(57)【要約】【課題】Ａｌの含有量をできるだけ低くした鋼による磁気特性にすぐれた無方向性電磁鋼板の提供。【解決手段】質量％にて、Ｃ：０．００４％以下、Ｓｉ：０．７〜１．５％、Ｍｎ：０．１５〜０．８％、Ｐ：０．０６〜０．２％、Ｓ：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００５％未満、Ｎ：０．００３％以下、Ｏ：０．０１２％以下、Ｓｎ：０〜０．０３％およびＳｂ：０〜０．０３％、ただしＳｎとＳｂとの合計含有量が０．００２〜０．０３％であって、残部がＦｅおよび不純物からなる無方向性電磁鋼板、および、さらに鋼中に存在する介在物中のＭｎＯとＦｅＯの含有量（質量％）の比ＭｎＯ／ＦｅＯが２以下である上記の無方向性電磁鋼板。【選択図】なし。【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％にて、Ｃ：０．００４％以下、Ｓｉ：０．７〜１．５％、Ｍｎ：０．１５〜０．８％、Ｐ：０．０６〜０．２％、Ｓ：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００５％未満、Ｎ：０．００３％以下、Ｏ：０．０１２％以下、Ｓｎ：０〜０．０３％およびＳｂ：０〜０．０３％、ただしＳｎとＳｂとの合計含有量が０．００２〜０．０３％であって、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
【請求項２】
鋼中に存在する介在物中のＭｎＯとＦｅＯの含有量（質量％）の比「ＭｎＯ／ＦｅＯ」が２以下であることを特徴とする請求項１に記載の無方向性電磁鋼板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無方向性電磁鋼板に関する。とくに本発明は、モータや小形トランスなどの電気機器の鉄心材料に適用される、打ち抜き等の成形加工後歪取り焼鈍をおこなって使用するのに好適な無方向性電磁鋼板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地球温暖化防止や省エネルギーなどの観点から、各種電気機器の高効率化が進められており、小形のモータや小形トランスなどに鉄心材として使用される電磁鋼板にも、低コストであることとともに、すぐれた磁気特性を有することが要求されている。さらに資源の有効活用や環境汚染対策としての廃棄物量低減の観点から、電気機器材料のリサイクルにも対応が必要となってきている。
【０００３】
小形のモータや小形トランス用の鉄心材には、無方向性電磁鋼板が多く用いられる。この無方向性電磁鋼板の磁気特性の向上には、主として鉄損の低減と磁束密度の増加または透磁率向上が対象となり、数多くの対策が検討され、提案されてきた。
【０００４】
鋼の鉄損を低減する主要な手段は、比抵抗を増大させて渦電流の発生、すなわち渦電流損を抑制するため、Ｓｉ、ＡｌまたはＭｎなどの含有量を増加させることである。比抵抗増加に対し、Ｓｉは最も有効であるが、鋼の硬さを大幅に上昇させるためその含有には限度があり、Ｍｎの効果はＳｉやＡｌに比して小さく、多量の含有が必要になる。Ａｌは、Ｓｉに近い比抵抗増加効果があり、Ｓｉほどには硬さ上昇がないので、硬さを増すことなく鉄損を低減させることができる。
【０００５】
磁束密度（通常Ｂ５０）の増加または透磁率向上の手段には、無方向性電磁鋼板の場合、結晶粒を大きくすることや炭化物、硫化物、酸化物、窒化物など非金属介在物または微細析出物の低減、あるいは板面に平行な磁化に好ましい方位を多くすること、さらには加工歪みの低減などがある。これらは磁化の際の磁壁の移動に影響をおよぼしており、相互に影響し合うばかりでなく、ヒシテリシス損により鉄損にも関係すると考えられる。
【０００６】
たとえば、結晶粒界は磁壁の移動を阻害するので、結晶粒を大きくすれば同じ体積内の粒界の存在面積が減少し、磁化が容易になって磁束密度の増加という形で磁気特性が向上する。微細析出物は粒界と同じく磁壁の移動を阻害するばかりでなく、焼鈍時の粒成長を阻害し、結晶粒を小さくさせる。また、磁壁の移動が阻害されると、ヒシテリシス損が増し、これもまた鉄損を増加させる。したがって、無方向性電磁鋼板の磁気特性の向上には、比抵抗を大きくすると共に、不純物を低減し結晶粒を大きくする方策が採られる。
【０００７】
また、カスタマーにおいても、より一層磁束密度の向上や鉄損低下をはかるため、モータコアなどに打ち抜き加工後、歪み除去やさらなる結晶粒成長を目的に、７５０℃にて１〜２時間の歪み取り焼鈍を施すことも広くおこなわれている。
【０００８】
しかしながら、鉄心に使用される無方向性電磁鋼板も、リサイクルを考えるとき、カスタマーにおいて電気炉を用いた溶解がおこなわれ、再利用される可能性がある。その際、Ａｌを多く含む材料では電極を傷めやすく、その上、０．１質量％以上のＡｌが含まれた溶鋼は、鋳込みのときにノズル詰まりなどを生じ、鋳込み作業を阻害するといった問題が起きてくる。このため、Ａｌを使用せずに、より磁気特性のすぐれた無方向性電磁鋼板が望ましいと考えられる。
【０００９】
Ａｌは、前述のように鋼の比抵抗を高めるが、Ｏ（酸素）との親和力が極めて大きく、通常は溶鋼の脱酸剤として用いられ、鋼中の酸化物系介在物の状態に大きく影響する。さらに酸化物になっていない、いわゆるｓｏｌ．Ａｌは、鋼中のＮと結合しＡｌＮを形成するが、ｓｏｌ．Ａｌ量が０．００５〜０．１％程度の場合、ＡｌＮが微細な析出物となって分散し、結晶粒の成長を妨げ、磁気特性を劣化させるので、無方向性電磁鋼板では、Ａｌを含有させる場合は０．１％以上とし、含有させない場合は０．００５％以下に限定することが多い。
【００１０】
このＡｌの含有をできるだけ少なくした無方向性電磁鋼板に関しては、いくつかの提案がある。たとえば、特許文献１にはＳｉ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：１．５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００１〜０．００５％とし、鋼中のＳｉＯ２、ＭｎＯ、Ａｌ２Ｏ３の３種の介在物の総質量に対するＭｎＯの質量の割合を１５％以下とすることにより、歪み取り焼鈍後の結晶粒を大きくした、鉄損の少ない無方向性電磁鋼板の発明が開示されている。さらに、特許文献２に開示された発明は、上記と同じ組成にて、鋼中のＳｉＯ２、ＭｎＯ、Ａｌ２Ｏ３の３種の介在物の総質量に対するＭｎＯの質量の割合が１５％以下であるとともに、ＳｉＯ２の割合が７５％以上であるとしている。
【００１１】
また、特許文献３には、Ｓｉ：０．０５〜０．５５％、Ｍｎ：０．１％以上でかつＭｎ−Ｓｉ≦０．５％の範囲、Ａｌ：０．００４％以下の組成の無方向性電磁鋼板において、鋼中に存在するＳｉＯ２とＭｎＯとの質量％比ＭｎＯ／ＳｉＯ２を０．３以下とすることにより、へげや穴などの表面欠陥を少なくできるという発明が提示されている。
【００１２】
このように、Ａｌの含有量をできるだけ少なくした無方向性電磁鋼板の磁気特性向上に対しては、その酸化物系介在物の量の制御が重要と考えられる。しかし、より一層その磁気特性を向上させるためには、ＳｉやＭｎの含有量を変えなければならず、その場合、このような酸化物量制御が実施可能かどうかあきらかでない。
【００１３】
【特許文献１】
特開昭６３−１９５２１７号公報
【特許文献２】
特公平７−４２５５５号公報
【特許文献３】
特開平１０−１４７８４９号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、Ａｌの含有量をできるだけ低くしたリサイクルに有利な鋼による、磁気特性にすぐれた無方向性電磁鋼板の提供にある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、リサイクル使用を配慮して、Ａｌ量をできるだけ低減した無方向性電磁鋼板の磁気特性を向上させるべく、種々検討をおこなった。鉄損低減のためには、比抵抗を大きくすることが望ましいが、Ａｌを用いないのでＳｉやＭｎ量を増すか、その他の元素添加を利用する必要がある。
【００１６】
そこで、極低炭素鋼をベースとし組成を種々変え実験室的に真空溶解してインゴットを作り、鍛造してスラブとし、これから熱間圧延および冷間圧延して０．５ｍｍ厚にし、焼鈍して無方向性電磁鋼板試料を作製した。これらの電磁鋼板から試験片を打ち抜いて採取後、７５０℃、２時間の歪み取り焼鈍をおこなって磁気特性を測定し、各種成分の磁気特性におよぼす影響を調査した。
【００１７】
まず、鉄損改善を目的にＳｉおよびＭｎ量の増加による効果を調べたところ、比抵抗の増加から期待されるほどには鉄損は改善されず、磁束密度もよくないものであった。その理由として考えられるのは、ｓｏｌ．Ａｌをほとんど含まないことによる、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物の形成である。一般に、脱酸剤としてＡｌが使用されるとｓｏｌ．Ａｌが鋼中に残り、これがＮと結合しＡｌＮとなるため、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物は現れない。ところがｓｏｌ．ＡｌがなくＳｉとＭｎの濃度が高い場合、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物が生じ、これが微細に分散して鉄損を悪くし磁束密度を低下させたと思われる。
【００１８】
このように、ｓｏｌ．Ａｌがほとんど存在しない鋼をベースとすることとし、さらに他元素添加による磁気特性改善の可能性について検討した。その結果、ＰとともにＳｎおよびＳｂの、いずれか一方または両方を少量含有させることにより、鉄損が低下し、磁束密度は向上するという効果の得られることが見出された。
【００１９】
Ｐ、ＳｎおよびＳｂは、いずれも結晶粒界に偏析する元素である。これらの元素の少量含有は、比抵抗を多少増加させるが、それから予想されるよりはるかに大きく鉄損を低下させ、磁束密度を上昇させる効果がある。この効果をもたらす理由についてはあきらかではないが、上述のようにｓｏｌ．Ａｌを極力少なくした状態にてＳｉとＭｎを多く含有させるため、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物が形成されやすい状態となっているのに対し、Ｐ、ＳｎおよびＳｂを複合して含有させることによって、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物の形成が抑止されるようである。
【００２０】
この微細析出物生成の抑止効果により焼鈍時の粒成長が促進され、磁気特性が向上したと推定される。とくにカスタマーにおける歪み取り焼鈍は、仕上げ焼鈍に比して低温長時間の焼鈍であり、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物形成の抑止はセミプロセス材の磁気特性向上に、より有効であると推定される。さらに、これらの元素の少量含有は、磁気特性に好ましい優先方位を増すのではないかとも考えられる。
【００２１】
また、これらの電磁鋼板は、カスタマーにおける実際の使用条件に合わせ、試験片に打ち抜き後、７５０℃、２時間の焼鈍をおこなわれる場合がある。この焼鈍は、酸化防止のため通常は窒素雰囲気中で加熱されるが、雰囲気の窒素が鋼板に吸収され窒化物を形成し、磁気特性を悪くすることがある。ＳｎやＳｂの存在はこの窒素の吸収を抑止する効果もある。
【００２２】
次に、これら試作電磁鋼板試料について、鋼中に分散する非金属介在物の状態を調べてみると、酸化物系介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯ比（質量％比）が小さくなっている場合の方が、磁気特性が良好である傾向が見出された。ＭｎＯ／ＦｅＯ比が小さければ磁気特性が良好となる理由はよくわからないが、上述のようにｓｏｌ．Ａｌを極力少なくした成分系においては、低融点酸化物系介在物が粗大となる傾向があり、このような粗大な酸化物系介在物は、後続する圧延工程で破砕されて細かく分散して仕上げ焼鈍時あるいは歪取り焼鈍時の粒成長を阻害することから、酸化物系介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯ比を小さくして低融点酸化物系介在物の生成を抑制することにより磁気特性が改善されるためと考えられる。
【００２３】
介在物のＭｎＯ／ＦｅＯ比は、鋼の製錬や脱酸さらには鋳造など溶製の段階でほぼ決定されると推測される。そこで、この鋼の溶製条件について種々調査した結果、溶鋼の真空処理による脱炭後の脱酸方法が大きく影響していることがわかった。
【００２４】
電磁鋼板のような極低炭素鋼の場合、炭素をできるだけ低下させるため、脱炭が終了した溶鋼中にはかなり多量の酸素が含まれている。そのまま凝固させると気泡だらけの鋼塊となるので、脱酸剤を添加して酸化物を形成させ、酸素の固定や排除がおこなわれる。この脱酸剤としてＳｉおよびＡｌを添加するとき、Ａｌ／Ｓｉの添加量比をある値以下にすることにより、介在物のＭｎＯ／ＦｅＯ比を特定な値以下にすることができたのである。
【００２５】
以上の知見に基づき、よりすぐれた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板を得るための、鋼中の各元素の含有範囲、非金属介在物の状態、あるいはこれらを実現するための製造条件等の限界をさらに明確にし、本発明を完成させた。本発明の要旨は次のとおりである。
【００２６】
（１）  質量％にて、Ｃ：０．００４％以下、Ｓｉ：０．７〜１．５％、Ｍｎ：０．１５〜０．８％、Ｐ：０．０６〜０．２％、Ｓ：０．００５％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００５％未満、Ｎ：０．００３％以下、Ｏ：０．０１２％以下、Ｓｎ：０〜０．０３％およびＳｂ：０〜０．０３％、ただしＳｎとＳｂとの合計含有量が０．００２〜０．０３％であって、残部がＦｅおよび不純物からなることを特徴とする無方向性電磁鋼板。
【００２７】
（２）  鋼中に存在する介在物中のＭｎＯとＦｅＯの含有量（質量％）の比「ＭｎＯ／ＦｅＯ」が２以下であることを特徴とする上記（１）の無方向性電磁鋼板。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明において、化学成分あるいは介在物組成を限定する理由を以下に説明する。含有量比はいずれも質量％である。
【００２９】
Ｃ：０．００４％以下
Ｃは鋼の磁気特性を低下させるので、その含有量は少なければ少ないほどよい。０．００４％以下であればその影響はほとんど無視できるが、０．００４％を超えると磁気時効を生じはじめ、さらに増してくると磁気特性劣化が顕著になる。できればその含有量は０．００３％以下とするのが望ましい。
【００３０】
Ｓｉ：０．７〜１．５％
Ｓｉは鋼の比抵抗を増し鉄損を小さくさせるので、目的とする鉄損を得るため０．７％以上含有させる。しかし、Ｓｉの含有量増加は硬さを上昇させ、打ち抜き金型の摩耗を促進させるので、多くても１．５％までとする。
【００３１】
Ｍｎ：０．１５〜０．８％
Ｍｎは、比抵抗を増す効果があり、不純物として混入してくるＳと結合し無害化する作用がある。少ない場合、生じたＭｎＳが微細に分散し結晶粒成長を阻害したり磁気特性を悪くするので、０．１５％以上含有させる。しかし、ｓｏｌ．Ａｌが極めて少なく、かつ上記のようにＳｉ量が多い場合、Ｍｎを多く含有させると磁気特性が大きく低下してくる。したがって、多くても０．８％までとする。これはＳｉ−Ｍｎ窒化物が増加したために焼鈍時の粒成長阻害が増大してくることによると推定される。好ましくは０．１５〜０．５％である。
【００３２】
Ｐ：０．０６〜０．２％
Ｐは、本発明の鋼板においては、後で述べるＳｎまたは／およびＳｂとの複合添加にて鉄損を低下させるという重要な作用があり、積極的に活用する。この鉄損低減のためには、０．０６％以上含有させる必要があるが、多く含有させすぎると硬く脆くなり、打ち抜き金型の摩耗が早くなるので、０．２％までとする。
【００３３】
Ｓ：０．００５％以下
Ｓは微細析出物を形成し、結晶粒成長を阻害するばかりでなく、磁気特性を悪くするので少なければ少ないほどよい。このＳによる微細析出物は主としてＭｎＳであるが、ＭｎＳの存在は、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物形成の核にもなり、この窒化物の形成を促進すると推測される。このような悪影響が顕著に現れない範囲として０．００５％以下に限定するが、０．００４％以下とする方がよく、さらに望ましくは０．００３％以下とする。
【００３４】
ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００５％未満
Ａｌは、欠陥のない鋼塊を得るための脱酸を目的に用いられる。通常はその結果として、ｓｏｌ．Ａｌ（酸可溶Ａｌ）が鋼中に残存するが、本発明ではこのｓｏｌ．Ａｌの量をできるだけ少なくし、０．０００５％未満とする。これはｓｏｌ．Ａｌ量が増すと、微細なＡｌＮ析出物が形成され、これが焼鈍時の結晶粒の成長を阻害し、結晶粒が十分大きくならず磁気特性が向上しなくなるからである。
【００３５】
Ｎ：０．００３％以下
Ｎの含有は少なければ少ないほどよい。ＮはＡｌまたはＳｉ−Ｍｎと微細な窒化物を形成し、それによって焼鈍時の結晶粒成長を妨げて磁気特性向上を阻害し、さらに微細析出物そのものも磁気特性を悪くする。このため０．００３％以下に限定するが、より好ましいのは０．００２％以下である。
【００３６】
Ｏ：０．０１２％以下
Ｏ（酸素）は酸化物系の介在物を形成し、結晶粒の成長を阻害して磁気特性を悪くするので、少なければ少ないほどよい。しかし、溶鋼の真空処理により脱炭素をおこなうためには酸素の存在が必要なので、極低炭素化するためのある程度の酸素の残存は避けがたい。顕著な悪影響をおよぼさない範囲として０．０１２％以下とするが、望ましくは０．００８％以下である。
【００３７】
Ｓｎ：０〜０．０３％、Ｓｂ：０〜０．０３％、ただしＳｎ＋Ｓｂ：０．００２〜０．０３％
Ｓｎ：０．０３％以下およびＳｂ：０．０３％以下の１種または２種を、ＳｎとＳｂの合計量が０．００２〜０．０３％の範囲で含有させる。これは、０．０６〜０．２％のＰとともに含有させることによって、磁気特性が向上するからである。この磁気特性向上の理由は、Ｓｉ−Ｍｎ窒化物の形成をこれらの元素が抑制しているためではないかと思われる。
【００３８】
Ｐ、ＳｎおよびＳｂの添加の効果について調査した結果を次に示す。真空溶解炉を用い、Ｃ：０．００２％、Ｓｉ：０．８５％、Ｍｎ：０．２５％、Ｓ：０．００２５％、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０００４％以下、Ｎ：０．００２％、Ｏ：０．０１２％以下の鋼をベースにして、Ｐ量０．０１〜０．１８％、Ｓｎ＋Ｓｂ量０．００１〜０．１％の範囲で変えた鋼塊を溶製し、鍛造して１５ｍｍ厚のスラブとした後、１１００℃にて加熱し熱間圧延をおこなって、３ｍｍ厚に仕上げ、表面を研削して２．３ｍｍにした後、冷間圧延して０．５ｍｍにした。この鋼板を７５０℃、３０秒加熱の連続焼鈍相当の仕上げ焼鈍をおこなって、無方向性電磁鋼板試料とした。
【００３９】
これらの鋼板から幅３０ｍｍ長さ１００ｍｍの試験片を、長さ方向が圧延方向に平行および直角に打ち抜いて、磁気特性測定用試片とし、７５０℃、２時間の窒素雰囲気中焼鈍をおこなった後、小形単板磁気測定装置により圧延方向とその直角方向との磁気特性を測定し、平均値を求めた。
【００４０】
図１にＳｎまたはＳｂを添加しない場合（Ｓｎ＋Ｓｂ：０．００２％未満）、およびＳｎ＋Ｓｂを０．０１５％とした場合のＰ含有量による鉄損Ｗ１５／５０の変化を示す。これから、Ｐの含有量増加により鉄損は減少するが、ＳｎおよびＳｂを添加したとき、とくにＰが０．０６％以上で鉄損の低減が大きく、４Ｗ／ｋｇを下回るものが得られていることがわかる。
【００４１】
図２にＰが０．０３％の場合と、０．１０％の場合とにおけるＳｎおよびＳｂの添加による磁束密度Ｂ５０の変化を調べた結果を示すが、Ｐが多く含まれているとき、ＳｎおよびＳｂの添加は顕著な磁束密度の向上を示し、Ｓｎ＋Ｓｂの量が０．００２％以上の含有から効果が現れる。しかしＳｎ＋Ｓｂの量は０．０３％を超えて含有させてもその効果は飽和し、それ以上の改善は得られない。
【００４２】
また、ＳｎやＳｂはスクラップなどを再溶解したときに、これら元素の混入が溶接割れや表面疵の原因になるおそれがあるので、Ｓｎ＋Ｓｂの量は０．０３％を超えないようにする。
【００４３】
介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯの含有量比は２以下とするのが望ましい。これは、この比を２以下とすることにより、鉄損が大きく低下するからである。鋼中のＭｎＯとＦｅＯは、臭素−メタノール法で抽出し分析することができる。このＭｎＯ／ＦｅＯ比を２以下とするには、溶鋼の脱酸処理において、ＳｉとＡｌを添加し、そのときのＡｌ量／Ｓｉ量比を０．４以下とするのがよい。
【００４４】
鋼の炭素量の低減は、たとえばＲＨ式脱ガス法のような溶鋼の真空処理法にておこなうが、目的とする極低炭素鋼では脱炭終了時の溶鋼中の酸素がかなり高いので、十分な脱酸剤の添加が必要になる。健全な鋳片を製造するためには、Ｓｉだけでは不完全で、脱酸剤としてＡｌを使用せざるをえない。しかし、Ａｌを固溶状態にして残存させると、鋼板の磁気特性を劣化させる。
【００４５】
そこで、Ａｌ濃度に応じた酸素を溶鋼に供給し、Ａｌを酸化させて低減させることによりｓｏｌ．Ａｌ量を０．０００５％未満に制御する。溶鋼中のＡｌ濃度は、溶鋼を分析する直接的な方法や、酸素センサーにより酸素濃度を測定してＡｌ−Ｏ平衡から算出する間接的な方法などにより求めることができる。溶鋼に供給する酸素量は、Ａｌとの反応に要する当量分でよいが、より確実にｓｏｌ．Ａｌを低減させるには当量分に対してさらに１０〜２０％多くするのが好ましい。酸素の供給方法は、酸化鉄や酸化Ｍｎといった固体酸化物の塊体あるいは粉体を溶鋼に添加する方法や、酸素ガスを溶鋼に吹き込むまたは吹き付ける方法など、いかなる方法でもよい。
【００４６】
脱酸剤としてのＳｉおよびＡｌは、上記の比率で添加する。その際、両成分を同時に添加してもよいが、Ｓｉを添加してからＡｌを添加する方が望ましい。Ｓｉに比しＡｌは脱酸力が極めて大きいので、先にＡｌを添加するとアルミナ介在物やＦｅＯ−ＭｎＯ−Ａｌ２Ｏ３系介在物が生成し、ＭｎＯ／ＦｅＯ比を２以下に制御することが困難になる。
【００４７】
これに対し、Ｓｉを添加してからＡｌを添加すると、Ａｌの方が脱酸力が大きく、しかも反応速度が速いので、短時間で処理できる。ただし、いずれの方法でも添加するＡｌ量／Ｓｉ量比を０．４以下とする。
【００４８】
溶鋼の脱酸処理を、このようにＳｉとＡｌとの添加によりおこなった後、Ｍｎの目的組成に対する不足分を添加し、さらにＰ、ＳｎおよびＳｂの合金元素を添加し成分調整をおこなう。なお、これら各成分元素は、脱酸の前に添加してもよい。
【００４９】
成分調整された溶鋼は、連続鋳造法あるいは鋼塊−分塊圧延法にて圧延用スラブとする。スラブは通常の無方向性電磁鋼板の製造方法に準じ、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、表面コーティング等をおこなって製品にする。
【００５０】
上記の製造工程において、熱間圧延のスラブ加熱温度は１０００〜１１５０℃が望ましい。これは、１１５０℃以下とすることにより、得られた製品の磁気特性が向上し特性のばらつきが低減するからであるが、１０００℃を下回る加熱温度ではスラブのスキッドに当たった部分の温度が低すぎて変形抵抗が増し、板厚変動が大きくなるおそれがある。熱間圧延の仕上げ温度は８３０〜９３０℃とするのがよい。これは、８３０℃未満でも９３０℃を超えても、鉄損の低下や磁束密度の低下が生じ、十分な磁気特性が得られないからである。
【００５１】
とくに磁気特性を向上させようとする場合、熱間圧延後の冷間圧延の前に、熱延板焼鈍をおこなうことが好ましいが、おこなわなくてもよい。冷間圧延の圧下率は７０〜８５％が望ましい。これは無方向性電磁鋼板の板厚は０．５ｍｍが主であり、７０％を下回る圧下率では熱間圧延板の厚さが薄く、熱延設備への負担が増し、酸洗能率も低下するからであり、８５％を超える圧下率では磁気特性が悪くなるからである。
【００５２】
【実施例】
転炉にて精錬した溶鋼をＲＨ式真空脱ガス装置を用いて脱炭をおこない、Ｍｎ、Ｐ、ＳｎおよびＳｂを添加した後、ＡｌとＳｉとを、比率を変えて同時に添加して脱酸し、連続鋳造してスラブとした。試作した鋼の組成および脱酸時に用いたＡｌとＳｉの添加量比を表１に示す。
【００５３】
これらのスラブを用い、加熱温度を１１００℃として熱間圧延し、８６０〜８８０℃にて仕上げ、厚さ２．３ｍｍの鋼板にした。酸洗後冷間圧延して０．５ｍｍ厚とし、連続処理ラインにて８１０℃の焼鈍後、表面に厚さ０．２μｍの絶縁皮膜を塗布した。
【００５４】
これらの鋼板から、幅３０ｍｍ、長さ２８０ｍｍの試験片を打ち抜き、窒素雰囲気中７５０℃、２時間の焼鈍をおこなった後、ＪＩＳ−Ｃ−２５５０に基づき磁気特性を測定した。また、これら鋼板の試料からは臭素−メタノール法により介在物を抽出し、介在物中のＭｎＯとＦｅＯの量を分析しＭｎＯ／ＦｅＯ比を求めた。磁気特性およびＭｎＯ／ＦｅＯ比の測定結果も合わせて表１に示す。
【００５５】
【表１】
2004292829.tif 000002
【００５６】
この表の結果のうち、鋼成分が本発明で定める範囲内である試番１〜１２と、ｓｏｌ．Ａｌ量以外の鋼成分の量が本発明で定める範囲内である試番２１および試番２２について、ｓｏｌ．Ａｌ量と鉄損の関係を示すと図３のようになる。また、脱酸時の［Ａｌ添加量／Ｓｉ添加量］比と介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯ比との関係を図４に示す。
【００５７】
これらからあきらかなように、本発明にて規定する化学組成を有する試番１から１２の鋼板の、歪み取り焼鈍後の鉄損Ｗ１５／５０は、いずれも４．３Ｗ／ｋｇ未満で良好な値を示している。これらの中でも試番１〜１０は、Ｗ１５／５０が４．０Ｗ／ｋｇを下回るすぐれた鉄損値が得られているが、その鋼板の介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯ比はいずれも２以下である。そして、このような介在物組成を安定して実現させるためには、脱酸時に用いたＡｌとＳｉの添加量比が、０．４を以下とするのがよいことがわかる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明は、Ａｌの含有量をできるだけ低くした鋼による、磁気特性にすぐれた無方向性電磁鋼板である。磁気特性のすぐれた電磁鋼板は、電気エネルギーを回転など他の形のエネルギーに変換するときの変換効率を高めるため、省エネルギーの観点から望ましいが、Ａｌの含有量を低くしたことは、さらにこの鋼板の加工屑などを溶解して再利用する際に、使用が容易でありリサイクル性にすぐれている。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｓｎ＋Ｓｂの添加の有無およびＰ量と、無方向性電磁鋼板の鉄損Ｗ１５／５０の低下との関係を調べた例を示す図である。
【図２】Ｓｎ＋Ｓｂの添加量と無方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ５０の変化との関係を調べた例を示す図である。
【図３】鋼中のｓｏｌ．Ａｌ量と、無方向性電磁鋼板の鉄損との関係を示す図である。
【図４】溶鋼の脱酸時に添加するＡｌおよびＳｉの添加量比と、鋼板の酸化物系介在物中のＭｎＯ／ＦｅＯの含有量比との関係を示す図である。
【図１】
2004292829.tif 000003
【図２】
2004292829.tif 000004
【図３】
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【図４】
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