JP2000309858A - 電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の無方向性電磁鋼板よりもＬ方向の磁気
特性が優れ、従来の一方向性電磁鋼板よりもＣ方向の磁
気特性が優れる二方向性電磁鋼板とその効率的な製造方
法を提供する。 【解決手段】 Ｃ≦０．０１０％、Ｓｉ≦４．０％、Ｍ
ｎ≦４．０％、Ｓ≦０．０１％、Ａｌ≦０．０３０％、
Ｎ≦０．０１０％、残部が実質的にＦｅからなり、厚さ
が０．１５〜０．５０ｍｍで、板厚中心部の集合組織の
下記式で表されるＴＰ値が０．２５以上である電磁鋼
板。この電磁鋼板は上記化学組成を備えた鋼を熱間圧
延、冷間圧延して厚さが０．５０ｍｍ以上の鋼板とし、
６５０〜１０００℃での一次再結晶焼鈍と７５０〜１０
５０℃で４〜２００時間保持する二次再結晶焼鈍を施
し、さらに５０％以上冷間圧延して厚さが０．１５〜
０．５０ｍｍの鋼板とし、６５０℃〜１０００℃で再結
晶焼鈍して得られる。ＴＰ＝ [Ｐ(420) ＋Ｐ(310)]／
[Ｐ(211) ＋Ｐ(222) ＋Ｐ(332)]。ここで、Ｐ(hkl) は
板厚中心部における(hkl) 面のＸ線回折積分強度比を表
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼板面内の圧延方
向と圧延直角方向の２方向に優れた磁気特性を有する電
磁鋼板及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在一般的に使用されている電磁鋼板
は、｛１１０｝＜００１＞集合組織（いわゆるゴス方
位）を有する一方向性電磁鋼板と、ゴス方位を有さない
無方向性電磁鋼板に大別される。一方向性電磁鋼板は、
｛１１０｝面が板面に平行で結晶の磁化容易軸である＜
００１＞軸が圧延方向（以下、単に「Ｌ方向」と記す）
に平行に集積している為にＬ方向の磁化特性は著しく優
れている。しかしながら磁化されにくい＜０１１＞軸が
圧延直角方向（以後「Ｃ方向」と記す）に平行になるた
め、Ｃ方向の磁化特性は良くない。従って一方向性電磁
鋼板は一方向に磁化される用途に好適で、主として変圧
器等の静止機用鉄心に使用されている。

【０００３】無方向性電磁鋼板は、Ｌ方向の磁化特性は
一方向性電磁鋼板に比較すると劣るがＣ方向のそれは一
方向性電磁鋼板よりも優れており、鋼板板面内での磁気
特性の異方性が比較的小さいので、種々の方向に磁化さ
れるモーター等の回転機用鉄心を中心に使用されてい
る。

【０００４】電磁機器の効率を高めるために電磁鋼板の
高磁束密度化、低鉄損化が求められているが、回転機用
鉄心のように種々の方向に磁化される用途に対しては、
Ｌ方向に加えて、Ｃ方向での磁気特性が優れた鋼板が求
められている。変圧器鉄心であってもこのような性能を
備えた電磁鋼板は有用である。このような鋼板として、
｛１００｝が鋼板表面に平行で、＜００１＞軸がＬ方向
とＣ方向とに集積した集合組織を備えた、いわゆる二方
向性電磁鋼板が好適と考えられている。

【０００５】特開平１−１３９７２２号公報には、珪素
鋼板を交叉圧延して最終板厚とし、その後の仕上焼鈍過
程において二次再結晶させる二方向性電磁鋼板の製造方
法が開示されている。また、特開昭５６−８７６２７号
公報には、珪素鋼急冷薄帯を真空中で高温焼鈍し、｛１
００｝面の集積度を高める方法が開示されている。

【０００６】特開平５−７０８３３号公報には、重量％
でＣ：０．０１０〜０．１０％、Ｓｉ：４．０％を含有
し、Ｍｎ、Ｓおよび／またはＳｅを二次再結晶焼鈍時の
インヒビター形成元素として含有するスラブを熱間圧延
し、冷間圧延した後、脱炭焼鈍と、９００〜１２００℃
の温度範囲での連続焼鈍を施すことを特徴とする電磁鋼
板の製造方法が開示されている。これは磁気特性の異方
性のバランスが優れ大型回転機の素材として好適な電磁
鋼板の経済的な製造方法を提供することを目的としたも
のである。

【０００７】特開平７−１８３３４号公報には、重量％
でＣ：０．０１０％以下、Ｓｉ：１．５〜４％、Ｍｎ：
１．０〜４．０％、Ｓ：０．０１％以下、ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．００３〜０．０３％、Ｎ：０．００１〜０．０
１％を含有するスラブを、熱間圧延し、冷間圧延した
後、連続焼鈍による一次再結晶焼鈍と水素雰囲気中で８
００〜１０００℃の温度域に４〜１００時間保持して二
次再結晶を起こさせることを特徴とする磁気特性のバラ
ンスに優れた電磁鋼板の製造方法が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】二方向性電磁鋼板の製
造方法として特開平１−１３９７２２号公報に開示され
ている方法では、交叉冷間圧延の生産性が極めて低くそ
の実施が容易ではない。特開昭５８−８７６２７号公報
に記載されている真空中で高温焼鈍する方法も、現実に
は熱処理条件の制御に高度な技術を要するため、本格的
な工業生産に至っていない。

【０００９】特開平５−７０８３３号公報に開示されて
いる方法は脱炭焼鈍した冷延鋼板またはさらに０．５〜
５．０％の軽度の冷間圧延を施した鋼板に短時間の連続
焼鈍を施すことにより所望の磁気特性を得ようとするも
のである。しかしながらこの方法では、得られる製品の
磁気特性が変動し易いという問題がある。

【００１０】特開平７−１８３３４号公報に開示されて
いる方法では二次再結晶焼鈍によって製品を仕上げてい
るためゴス方位の集積度が高く、磁気特性の異方性の改
善効果が十分ではない。

【００１１】このように従来の電磁鋼板は性能的に不満
足であり、特に分割鉄心用素材としてはさらなる改善が
求められている。

【００１２】本発明の目的はこれらの問題点を解決し、
従来の無方向性電磁鋼板よりもＬ方向の磁気特性が優
れ、従来の一方向性電磁鋼板よりもＣ方向の磁気特性が
優れる二方向性電磁鋼板およびその効率的な製造方法を
提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、電磁鋼板
の磁気特性を改善するための結晶集合組織に関して種々
研究を重ねた結果、以下に示すような新たな知見を得
た。

【００１４】｛１１０｝＜００１＞集合組織を有する鋼
板に特定の条件で冷間圧延と再結晶焼鈍を施すことによ
り、｛１１０｝面を圧延方向の＜００１＞軸周りに鋼板
表面に対して２０〜２５°回転した｛２１０｝＜００１
＞、｛３１０｝＜００１＞などからなる集合組織が形成
される。

【００１５】上記のような集合組織を備えた鋼板のＣ方
向には、＜０１２＞、＜０１３＞など、＜００１＞方向
よりは劣るが、＜０１１＞方向に比較するとはるかに磁
化されやすい方向の結晶軸が鋼板の圧延直角方向に集積
する。従ってこの鋼板のＣ方向の磁気特性は一方向性電
磁鋼板のそれよりも良好である。また、＜００１＞軸が
Ｌ方向に平行であるので、Ｌ方向の磁化特性は、一方向
性電磁鋼板に比較すると若干劣るが従来の無方向性電磁
鋼板に比較すると極めて良好である。

【００１６】本発明者らが上記知見を確認するに至った
実験内容を以下に説明する。

【００１７】重量％で、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：２．
３％、Ｍｎ：１．７％、Ｓ：０．００７％、ｓｏｌ．Ａ
ｌ：０．０１２％、Ｎ：０．００２０％を含有する厚さ
が２．３ｍｍの熱延鋼板を用い、これを酸洗して種々の
厚さに冷間圧延し、９３０℃で３０秒間保持する連続焼
鈍（一次再結晶焼鈍）し、焼鈍分離剤を塗布し、実質的
に水素ガスからなる雰囲気中で８５０℃の温度範囲で２
４時間保持する二次再結晶焼鈍を施し、焼鈍分離剤を除
去して中間材とした。その後、最終の冷間圧延と９５０
℃で３０秒間保持する連続焼鈍（再結晶焼鈍）を施して
集合組織を制御した電磁鋼板を作製した。

【００１８】比較として、同一の熱延鋼板を用い、二次
再結晶焼鈍を施さず、それ以外は上記と同様の条件で処
理した、通常の２回冷延法の製造工程による無方向性電
磁鋼板を作製した。鋼板の厚さはいずれも０．２５ｍｍ
であった。

【００１９】得られた鋼板のＬ方向とＣ方向の磁束密度
を公知のエプスタイン法で測定した。また、鋼板の板厚
中心部における結晶集合組織のＸ線回折積分強度をラン
ダム試料のＸ線回折積分強度に対する比（以下、「積分
強度比」、「Ｐ（ｈｋｌ）」と記す）として求めた。Ｘ
線回折積分強度の測定は、（４２０）面および（３１
０）、（２１１）、（２２２）、（３３２）面とした。
（４２０）面の積分強度は、消滅則により測定できない
（２１０）面に代わるものであり、（２１０）面の集積
強度を表すものである。（２１０）、（３１０）面は磁
化が最も容易な＜００１＞軸をＬ方向に配し、Ｃ方向に
は＜０１２＞または＜０１３＞軸を配した面であるの
で、これらの面の集積度が高いほどＬ方向の磁化特性が
優れるうえ、Ｃ方向についても一方向性電磁鋼板に比較
して優れた磁化特性を有する。（２１１）、（２２
２）、（３３２）は、面内に磁化容易軸である＜００１
＞軸を含まないので、これらの面の集積度が低いほど磁
化特性が優れる。本発明では、このような集積度を表現
する尺度として下記式で表される両者の比「ＴＰ値」を
用いる。板厚表層部は圧延時に剪断変形を受けるため
｛１１０｝＜００１＞方位が発達する傾向にあり、上記
の集合組織は板厚中央部において発達し易い。このた
め、ＴＰ値は板厚中心部の集合組織について定義する。

【００２０】

【数２】

【００２１】ＴＰ値が大きいほどＬ方向およびＣ方向の
磁気特性が良好な集合組織が形成されていることを意味
する。

【００２２】図１は、上記実験で得られたＴＰ値とＬ、
Ｃ２方向の磁束密度Ｂ₅₀との関係を示すグラフである。
同図で○印は二次再結晶焼鈍を施した後最終冷間圧延と
再結晶焼鈍を施して集合組織を制御した電磁鋼板であ
り、●印および■印は二次再結晶焼鈍を施さずに作製し
た比較用の無方向性電磁鋼板である。

【００２３】図１に示されているように、磁束密度はＬ
方向、Ｃ方向共にＴＰ値と良好な相関関係があり、ＴＰ
値が０．２５以上であれば従来の無方向性電磁鋼板より
も磁束密度がＬ方向で０．０２Ｔ以上、Ｃ方向でも０．
０１Ｔ以上高く、Ｌ、Ｃ２方向で磁束密度が向上してい
る。

【００２４】ちなみにＳｉを３％含有する一般的な一方
向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ₅₀はＬ方向で１．９５〜１．
９９Ｔであるが、Ｃ方向では１．５５Ｔ程度であり、極
めて低いものである。またＳｉを２．３％含有する一般
的な無方向性電磁鋼板の磁束密度Ｂ₅₀はＬ方向で１．７
２〜１．７３Ｔ、Ｃ方向では１．６４Ｔ程度である。

【００２５】上記のような集合組織を発達させるには、
二次再結晶した珪素鋼板を中間材として使用し、これに
高い圧下率での冷間圧延を施して最終板厚とし、再結晶
焼鈍して製造するのがよい。中間材を製造する素材とし
ては、経済性を損なう脱炭焼鈍を省略するためにＣ含有
量が低く、良好な二次再結晶をおこなわせるためにイン
ヒビターとして適量のＡｌとＮを含有する鋼を用いるの
がよい。

【００２６】本発明は、以上のような新たに得られた知
見に基づいて完成されたものであり、その要旨は下記
（１）に記載の電磁鋼板及び（２）に記載のその製造方
法にある。

【００２７】（１）重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、
Ｓｉ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｓ：０．０
１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０３０％以下、Ｎ：０．
０１０％以下を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、
厚さが０．１５〜０．５０ｍｍで、板厚中心部の集合組
織が、下式で表されるＴＰ値で０．２５以上であること
を特徴とする電磁鋼板。

【００２８】

【数３】

【００２９】ここで、Ｐ(hkl) は板厚中心部における(h
kl) 面のＸ線回折積分強度のランダム試料のそれに対す
る比を表す。

【００３０】（２）重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、
Ｓｉ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｓ：０．０
１％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００３〜０．０３０％、
Ｎ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部が実質的
にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、得られた熱間圧延鋼板
に１回もしくは中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を
施して厚さが０．５０ｍｍ以上の鋼板とし、これに６５
０〜１０００℃での一次再結晶焼鈍および７５０〜１０
５０℃で４〜２００時間保持する二次再結晶焼鈍を施
し、さらに５０％以上の圧下率で冷間圧延して厚さが
０．１５〜０．５０ｍｍの鋼板とし、６５０℃〜１００
０℃で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする上記（１）に
記載の電磁鋼板の製造方法。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を詳細に述べ
る。なお、以下に示す％表示は重量％を意味する。

【００３２】ａ．鋼の化学組成 Ｃ：Ｃが製品中に残存すると鉄損に悪影響を及ぼし磁気
時効が生じる原因ともなる。このためＣ含有量は少ない
ほどよい。特に磁気時効を抑制する観点から、Ｃ含有量
は０．０１０％以下とする。好ましくは０．００５％以
下、さらに好ましくは０．００３％以下がよい。

【００３３】Ｓｉ：Ｓｉは鋼の電気抵抗を増し、渦電流
損を減少させ鋼板の鉄損を低減する作用がある。このた
め、鉄損を低減したい場合にはＳｉを含有させるのがよ
い。特に鉄損低減が重視される場合には２％以上含有さ
せるのがよい。しかしながらＳｉを４％を超えて含有さ
せると鋼の加工性が劣化して冷間圧延が困難になる。こ
のためＳｉ含有量は４．０％以下とする。

【００３４】他方、Ｓｉ含有量が増すと鋼板の飽和磁束
密度が低くなる。このため、例えば鉄心を小型化する場
合など磁束密度を重視する用途においてはＳｉ含有量は
少なくするのがよい。従ってＳｉ含有量の下限は定めな
い。Ｓｉ含有量は４％以下の範囲で、所望の磁束密度や
鉄損のレベルに応じて決めればよい。

【００３５】Ｍｎ：Ｍｎは必須元素ではないが、鋼の電
気抵抗を増し、鉄損を低減する作用があるので鉄損を低
減したい場合には含有させてもよい。しかしながら過剰
に含有させると飽和磁束密度が低下するうえ、加工性が
劣化し冷間圧延に支障をきたすため、含有させる場合で
もその上限は４．０％とする。下限は定めないが、鋼の
熱間脆性を防止し熱間圧延性を確保するために０．０５
％以上含有させるのがよい。製品の鉄損低減を重視する
場合にはＭｎを１．０〜４．０％含有させるのがよく、
磁束密度を重視する場合には１．０％以下にするのがよ
い。

【００３６】Ｓ：Ｓ含有量が多いと多量の硫化物が生じ
て磁気特性の劣化をもたらすため、Ｓ含有量は少ない程
よい。従って、Ｓ含有量は０．０１％以下とする。望ま
しくは０．００５％以下である。

【００３７】ｓｏｌ．Ａｌ：本発明では、厚さが０．５
０ｍｍ以上である中間材を二次再結晶させるために、イ
ンヒビターとしてＡｌＮなどの窒化物を活用する。本発
明においてはｓｏｌ．Ａｌは二次再結晶焼鈍時にインヒ
ビターを形成する重要な元素であり、製品の｛４２
０｝、｛３１０｝面のＸ線積分強度を高めるのに重要な
役割を果たす。

【００３８】ｓｏｌ．Ａｌの含有量が０．００３％に満
たない場合にはインヒビター効果が不十分となるため、
ｓｏｌ．Ａｌは素材では０．００３％以上含有させる。
他方ｓｏｌ．Ａｌの含有量が０．０３０％を超えるとイ
ンヒビター量が過剰となりその分散も不適切になるため
に安定した二次再結晶が得られない。このため二次再結
晶焼鈍を施す前の鋼板のｓｏｌ．Ａｌ含有量は０．００
３〜０．０３０％とする。二次再結晶が終了した後はｓ
ｏｌ．Ａｌは不要であるので、製品でのｓｏｌ．Ａｌの
下限値は特に規定しない。

【００３９】Ｎ：中間材となる鋼板を二次再結晶させる
のに必要なインヒビターを形成する元素であり、二次再
結晶を完了させるまでは重要な元素である。このため二
次再結晶焼鈍を施す前の鋼板のＮ含有量は０．００１％
以上とする。しかしながらＮ含有量が０．０１％を超え
るとインヒビターとしての効果が飽和するため、Ｎ含有
量は０．０１％以下とする。二次再結晶が終了した後の
窒化物は磁気特性を劣化させるので、製品でのＮ含有量
は少ないほど好ましい。

【００４０】残部は実質的にＦｅおよび不可避的不純物
からなるが、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｂは最終焼鈍時に結晶粒界か
らの｛１１１｝方位の結晶粒の発達を抑制する作用があ
り、鋼板の磁気特性を向上させる効果があるのでこれら
の元素を含有させてもよい。含有させる場合には単独ま
たは複合して０．３％以下とするのがよい。

【００４１】ｂ．製品板厚 製品板厚は渦電流損に大きく影響し、特に高周波域での
鉄損を低減するためには板厚を薄くするのが極めて効果
的である。しかしながら、厚さを０．１５ｍｍ未満に薄
くするのは冷間圧延が困難なうえに、鉄心組立時の作業
効率も損ない製品のコストが高くなる。これを防止する
ために本発明の製品板厚は０．１５ｍｍ以上とする。製
品板厚が０．５０ｍｍを超えると渦電流損が増大し、鉄
損が大幅に増加するのでその厚さは０．５０ｍｍ以下と
する。特に２００〜１００００Ｈｚ程度の高周波域での
使用時の鉄損低減を考慮する場合には製品板厚を０．３
５ｍｍ以下とするのがよい。

【００４２】ｃ．集合組織 下式で表される板厚中心部での（２１１）、（２２
２）、（３３２）面の積分強度比の和に対する（４２
０）、（３１０）面の積分強度比の和の比であるＴＰ値
が大きくなるほどＬ方向およびＣ方向の磁束密度が向上
する。特に鉄心の小型化やモータ効率改善効果を得るた
めに、ＴＰ値は０．２５以上とする。好ましくは０．４
以上である。

【００４３】

【数４】

【００４４】ｄ．製造方法 本発明の鋼板は、所定の化学組成を有する素材を熱間圧
延し、中間冷延し、一次再結晶焼鈍と二次再結晶焼鈍を
施して中間材とし、これに最終冷間圧延と再結晶焼鈍
（最終焼鈍）を施して製造される。

【００４５】素材：素材は前記ａ項に記載した範囲内の
化学組成を持つスラブである。スラブは常法に従って、
転炉、電気炉等で溶製し、必要があれば真空脱ガス等の
処理を施した溶鋼を連続鋳造する方法や、鋼塊にして分
塊圧延する方法などで製造される。

【００４６】熱間圧延：スラブは常法によって熱間圧延
され、脱スケールされて熱延板とされる。熱延条件は特
に規定しないが、スケールロスを抑制するためにスラブ
加熱温度は１２７０℃以下とするのが望ましい。脱スケ
ール前後に箱焼鈍法や連続焼鈍法により熱延板焼鈍を施
しても良い。この熱延板焼鈍は、析出物の分散状態の適
正化と熱延板の再結晶による結晶組織の均質化を促進
し、二次再結晶の発生を安定化するのに有効である。

【００４７】中間冷延：熱延板は中間材の厚さまで冷間
圧延される。中間材を薄くしすぎると最終冷間圧延時に
十分な圧下率を確保できず、最終の再結晶焼鈍を施して
も所望の集合組織が得られない。従って中間材の厚さは
０．５０ｍｍ以上とする。中間材の厚さの上限は特に規
定しないが、二次再結晶を安定して生じさせるために
１．０ｍｍ以下とするのが好ましい。

【００４８】中間冷延は１回の冷間圧延でもよいし、焼
鈍をはさむ２回以上の冷間圧延でもよい。中間冷延を１
回の冷間圧延で行なう場合の圧下率は４０％以上、９０
％以下とするのがよい。圧下率が４０％に満たない場合
には、一次再結晶焼鈍での再結晶粒が大きくなりすぎ
て、二次再結晶しにくくなるので好ましくない。６０％
以上の圧下率とするのが好ましい。圧下率が９０％を超
えると冷間圧延が困難になる。これらの冷延方法は公知
の方法によりおこなえば良い。

【００４９】中間冷延を、焼鈍をはさむ２回以上の冷間
圧延で行う場合には、２回目の冷間圧延時の圧下率は５
５〜９０％とするのが良い。２回目の冷間圧延圧下率が
４０％に満たない場合には、１回冷延法で述べたのと同
様の理由で二次再結晶しにくい。９０％を超えると冷間
圧延が困難になる。焼鈍は連続焼鈍でも箱焼鈍でもよ
く、その焼鈍温度は６００〜１０００℃とするのがよ
い。焼鈍温度が６００℃に満たない場合には再結晶しに
くく、１０００℃を超えると一次再結晶粒が大きくなり
すぎて二次再結晶が生じ難くなるので好ましくない。

【００５０】一次再結晶焼鈍：後述する二次再結晶焼鈍
でゴス方位を形成させるために、一次再結晶焼鈍では急
速加熱するのがよい。従って一次再結晶焼鈍は連続焼鈍
法で行うのが望ましい。その加熱速度は１℃／秒以上、
焼鈍温度は６５０〜１０００℃の範囲とするのがよい。
焼鈍温度が６５０℃に満たない場合には一次再結晶がお
こらず、１０００℃を超えると結晶粒が過度に粗大化
し、次工程で二次再結晶が生じ難くなる。焼鈍時間は５
秒以上１０分以下が望ましい。

【００５１】二次再結晶焼鈍：二次再結晶焼鈍時の焼付
防止のために、二次再結晶焼鈍前の鋼板には焼鈍分離剤
を塗布するのがよい。焼鈍分離剤は焼鈍時の鋼板表面に
焼き付かないものを用いるのが望ましく、例えばマグネ
シア、アルミナ、シリカなどの無機物がよい。

【００５２】二次再結晶焼鈍は、水素ガスを１容積％以
上含有する窒素−水素混合ガスあるいは１００％水素ガ
ス雰囲気中で、７５０〜１０５０℃の温度域に４〜２０
０時間保持しておこなう。焼鈍温度が７５０℃に満たな
い場合や、焼鈍時間が４時間に満たない場合には二次再
結晶は生じない。一方、焼鈍温度が１０５０℃を超える
場合にはインヒビター効果が弱くなりすぎてゴス方位に
集積した二次再結晶集合組織が生じにくい。また、１０
５０℃を超えるとγ相に変態する場合があるので好まし
くない。二次再結晶焼鈍時間が２００時間を超えると磁
気特性改善効果が飽和するので、それ以上の焼鈍は経済
性を損い好ましくない。

【００５３】焼鈍雰囲気を窒素−水素混合ガスとした場
合には、二次再結晶が完了後、引き続き、窒化物を除去
するための純化焼鈍を施しても良い。その雰囲気は、還
元性でかつ非窒化性の雰囲気とするのが好ましく、工業
的純度の１００％水素ガス雰囲気とするのが良い。焼鈍
温度は９００〜１０５０℃がよい。９００℃に満たない
場合には窒化物除去効果が十分ではなく、焼鈍温度が１
０５０℃を超えると窒化物を除去する効果が飽和し、そ
れ以上の焼鈍は経済性に欠けるからである。

【００５４】最終冷延：二次再結晶焼鈍を施した中間材
を製品板厚に最終冷間圧延する。二次再結晶焼鈍前に焼
鈍分離剤を塗布した場合は焼鈍分離剤を除去した後に最
終冷延する。最終冷間圧下率が高いほど所望の集合組織
が形成され易い。良好な磁気特性を得るため、最終冷延
圧下率は５０％以上とする。好ましくは６０％以上であ
る。過度に圧下率を高くすると圧延が困難となり経済性
を損なうので８５％以下とするのがよい。

【００５５】最終焼鈍：製品板厚に最終冷間圧延された
鋼板には、所望の集合組織を形成させるために最終焼鈍
が施される。この最終焼鈍は連続焼鈍法で施すのがよ
い。鋼板が薄いために箱焼鈍法では焼き付き不良が発生
しやすいうえ、再結晶温度が低い｛１１１｝方位が優先
的に発達し所望の集合組織が得にくいためである。

【００５６】連続焼鈍時の加熱速度は１℃／秒以上であ
れば良く、焼鈍雰囲気は、通常用いられている非酸化性
雰囲気あるいは還元性雰囲気でよい。連続焼鈍温度は６
５０〜１０００℃の範囲が好ましい。６５０℃に満たな
い場合には再結晶が不完全となることがある。１０００
℃を超える場合には再結晶粒が大きくなりすぎて鉄損が
悪くなるのでよくない。

【００５７】上記の方法で得られた鋼板はそのまま種々
の鉄心に加工して使用できるが、鉄心への加工を容易に
するためや絶縁性を向上させるために、その表面に無機
質や有機質の公知の絶縁皮膜を備えさせるのがよい。

【００５８】

【実施例】（実施例１）表１に示す化学組成からなる鋼
のスラブを１１５０℃に加熱し、８００℃で仕上圧延し
て厚さ３．０ｍｍの熱延板を得た。

【００５９】

【表１】

【００６０】これらの熱延板を常法により酸洗した。こ
れらの酸洗済み熱延板を１．０ｍｍの厚さに中間冷延
し、一次焼鈍として９３０℃で３０秒間保持する連続焼
鈍を施した。次に焼鈍分離剤を塗布し、実質的に水素ガ
スからなる雰囲気中で８５０℃で２４時間保持する二次
再結晶焼鈍を施し、焼鈍分離剤を除去して中間材とし
た。これを０．２５ｍｍに最終冷間圧延し（最終冷間圧
下率７５％）、９５０℃で３０秒間保持する最終焼鈍を
連続焼鈍法で施した。その後、有機成分と無機成分を複
合して含有する厚さが０．４μｍの絶縁皮膜を施して製
品とした。

【００６１】これらの製品からＬ方向とＣ方向のエプス
タイン試験片を採取し、それぞれの方向の磁気特性を測
定した。一般的な無方向性電磁鋼板の磁束密度はＢ
₅₀で、そのＳｉ含有量が１．４％前後の場合にはＬ方向
で１．７６Ｔ、Ｃ方向では１．６６Ｔ、Ｓｉ含有量が
１．８％前後の場合にはＬ方向で１．７４Ｔ、Ｃ方向で
は１．６６Ｔ、Ｓｉ含有量が２．３％前後の場合にはＬ
方向で１．７２〜１．７３Ｔ、Ｃ方向では１．６４Ｔ程
度である。従って本発明では、Ｓｉ含有量に応じてＢ₅₀
がＬ方向で０．０２Ｔ、Ｃ方向で０．０１Ｔ以上高い場
合を良好と判断した。

【００６２】また、製品の片面を化学研磨して板厚中心
部を現出し、板厚中心部の（４２０）、（３１０）、
（２１１）、（２２２）、（３３２）面に関するＸ線回
折積分強度比を測定し、その後ＴＰ値を求めた。

【００６３】表１にＴＰ値と性能評価結果を示す。表１
からわかるように、ＴＰ値と磁束密度の異方性は良好な
対応を示しており、本発明の規定する化学組成を満足す
る鋼Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｊ、ＬおよびＭはＴＰ値が高く、
Ｌ方向Ｃ方向とも良好な磁束密度を有していた。ｓｏ
ｌ．ＡｌまたはＮ含有量が本発明の規定する範囲外であ
った鋼Ａ、Ｇ、Ｅ、ＨおよびＫは中間材が二次再結晶し
なかったためにＴＰ値が低く磁束密度が良くなかった。
なお、Ｓｉ含有量が４．２％である以外は鋼Ｍと同様の
化学組成を有するスラブも圧延したが、この場合は最終
冷間圧延時に破断し製品を得ることができなかった。

【００６４】（実施例２）表１に示す鋼Ｃのスラブを実
施例１に記載したのと同様の条件で熱間圧延して厚さ
３．０ｍｍの熱延板を得た。この熱延板を常法により酸
洗し、一部の熱延板は７００℃で１０時間保持する熱延
板焼鈍を施した。これら熱延板を種々の厚さに中間冷延
し、種々の温度で一次焼鈍および二次再結晶焼鈍を施し
た。焼鈍保持時間は一次焼鈍では３０秒、二次再結晶焼
鈍では２４時間であった。その後種々の圧下率で最終冷
間圧延を行い、種々の温度で最終焼鈍を施した。焼鈍保
持時間は３０秒であった。その後、実施例１と同様の厚
さが０．４μｍの複合絶縁皮膜を施して製品とした。こ
れらの製品から実施例１に記載したのと同様の方法でＬ
方向とＣ方向の磁気特性および製品の板厚中心部におけ
るＴＰ値を求めた。表２に、これらの製造条件および性
能評価結果を示す。

【００６５】

【表２】

【００６６】表２からわかるように、熱延板焼鈍を施し
たものはＬ方向の磁束密度が良好であった。一次焼鈍の
焼鈍温度が好ましい範囲でなかった試験番号９および１
０、二次再結晶焼鈍温度が好ましい範囲でなかった試験
番号１１、１２、中間材の厚さが０．５ｍｍに満たなか
った試験番号１３、最終冷間圧延圧下率が５０％に満た
なかった試験番号１４、最終焼鈍温度が好ましくなかっ
た試験番号１５、１６などはいずれもＴＰ値が低く、磁
気特性が良くなかった。製品の厚さが０．５ｍｍを超え
た試験番号１７は渦電流損が増加し鉄損が良くなかっ
た。

【００６７】

【発明の効果】本発明の鋼板は、従来の一方向性電磁鋼
板に比較するとＣ方向の磁化特性に優れ、従来の無方向
性電磁鋼板に比較するとＬ方向の磁化特性に優れる磁気
異方性の少ない電磁鋼板であるので、モータ−や発電機
等回転機や変圧器の鉄心用素材として好適である。特
に、分割型鉄心の様に２方向優れた磁気特性が望まれる
鉄心に用いれば顕著な効果をもたらし、回転機器の高効
率化、小型化に有用な素材である。

【図面の簡単な説明】

【図１】二次再結晶させた中間材を冷間圧延し焼鈍して
集合組織を制御した電磁鋼板と、通常のプロセスによる
無方向性電磁鋼板について、ＴＰ値と磁束密度Ｂ₅₀との
関係示すグラフである。

【符号の説明】

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓ
   ｉ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｓ：０．０１
   ％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．０３０％以下、Ｎ：０．０
   １０％以下を含有し、残部が実質的にＦｅからなり、厚
   さが０．１５〜０．５０ｍｍで、板厚中心部の集合組織
   が、下式で表されるＴＰ値で０．２５以上であることを
   特徴とする電磁鋼板。 【数１】 ここで、Ｐ(hkl) は板厚中心部における(hkl) 面のＸ線
   回折積分強度のランダム試料のそれに対する比を表す。
2. 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．０１０％以下、Ｓ
   ｉ：４．０％以下、Ｍｎ：４．０％以下、Ｓ：０．０１
   ％以下、ｓｏｌ．Ａｌ：０．００３〜０．０３０％、
   Ｎ：０．００１〜０．０１０％を含有し、残部が実質的
   にＦｅからなる鋼を熱間圧延し、得られた熱間圧延鋼板
   に１回もしくは中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延を
   施して厚さが０．５０ｍｍ以上の鋼板とし、これに６５
   ０〜１０００℃での一次再結晶焼鈍および７５０〜１０
   ５０℃で４〜２００時間保持する二次再結晶焼鈍を施
   し、さらに５０％以上の圧下率で冷間圧延して厚さが
   ０．１５〜０．５０ｍｍの鋼板とし、６５０℃〜１００
   ０℃で再結晶焼鈍を施すことを特徴とする請求項１に記
   載の電磁鋼板の製造方法。