JP2516441B2

JP2516441B2 - 耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JP2516441B2
Application number: JP1335157A
Authority: JP
Inventors: 昭彦西本; 佳弘細谷; 克己谷川
Original assignee: Nippon Kokan Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 1989-12-26
Filing date: 1989-12-26
Publication date: 1996-07-24
Anticipated expiration: 2011-07-24
Also published as: JPH03197620A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は、耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法に関する。

〔従来の技術〕

近年の製鋼脱ガス技術の進歩により、溶鋼段階で鋼中
炭素を50ppm以下まで低減させることが可能になり、こ
うした極低炭素鋼が各種鉄鋼製品の基本素材となりつつ
ある。

特に無方向性電磁鋼板の製造分野においては、従来、
熱延鋼板あるいは冷延鋼板の段階で脱炭焼鈍が行われて
いたのに対し、製鋼段階で炭素を50ppm以下（好ましく
は30ppm以下）まで低減することが一般化している。こ
れは、電磁鋼板に対する最も重要な品質特性として、磁
気時効があげられ、その主因となる鋼中残留固溶炭素の
低減が不可欠なためである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、製鋼脱炭を行った電磁鋼板は、スラブ組織の
粗粒化とともに、熱間圧延時の動的回復、再結晶が緩慢
となり、一般に｛100｝〈011〉を主方位とするストリー
ク状フェライト組織が発達し易い。このようなストリー
ク状フェライト組織が発生すると、冷間圧延時における
リジング発生の原因となるばかりでなく、熱延巻取り時
に十分なフェライトの再結晶が進行せず、十分な磁束密
度が得られない。こうした傾向は、今日の主要プロセス
である連続鋳造、連続熱間圧延においてより顕著にな
る。

こうした問題を解決するため、鋼中のSi、Al量に対し
て、の範囲で炭素を含有させる方法（特公昭48−49617
号）、低温鋳造によるスラブ凝固組織の細粒化（特公昭
49−39526号）、連続鋳造スラブに分塊圧延相当の圧
延、再加熱を付加することにより凝固組織を再結晶させ
る方法（特公昭49−38813号）などが開示されている
が、その効果は十分なものとは言い難い。また、高Si化
に伴って一般的に実施される熱延鋼板の焼鈍処理によ
り、リジングはある程度改善されることが知られてい
る。熱延板の焼鈍によりリジングを改善する方法として
は、例えば特公昭55−34675号等が開示されている。し
かし、極低Ｃ化により発達したストリーク状組織は、
｛100｝〈011〉の主方位を維持したまま再結晶する傾向
にあり、熱延板焼鈍を実施しても完全にはリジングを防
止することはできない。

〔課題を解決するための手段および作用〕

本発明は、以上のような従来の問題に鑑み、ストリー
ク状組織が発達する熱間圧延時における素材の変形様式
を根本から変えることを狙いとして、縦溝を有するロー
ルで熱間圧延を行うことをその骨子とするものである。

溝付きロールによる圧延技術に関しては、従来、二方
向性電磁鋼板の製造を目的として冷間圧延に対して検討
された例がある。その基本技術は、特公昭54−10922
号、特公昭53−30098号、特開昭50−140317号、特開昭5
1−6123号、特開昭51−110419号に開示されているが、
これらはいずれも（100）立方集合組織の形成を狙いと
したものである。

従って、熱間圧延段階での溝ロール圧延に関しては、
冷間圧延素材として検討された例はなく、まして無方向
性電磁鋼板の製造プロセスとして開示された技術はな
い。

本発明は、熱間圧延段階で縦溝付きロールにより圧延
を行うことにより、極低炭素ケイ素鋼において問題とな
る熱間圧延時のストリーク状フェライト組織の発達を抑
制すると同時に、通常のフラット圧延における平面歪状
態での変形に対し、ストリップ幅方向への変形を有効に
与えることにより、熱延板の再結晶集合組織を制御し、
これによって磁束密度の改善をも図ろうとするものであ
る。

このような本発明の特徴は、重量％で、Ｃ≦0.004
％、Si:1.0〜7.0％、Mn:0.1〜1.0％、Ｐ≦0.06％、Ｓ≦
0.005％、Al:0.1〜1.0％、Ｎ≦0.005％、残部Feおよび
不可避的不純物からなる連続鋳造スラブを、直接または
加熱炉にて再加熱後、熱間圧延し、該熱間圧延の仕上圧
延工程においては、最終スタンドを含まない１スタンド
以上の圧延機列において、ロール面周方向にロール周方
向とのなす角度が５°以下の縦溝を有し且つこの縦溝が
ロール長手方向で間隔をおいて複数形成された圧延ロー
ルにて圧延を行い、且つ最終スタンドを含む１スタンド
以上の圧延機列において、縦溝を有しない平滑圧延ロー
ルにて平坦化圧延を行った後、鋼帯を巻取り、熱延板焼
鈍工程を経た後または熱延後焼鈍工程を経ることなく、
酸洗、冷間圧延、焼鈍を行うようにしたことにある。

このような本発明によれば、連続熱間圧延における変
形の態様が、平面歪状態での変形から幅拡がりを伴う変
形に移行し、これによって高Si鋼板において問題となる
ストリーク状フェライト組織の発達が軽減され、冷間圧
延時のリジング発生が効果的に抑制される。

以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説明す
る。

（鋼中成分） C:本発明は、製鋼脱炭を行うことによる利点を最大限に
享受し、その上で熱間圧延時の組織形成の問題を解決す
ることに主眼をおいているため、Ｃは最終製品において
実用上許容される限界として、その上限を0.004％に規
定する。磁気時効の観点からは、Ｃは少ない方が好まし
いため下限は限定しないが、実質的には製鋼脱ガス技術
の限界がその下限である。

Si:本発明は、リジング発生が問題となる高Si電磁鋼板
に適用されるべき技術である。従って、（Si＋Al）量で
ほぼ1.6％以上の組成におけるフェライト単相領域の鋼
種に対して特に有用である。そこで本発明では、実用上
リジングが問題となる1.0％をSiの下限とする。上限に
関しては、本発明は実用的なSi量の範囲では総てに適用
可能な技術であるが、7.0％を超えるSi量の鋼に関して
は、製造法の困難さに加えて利用技術に関するメリット
がなく、このため本発明では7.0％をSiの上限とする。

Al:AlはSiと同様にフェライト安定化元素であり、単独
に添加した場合、ほぼ2.0％でα単相組織となる。上述
したように、本発明は実質的には（Si＋Al）≧1.6％の
鋼に対して有用な技術であり、一般的な無方向性電磁鋼
板に添加される限界として、Alの上限を1.0％と規定す
る。下限に関しては、AlNの微細分布抑制に対する実用
上の必要レベルとして、0.1％に規定する。

その他の元素に関しては、本発明の作用効果との関係で
特段の制限が加えられる必要はないが、磁気特性に関す
る成分元素本来の影響を配慮し、Mn:0.1〜1.0％、Ｐ≦
0.06％、Ｓ≦0.005％、Ｎ≦0.005％に規定する。

（熱間圧延条件）本発明の最も重要な構成要件は、熱間圧延条件であ
る。すなわち、連続鋳造スラブを直接あるいは加熱炉に
て再加熱後、熱間圧延に供するに際し、粗圧延に引続い
て行われるタンデム圧延機による仕上げ圧延工程で、最
終スタンドを含まない１スタンド以上の圧延機列で、ロ
ール面周方向に縦溝を有し且つこの縦溝がロール長手方
向で間隔をおいて複数形成された圧延ロールを用いて熱
間圧延を行い、且つ最終スタンドを含む１スタンド以上
の圧延機列で、縦溝を持たない平滑圧延ロールにより平
坦化圧延を行う。

本発明では、溝ロール圧延とこれに引続く平坦化圧延
により、コイル幅方向への変形が付加され、冶金時には
クロス圧延に似た圧延がタンデム圧延で可能となる。こ
れにより、強い異方性の発達が抑制され、結果的にはス
トリーク状フェライトの比率が軽減する。

以上のような縦溝付きロールは、その効果を最大限に
発揮し得る溝形状が存在する。すなわち、ロールの縦溝
は、その間隔ｌ（mm）（隣接する縦溝中心間の間隔ｌ）
と深さｄ（mm）が、当該圧延ロールの入側素材厚ｔ（m
m）に対し、下記（１）式の条件、より好ましくは下記
（２）式の条件を満足させることが好ましい。

d/l≧112.5・(d/t)^-1 ………（１） d/l≧225・(d/t)^-1 ………（２）第１図は、第１表の鋼−１について、溝形状とロール
入側板厚が冷圧時のリジング発生に及ぼす影響を調べた
ものであり、上記（１）式の条件、より望ましくは上記
（２）式の条件を満たすことにより、リジングを効果的
に抑制できることが判る。

なお、本発明では縦溝の溝幅は特に限定しないが、一
般的には溝幅をｗとした場合、縦溝の間隔ｌとの関係で
0.6l≦ｗ≦0.9l程度の範囲とすることが好ましい。溝幅
ｗが0.6 ｌ未満では圧延した際のコイル幅方向での変
形作用が低下する傾向があり、一方、0.9lを超えるとコ
イル幅方向の変形作用は大きくなるが、縦溝間の凸部分
が小さくなるためロール表面の摩耗によるロール研磨回
数が増加するので、経済的でない。

また、本発明では、縦溝の配列について、特に溝がロ
ール周方向に対してなす角度が、表面欠陥（微小ヘゲ）
発生との関係で問題となる。すなわち、ロール周方向に
対して角度を有する溝を設ける場合、通板上の要請から
傾きが正反対の溝を対称的に設ける必要がある。そし
て、このようにして溝を設ける場合、傾き角度がある程
度大きくなると溝どうしの交差が不可避となり、このよ
うな縦溝ロールで板を圧延すると、転写された凸部が平
坦化圧延時にロールとの摩擦により潰れ、微小なラミネ
ーションが形成されてしまう。第２図は、第１表の鋼−
４を用い、縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を調べたものであり、基本的には、ロ
ール周方向とのなす角度が５°超の溝を有するロールで
圧延した場合に微小ヘゲの発生頻度が増大する。このた
め本発明では、縦溝とロール周方向のなす角度を５°以
下と規定した。

（熱延後の条件）上述したような条件で熱間圧延された鋼帯は、巻取り
後、必要に応じて熱延板焼鈍される。この熱延板焼鈍
は、APライン等の連続焼鈍炉で行ってもよい。次いで鋼
帯は酸洗、冷間圧延、焼鈍の各工程を経て製品とされ
る。

〔実施例〕

第１表に供試鋼の化学組成を示す。

これらの供試鋼は、いずれも転炉溶製後、PH脱ガス設
備にて所定の炭素量まで脱炭した後、連続鋳造にて200m
mtのスラブとした。該スラブを1140℃に加熱後、粗圧延
を経て仕上圧延に供した。この仕上圧延では、最終スタ
ンド前の特定のスタンドにおてい、従来の平滑ロー
ル、ロール周方向に対して角度を有する溝付きロール
（比較法）、および本発明の規定する縦溝付きロール
でそれぞれ圧延を行い、最終スタンドで2.0mmtとした。
巻取り後、一部供試材を除き720〜860℃の範囲での箱焼
鈍あるいは850〜950℃の範囲での連続焼鈍を行った。ま
た冷間圧延後の鋼帯（0.5mmt）については、各鋼のSi量
に応じて、800〜980℃の温度で焼鈍を行った。得られた
鋼帯のリジング高さ、磁気特性等をその圧延条件ととも
に第２表、第３表に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は溝形状とロール入側板厚が冷圧時のリジング発
生に及ぼす影響を示したグラフ、第２図は縦溝付きロー
ルにおける縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を示したグラフである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ≦0.004％、Si:1.0〜7.0％、
Mn:0.1〜1.0％、Ｐ≦0.06％、Ｓ≦0.005％、Al:0.1〜1.
0％、Ｎ≦0.005％、残部Feおよび不可避的不純物からな
る連続鋳造スラブを、直接または加熱炉にて再加熱後、
熱間圧延し、該熱間圧延の仕上圧延工程においては、最
終スタンドを含まない１スタンド以上の圧延機列におい
て、ロール面周方向にロール周方向とのなす角度が５°
以下の縦溝を有し且つこの縦溝がロール長手方向で間隔
をおいて複数形成された圧延ロールにて圧延を行い、且
つ最終スタンドを含む１スタンド以上の圧延機列におい
て、縦溝を有しない平滑圧延ロールにて平坦化圧延を行
った後、鋼帯を巻取り、熱延板焼鈍工程を経た後または
熱延板焼鈍工程を経ることなく、酸洗、冷間圧延、焼鈍
を行うことを特徴とする耐リジング性の優れた無方向性
電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】隣接する縦溝中心間の間隔ｌ（mm）と縦溝
の深さｄ（mm）が、当該圧延ロールの入側素材厚ｔ（m
m）に対して、以下の条件を満足する圧延ロールを用い
ることを特徴とする請求項（１）記載の耐リジング性の
優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。 d/l≧112.5・(d/t)^-1
【請求項３】隣接する縦溝中心間の間隔ｌ（mm）と縦溝
の深さｄ（mm）が、当該圧延ロールの入側素材厚ｔ（m
m）に対して、以下の条件を満足する圧延ロールを用い
ることを特徴とする請求項（１）記載の耐リジング性の
優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。 d/l≧225・(d/t)^-1