良好な(100)面内無方向
組織が得られることが判る。 すなわち金属面を裸出させた薄帯に昇温速度を
速くして適当な真空度の高温焼鈍を施すと良好な
組織が得られ、磁気特性の優れた成品を得ること
ができることが判つた。かかる現象は一般的に3
次再結晶に基いて生起するものと考えられ、ある
特定の真空度および温度の領域内では(100)面
の面エネルギーが最も低くなり、そのために
(100)面に近い面であつて表面に裸出している面
の結晶粒のみが成長するものと推考される。鋼に
あつては結晶粒の成長すなわち粒界の移動は約10
μm以上の結晶粒では800℃以上で顕著になる。
本発明の実験例によれば3次再結晶は1050℃以上
で生成しており、800℃から1050℃までの焼鈍時
間が長いとこの間で正常粒成長が生起していろい
ろの方位の粒がランダムに成長しているので、
1050℃以上の高温に保持しても、もはや(100)
面を有する粒のみが成長することは困難になる。
第3図から判るように800℃から1050℃までの平
均昇温速度が100℃/hrを下廻ると良い(100)面
組織は得られないから、本発明では、(100)面内
無方向組織を得るために、焼鈍の際の昇温速度に
つき、少なくとも800〜1050℃の温度範囲につい
ては平均昇温速度:100℃/hr以上の速度で昇温
するものとした。 また本発明では、上記の如き洗浄・焼鈍処理に
先立つて急冷凝固後の薄帯に圧延を施すこともで
きる。とくに板厚を所定の値に厳しくコントロー
ルする必要がある場合にはかかる圧延を付すのが
好ましい。また表面の性状を平滑にすることによ
つて磁気特性の向上を図り得るので、圧延によつ
て薄帯表面を平滑にすることは有利である。 なおかような急冷凝固薄帯は、結晶粒が微細で
あり、またもともと薄いこともあつて、たとえSi
を8%程度含有する高珪素鋼であつても充分に圧
延に耐え得る。 次に本発明を実施例について説明する。 実施例 1 Si2.1%、Mn0.08%、C0.006%、O0.003%、
N0.005%を含み、残部実質的にFeよりなる溶鋼
から単ロール方式で180μm厚の薄帯を作成し
た。この薄帯を100μm厚に圧延した後、電解脱
脂し、ついで焼鈍に際し、800℃から1200℃まで
を500℃/hrの昇温速度で昇温したのち、真空槽
内で1200℃×8minの焼鈍を施した。真空度に応
じて成品の10゜以内の平均(200)X線強度と鉄
損は次の第2表の通りであつた。
【表】 実施例 2 Si7.6%、Mn0.08%、Al0.05%を含み残部実質
的にFeよりなる溶鋼から双ロール方式で80μm
厚の薄帯を作成した。この薄帯を75℃の8%
H2SO4水溶液中に10秒間浸漬して酸化層を除去
し、さらに超音波洗浄した後、種々の時間で真空
焼鈍を施した。真空度は5×10-3〜8×10-4Torr
に保持し、温度は1180℃とした。800℃から1050
℃までは約20分間(昇温速度:約750℃/hr)で
昇温した。その結果を次の第3表に示す。
【表】 以上本発明により得られる薄帯に必要に応じて
絶縁のためのコーチング処理等を施して電気機器
用鉄心材料として用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(1),(2),(3)はそれぞれ代表的薄帯製造装
置である単ロール、双ロール、ドラムを用いる装
置の斜視説明図、第2図は真空度(Torr)と焼
鈍温度℃との関係が傾きが面法線より10゜以内の
平均的なX線強度に及ぼす影響を示す図、第3図
は本発明の研究において真空焼鈍した際の各種ヒ
ートパターンを示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Si2.0〜8.0%、 Mn0.1%以下 を含有し、残部は実質的にFeの組成になる溶鋼
    をノズルから高速移動する移動体の移動冷却面上
    に噴出させ、急冷、凝固させて連続的に薄帯とな
    し、次に焼鈍を施す珪素鋼薄帯の製造方法におい
    て、焼鈍に先立つて急冷凝固後の薄帯に、酸洗、
    クリーニング、電解脱脂および超音波洗浄のうち
    から選ばれる少なくとも何れか1つの表面洗浄処
    理を施し、しかるのち焼鈍を施すに際し、少なく
    とも800℃から1050℃までを100℃/hr以上の平均
    昇温速度で昇温し、引続き1050〜1300℃の温度範
    囲内で、この薄帯の少なくとも片面を1×10-2
    5×10-7Torrの真空中に3分間以上裸出させつ
    つ、焼鈍を施すことを特徴とする磁気特性の優れ
    た無方向性珪素鋼薄帯の製造方法。 2 Si2.0〜8.0%、 Mn0.1%以下 を含有し、残部は実質的にFeの組成になる溶鋼
    をノズルから高速移動する移動体の移動冷却面上
    に噴出させ、急冷、凝固させて連続的に薄帯とな
    し、次に焼鈍を施す珪素鋼薄帯の製造方法におい
    て、焼鈍に先立つて急冷凝固後の薄帯に圧延を施
    したのち、酸洗、クリーニング、電解脱脂および
    超音波洗浄のうちから選ばれる少なくとも何れか
    1つの表面洗浄処理を施し、しかるのち焼鈍を施
    すに際し、少なくとも800℃から1050℃までを100
    ℃/hr以上の平均昇温速度で昇温し、引続き1050
    〜1300℃の温度範囲内で、この薄帯の少なくとも
    片面を1×10-2〜5×10-7Torrの真空中に3分間
    以上裸出させつつ、焼鈍を施すことを特徴とする
    磁気特性の優れた無方向性珪素鋼薄帯の製造方
    法。 3 Si2.0〜8.0%、 Mn0.1%以下および Al0.1%以下 を含有し、残部は実質的にFeの組成になる溶鋼
    をノズルから高速移動する移動体の移動冷却面上
    に噴出させ、急冷、凝固させて連続的に薄帯とな
    し、次に焼鈍を施す珪素鋼薄帯の製造方法におい
    て、焼鈍に先立つて急冷凝固後の薄帯に、酸洗、
    クリーニング、電解脱脂および超音波洗浄のうち
    から選ばれる少なくとも何れか1つの表面洗浄処
    理を施し、しかるのち焼鈍を施すに際し、少なく
    とも800℃から1050℃までを100℃/hr以上の平均
    昇温速度で昇温し、引続き1050〜1300℃の温度範
    囲内で、この薄帯の少なくとも片面を1×10-2
    5×10-7Torrの真空中に3分間以上裸出させつ
    つ、焼鈍を施すことを特徴とする磁気特性の優れ
    た無方向性珪素鋼薄帯の製造方法。 4 Si2.0〜8.0%、 Mn0.1%および Al0.1%以下 を含有し、残部は実質的にFeの組成になる溶鋼
    をノズルから高速移動する移動体の移動冷却面上
    に噴出させ、急冷、凝固させて連続的に薄帯とな
    し、次に焼鈍を施す珪素鋼薄帯の製造方法におい
    て、焼鈍に先立つて急冷凝固後の薄帯に圧延を施
    したのち、酸洗、クリーニング、電解脱脂および
    超音波洗浄のうちから選ばれる少なくとも何れか
    1つの表面洗浄処理を施し、しかるのち焼鈍を施
    すに際し、少なくとも800℃から1050℃までを100
    ℃/hr以上の平均昇温速度で昇温し、引続き1050
    〜1300℃の温度範囲内で、この薄帯の少なくとも
    片面を1×10-2〜5×10-7Torrの真空中に3分間
    以上裸出させつつ、焼鈍を施すことを特徴とする
    磁気特性の優れた無方向性珪素鋼薄帯の製造方
    法。
JP16469379A 1979-12-20 1979-12-20 Production of nondirectional silicon steel thin strip of superior of magnetic characteristics Granted JPS5687627A (en)

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JPS5687627A JPS5687627A (en) 1981-07-16
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JPS59223145A (ja) * 1983-06-01 1984-12-14 Kawasaki Steel Corp 回転機鉄芯用高けい素鉄急冷薄帯の製造方法
JPS6179723A (ja) * 1984-09-28 1986-04-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> 磁気特性の優れた高珪素鋼帯の製造方法
JPS6179724A (ja) * 1984-09-28 1986-04-23 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高珪素鉄合金の薄板製造方法
JPS62227075A (ja) * 1986-03-28 1987-10-06 Nippon Kokan Kk <Nkk> 高珪素鋼帯の製造方法
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