JP2826903B2 - グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JP2826903B2 JP2826903B2 JP2313775A JP31377590A JP2826903B2 JP 2826903 B2 JP2826903 B2 JP 2826903B2 JP 2313775 A JP2313775 A JP 2313775A JP 31377590 A JP31377590 A JP 31377590A JP 2826903 B2 JP2826903 B2 JP 2826903B2
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- Japan
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- steel sheet
- oriented electrical
- electrical steel
- grain
- nitriding
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Manufacturing Of Steel Electrode Plates (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はストリップ状で窒化しインヒビターを形成す
るグラス被膜が良好で高磁束密度の方向性電磁鋼板の製
造方法に関するものである。
るグラス被膜が良好で高磁束密度の方向性電磁鋼板の製
造方法に関するものである。
（従来の技術） 方向性電磁鋼板は主としてトランス、発電機、その他
の電気機器の鉄心材料に用いられ、磁気特性として励磁
特性と鉄損特性が良好でなければならない。
の電気機器の鉄心材料に用いられ、磁気特性として励磁
特性と鉄損特性が良好でなければならない。
方向性電磁鋼板は二次再結晶現象を利用して圧延面に
（110）面、圧延方向に〔001〕軸をもったいわゆるゴス
方位を有する結晶粒を発達させることにより得られる。
（110）面、圧延方向に〔001〕軸をもったいわゆるゴス
方位を有する結晶粒を発達させることにより得られる。
二次再結晶は周知のように仕上焼鈍で生じるが、二次
再結晶の発現を十分に図るためには仕上焼鈍の二次再結
晶温度域まで一次再結晶粒の成長を抑制する微細なAlN,
MnS,MnSeなどの析出物、いわゆるインヒビターを存在さ
せる必要がある。
再結晶の発現を十分に図るためには仕上焼鈍の二次再結
晶温度域まで一次再結晶粒の成長を抑制する微細なAlN,
MnS,MnSeなどの析出物、いわゆるインヒビターを存在さ
せる必要がある。
このため、電磁鋼スラブは1350〜1400℃程度の高温度
に加熱され、インヒビターを形成する成分、例えばAl,M
n,S,Se,N等を完全に固溶させ、熱延板あるいは最終冷延
前の中間板においてインヒビターを微細に析出させる焼
鈍が行われている。
に加熱され、インヒビターを形成する成分、例えばAl,M
n,S,Se,N等を完全に固溶させ、熱延板あるいは最終冷延
前の中間板においてインヒビターを微細に析出させる焼
鈍が行われている。
かかる処理を施すことにより磁束密度の高い方向性電
磁鋼板が製造されるようになっているが、電磁鋼スラブ
の加熱は前述のように高温で行われるために、溶融スケ
ールの発生量が大で加熱炉の操業に支障をきたす。また
加熱炉のエネルギー原単位高や表面疵の発生等の問題が
ある。
磁鋼板が製造されるようになっているが、電磁鋼スラブ
の加熱は前述のように高温で行われるために、溶融スケ
ールの発生量が大で加熱炉の操業に支障をきたす。また
加熱炉のエネルギー原単位高や表面疵の発生等の問題が
ある。
スラブ加熱温度を下げた方向性電磁鋼板の製造法が検
討されている。例えば、特開昭52−24116号公報では、A
lの他にZr,Ti,B,Nb,Ta,V,Cr,Mo等の窒化物形成元素を含
有させることにより、スラブ加熱を1100〜1260℃で行う
製造法が開示されている。特開昭59−190324号公報で
は、Ｃ含有量が0.01％以下の低炭素で、S,SeさらにAl,B
を選択的に含有させた電磁鋼スラブを素材とし、冷延後
の一次再結晶焼鈍時に鋼板表面を短時間繰り返し高温加
熱するパルス焼鈍を行うことにより、スラブ加熱温度を
1300℃以下とする製造法が開示されている。また特開昭
59−56522号公報では、Mnを0.08〜0.45％、Ｓを0.007％
以下とし、〔Mn〕〔Ｓ〕積を下げ、さらにAl,P,Nを含有
させた電磁鋼スラブを素材とすることにより、スラブ加
熱温度を1280℃以下とする製造法を提案している。
討されている。例えば、特開昭52−24116号公報では、A
lの他にZr,Ti,B,Nb,Ta,V,Cr,Mo等の窒化物形成元素を含
有させることにより、スラブ加熱を1100〜1260℃で行う
製造法が開示されている。特開昭59−190324号公報で
は、Ｃ含有量が0.01％以下の低炭素で、S,SeさらにAl,B
を選択的に含有させた電磁鋼スラブを素材とし、冷延後
の一次再結晶焼鈍時に鋼板表面を短時間繰り返し高温加
熱するパルス焼鈍を行うことにより、スラブ加熱温度を
1300℃以下とする製造法が開示されている。また特開昭
59−56522号公報では、Mnを0.08〜0.45％、Ｓを0.007％
以下とし、〔Mn〕〔Ｓ〕積を下げ、さらにAl,P,Nを含有
させた電磁鋼スラブを素材とすることにより、スラブ加
熱温度を1280℃以下とする製造法を提案している。
また、本出願人は特願昭63−100111号により、脱炭焼
鈍時に方向性電磁鋼板をストリップ状でNH3を用いて窒
化させ、インヒビターを作り込む製造法を提案した。こ
の方法において良好なグラス被膜と磁気特性を有する鋼
板を得るには窒化処理後の窒素を一定の範囲内に制御す
る必要があるが、現場操業では窒素量に変動がみられ課
題となっている。
鈍時に方向性電磁鋼板をストリップ状でNH3を用いて窒
化させ、インヒビターを作り込む製造法を提案した。こ
の方法において良好なグラス被膜と磁気特性を有する鋼
板を得るには窒化処理後の窒素を一定の範囲内に制御す
る必要があるが、現場操業では窒素量に変動がみられ課
題となっている。
窒化の安定化の一策として、窒化の際、炉内の未分解
NH3を検出し、その濃度を一定に制御する方法を本出願
人は特願平１−260060号により提案した。これによると
一応の効果が得られるが、鋼板の酸素量の影響を受け、
窒化量の安定化が未だ十分に満足し得る程度には至って
いない。窒化量の変動はインヒビターの形成や形態に影
響し、磁気特性の安定向上に支障をきたし、またグラス
被膜にしもふり等の欠陥を生じさせる原因となる。
NH3を検出し、その濃度を一定に制御する方法を本出願
人は特願平１−260060号により提案した。これによると
一応の効果が得られるが、鋼板の酸素量の影響を受け、
窒化量の安定化が未だ十分に満足し得る程度には至って
いない。窒化量の変動はインヒビターの形成や形態に影
響し、磁気特性の安定向上に支障をきたし、またグラス
被膜にしもふり等の欠陥を生じさせる原因となる。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は方向性電磁鋼板を脱炭焼鈍後ストリップ状で
窒化能雰囲気ガス下で窒化する際、鋼板の酸素量の多少
があってもその影響を受けることなく所定量窒化でき、
二次再結晶発現に機能するインヒビターを形成させ、良
好な磁気特性とグラス被膜を有する方向性電磁鋼板を得
ることを目的とする。
窒化能雰囲気ガス下で窒化する際、鋼板の酸素量の多少
があってもその影響を受けることなく所定量窒化でき、
二次再結晶発現に機能するインヒビターを形成させ、良
好な磁気特性とグラス被膜を有する方向性電磁鋼板を得
ることを目的とする。
（課題を解決するための手段） 本発明者達は、方向性電磁鋼板をストリップ状で通板
させてNH3雰囲気で窒化する際の窒化量は、窒素が侵入
する時のバリアとなる表面酸化層の厚さ、すなわち酸素
量に反比例し、また、鋼板の酸素量が同一であっても脱
炭焼鈍時の露点レベルを低くすると単位時間、単位NH3
濃度あたりの窒化量が低下することを突き止めた。さら
に、脱炭焼鈍後、還元雰囲気で熱処理し、鋼板の酸化層
をさらに緻密にすると、窒素の透過性が酸素量ではなく
酸化層の緻密さに律則され、窒化量の変動が大幅に低下
することを見出した。
させてNH3雰囲気で窒化する際の窒化量は、窒素が侵入
する時のバリアとなる表面酸化層の厚さ、すなわち酸素
量に反比例し、また、鋼板の酸素量が同一であっても脱
炭焼鈍時の露点レベルを低くすると単位時間、単位NH3
濃度あたりの窒化量が低下することを突き止めた。さら
に、脱炭焼鈍後、還元雰囲気で熱処理し、鋼板の酸化層
をさらに緻密にすると、窒素の透過性が酸素量ではなく
酸化層の緻密さに律則され、窒化量の変動が大幅に低下
することを見出した。
本発明はこの知見に基づいて構成されたもので、その
要旨とするところは、冷間圧延された方向性電磁鋼板を
脱炭・窒化焼鈍しインヒビターを形成させ、その後仕上
焼鈍する方向性電磁鋼板の製造方法において、前記脱炭
につづき鋼板表面酸化層に還元雰囲気で温度500〜900
℃、30秒以上還元作用を与えて前記酸化層を緻密にした
後、窒化することを特徴とするグラス被膜の良好な高磁
束密度方向性電磁鋼板の製造方法にある。
要旨とするところは、冷間圧延された方向性電磁鋼板を
脱炭・窒化焼鈍しインヒビターを形成させ、その後仕上
焼鈍する方向性電磁鋼板の製造方法において、前記脱炭
につづき鋼板表面酸化層に還元雰囲気で温度500〜900
℃、30秒以上還元作用を与えて前記酸化層を緻密にした
後、窒化することを特徴とするグラス被膜の良好な高磁
束密度方向性電磁鋼板の製造方法にある。
以下、本発明について詳細に説明する。
1200℃以下の温度で加熱され、Alを微量含有する電磁
鋼スラブを熱間圧延し、必要に応じて焼鈍し、冷間圧延
する。冷間圧延は１回または中間焼鈍をはさんで２回以
上行い、所定板厚とし、次いで脱炭焼鈍する。
鋼スラブを熱間圧延し、必要に応じて焼鈍し、冷間圧延
する。冷間圧延は１回または中間焼鈍をはさんで２回以
上行い、所定板厚とし、次いで脱炭焼鈍する。
脱炭焼鈍では鋼板中のＣが低減され、例えば20ppm以
下とされ、また鋼板表面にはSiO2を含む酸化層が生じ
る。次いで、前記脱炭焼鈍を行った炉内に設けた還元帯
で還元雰囲気、例えばH2またはH2とN2からなるドライ雰
囲気下で鋼板表面の酸化層の還元処理を行う。該還元処
理は酸化層を緻密にし、鋼板酸素量の変動によって鋼板
の窒化のされやすさが変化しないようにするが、この作
用効果上を得るには、還元を温度500〜900℃で30秒以上
行う必要がある。還元温度が500℃未満では酸化層を緻
密にすることができず、一方900℃を越えると、一次再
結晶粒径が大きくなりすぎて二次再結晶不良となる。ま
た、還元時間が30秒未満では酸化層を緻密にできない。
下とされ、また鋼板表面にはSiO2を含む酸化層が生じ
る。次いで、前記脱炭焼鈍を行った炉内に設けた還元帯
で還元雰囲気、例えばH2またはH2とN2からなるドライ雰
囲気下で鋼板表面の酸化層の還元処理を行う。該還元処
理は酸化層を緻密にし、鋼板酸素量の変動によって鋼板
の窒化のされやすさが変化しないようにするが、この作
用効果上を得るには、還元を温度500〜900℃で30秒以上
行う必要がある。還元温度が500℃未満では酸化層を緻
密にすることができず、一方900℃を越えると、一次再
結晶粒径が大きくなりすぎて二次再結晶不良となる。ま
た、還元時間が30秒未満では酸化層を緻密にできない。
還元処理の作用効果を示す１実験結果を第１図に示
す。該実験供試料はAlを0.03％含有し、冷間圧延された
板厚0.30mmの方向性電磁鋼板である。脱炭焼鈍は830℃
で行い、還元は770℃で60秒とし、その後NH310000ppm下
で窒化した後の鋼板の窒化量と酸素量の関係を調査した
結果である。これに認められるように本発明によると鋼
板酸素量に影響されることなく窒化量が安定して一定と
なることが実証された。
す。該実験供試料はAlを0.03％含有し、冷間圧延された
板厚0.30mmの方向性電磁鋼板である。脱炭焼鈍は830℃
で行い、還元は770℃で60秒とし、その後NH310000ppm下
で窒化した後の鋼板の窒化量と酸素量の関係を調査した
結果である。これに認められるように本発明によると鋼
板酸素量に影響されることなく窒化量が安定して一定と
なることが実証された。
還元処理した後、窒化能ガス、例えばNH3を含んだ雰
囲気下で窒化し、インヒビターを形成させる。
囲気下で窒化し、インヒビターを形成させる。
この焼鈍後、鋼板にMgOを主成分とする焼鈍分離剤を
塗布し、仕上焼鈍する。
塗布し、仕上焼鈍する。
（実施例） 重量でC:0.057％、Si:3.20％、Mn:0.15％、S:0.007
％、Al:0.027％、N:0.0070％、P:0.024％、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを1150℃に加熱
した後、熱間圧延し、2.3mmの厚さの熱延板とした。こ
の熱延板を1120℃×３分間焼鈍した後、冷間圧延し0.3m
m厚さの最終板厚とした。次いで露点65℃、NH3を含みH2
75％、N225％の混合ガス雰囲気中で850℃×２分間の脱
炭焼鈍をストリップ状で走行させて施した。
％、Al:0.027％、N:0.0070％、P:0.024％、残部Feおよ
び不可避的不純物からなる電磁鋼スラブを1150℃に加熱
した後、熱間圧延し、2.3mmの厚さの熱延板とした。こ
の熱延板を1120℃×３分間焼鈍した後、冷間圧延し0.3m
m厚さの最終板厚とした。次いで露点65℃、NH3を含みH2
75％、N225％の混合ガス雰囲気中で850℃×２分間の脱
炭焼鈍をストリップ状で走行させて施した。
この後、850℃でH275％、N225％、露点−10℃での還
元雰囲気にて60秒の還元処理を行った後、NH3雰囲気に
て750℃×30秒の窒化処理を施した。この時の窒素量を
第１表に示す。なお、比較例として還元処理を行わなか
った場合の窒素量も併せて示す。窒化後、スラリー状の
MgOを塗布し、仕上焼鈍を行って得られた磁気特性を第
１表に示す。
元雰囲気にて60秒の還元処理を行った後、NH3雰囲気に
て750℃×30秒の窒化処理を施した。この時の窒素量を
第１表に示す。なお、比較例として還元処理を行わなか
った場合の窒素量も併せて示す。窒化後、スラリー状の
MgOを塗布し、仕上焼鈍を行って得られた磁気特性を第
１表に示す。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明により窒化能が均一化さ
れ、窒化帯における窒化量制御が可能になり、鋼板の窒
素量を一定とすることができ、グラス被膜、磁気特性と
もに優れた方向性電磁鋼板を得ることができる。
れ、窒化帯における窒化量制御が可能になり、鋼板の窒
素量を一定とすることができ、グラス被膜、磁気特性と
もに優れた方向性電磁鋼板を得ることができる。
第１図は鋼板の酸素量と単位時間、単位NH3濃度あたり
の鋼板の窒化量の関係を示す図である
の鋼板の窒化量の関係を示す図である
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C21D 8/12 C21D 9/46 501
Claims (1)
- 【請求項１】冷間圧延された方向性電磁鋼板を脱炭・窒
化焼鈍しインヒビターを形成させ、その後仕上焼鈍する
方向性電磁鋼板の製造方法において、前記脱炭につづき
鋼板表面酸化層に還元雰囲気で温度500〜900℃、30秒以
上還元作用を与えて前記酸化層を緻密にした後、窒化す
ることを特徴とするグラス被膜の良好な高磁束密度方向
性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313775A JP2826903B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2313775A JP2826903B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04183818A JPH04183818A (ja) | 1992-06-30 |
| JP2826903B2 true JP2826903B2 (ja) | 1998-11-18 |
Family
ID=18045374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2313775A Expired - Lifetime JP2826903B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | グラス被膜の良好な高磁束密度方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2826903B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100345697B1 (ko) * | 1997-10-20 | 2002-09-18 | 주식회사 포스코 | 슬라브저온가열에의한고자속밀도방향성전기강판의제조방법 |
| KR20020038227A (ko) * | 2000-11-17 | 2002-05-23 | 이구택 | 자기특성이 우수한 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| US10900113B2 (en) * | 2014-09-04 | 2021-01-26 | Jfe Steel Corporation | Method for manufacturing grain-oriented electrical steel sheet, and nitriding apparatus |
| US11239012B2 (en) | 2014-10-15 | 2022-02-01 | Sms Group Gmbh | Process for producing grain-oriented electrical steel strip |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2313775A patent/JP2826903B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04183818A (ja) | 1992-06-30 |
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