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JPH0353022A - 低鉄損・高磁束密度無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

低鉄損・高磁束密度無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number
JPH0353022A
JPH0353022A JP18703089A JP18703089A JPH0353022A JP H0353022 A JPH0353022 A JP H0353022A JP 18703089 A JP18703089 A JP 18703089A JP 18703089 A JP18703089 A JP 18703089A JP H0353022 A JPH0353022 A JP H0353022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flux density
magnetic flux
hot
steel
high magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18703089A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoyuki Miyahara
宮原 征行
Yoshiharu Namita
波田 芳治
Yoichiro Okano
岡野 洋一郎
Tomohiro Kase
加瀬 友博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP18703089A priority Critical patent/JPH0353022A/ja
Publication of JPH0353022A publication Critical patent/JPH0353022A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、無方向性電磁鋼板の製造方法に関し、より詳
しくは、特に、鉄損が低く且つ磁束密度の高い中級〜高
級無方向性電磁鋼板の製造方法に関する。 (従来の技術及び解決しようとする課題)無方向性電磁
鋼板は、モーター等の回転機や、小型変圧器、安定器等
の静止器の鉄芯として使用されているが、これらの機器
の高効率化及び小型軽量化のために、近年、鉄損が低く
且つ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板が要求される傾向
が一層強くなっている。 一般に、無方向性電磁鋼板は,所定の化学戒分を有する
鋼片を熱間圧延し、酸洗後、冷間圧延し、焼鈍し、所要
の表面処理を施して製造されており、鉄損を低くするに
は、最終の焼鈍工程で結晶粒径を大きくする必要がある
ことは既に良く知られているところである。 このように最終の焼鈍工程で結晶粒径を大きくするため
に、従来より、第1の方法として,熱間圧延をフエライ
ト・オーステナイト域で終了した後に高温で巻き取る方
法、第2の方法として,熱延板を焼鈍する方法,第3の
方法として、熱延板に室温で僅かな塑性歪みを導入した
後焼鈍する方法等が提案されている。 しかし、第lの方法では、結晶粒径がなお小さいため、
磁気特性が十分でなく,また第2及び第3の方法では、
熱間圧延後に焼鈍するため、工程数が増加すると共に、
製造費用が高価になるのを避けられない。 これらの問題点を解決するために、本発明者等は、先に
特開昭60−258414号において、γ一α変態を有
する鋼片について、熱間圧延条件と巻取温度を規制する
と共に,熱間圧延後巻取る間に熱延板に所定の塑性歪み
を導入し,巻取後に冷間圧延及び焼鈍を施すという従来
とは異なる方法により、粗大な結晶粒径を得、かくして
鉄損が低く且つ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板を得る
方法を提案した。 本発明は、前記提案に係る方法をベースとして,中級〜
高級無方向性電磁鋼板に用いられるSi又はSiとAf
lの合計量が2.0%以上の鋼において鉄損が低く且つ
磁束密度の高い無方向性電磁鋼板を得る方法を提供する
ことを目的とするものである。 (課題を解決するための手段) 上記目的を達或するため、本発明者等は、前記Si又は
SiとAl量を有する中級乃至高級無方向性電磁鋼板の
製造法について鋭意研究を行った結果、これらの品種の
鉄損と磁束密度を向上し得る方法を見い出し,本発明を
なしたものである。 すなわち、本発明は,C:0.01%以下、Si又はS
iとAflの合計量:2.0 〜4.0%、Mn:1.
0%以下、P:0.1%以下を含み、残部が鉄及び不可
避的不純物よりなる鋼片を熱間圧延するに際して、90
0℃以上で熱間圧延を終了した後、フェライト再結晶し
てからコイルを巻きとるまでの間に5〜30%の塑性歪
みを導入し、700℃以上の温度で巻き取り、次いで、
冷間圧延した後、焼鈍することを特徴とする鉄損が低く
且つ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板の製造方法を要旨
とするものである。 以下に本発明を更に詳述する。 (作用) 先ず、本発明における鋼材の化学戊分の限定理由につい
て説明する。 C: Cは磁気特性に大きな影響を及ぼす元素であるが、鋼材
にこれが多量に含有すると、鉄損、磁束密度等の磁気特
性が大きく劣化するため、含有量は0,01%以下とす
る。特に望ましくは、磁気特性の一層の向上を図るため
に、C含有量は0.005%以下とする。 Si.AI2: Siは鋼の固有抵抗を増加させ、低鉄損を得るために重
要な元素であり、AlはSLと同様の効果を有すると同
時に結晶粒成長性を向上させる作用をも有する元素であ
る。 中級〜高級無方向性電磁鋼板では、所定の鉄損を達或す
るために、Si又はSLとAlの合計量が2.0%以上
の鋼を使用することが必須である。 しかし、Si又はSiとAflの合計量が4.0%を超
えると冷間圧延が困難になるため、4.0%以下とする
必要がある。 Mn: Mnは、熱間脆性を抑制するために含有させるが,1.
0%を超えると磁気特性に悪影響を及ぼすと共に、本発
明に係る方法による極低C鋼の場合には製鋼作業が困難
になる。したがって, Mn含有量は1.0%以下とす
る。 P: Pは、硬度を上昇させることにより、打抜性を向上させ
る元素であるが、過多に含有させると,鉄芯積層後の溶
接時に割れ発生の原因となるので、P含有量は0.1%
以下とする。 次に本発明の方法を説明する。 本発明による方法は、上記化学或分を有する鋼片を素材
として、これを熱間圧延するに際して、900℃以上で
熱間圧延後、フエライト再結晶してからコイルを巻取る
までの間に、5〜30%の塑性歪みを導入し、700℃
以上の温度で巻取り、かくして熱延板の結晶粒を粗大化
することにより、従来よりも優れた磁気特性、特に、高
い磁束密度を有する無方向性電磁鋼板を得るものである
。 すなわち、本発明の方法においては、γ一α変態のない
鋼の熱間圧延の中間段階で加工組織のαを再結晶させ、
この状態の熱延板に塑性歪みを導入し、この歪みを関動
力として、高温巻取時の自己焼鈍効果によって、いわゆ
る歪粒成長を完了させるのである。 この方法で熱延板の結晶粒を粗大化することにより、低
鉄損、高磁束密度を達戒できるのは、冷間圧延後の焼鈍
において再結晶核が減少することにより大きな結晶粒が
得られると共に.m束密度を低下させることになる(1
 1 1)面の発生サイトである粒界面積が減少するた
め、(1 1 1)面の集積が弱くなったためであると
考えられる。 そのためには,後述の第1図に示すように、まず、90
0℃以上で熱間圧延を終了する必要がある。900℃未
満では再結晶組織が得られない。 熱間圧延終了後、巻き取るまでの間に熱延板に導入する
塑性歪み量は、5〜30%の範囲である。 塑性歪み量が5%未満では高温巻取時の結晶粒粗大化が
困難であり、一方、30%を超えると得られる結晶粒が
かえって細かくなるので好ましくない。特に、磁気特性
の観点からは5〜20%が望ましい。 塑性歪みを導入する方法としては、圧延による方法、レ
ベラーによる方法、引張張力による方法等、いずれの方
法を採用してもよく、特に制限されない。 このようにして、熱延板に塑性歪みを導入した後、巻取
時に自己焼鈍効果を十分発揮させ,歪粒成長を完了させ
るには、巻取温度は出来るだけ高温であることが望まし
く、本発明においては、これを700℃以上とする。巻
取温度が700℃未満では結晶粒の粗大化が不十分であ
るからである。 前述のような高温巻取後の冷間圧延及び焼鈍は、従来の
通常の方法によることができ、冷間圧延については,単
工回でもよく、或いは中間焼鈍を挟んで冷間圧延を2回
行ってもよい。 なお、最終焼鈍は、N焼鈍、連続焼鈍のいずれでもよい
が、高い磁束密度を得るには、連続焼鈍による急速加熱
を行うことが好ましい。 また、必要に応じて、連続鋳造、直送圧延、スラブ低温
加熱等の工程を採用することもできる。 (実施例) 以下に本発明の実施例を示す。 失旌爽上 C:O.OO4%、Si:2.4%、Mn:0.23%
、P:0.01 1%及びAl:0.26%を含み、残
部が鉄及び不可避的不純物よりなる鋼片(20a+m厚
)を1200℃に加熱後、熱延仕上温度が750〜10
70℃の範囲で2n+m厚に圧延し,放冷後,2秒或い
は20秒後、水冷して結晶組織をIltmした。 その結果を第1図に示す。 第1図より明らかなように、熱延仕上げ温度が900℃
以上の場合には、放冷時間が2秒、20秒のいずれの場
合にも再結晶粒が得られているが,900℃未満の場合
には未再結晶組織である。 したがって,現状の熱間圧延ミルで熱間圧延を終了後、
ランアウトテーブルでαを再結晶させることを考えた場
合、たかだか20秒間の放冷をするだけでよいが、本発
明が狙いとする″熱間圧延を終了後、αを再結晶させ、
塑性歪みを導入し、高温巻取で結晶粒を粗大化すること
により、最終製品の磁気特性を向上する″ことを達或す
るためには、熱延仕上げ温度を900℃以上にする必要
があることがわかる。 失嵐斑主 実施例1と同一の成分組成を有する鋼片を用いて、熱延
仕上げ温度を950℃とし3■厚で熱間圧延を終了した
後、約15秒放冷後(温度は約810℃),2〜60%
の圧延(塑性歪みの導入)を行い、730℃の炉に挿入
して30分均熱後炉冷することにより、巻取をシミュレ
ートする熱処理を施した。これらの材料の結晶組織をw
t察し、得られた結晶粒度番号を第2図に示す。 第2図において、導入する塑性歪み量−(圧延率)が5
%未満では混粒組織となり、30%を超えると結晶粒が
かえって細かくなる。一方、5〜30%の範囲では結晶
粒度番号が4以下の粗粒組織が得られ、後述するように
優れた磁気特性が得られる. 去遣1』一 実施例1及び実施例2と同一の成分組成を有する鋼片を
用いて,第1表に示す製造条件で2.0mm厚の冷延前
素材を製造した。これらの素材を0.5開厚に冷延後,
950℃×l分の焼鈍を施した。 冷延前素材の結晶粒度番号と製品の磁気特性を併せて第
1表に示す。 第1表において、比較例Nα工は、熱延仕上げ温度が低
く.冷延前素材が末再結晶組織の場合であり、磁気特性
が極端に劣っている。 比較例Nα2は高温巻取の場合、比較例&3は熱延板焼
鈍を施した場合であるが、いずれも冷延前素材の結晶粒
度番号が約7で,粗大粒は得られていない。その磁気特
性は後述の本発明例に比べて劣る。 比較例例44は熱延板に室温で6%の圧延(N性歪み導
入)を行った後、760℃X2hrの熱延板焼鈍を施し
た場合であり、低鉄損で且つ高磁束密度が得られている
。この場合の冷延前素材の結晶粒度番号は1.8であっ
た。しかし、この方法は熱延板焼鈍を施すのでコスト高
である。 これらの比較例に対して、本発明例であるNn5、No
 6は、約930℃で熱間圧延を終了後放冷して約85
0℃で10%或いは30%の圧延を行った後、740℃
Xlhrの巻取シミュレート処理を施した場合であり,
磁気特性は比較例&4と比較して同等以上であることが
わかる.冷延前素材の結晶粒度番号は約3であった。 比較例Nα7は、導入する塑性歪み量(圧延率)が大き
い場合であり、比較例NllL8は巻取温度が低い場合
である.冷延前素材の組織はそれぞれ、細粒及び混粒で
あり、その磁気特性は本発明例に比べて劣っている.
【以下余白】
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明によれば、SL又はSiと
Alの合計量が2.0%以上の中級〜高級無方向性電磁
鋼板において、鉄損が低く且つ磁束密度の高い製品が得
られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は熱延仕上げ温度と結晶粒度番号の関係を示す図
、 第2図はフエライト再結晶後の圧下車(すなわち、塑性
歪み量)と結晶粒度番号の関係を示す図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 重量%で(以下、同じ)、C:0.01%以下、Si又
    はSiとAlの合計量:2.0〜4.0%、Mn:1.
    0%以下、P:0.1%以下を含み、残部が鉄及び不可
    避的不純物よりなる鋼片を熱間圧延するに際して、90
    0℃以上で熱間圧延を終了した後、フェライト再結晶し
    てからコイルを巻き取るまでの間に5〜30%の塑性歪
    みを導入し、700℃以上の温度で巻き取り、次いで、
    冷間圧延した後、焼鈍することを特徴とする鉄損が低く
    且つ磁束密度の高い無方向性電磁鋼板の製造方法。
JP18703089A 1989-07-19 1989-07-19 低鉄損・高磁束密度無方向性電磁鋼板の製造方法 Pending JPH0353022A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0704542A1 (en) * 1994-09-29 1996-04-03 Kawasaki Steel Corporation Method for making non-oriented magnetic steel sheet
CN109112268A (zh) * 2018-11-02 2019-01-01 东北大学 一种改善无取向硅钢磁性能的方法
US20230013043A1 (en) * 2020-02-20 2023-01-19 Nippon Steel Corporation Hot-rolled steel sheet for non-oriented electromagnetic steel sheets

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