(57)【要約】【課題】Ｃｕを含有し、かつ低温の歪取焼鈍でも優れた低磁場励磁特性を確保・改善する小型トランス用の無方向性電磁鋼板を提供する。【解決手段】質量％で、Ｃ＜０．００５％、Ｓｉ＜１．５％、Ａｌ＜１％、Ｍｎ＜１％、Ｐ＜０．２％、０．００１％＜Ｓ＜０．００６％、０．０６％＜Ｃｕ＜０．５％、Ｔｉ＜０．００３％、さらに必要に応じてＶ＜０．００５％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有することを特徴とする、歪取焼鈍後において低磁場の励磁特性Ｂ１  に優れた小型トランス用無方向性電磁鋼板。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ＜０．００５％、
Ｓｉ＜１．５％、
Ａｌ＜１％、
Ｍｎ＜１％、
Ｐ  ＜０．２％、
０．００１％＜Ｓ＜０．００６％、
０．０６％＜Ｃｕ＜０．５％、
Ｔｉ＜０．００３％
であって、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有することを特徴とする歪取焼鈍後において低磁場の励磁特性Ｂ１  に優れた小型トランス用無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
質量％でさらに、
Ｖ  ＜０．００５％
を含有することを特徴とする請求項１記載の歪取焼鈍後において低磁場の励磁特性Ｂ１  に優れた小型トランス用無方向性電磁鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気産業分野での小型トランスのコアに使用される無方向性電磁鋼板に関する。特に、蛍光灯安定器などの小型トランスにとって重要な、低磁場での励磁特性を改善する無方向性電磁鋼板を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
無方向性電磁鋼板は、主に電動機コアに用いられるが、一部は蛍光灯の安定器などの小型トランスにも使用される。この安定器用小型トランスには、スイッチＯＮ時の電磁誘導作用で生じる高い電圧が求められるため、電磁鋼板には低磁場での高い透磁率が必要である。この透磁率の指標として、磁化力１００Ａ／ｍでの磁束密度Ｂ１  で代表されることが多い。低磁場透磁率は鋼板内部応力が悪影響することから、小型トランスの形状に打ち抜いた後に通常、歪取焼鈍が実施される。
【０００３】
また、歪取焼鈍を高温熟熱にすれば鋼板の結晶粒が粗大化し、磁束密度Ｂ１  が改善されることは知られていたが、顧客のエネルギーコスト削減から歪取焼鈍の高温化は実施されず、むしろ例えば従来の７５０℃での２ｈ均熱程度から７００℃での２ｈ均熱程度へと低温化される傾向である。この低温化に伴って磁束密度Ｂ１  が著しく劣化する問題が、特にＣｕを含有する成分系で存在することが分かったが、現在まで解決されなかった。なお、Ｃｕは鉄リサイクルに伴って溶鋼中で増加する元素であるため、Ｃｕを有効活用することは現代の課題である。
【０００４】
従来のＣｕ含有技術として、例えば特許文献１で、Ｃｕ＋Ｓｎによる表面疵の問題をＮｉ＋Ｃｒの複合含有により解決した無方向性電磁鋼板が知られている。しかしながらこの公知技術では、Ｔｉに関する知見が不充分で低磁場での満足すべき特性は得られなかった。
特許文献２でも、Ｃｕを含有し、なおかつ高温での熱延板焼鈍により高磁場Ｂ５０を改善しているが、これもＣｕの析出分散相に及ぼすＴｉの影響が不明確で、小型トランスで重要となる低磁場特性が不満であった。
【０００５】
また特許文献３でも、Ｃｕを含有し、表面性状に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法が開示されているが、これもＣｕの析出分散相に及ぼすＴｉの影響が不明確で、小型トランスで重要となる低磁場特性が不満であった。
またＴｉ量を規制した、例えば特許文献４では、特にＢ量を制御することで優れた高磁場特性Ｂ１００  を得ている。しかしながら、これもＣｕの析出分散相に及ぼすＴｉの効果が不明確で、低磁場特性が不満であった。
【０００６】
低磁場磁気特性改善技術としては、特許文献５や特許文献６が知られている。
特許文献５では、低磁場特性は磁壁移動に支配され、この磁壁移動は磁壁厚みに相当する数十ｎｍサイズの微細なＣｕＳに妨げられるために、Ｃｕ量を０．０１５％以下とすることが必要であるとしている。
しかしながら、このような低濃度領域では、Ｃｕ濃度を低減することが効果的であると考えられる。なぜならば、ＣｕＳは析出開始温度が低下することにより、高濃度に比べて微細化しやすく、その結果、個数も増加して低磁場特性を低下させやすくなるため、析出量そのものを低減することが特性改善に効果的であるからである。
【０００７】
また特許文献６は、Ｓ≦０．０００９％、さらにＣ≦０．００１％、Ｎ≦０．００１％とすることによって微細な硫化物、炭化物（ＴｉＣ）や窒化物の析出数を少なくする技術である。しかしながら後述するように、特に低Ｓｉ系の溶鋼ではＳ量をシングルｐｐｍ  まで下げることは至難であるため、Ｓ量が０．００１％超でも優れた低磁場特性を確保する技術が待たれていた。
【０００８】
【特許文献１】
特開平７−２６８５６８号公報
【特許文献２】
特開２００１−１１５８８号公報
【特許文献３】
特開平１１−０９３３３８号公報
【特許文献４】
特開２００１−１４００４６号公報
【特許文献５】
特開平９−１９５０１１号公報
【特許文献６】
特開２００１−８１５３６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑み、Ｃｕを含有し、高Ｓ量で硫化銅を積極的に活用し、なおかつ低温の歪取焼鈍でも優れた低磁場励磁特性を確保・改善する小型トランス用の無方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を要旨とする。
（１）  質量％で、
Ｃ  ＜０．００５％、          Ｓｉ＜１．５％、
Ａｌ＜１％、                  Ｍｎ＜１％、
Ｐ  ＜０．２％、              ０．００１％＜Ｓ＜０．００６％、
０．０６％＜Ｃｕ＜０．５％、  Ｔｉ＜０．００３％
であって、残部Ｆｅおよび不可避的成分を含有することを特徴とする歪取焼鈍後において低磁場の励磁特性Ｂ１  に優れた小型トランス用無方向性電磁鋼板。
（２）  質量％でさらに、Ｖ＜０．００５％を含有することを特徴とする前記    （１）記載の歪取焼鈍後において低磁場の励磁特性Ｂ１  に優れた小型トランス用無方向性電磁鋼板。
【００１１】
本発明は、以下の二つのポイントとなる知見から構成される。
第一のポイントは、Ｃｕを含有する鋼は、熱延などでＣｕ２  Ｓまたは（Ｃｕ，Ｍｎ）１．８  Ｓが析出する［Ｃｕ２  Ｓまたは（Ｃｕ，Ｍｎ）１．８  Ｓを以下、硫化銅と略す］が、Ｃｕが０．０６％超含有される場合むしろ低磁場特性が改善する点である。その原因としては、硫化銅の析出温度が高くなることで、高温で析出するＭｎＳとの複合析出によって、その析出サイズはサブμｍにまで粗大化し、個数も減少することで、これまで言われている微細なＣｕ硫化物によって結晶粒成長を阻害し難いことが考えられる。
【００１２】
加えて、上記硫化銅の析出挙動は、Ｔｉ＜０．００３％の場合に顕著に見られることを見出した。つまり、ＴｉＳ，Ｔｉ４  Ｃ２  Ｓ２  のような微細析出物個数が少なくなることにより、初めて硫化銅の析出サイズの粗大が起こり、低磁場での磁壁移動が改善されることを見出したことにある。すなわち、従来、硫化銅はＭｎＳに比較して微細析出するため有害な析出物として嫌われていたが、むしろ積極的にＣｕを添加し、極低Ｔｉとの相乗効果により硫化銅を粗大析出させることで、硫化銅のみならず、粒成長を阻害する他の微細析出物個数を低減する効果で、低磁場特性を向上する点である。
【００１３】
二点目は、上記のＣｕ＞０．０６％で、かつＴｉ＜０．００３％を満たす成分系であっても、さらにＶを０．００５％未満に制御すれば、低磁場特性がさらに改善される。この理由は、硫化銅の析出サイズはＶ（ＣＮ）の数にも影響されるためであると考えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
Ｃ量は０．００５％未満とする。この範囲に限定したのは、０．００５％以上のＣ量では磁気時効に問題があるためである。
【００１５】
Ｓｉ量は１．５％未満とする。Ｓｉは鉄損改善に有効であるが、添加コストの問題もあるので１．５％未満とする。
【００１６】
Ａｌ量を１％未満に制限する。Ａｌも鉄損改善に有効であることが知られているが、添加コストの面もあるので１％未満とする。下限は特に規制しないが、あまりＡｌ量が少ないと溶鋼での脱酸が不充分となって鋼中に酸化物系介在物が増加し、低磁場特性を劣化させる場合があるので、０．００７％以上が好ましい。
【００１７】
Ｍｎ量は１％未満とする。Ｍｎも鉄損改善に有効であるが、添加コストの問題もあるので１％未満とする。
【００１８】
Ｐ量は０．２％未満に制限する。Ｐは小型トランスコアへの打ち抜きに有効な元素で、特に打ち抜き鋼板のかえりを少なくする効果があるが、多すぎると添加コストの問題があるので、０．２％未満とする。
【００１９】
Ｓ量は０．００１％超、０．００６％未満とする。Ｓ量は少ないほうが歪取焼鈍後のＢ１  特性が改善される。しかしながらＳｉ＜１．５％の低Ｓｉ鋼では、例えばＣａＯ＋ＣａＦ２  を真空脱ガス処理時に添加しても、経験的にＳ量≦０．００１％にすることは困難で、生産障害となる。このため、本発明は０．００１％を超えるＳ量を前提とする。また０．００６％以上では、歪取焼鈍後のＢ１  特性の劣化が大きく不満であるため、避けなければならない。
【００２０】
Ｃｕ量は０．０６％超〜０．５％未満の範囲に制限する。Ｃｕ量の下限を０．０６％超としたのは、スクラップを積極活用して粗大析出させる本発明の目的のためには、０．０６％を超えるＣｕ量が必要である。また、０．５％以上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である。なお、０．３％超のＣｕ量では硫化銅が多量に析出し、低磁場特性Ｂ１  を劣化させる傾向があるため、好ましくは０．３％以下である。
【００２１】
Ｔｉ量は０．００３％未満に限定する。Ｔｉは微量であってもＣｕ含有鋼においては硫化銅の析出サイズに影響し、Ｔｉが多いと硫化銅の析出サイズが小さくなって低磁場での磁化特性を劣化させる。このＴｉ許容限界量が０．００３％未満である。なお、従来の鉄鉱石を原料とする製銑製鋼法によって得られるＣｕが０．０１％程度の鋼では、Ｔｉ量が０．００５１％でも低磁場励磁特性の劣化が認められなかったことから、Ｔｉ規制が必要なのはＣｕ含有鋼の特徴である（下記表１の実験  Ｎｏ．１３を参照）。
【００２２】
Ｖ量は０．００５％未満に制限する。Ｖ量も硫化銅の析出サイズに影響し、低磁場での磁化特性を劣化させる。このＶ許容限界量が０．００５％未満である。
【００２３】
その他の元素として、一次再結晶集合組織を改善する元素として知られているＳｎ，Ｓｂ，Ｂなどを含有しても問題はないが、コスト面からそれぞれ０．１％以下が好ましい。また、ＮやＯついては、従来通り少ないほうが好ましい。
【００２４】
熱延については、従来からの通常条件が採用される。スラブ加熱温度は析出分散相を固溶させないように、低温が好ましい。また、熱延の仕上温度は高温の方が高磁場特性は改善されるが、低磁場特性には影響が少ない。
【００２５】
熱延板以降の工程については、従来の無方向性電磁鋼板製造工程を採用することができる。
熱延板焼鈍を実施すると、磁束密度Ｂ５０を向上させることができるが、焼鈍コスト面から省略することが好ましい。次いで通常の冷延を施し、続いて焼鈍して絶縁皮膜を塗布・乾燥する。また、顧客で小型トランスコアに打ち抜きされた後、歪取焼鈍が施される。
【００２６】
歪取焼鈍条件については通常、温度は７５０℃程度であるが、７３０℃未満の温度、例えば７００℃程度まで低温化しても、本発明の低磁場の励磁特性向上の効果は十分に達成できる。
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２７】
【実施例】
表１に示す各種成分を含有する鋼塊を真空溶解で作製し、加熱温度を１１００℃として６０分均熱してから、熱間圧延を行い、２．５ｍｍ厚の熱延板を得た。この熱延板を酸洗し、冷延して０．５０ｍｍとした。次いで連続焼鈍を８００℃で５秒均熱、水素中で実施した。磁気特性は、５０ｍｍ×５０ｍｍの単板試料に打ち抜き、次いで７００℃で２ｈ均熱をＮ２  中で実施してから、ＬとＣ方向との磁性を測定し平均化した。結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
2004300517.tif 000002
【００２９】
表１において、実験  Ｎｏ．１〜４はＴｉ量を変更したもので、本発明範囲内のＴｉ量である  Ｎｏ．１，２は比較例の  Ｎｏ．３，４に比べて優れたＢ１  特性が得られた。
実験  Ｎｏ．５〜６はＳ量を増加したもので、本発明範囲外のＳ量でＢ１  特性が劣化した。実験  Ｎｏ．８〜１２は、基本的にはＶ添加量を調整したもので、請求項２の範囲内のＶ量で特に優れたＢ１  特性が得られた。また実験  Ｎｏ．１３は、従来のＣｕ量０．０１％を前提とした成分系に、本発明範囲を超える０．００５１％Ｔｉを含有させたものであるが、磁気特性Ｂ１  の劣化は認められなかった。
このため、上述のＴｉとＶとのＢ１  特性への効果は、Ｃｕを含む成分系に特有の現象であることがわかる。
なお、高磁場のＢ５０特性については、低磁場Ｂ１  特性とは逆の傾向にあることも分かる。
【００３０】
不可避的不純物の量を定量的にチェックする目的で、表１に示す以外の元素について、実験  Ｎｏ．１の供試材（冷延板）で測定した。
結果は、０．００１３％Ｎ、０．０５％Ｎｉ、０．０９％Ｃｒ、０．０５％Ｓｎ、０．００１％Ｎｂ、０．００１％Ｓｂ、０．００５％Ｍｏ、０．０００３％Ｃａ、０．０００７％Ｍｇ、０．００３％Ｏ、０．０００１％Ｂ、０．００１％Ｚｒであったが、これら不可避的不純物は原料およびるつぼなどからの混入である。
【００３１】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、Ｃｕを含有し、なおかつ低温の歪取焼鈍でも優れた低磁場励磁特性を確保・改善する小型トランス用の無方向性電磁鋼板を提供することができる。