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公開番号2025136013
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-19
出願番号2024034165
出願日2024-03-06
発明の名称方向性電磁鋼板の製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C21D 8/12 20060101AFI20250911BHJP(鉄冶金)
要約【課題】方向性電磁鋼板の薄手化に伴うコイル長手方向の鉄損ばらつきの低減のための製造方法を提供することを課題とする。
【解決手段】熱間圧延工程では、スラブを加熱して粗圧延に供し、粗圧延では、粗圧延出側温度(T_R)を900～1050℃とし、温度差T_RTMを25℃以内とし、かつ温度差T_RBMを25℃以内とし、熱延板焼鈍工程では、熱延鋼板を、均熱温度が1000～1150℃かつ均熱時の雰囲気露点が10℃以下で焼鈍し、仕上げ焼鈍工程では、焼鈍分離材が塗布された前記脱炭窒化鋼板を1100～1200℃まで加熱して均熱し、均熱後の冷却時、均熱温度から800℃までの温度領域を雰囲気H₂:100%で冷却する、ことを特徴とする方向性電磁鋼板の製造方法を採用する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
方向性電磁鋼板の製造方法であって、前記製造方法が、
溶鋼を鋳造してスラブとする鋳造工程と、
前記スラブを熱間圧延して熱延鋼板とする熱間圧延工程と、
前記熱延鋼板を焼鈍および酸洗して熱延焼鈍板とする熱延板焼鈍工程と、
前記熱延焼鈍板を冷間圧延して冷延鋼板とする冷間圧延工程と、
前記冷延鋼板を脱炭焼鈍および窒化処理して脱炭窒化鋼板とする脱炭窒化工程と、
前記脱炭窒化鋼板に焼鈍分離材を塗布する焼鈍分離材塗布工程と、
前記焼鈍分離材が塗布された前記脱炭窒化鋼板を仕上げ焼鈍して仕上げ焼鈍板とする仕上げ焼鈍工程と、
前記仕上げ焼鈍板に絶縁被膜を付与する絶縁被膜焼付工程と、
前記冷間圧延工程後から前記絶縁被膜焼付工程前までの間、または前記絶縁被膜焼付工程後のいずれかで磁区細分化処理を施す磁区制御工程と、
を備え、
前記鋳造工程では、質量％で、
Ｃ：０．０００５～０．１０％、
Ｓｉ：２．５～４．５％、
Ｍｎ：０．０５０～１．０％、
Ｓ：０～０．０３５０％、
Ｓｅ：０～０．０３５０％、
Ｓ＋Ｓｅ合計含有量：０．００３０～０．０３５０％、
Ａｌ：０．０１０～０．０６５０％、
Ｎ：０．００４０～０．０１２０％、
Ｃｕ：０.０１０～０．４０％、
Ｎｂ：０～０．０３０％、
Ｖ：０～０．０３０％、
Ｍｏ：０～０．０３０％、
Ｔａ：０～０．０３０％、
Ｗ：０～０．０３０％、
Ｎｂ＋Ｖ＋Ｍｏ＋Ｔａ＋Ｗ合計含有量：０．００３０～０．０３０％、
Ｂｉ：０～０．０１０％、
Ｂ：０～０．０８０％、
Ｐ：０～０．５０％、
Ｔｉ：０～０．０１５０％、
Ｓｎ：０～０．１０％、
Ｓｂ：０～０．１０％、
Ｃｒ：０～０．３０％、
Ｎｉ：０～１．０％、
を含有し、残部がＦｅおよび不純物からなる化学組成を有する前記スラブを鋳造し、
前記熱間圧延工程では、
前記スラブを加熱して粗圧延に供し、
前記粗圧延では、
粗圧延出側温度（Ｔ
Ｒ
）を９００～１０５０℃とし、
粗圧延終了時の粗バーを圧延方向に８等分して圧延方向先端から領域１～領域８に区分けして、領域１をＨＴ部とし、領域４と領域５とを合わせてＨＭ部とし、領域８をＨＢ部とするとき、
前記ＨＭ部の粗圧延出側の平均温度（Ｔ
ＲＭ
）から前記ＨＴ部の粗圧延出側の平均温度（Ｔ
ＲＴ
）を引いた値である温度差△Ｔ
ＲＴＭ
を２５℃以内とし、かつ
前記ＨＭ部の粗圧延出側の平均温度（Ｔ
ＲＭ
）から前記ＨＢ部の粗圧延出側の平均温度（Ｔ
ＲＢ
）を引いた値である温度差△Ｔ
ＲＢＭ
を２５℃以内とし、
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
前記仕上げ焼鈍工程では、
前記冷却時、均熱温度から３００℃までの温度領域を雰囲気Ｈ
２
：１００％で冷却し、３００℃以下の温度領域を雰囲気Ｎ
２
：１００％で冷却する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項３】
方向性電磁鋼板にて、前記粗バーの前記ＨＴ部に対応する領域の鉄損の平均値をＷ
Ｔ
とし、前記ＨＭ部に対応する領域の鉄損の平均値をＷ
Ｍ
とし、前記ＨＢ部に対応する領域の鉄損の平均値をＷ
Ｂ
とするとき、
｛（Ｗ
Ｔ
÷Ｗ
Ｍ
）×１００－１００｝で表す鉄損ばらつきΔＷ
ＴＭ
が１５％以内であり、かつ
｛（Ｗ
Ｂ
÷Ｗ
Ｍ
）×１００－１００｝で表す鉄損ばらつきΔＷ
ＢＭ
が１５％以内である、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の方向性電磁鋼板の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
方向性電磁鋼板は、Ｓｉを７質量％以下含有し、｛１１０｝＜００１＞方位（Ｇｏｓｓ方位）に集積した二次再結晶集合組織を有する。なお、｛１１０｝＜００１＞方位とは、結晶の｛１１０｝面が圧延面と平行に配し、且つ結晶の＜００１＞軸が圧延方向と平行に配することを意味する。
【０００３】
方向性電磁鋼板は、主として変圧器に使用される。変圧器は据え付けられてから廃棄されるまでの長期間にわたり、連続的に励磁され、エネルギー損失を発生し続けることから、交流で磁化された際のエネルギー損失、即ち、鉄損が、変圧器の性能を決定する主要な指標となる。
【０００４】
近年、世界的な電力・エネルギー節減などの地球環境保全の動きの中で、変圧器の高効率化に関する要求がますます高まっている。このような社会環境下で、変圧器の鉄心材料などに用いられる方向性電磁鋼板に対しても、その性能向上が求められている。特に、方向性電磁鋼板の鉄損を低減すること（低鉄損化）が求められている。
【０００５】
方向性電磁鋼板の鉄損を低減するため、今まで、多くの手法が提案されてきた。
【０００６】
鉄損を低減する方法はいくつかあり、特許文献１～１０に開示されている析出物（インヒビター）制御による結晶方位の集積度向上や、特許文献１１に開示されている板厚の薄手化による渦電流損の低減や、特許文献１２に開示されているレーザー照射による磁区制御技術などがある。
【０００７】
具体的には、特許文献１には、インヒビターとしてＭｎＳを用い、２回の冷間圧延を行うことが開示されている。
特許文献２および３には、それぞれ、インヒビターとしてＭｎＳ＋ＡｌＮおよびＭｎＳ（及び／又はＭｎＳｅ）＋Ｓｂを制御することが開示されている。
特許文献４には、製造コストの低減を目的としてスラブ加熱温度を下げるために、好ましくインヒビターを制御する技術が開示されている。
特許文献５には、インヒビターに関連する一次再結晶粒径及びその分散を制御することが開示されている。
特許文献６には、Ｃｕ添加による析出物微細化効果が記載され、特許文献７にはＣｕ添加による集合組織変化の効果が記載されている。
特許文献８～１０には、方向性電磁鋼板にＮｂやＶなどを添加することが開示されている。特許文献８では、スラブ加熱温度を下げることを目的に、Ａｌ以外の窒化物形成能を有する元素としてＮｂやＶを用いている。特許文献９では、特許文献４に基づく低温スラブ加熱による製法において、二次再結晶を確実化させるインヒビターを形成し磁束密度を向上させるために、ＮｂやＶを添加している。特許文献１０では、従来のＡｌＮ、ＭｎＳといったインヒビターを用いない系において、磁束密度を向上させるためにＮｂやＶを添加している。
【０００８】
また、特許文献１３～１５には、仕上げ焼鈍時の雰囲気や滞在時間を精緻に制御することで二次再結晶粒内に亜粒界を形成して、磁歪を改善する技術が示されている。これらの技術では、亜粒界を形成させるために二次再結晶が進行する温度域を拡大するという技術思想が示され、同時に磁束密度の向上も期待できることが示されている。この際、ＮｂやＶ、Ｍｏといった元素を添加することで、上記の効果が助長されよりよい特性の電磁鋼板が得られることが示されている。
【０００９】
通常、いくつかの方法を組み合わせることで方向性電磁鋼板の鉄損を低減することが試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
特公昭３０－００３６５１号公報
特公昭４０－０１５６４４号公報
特開昭４９－０６１０１９号公報
特開昭６２－０４０３１５号公報
特開２００８－２６１０２２号公報
特開昭５８－０４２７２７号公報
特開昭６１－０１２８２２号公報
特開昭５２－０２４１１６号公報
特開平０２－２００７３２号公報
特開２０１０－２２９５２１号公報
特開昭５９－１２６７２２号公報
特開昭５５－０１８５６６号公報
国際公開第２０２０／０２７２１５号
国際公開第２０２０／０２７２１８号
国際公開第２０２０／０２７２１９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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