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JPH07300655A - 磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents

磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼板及びその製造方法

Info

Publication number
JPH07300655A
JPH07300655A JP6092727A JP9272794A JPH07300655A JP H07300655 A JPH07300655 A JP H07300655A JP 6092727 A JP6092727 A JP 6092727A JP 9272794 A JP9272794 A JP 9272794A JP H07300655 A JPH07300655 A JP H07300655A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steel sheet
oriented electrical
electrical steel
property
silicon steel
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
JP6092727A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoji Kumano
知二 熊野
Takeshi Kubota
猛 久保田
Masahiro Yamamoto
政広 山本
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.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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 Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP6092727A priority Critical patent/JPH07300655A/ja
Publication of JPH07300655A publication Critical patent/JPH07300655A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/12Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
    • H01F1/14Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/147Alloys characterised by their composition
    • H01F1/14766Fe-Si based alloys
    • H01F1/14775Fe-Si based alloys in the form of sheets

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 無方向性珪素鋼板の需要家での自動カシメに
際しカシメ性を十分確保するとともに、磁性が極めて優
れている無方向性電磁鋼板及びその製造方法。 【構成】 (1)重量%でSi≦4.0%、Al≦2.
0%、残部:Fe及び不可避的不純物からなる鋼組成を
有する無方向性珪素鋼板の最終冷間圧延前の鋼板の全厚
みの平均結晶粒径が80μm以上でかつ粒径の標準偏差
が250μm以下である磁性及びカシメ性が極めて優れ
た無方向性珪素鋼板の製造方法。 (2)最終焼鈍後の表面硬度の最大値(HMAX )、最小
値(HMIN )、平均値(HAVE )に関して(HMAX −H
MIN )/HAVE ×100≦8%を満たす磁性及びカシメ
性の優れた無方向性珪素鋼板。 【効果】 本発明の方法を用いると、表面硬度が均一で
カシメ性ばかりでなく磁気特性も極めて優れた無方向性
珪素鋼板が製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、主として回転機に用い
られる無方向性電磁鋼板及びその製造方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、無方向性電磁鋼板に対する品質向
上の要求は、省エネルギーの観点から益々強くなってい
る。鉄鋼メーカーの側でもこの要望に応えるべく鋭意研
究開発を進めており、工業的にはJISに規定されてい
る数々のグレードの無方向性電磁鋼板の製造が行われて
いる。特に、小型回転機用の低Si含有無方向性電磁鋼
板は、積層して使用するので「カシメ法」が採用される
ため、磁気特性(鉄損、磁束密度)が重要であることは
当然として、カシメ性も極めて重要な特性となる。
【0003】磁気特性の向上については、冷間圧延前の
粒径を大きくして、結晶粒界の面積を減らし、再結晶時
に結晶粒界近傍から磁気特性に悪い{111}面の発生
を極力抑さえることが必要である。このため、種々の方
法によって冷間圧延前の結晶粒を大きくする方法が実用
化されている。その一例として、特開昭54−7624
22号公報に開示された熱延時に高温巻取り(750℃
以上)で巻取り、所定時間保定する(自己焼鈍する)方
法がある。しかし、この場合には、冷延前の板厚方向の
結晶粒径の大きさに大きなばらつきが発生し、続く冷間
圧延、最終焼鈍後の鋼板表面にまだら模様が発生し、カ
シメ性が劣化するという問題がある。
【0004】又、別の方法として、最終冷延前に焼鈍す
る方法も一般的に知られている。この方法においても変
態を有する成分系(Si≦2.5重量%(以下単に%と
記載)、Al≦1.0%かつSi+2Al:2.5重量
%以下)の場合に、α+γ域で短時間焼鈍すると自己焼
鈍後の鋼板表面にまだら模様が発生し、前記方法と同様
にカシメ性が劣化するという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は良好な磁気特
性と良好なカシメ性を両方具備する無方向性電磁鋼板及
びその製造方法を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、熱延板の
自己焼鈍等磁気特性を向上させる技術を適用した無方向
性電磁鋼板におけるカシメ性劣化現象を鋭意解明に努め
たところ、前記まだら模様は冷間圧延前の粒界に対応し
ており、1つの模様の範囲内はほとんど同じ方位を持つ
結晶から成り立っていることを知見した。そして、冷延
前の結晶粒径の分布が広範囲の場合は、最終焼鈍後鋼板
の表面に不均一の結晶模様を生じる。そして、結晶模様
の部分即ち冷延前粒径が比較的大きい(異常粒成長が生
じている部分)とそうではない部分即ち粒径が比較的小
さい(正常粒成長が生じている)部分では結晶方位が異
なるために、焼鈍後の硬度に差が出、この差がカシメ性
を劣化させていることを併せて知見した。本発明はこの
知見をもとに完成した。
【0007】即ち本発明は(1)重量%でSi≦4.0
%、Al≦2.0%を含有し、表面硬度の最大値HMAX
、最小値HMIN 、平均値HAVE が、(HMAX −HMIN
)/HAVE ≦0.08を満たし、B50≧1.76Tで
あることを特徴とする磁気特性、及びカシメ性が優れて
いる無方向性電磁鋼板及び、(2)重量%でSi≦4.
0%、Al≦2.0%を含有する無方向性電磁鋼板の最
終冷延前の鋼板の全厚みの平均結晶粒径を80μm以上
とし、標準偏差を250μm以下とすることを特徴とす
る磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼
板の製造方法である。
【0008】以下本発明を詳細に説明する。まず成分に
ついて述べる。 C:無方向性電磁鋼板の用途は主に回転機であり、特性
の安定性の観点からその使用中に磁気特性の劣化(磁気
時効)を起こさないことが要求される。本発明の場合
は、このような要求を満たす通常の範囲で良いが、需要
家における焼鈍による無害化技術を考慮して0.045
%以下で良い。 S:Sは溶製時に不可避的に混入する元素である。所定
の磁気特性を得るためには、0.020%以下が望まし
い。 N:NはSと同様に、その含有量が多いと熱延のスラブ
加熱時に一部再固溶し、熱延中にAlN等の析出物を形
成し、仕上げ焼鈍時に再結晶粒の成長を妨げたり製品板
磁化時にピンニング効果によって磁壁移動を妨げたりす
る。本発明の場合はこのような効果のない通常の範囲で
良いが、最終焼鈍後に凝集してブローホールを発生させ
ないためにも0.006%が望ましい。
【0009】Si,Al:これらは鋼板の固有抵抗を増
加させるために必須の元素である。Siが4.0%を超
えるか、Alが2.0%を超えると冷間圧延等の実生産
が極めて困難になるのでSi≦4.0%、Al≦2.0
%とする必要がある。
【0010】Mn:0.1%より少ないと加工性が悪く
なり、又Sの無害化のため一般的に添加されるが、2.
0%を超えると磁束密度が著しく劣化するので最高2.
0%が望ましい。 P:鋼板の打ち抜き性を高めるために0.1%まで添加
でき、0.2%以下であれば、磁気特性の点では問題が
ない。 B:ボロンは、Nの無害化のために添加できる。Nの量
とのバランスが必要であるので添加する場合には最大
0.005%とすることが望ましい。 尚、本発明の鋼に対し機械特性の向上、磁性、耐錆性等
の向上、或はその他の目的のためにMn,P,B,N
i,Cr,Sb,Sn,Cuを1種又は2種以上含有さ
せても本発明の効果は何等損なわれるものではない。
【0011】次に表面硬度の分布について述べる。最終
焼鈍後の鋼板の表面硬度の最大値をHMAX 、最小値をH
MIN 、平均値をHAVE とする時、硬度むらを表す指標と
してΔH=(HMAX −HMIN )/HAVE なる値を定義す
る。図1にΔHとカシメ不良率との関係を示す。ΔHが
上昇して、8%を超えるとカシメ不良率が飛躍的に上昇
する。従って、ΔHは8%以下であることが必要であ
る。
【0012】次にカシメ性を向上させ且つ磁気特性を向
上(B50≧1.76T)させるための製造方法について
述べる。図2に冷間圧延前の平均結晶粒径と磁気特性
(B50)の関係を示す。粒径の値は、光学顕微鏡像を画
像処理して求めた円相当直径である。冷間圧延前の平均
結晶粒径を80μm以上とすればB50≧1.76Tの良
好な磁気特性を得ることができる。尚図2において、●
はSi:0.3%、Al:0.2%、△はSi:0.5
%、Al:0.2%、□はSi:0.5%、Al:0.
3%であり、到達B50の値が異なるのは、主として成分
の相違によるものと考えられる。
【0013】更に、この場合の粒径の諸因子とカシメ性
との関係について、膨大な試験及び調査を実施した。そ
の結果、カシメ性に大きく影響を与える因子であるΔH
は、冷間圧延前の結晶粒径の標準偏差と深い関係がある
ことを知見した。その関係を図3に示す。冷間圧延前の
結晶粒径の標準偏差を250μm以下とすることで、低
カシメ不良率(3%以下)を実現し得るΔH(8%以
下)を得ることができる。尚●,△,□は、図2と同様
異なる素材を表している。
【0014】本発明の冷間圧延前の結晶粒径分布(平均
値、及び標準偏差)を得る方法については、特に制限を
加えるものではないが、熱延での自己焼鈍、熱延板焼鈍
を行う方法の外、冷間圧延前の焼鈍を変態点以下で長時
間行うことでも可能である。又、冷間圧延前の素材を得
る方法については、上記成分範囲であれば、その方法は
問わない。例えば、通常の連続熱間圧延法、ステッケル
ミルを用いた可逆熱延法、移動更新する冷却体により得
る方法等がある。
【0015】
【実施例】
(実施例1)
【表1】 表1に示す成分のスラブ(残部Fe及び不可避的不純物
からなる珪素スラブ)を通常の方法で加熱し、2.5mm
厚とし、980℃で熱延を終了してから以下の条件で処
理した。 750℃で巻取り空冷した。 860℃で巻取り、830℃で30分間自己焼鈍を施
した。 680℃で巻取り後925℃で5分間連続焼鈍した。 680℃で巻取り後箱型焼鈍1000℃で60分焼鈍
後炉冷した。 その後、酸洗を施し、0.50mmの厚みに冷間圧延をし
た。冷間圧延された鋼板を脱脂し、連続焼鈍炉にて、8
50℃で30秒焼鈍した。その後、エプスタイン法で磁
気特性(L+Cの平均)及び表面硬度(Hv5)を測定
した。結果を表2に示す。
【0016】
【表2】
【0017】(実施例2)
【表3】 表3に示す成分のスラブ(残部Fe及び不可避的不純物
からなる珪素スラブ)を通常の方法で加熱し、2.5mm
厚とし、980℃で熱延を終了してから以下の条件で処
理した。 725℃で巻取り。 840℃で巻取り、830℃で30分間自己焼鈍を施
した。 700℃で巻取り後900℃で5分間連続焼鈍した。 690℃で巻取り後箱型焼鈍1000℃で60分焼鈍
後炉冷した。 その後、酸洗を施し、0.50mmの厚みに冷間圧延をし
た。冷間圧延された鋼板を脱脂し、連続焼鈍炉にて、8
00℃で30秒焼鈍した。その後、エプスタイン法で磁
気特性(L+Cの平均)及び表面硬度(Hv5)を測定
した。結果を表4に示す。
【0018】
【表4】 表4に示す条件の断面方向の金属組織を図4(a)
に、又同表に示す条件の断面方向の金属組織を図4
(b)に、更に同表に示す条件の断面方向の金属組織
を図4(c)に示す。
【0019】
【発明の効果】以上の各実施例からも明らかのように、
本発明によれば磁気特性及びカシメ性の優れた無方向性
電磁鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】硬度むらとカシメ不良率の関係を示す図であ
る。
【図2】冷間圧延前の平均結晶粒径と磁束密度の関係を
示す図である。
【図3】冷間圧延前粒径とΔHの関係を表す図である。
【図4】本発明例(c図)と比較例(a,b図)の電子
顕微鏡拡大(300倍)金属組織写真を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%でSi≦4.0%、Al≦2.0
    %を含有し、表面硬度の最大値HMAX 、最小値HMIN 、
    平均値HAVE が、(HMAX −HMIN )/HAVE ≦0.0
    8を満たし、B50≧1.76Tであることを特徴とする
    磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼
    板。
  2. 【請求項2】 重量%でSi≦4.0%、Al≦2.0
    %を含有する無方向性電磁鋼板の最終冷延前の鋼板の全
    厚みの平均結晶粒径を80μm以上とし、標準偏差を2
    50μm以下とすることを特徴とする磁気特性、及びカ
    シメ性が優れている無方向性電磁鋼板の製造方法。
JP6092727A 1994-04-28 1994-04-28 磁気特性、及びカシメ性が優れている無方向性電磁鋼板及びその製造方法 Pending JPH07300655A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003076673A3 (fr) * 2002-03-11 2004-04-22 Usinor Tôle d'acier laminé à chaud à très haute résistance et de faible densité, et procédé de fabrication
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Effective date: 20030304