JPH0841541A - 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH0841541A JPH0841541A JP17729694A JP17729694A JPH0841541A JP H0841541 A JPH0841541 A JP H0841541A JP 17729694 A JP17729694 A JP 17729694A JP 17729694 A JP17729694 A JP 17729694A JP H0841541 A JPH0841541 A JP H0841541A
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- magnetic properties
- oriented electrical
- steel sheet
- electrical steel
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 安価な鉄スクラップを製鋼で利用出来、且つ
磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板を製造する技術を提
供する。 【構成】 重量%で、C≦0.005%、Si≦2%、
Mn≦1.5%、P≦0.2%、S≦0.025%、A
l≦1%、Sn≦0.2%、Cu≦0.3%、Ni≦
0.2%、Cr≦0.3%、V≦0.01%、B≦0.
006%、N≦0.004%とし、残部Feおよび不可
避的成分を含有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍す
ることを特徴とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法。
磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板を製造する技術を提
供する。 【構成】 重量%で、C≦0.005%、Si≦2%、
Mn≦1.5%、P≦0.2%、S≦0.025%、A
l≦1%、Sn≦0.2%、Cu≦0.3%、Ni≦
0.2%、Cr≦0.3%、V≦0.01%、B≦0.
006%、N≦0.004%とし、残部Feおよび不可
避的成分を含有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍す
ることを特徴とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無方向性電磁鋼板の製
造に関わる。即ち、電気産業分野でのモータのコアに利
用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板である。
造に関わる。即ち、電気産業分野でのモータのコアに利
用される磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板である。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境の観点から、スクラップ
のリサイクルが大きな課題となってきた。このため、製
鉄業でいえば、鉄鉱石を高炉で還元した溶銑を製鋼原料
として使用する方法から自動車や空き缶などのスクラッ
プを多量消費する製鋼法に大きく転換する動きが始まっ
ている。このため、今後、市場の鉄スクラップを多量に
消費しようとする場合、不純物の混入はある程度避けら
れない。とくに、安価なスクラップを利用しようとする
と、例えば、電機製品からCu、食缶からSn、ステン
レス鋼板からNi,Crなどが混入する。即ち、これら
不純物を、機能商品としての無方向性電磁鋼板に対して
有効利用しなければならい。
のリサイクルが大きな課題となってきた。このため、製
鉄業でいえば、鉄鉱石を高炉で還元した溶銑を製鋼原料
として使用する方法から自動車や空き缶などのスクラッ
プを多量消費する製鋼法に大きく転換する動きが始まっ
ている。このため、今後、市場の鉄スクラップを多量に
消費しようとする場合、不純物の混入はある程度避けら
れない。とくに、安価なスクラップを利用しようとする
と、例えば、電機製品からCu、食缶からSn、ステン
レス鋼板からNi,Crなどが混入する。即ち、これら
不純物を、機能商品としての無方向性電磁鋼板に対して
有効利用しなければならい。
【0003】一方、省エネルギーの観点からは、モータ
効率の改善が求められており、特に全周方向の磁束密度
向上要請が強い。従来、この技術として、例えば、特公
昭57−14411号公報がある。しかし、この技術は
高温のγ相まで温度を上げる必要があること、また例え
ば冷却速度をC:0.001%では6℃/min以下のと非
常に遅くする必要があり、連続焼鈍炉では不能なためコ
ストアップとなった。また、特開平2−54720号公
報では、同様にγ相で焼鈍するが昇温・冷却速度を速め
る技術が開示されている。しかし、この技術もγ相まで
の高温加熱と均熱15秒以上が必要なため、炉にとって
高温長時間の過酷な条件となり、鋼板の表面疵や炉設備
の短寿命によるコストアップが問題であった。
効率の改善が求められており、特に全周方向の磁束密度
向上要請が強い。従来、この技術として、例えば、特公
昭57−14411号公報がある。しかし、この技術は
高温のγ相まで温度を上げる必要があること、また例え
ば冷却速度をC:0.001%では6℃/min以下のと非
常に遅くする必要があり、連続焼鈍炉では不能なためコ
ストアップとなった。また、特開平2−54720号公
報では、同様にγ相で焼鈍するが昇温・冷却速度を速め
る技術が開示されている。しかし、この技術もγ相まで
の高温加熱と均熱15秒以上が必要なため、炉にとって
高温長時間の過酷な条件となり、鋼板の表面疵や炉設備
の短寿命によるコストアップが問題であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
み、安価鉄スクラップを多量消費する道を切り開き、且
つ、優れた磁束密度と鉄損を有する無方向性電磁鋼板を
提供することを目的とするものである。
み、安価鉄スクラップを多量消費する道を切り開き、且
つ、優れた磁束密度と鉄損を有する無方向性電磁鋼板を
提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、重量%で、C ≦0.005%、 Si≦
2%、Mn≦1.5%、 P ≦0.2%、S ≦
0.025%、 Al≦1%、Sn≦0.2%、
Cu≦0.3%、Ni≦0.2%、 Cr≦0.3
%、V ≦0.01%、 B ≦0.006%、N
≦0.004%とし、残部Feおよび不可避的成分を含
有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍することを特徴
とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法で
ある。
に本発明は、重量%で、C ≦0.005%、 Si≦
2%、Mn≦1.5%、 P ≦0.2%、S ≦
0.025%、 Al≦1%、Sn≦0.2%、
Cu≦0.3%、Ni≦0.2%、 Cr≦0.3
%、V ≦0.01%、 B ≦0.006%、N
≦0.004%とし、残部Feおよび不可避的成分を含
有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍することを特徴
とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法で
ある。
【0006】本発明のポイントは、3点ある。まず第1
に、Cu,Sn,Ni,Crを含む系ではV量規制によ
り、磁気特性の劣化を防止すること。第2に、仕上焼鈍
をα+γ2相域で実施することにより、全周方向の磁束
密度を向上させること。第3に、このCu,Sn,N
i,Cr,Vを含む系において、α+γ2相域焼鈍の磁
気特性への効果が大きいことである。本発明は、これの
技術を総合することによって初めて、実行される。
に、Cu,Sn,Ni,Crを含む系ではV量規制によ
り、磁気特性の劣化を防止すること。第2に、仕上焼鈍
をα+γ2相域で実施することにより、全周方向の磁束
密度を向上させること。第3に、このCu,Sn,N
i,Cr,Vを含む系において、α+γ2相域焼鈍の磁
気特性への効果が大きいことである。本発明は、これの
技術を総合することによって初めて、実行される。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。C量を
0.005%以下と限定したのは、これ以上のC量では
磁気時効による劣化が大きいためである。Si量を2%
以下に制限する。本発明は変態鋼を前提としているの
で、α+γ相が発生する2%以下のSi量とする。Mn
量を1.5%以下とする。Mnは熱延での赤熱脆性を防
止して熱延板の耳荒れを改善するのに有効であるが、多
すぎるとコストアップの問題があるので、1。5%以下
とする。
0.005%以下と限定したのは、これ以上のC量では
磁気時効による劣化が大きいためである。Si量を2%
以下に制限する。本発明は変態鋼を前提としているの
で、α+γ相が発生する2%以下のSi量とする。Mn
量を1.5%以下とする。Mnは熱延での赤熱脆性を防
止して熱延板の耳荒れを改善するのに有効であるが、多
すぎるとコストアップの問題があるので、1。5%以下
とする。
【0008】Pは客先での打ち抜きを容易にする。即
ち、鋼板のカエリやダレを少なくする。但し、添加コス
トの問題があるので、0.2%以下とする。S量を0.
025%以下に制限する。これを超えるとMnSの析出
物が生じ易く、焼鈍での結晶粒成長を阻害して鉄損を劣
化させるためである。Al量を1%以下とする。本発明
は変態鋼を前提としているので、α+γ相が発生する1
%以下のAl量とする。
ち、鋼板のカエリやダレを少なくする。但し、添加コス
トの問題があるので、0.2%以下とする。S量を0.
025%以下に制限する。これを超えるとMnSの析出
物が生じ易く、焼鈍での結晶粒成長を阻害して鉄損を劣
化させるためである。Al量を1%以下とする。本発明
は変態鋼を前提としているので、α+γ相が発生する1
%以下のAl量とする。
【0009】Sn量は0.2%以下に限定する。0.2
%超ではスクラップ以外のSn原料を添加する必要があ
ってコストがかかるためである。Cu量を0.3%以下
に限定する。0.3%超ではスクラップ以外のCu原料
を添加する必要がありコストアップになるため0.3%
を上限とする。
%超ではスクラップ以外のSn原料を添加する必要があ
ってコストがかかるためである。Cu量を0.3%以下
に限定する。0.3%超ではスクラップ以外のCu原料
を添加する必要がありコストアップになるため0.3%
を上限とする。
【0010】Ni量を0.2%以下に限定する。0.2
%超では添加コストの問題があるため、0.2%以下と
する。Cr量を0.3%以下に限定する。0.3%超で
は添加コストの問題があるため、0.3%以下とする。
%超では添加コストの問題があるため、0.2%以下と
する。Cr量を0.3%以下に限定する。0.3%超で
は添加コストの問題があるため、0.3%以下とする。
【0011】V量は0.01%以下に限定する。従来、
Sn,Cu,Ni,Crを含む成分系では、磁気特性が
著しく劣化する。しかし、V量が0.01%以下では、
この磁気特性の劣化が見られない。またV量が0.01
%を超えると、とくに(Mn,Cu)x Sが微細析出し
て結晶粒成長を阻害して、鉄損が劣化する。このため、
V量を0.01%以下に規制しなければならない。従
来、これら上述のSn,Cu,Ni,Cr,Vなどの複
合含有は磁気特性を劣化させるものとして知られていた
元素であるが、後述の冷延板に対する本発明の熱処理サ
イクルにより、逆に磁気特性を向上させるものである。
Sn,Cu,Ni,Crを含む成分系では、磁気特性が
著しく劣化する。しかし、V量が0.01%以下では、
この磁気特性の劣化が見られない。またV量が0.01
%を超えると、とくに(Mn,Cu)x Sが微細析出し
て結晶粒成長を阻害して、鉄損が劣化する。このため、
V量を0.01%以下に規制しなければならない。従
来、これら上述のSn,Cu,Ni,Cr,Vなどの複
合含有は磁気特性を劣化させるものとして知られていた
元素であるが、後述の冷延板に対する本発明の熱処理サ
イクルにより、逆に磁気特性を向上させるものである。
【0012】B量は0.006%以下に制限する。Bは
従来より、磁気特性を改善させる元素として知られてい
るが、0.006%以上では添加コストの問題があるの
で規制する。N量は0.004%以下に制限する。0.
004%以上では、ブリスターと称されるフクレ状の表
面欠陥が生じるためである。
従来より、磁気特性を改善させる元素として知られてい
るが、0.006%以上では添加コストの問題があるの
で規制する。N量は0.004%以下に制限する。0.
004%以上では、ブリスターと称されるフクレ状の表
面欠陥が生じるためである。
【0013】製鋼の段階では、食缶、モータ、ダライ
粉、自動車のプレス屑など所謂、市中の安価スクラップ
を鉄原料として用いることが出来る。しかし、V量には
注意する必要がある。即ち、建材用の鉄にはVが含まれ
ていることがあるので、スクラップの選別使用まはた製
鋼処理段階での制御が望ましい。採用される製造プロセ
スは特に制限しないが例えば、公知の製鋼−熱延−冷延
−連続焼鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼
鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼鈍または製
鋼−熱延−冷延−連続焼鈍−冷延−連続焼鈍などであ
る。
粉、自動車のプレス屑など所謂、市中の安価スクラップ
を鉄原料として用いることが出来る。しかし、V量には
注意する必要がある。即ち、建材用の鉄にはVが含まれ
ていることがあるので、スクラップの選別使用まはた製
鋼処理段階での制御が望ましい。採用される製造プロセ
スは特に制限しないが例えば、公知の製鋼−熱延−冷延
−連続焼鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼
鈍、製鋼−熱延−熱延板焼鈍−冷延−連続焼鈍または製
鋼−熱延−冷延−連続焼鈍−冷延−連続焼鈍などであ
る。
【0014】本発明のα+γ2相域焼鈍の処理は、上記
工程の冷延後の連続焼鈍工程で採用される。焼鈍条件と
しては、α+γ2相域で焼鈍することが重要である。即
ち、焼鈍時の高温部分がα+γ2相域に入っている必要
があり、α単相でもγ単相でも所望の磁気特性が得られ
ない。昇温速度は急速加熱の方がα+γ2相域が拡大す
るので、工業的にはそのα+γ2相の温度域範囲に制御
し易いため容易である。従って、昇温温度は20℃/s
以上が好ましい。また、到達した最高温度での均熱時間
は生産性の観点から、短い方が例えば、30秒以内が好
ましい。更に均熱なしが好ましい。冷却速度は1℃/s
以上が、同じく生産性の面から好ましい。なお、最高到
達温度に達した後に冷却し、従来のα単相域で焼鈍する
ことにより、鋼板の形状矯正を行うと同時に変態歪を開
放することにより鉄損特性を向上させることも可能であ
る。α+γ2相域焼鈍のメタラジーとしては、未だ不明
確な部分があるので断言できないがCu,Sn,Ni,
Cr,Vの複合含有による変態発生核の変化が関連して
いると考えている。
工程の冷延後の連続焼鈍工程で採用される。焼鈍条件と
しては、α+γ2相域で焼鈍することが重要である。即
ち、焼鈍時の高温部分がα+γ2相域に入っている必要
があり、α単相でもγ単相でも所望の磁気特性が得られ
ない。昇温速度は急速加熱の方がα+γ2相域が拡大す
るので、工業的にはそのα+γ2相の温度域範囲に制御
し易いため容易である。従って、昇温温度は20℃/s
以上が好ましい。また、到達した最高温度での均熱時間
は生産性の観点から、短い方が例えば、30秒以内が好
ましい。更に均熱なしが好ましい。冷却速度は1℃/s
以上が、同じく生産性の面から好ましい。なお、最高到
達温度に達した後に冷却し、従来のα単相域で焼鈍する
ことにより、鋼板の形状矯正を行うと同時に変態歪を開
放することにより鉄損特性を向上させることも可能であ
る。α+γ2相域焼鈍のメタラジーとしては、未だ不明
確な部分があるので断言できないがCu,Sn,Ni,
Cr,Vの複合含有による変態発生核の変化が関連して
いると考えている。
【0015】加熱の方法は、公知の電気ヒータ、ガス加
熱、通電加熱、誘導加熱などで、冷却としてはガス冷
却、水冷、ロール冷却などが利用できる。また、炉の形
式としてはフローティングも有効である。焼鈍後は通常
の絶縁皮膜や接着皮膜を塗布・焼付けする。以下に、本
発明の実施例について具体的に説明する。
熱、通電加熱、誘導加熱などで、冷却としてはガス冷
却、水冷、ロール冷却などが利用できる。また、炉の形
式としてはフローティングも有効である。焼鈍後は通常
の絶縁皮膜や接着皮膜を塗布・焼付けする。以下に、本
発明の実施例について具体的に説明する。
【0016】
〔実施例−1〕各種成分組成に溶解してから鋳造し、熱
延を1100℃で加熱し、仕上温度を870℃、巻取温
度600℃、厚み2.8mmの熱延板を作成した。次い
で、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷延板の成分
を表1に示す。この冷延板に対して、常温から970℃
までの平均昇温速度を50℃/sとし、970℃で4s
の均熱を実施後、15℃/sの平均冷速で冷却した。な
お、フォーマスタ試験(熱膨脹測定装置)によって、こ
れら成分系に関してこの熱処理サイクルでは、α+γ2
相域に到達していることを確認した。この試料を外径1
20mm×内径80mmのリング状に打抜、20枚積層して
一次捲線、二次捲線をそれぞれ200ターン施して、磁
気特性を測定した。結果を表2に示す。
延を1100℃で加熱し、仕上温度を870℃、巻取温
度600℃、厚み2.8mmの熱延板を作成した。次い
で、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷延板の成分
を表1に示す。この冷延板に対して、常温から970℃
までの平均昇温速度を50℃/sとし、970℃で4s
の均熱を実施後、15℃/sの平均冷速で冷却した。な
お、フォーマスタ試験(熱膨脹測定装置)によって、こ
れら成分系に関してこの熱処理サイクルでは、α+γ2
相域に到達していることを確認した。この試料を外径1
20mm×内径80mmのリング状に打抜、20枚積層して
一次捲線、二次捲線をそれぞれ200ターン施して、磁
気特性を測定した。結果を表2に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】本発明成分範囲の実験No.,で、優
れた磁気特性が得られた。一方、本発明成分に対して、
V量が外れている実験No.は磁気特性が不満足であ
った。また、Cu,Sn,Ni,Cr,Vを含まない実
験No.では磁気特性が若干不満である。
れた磁気特性が得られた。一方、本発明成分に対して、
V量が外れている実験No.は磁気特性が不満足であ
った。また、Cu,Sn,Ni,Cr,Vを含まない実
験No.では磁気特性が若干不満である。
【0020】〔実施例−2〕2種類の成分組成に溶解し
て鋳造し、熱延を1100℃で加熱し、仕上温度を80
0℃、巻取温度700℃、厚み2.0mmの熱延板を作成
した。次いで、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷
延板の成分を表3に示す。この冷延板に対して、表4に
示す条件の昇温速度、到達温度、均熱時間と冷却速度を
振って実験した。この試料を外径120mm×内径80mm
のリング状に打抜、20枚積層して一次捲線、二次捲線
をそれぞれ200ターン施して、磁気特性を測定した。
結果を表4に示す。なお、表4の相はフォーマスタ試験
(熱膨脹測定装置)によって確認したものである。
て鋳造し、熱延を1100℃で加熱し、仕上温度を80
0℃、巻取温度700℃、厚み2.0mmの熱延板を作成
した。次いで、酸洗後、0.5mmまで冷延した。この冷
延板の成分を表3に示す。この冷延板に対して、表4に
示す条件の昇温速度、到達温度、均熱時間と冷却速度を
振って実験した。この試料を外径120mm×内径80mm
のリング状に打抜、20枚積層して一次捲線、二次捲線
をそれぞれ200ターン施して、磁気特性を測定した。
結果を表4に示す。なお、表4の相はフォーマスタ試験
(熱膨脹測定装置)によって確認したものである。
【0021】
【表3】
【0022】
【表4】
【0023】表4に示す如く、本発明のα+γ2相域で
焼鈍したもののみで優れた磁気特性が得られた。また、
α単相域とγ単相域では、ややγ単相域で焼鈍したほう
が磁気特性が良かったが本発明のα+γ2相域焼鈍には
及ばない。以上の如く、本発明の成分組成範囲を含む無
方向性電磁鋼板で表面欠陥がなく、また優れた磁気特性
を有するものが得られた。
焼鈍したもののみで優れた磁気特性が得られた。また、
α単相域とγ単相域では、ややγ単相域で焼鈍したほう
が磁気特性が良かったが本発明のα+γ2相域焼鈍には
及ばない。以上の如く、本発明の成分組成範囲を含む無
方向性電磁鋼板で表面欠陥がなく、また優れた磁気特性
を有するものが得られた。
【0024】
【発明の効果】以上の如く、本発明はスクラップを利用
できると同時に、磁気特性も向上できる無方向性電磁鋼
板を提供できる。
できると同時に、磁気特性も向上できる無方向性電磁鋼
板を提供できる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01F 1/16
Claims (1)
- 【請求項1】 重量%で、 C ≦0.005%、 Si≦2%、 Mn≦1.5%、 P ≦0.2%、 S ≦0.025%、 Al≦1%、 Sn≦0.2%、 Cu≦0.3%、 Ni≦0.2%、 Cr≦0.3%、 V ≦0.01%、 B ≦0.006%、 N ≦0.004%とし、残部Feおよび不可避的成分
を含有する冷延板を、α+γの2相域で焼鈍することを
特徴とする磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17729694A JPH0841541A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17729694A JPH0841541A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841541A true JPH0841541A (ja) | 1996-02-13 |
Family
ID=16028536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17729694A Withdrawn JPH0841541A (ja) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | 磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0841541A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001323351A (ja) * | 2000-05-15 | 2001-11-22 | Kawasaki Steel Corp | 加工性およびリサイクル性に優れた低鉄損かつ高磁束密度の無方向性電磁鋼板 |
| JP2006213975A (ja) * | 2005-02-04 | 2006-08-17 | Nippon Steel Corp | 磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板とその製造方法および歪取焼鈍方法 |
| JP2016151050A (ja) * | 2015-02-18 | 2016-08-22 | Jfeスチール株式会社 | 無方向性電磁鋼板とその製造方法ならびにモータコア |
| JP2016194099A (ja) * | 2015-03-31 | 2016-11-17 | 新日鐵住金株式会社 | ロータ用無方向性電磁鋼板及びロータ用無方向性電磁鋼板の製造方法 |
| JP2017036491A (ja) * | 2015-08-14 | 2017-02-16 | 新日鐵住金株式会社 | 鉄損に優れた無方向性電磁鋼板およびその製造方法 |
| US10975451B2 (en) | 2015-08-04 | 2021-04-13 | Jfe Steel Corporation | Method for producing non-oriented electrical steel sheet having excellent magnetic properties |
-
1994
- 1994-07-28 JP JP17729694A patent/JPH0841541A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
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