JP3305025B2 - 磁束密度の良好な超高珪素電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性材料として電気
機器の鉄芯に用いられる超高珪素電磁鋼板を効率的に、
かつ得られた製品の磁性が優れている超高珪素電磁鋼板
を安定して製造する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｓｉを含有する鋼板は優れた軟磁気特性
を有するため、電力用変圧器或いは回転機鉄芯として用
いられている。この種軟磁性材料においては、Ｓｉ含有
量が増加すると鉄損特性が向上する（鉄損値が低くな
る）。特に、Ｓｉ含有量が６．５％近傍では鉄損特性が
良好である上に磁歪が零に近づくところから、透磁率も
一段と向上し、従来にない新しい機能を持つ磁性材料と
なり得る。

【０００３】最近、省エネルギーを目的として、鉄損が
低くかつ、電気機器の多様な磁気特性上の要求を満足せ
しめ得る新しい磁性材料として、Ｓｉを６．５％或いは
その近傍含有する超高珪素鋼板が見直され始めた。しか
しながら、超高珪素鋼板は飽和磁束密度が従来の３％Ｓ
ｉの２．０３Ｔにくらべ、１．８０Ｔと低く、鉄芯に使
用した場合にサイズが大きくなる欠点がある。又、超高
珪素鋼板は極めて脆いため、工業的に量産する上で多く
の問題があり、未だ実用されるに至っていない。

【０００４】超高珪素鋼板をストリップの状態で処理
し、工業的量産を行う上での問題点は、第１に、冷間圧
延する時に発生する材料（ストリップ）破断、或いは耳
荒れと呼ばれるストリップエッヂクラックである。この
問題を解決すべく、例えば特開昭６１−１６６９２３号
公報は、冷間圧延の素材である熱間圧延板について、連
続仕上熱間圧延条件を規定することによって、金属組織
が圧延方向に繊維状に伸びた状態となるようにする方法
を提案している。又、特開昭６２−１０３３２１号公報
は連続仕上熱間圧延前の材料の結晶粒を規定することに
よって、熱間圧延板の金属組織が圧延方向に延伸した繊
維状組織となるようにする方法を提案している。これら
の方法は、連続仕上熱間圧延条件を限定することによっ
て、冷間圧延を可能ならしめようとするものである。

【０００５】しかしながら、この技術によって板厚全域
に亙って繊維状組織を得るには苛酷な仕上熱間圧延条件
を必要とする。即ち、熱間圧延板表面は熱間圧延中の複
雑な強加工と加工発熱の組み合わせ効果によって再結晶
する傾向が強く、等軸晶となり易い。図１に仕上熱間圧
延開始温度：１０９０℃、終了温度：１０００℃として
圧延した熱間圧延板の厚さ方向の結晶組織を示す。

【０００６】表面近傍が等軸晶組織で板厚方向中心部が
繊維伏組織である熱間圧延板を冷間圧延すると、特開平
０３−２０７８１５号公報に開示されているように、前
記二層組織の境界部で剥離を生じ、冷間圧延板表面にさ
ざ波状の欠陥を生じる。従って、表面部に等軸晶組織を
残すような中途半端な熱間圧延では、かえって悪影響を
もたらす。そこで、全板厚を繊維状組織にする必要があ
るが、そのためには、仕上熱間圧延温度を大幅に低下せ
しめる必要があり、特開昭６１−１６６９２３号公報に
開示されている実施例においては、仕上熱間圧延開始温
度を８００℃まで低下させている。８００℃程度の低い
温度で仕上熱間圧延を開始すると、熱間圧延終了温度は
７００℃前後まで降下してしまい、熱間圧延というより
は冷間圧延に近い加工形態となる。

【０００７】このような低温熱間圧延では圧延荷重は過
大なものとなり、圧延ロール摩耗量の増大を招くのみな
らず熱間圧延板の形状（平坦）が不良なものとなり、か
かる熱間圧延板を冷間圧延すると平坦不良部では局所的
に大きな曲げ応力を受けることになり、材料に割れが頻
発するという問題が生じる。さらに、熱間圧延板を薄く
することが困難であるから、後述するように各種処理ラ
インを通板することに致命的な障害となる。又、最近実
用化に至っている革新的なプロセスである、溶鋼から２
ｍｍ程度の厚さのストリップを鋳造によって直接に得る
というプロセスを採る場合、冷間圧延素材に繊維状組織
を得ることが全くできない。図６に鋳造薄板（ストリッ
プ）の結晶組織を示す。図６から明らかなように板厚方
向全域に亙って比較的大きな結晶粒からなる等軸組織で
ある。

【０００８】一方、高珪素鋼板の冷延性（冷間圧延のし
易さ）を向上せしめる手段として、６．５％Ｓｉ鉄中に
第三元素を合金化することが発表されている。例えば、
Ｃ．Ａ．ＣｌａｒｋらはＩＥＥ．１１３（１９６６），
ｐ３４５にＮｉを添加することを、Ｋ．Ｎａｒｉｔａら
はＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａｇ．１４（１９７８），
ｐ２５８にＭｎを添加することを提案している。又、特
開平０１−２９９７０２号公報は鋼板温度を３５０〜４
５０℃として圧延する方法及び装置を開示している。以
上のように、超高珪素鋼板の冷延性を改善するための手
段が種々提案されているが、超高珪素鋼板を工業的に量
産するためには解決されるべき第２の問題点がある。

【０００９】即ち、超高珪素鋼板（ストリップ）を処理
ラインにおいて走行させるときに、ストリップに曲げが
加えられる場合、例えばストリップがロールに巻き掛け
られる場合にストリップに折損、割れを発生するという
問題である。従来、電磁鋼板を工業的に量産するには、
熱間圧延板或いは鋳造薄帯を製造プロセスにおける各工
程例えば酸洗ライン、冷間圧延機、脱脂ライン、焼鈍ラ
イン、絶縁皮膜コーティングラインといった一連の処理
ラインを通板させることによってなされる。これら処理
ラインの通板能力、構成は極限まで生産効率を高くする
ように設計されている。

【００１０】従って、超高珪素鋼板もこれら処理ライン
を通板することができて始めて工業的な量産が可能とな
る。ところで、これら処理ラインにはストリップに曲げ
が加えられる箇所が多数存在し、これら曲げ部において
ストリップに曲げ応力が発生する。超高珪素鋼板は室温
での伸びが０．５％程度しかなく、前記曲げが加えられ
る箇所で折損、割れが発生して処理ラインに通板するこ
とが極めて困難なものとなる。上記問題以外に、略６．
５％Ｓｉを含有する超高珪素電磁鋼板における問題は、
飽和磁束密度が低く、鉄芯に使用された場合にサイズが
大きくなる欠点がある。そこで、磁束密度をできるだけ
高くする製造工程の開発が必要である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は極めて脆い超
高珪素鋼板を各種ラインで連続通板可能にするととも
に、冷間圧延を可能ならしめ、工業的量産を可能ならし
めると同時に、その製品が優れた磁束密度と、低鉄損が
得られる製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は次の通り
である。 重量比でＣ：０．００６％以下、Ｓｉ：３．７〜７．
１％、Ｓ：０．００７％以下、ｔｏｔａｌ Ｎ：０．０
０３５％以下、残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなる
熱延板或いは鋳造薄板を、表面酸化物（スケール）が付
着したままの状態で板温度１５０℃以上の温度域で１．
２ｍｍ厚以下に圧延し、コイル状態で箱型焼鈍を行った
後、表面酸化物を除去し、１５０〜４５０℃で圧延し、
しかる後に再結晶と粒成長を目的とした焼鈍を施すこと
からなる磁束密度の良好な超高珪素電磁鋼板の製造方
法。

【００１３】重量比でＣ：０．００６％以下、Ｓｉ：
３．７〜７．１％、Ｓ：０．００７％以下、ｔｏｔａｌ
Ｎ：０．００３５％以下、残部：Ｆｅ及び不可避的不
純物からなる熱延板或いは鋳造薄板を、表面酸化物（ス
ケール）が付着したままの状態で板温度１５０℃以上の
温度域で０．６ｍｍ厚以下に圧延し、コイル状態で箱型
焼鈍を行った後、表面酸化物を除去し、４５０℃以下の
温度域で圧延し、しかる後に再結晶と粒成長を目的とし
た焼鈍を施すことからなる磁束密度の良好な超高珪素電
磁鋼板の製造方法。 コイル状態での箱型焼鈍工程の後、表面酸化物の除去
工程の前に板端部の割れ部分を除去することを目的とし
たサイド・トリムを行うことを特徴とする又は項記
載の磁束密度の良好な超高珪素電磁鋼板の製造方法。 箱型焼鈍後の圧延時の圧下率を３０〜８１％とするこ
とを特徴とする，又は項記載の磁束密度の良好な
超高珪素電磁鋼板の製造方法。

【００１４】以下、本発明を詳細に説明する。極めて脆
い超高珪素鋼板を工業的に量産するに際し、解決されね
ばならない第１の技術課題は、冷間圧延において材料
（ストリップ）に破断を生ぜしめないことである。第２
の技術課題は、ストリップに折れ、割れを生起せしめる
ことなく各種処理ラインに通板できるようにすることで
ある。先に述べた先行技術、例えば特開昭６１−１６６
９２３号公報に開示されている技術においては、繊維状
の金属組織にするために仕上熱間圧延を低い温度で行う
ことを要件にしているために、熱間圧延板が必然的に厚
くなる。本発明者等は各種処理ラインを安定して通板す
るためには板厚を薄くする必要があると考え、６．５％
Ｓｉ含有鋼板について、室温（約２５℃）で割れが発生
するまでの曲げ回数に及ぼす熱間圧延板の厚さと曲げ直
径の影響を調べた。図２にその結果を示す。なお、この
時の熱間圧延は板厚を薄く仕上げるために圧延温度を比
較的に高めとし、仕上熱間圧延開始温度を１０９０℃、
仕上熱間圧延終了温度を１０００℃で行った。

【００１５】この鋼板の金属組織は図１に示すように、
表面近傍は繊維伏組織にはならず等軸結晶組織をしてい
る。図２から明らかなように、ストリップ曲げ部の直径
が大きくなるほど、又熱間圧延板の板厚が薄くなるほど
割れが発生するまでの曲げ回数が増加する。曲げ直径を
大きくすることは、曲げ部を多数有する長大な処理ライ
ンのスペース（空間）を極めて大きなものとし、工場建
屋も必然的に大きなものを必要とし、設備コストの面で
問題となる。従来の一般的なストリップ処理設備におい
ては、多くの場合、２００ｍｍ程度である。かかる状況
に鑑み、本発明者等は超高珪素鋼ストリップの曲げ回数
≧３０回程度が確保され、設備的効率をも考慮して曲げ
部の直径：２００ｍｍ、板厚：１．２ｍｍの諸元でスト
リップを通板できるようにすることを目標にした。

【００１６】一方、熱間圧延板の板厚を薄くすると、熱
間圧延板の圧延形状（平坦度）が悪くなり、又圧延完了
後の走行中にストリップが上下にばたつき、安定した通
板が困難となる等の問題がある。従来の熱間圧延では
１．３ｍｍ前後の板厚が安定生産の限界である。ところ
で、通常の薄板製造プロセスにおいては、熱間圧延板は
酸洗によって表面のスケールを除去された後冷間圧延さ
れる。本発明者等は熱間圧延板をスケールのついたまま
直接に冷間圧延して板厚を薄くすることにより、その後
の酸洗ラインの通板を安定させることを考えた。

【００１７】そこで、表面にスケールが付着したままの
熱間圧延板を直接冷間圧延してみた。驚くべきことに、
材料温度をわずか１５０℃程度まで高めることによっ
て、Ｓｉを多く含む超高珪素鋼板の場合、スケールの破
砕、剥離を全く生じることなく冷間圧延ができた。従来
の知見によれば、例えば特公昭５９−２８９号公報、特
公昭６０−４０９２１号公報に開示されているように、
表面にスケールが付着したままの熱間圧延板を直接的に
冷間圧延すると、スケールが破砕、剥離して問題とな
り、これまで工業的量産規模でかかる冷間圧延は行われ
ていない。本発明者等は超高珪素含有熱間圧延板を１５
０℃を超える温度で圧延すると、表面のスケールが全く
剥離することなく圧延できるという画期的な現象を発見
した。以下、この知見について詳細に説明する。

【００１８】重量比で、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：６．
５２％、Ｍｎ：０．１６％、Ｐ：０．００５％、Ｓ：
０．００１％、ｔｏｔａｌ Ｎ：０．００１３％、残
部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなる５０ｋｇ鋼塊を１
２００℃に加熱し３５ｍｍ厚の粗熱間圧延板とし、これ
を再度加熱後、２．３ｍｍ厚の熱間圧延板にした（Ａコ
イル）。この時の仕上熱間圧延開始温度は１１００℃、
仕上温度は９８０℃であった。比較のため、仕上熱間圧
延を８００℃で開始し、完了温度を６９０℃で行った
（Ｂコイル）。この鋼板について、表面酸化物（スケー
ル）が付着したまま材料温度：１）室温（約２３℃）、
２）１５０℃、３）２７０℃、４）４４０℃で圧延し
た。この時の材料の割れ状況と表面酸化物の剥離程度を
表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】図３（ａ）に室温で圧延した鋼板の表面、
図３（ｂ）に２７０℃で圧延した表面を示す。冷間圧延
における材料の割れの発生に関して説明すると、表面酸
化物を付着したままでも、圧延温度に関しては室温で圧
延すると割れ発生は甚だしく、最終板厚に至る以前の途
中板厚の段階から圧延が不可能になった。しかし、圧延
温度を高くすると材料割れの発生もなく良好な圧延が可
能となった。表面酸化物の状況は、室温で圧延したもの
は表面酸化物の破砕、剥離が生じ、剥離したスケールが
圧延油に混入したり、圧延ロールに付着したりして圧延
材表面に傷を発生する等の問題を生じた。圧延温度を１
５０℃、２７０℃、４４０℃と高めていくと、表面酸化
物の破砕、剥離は全くなく、圧延は順調に行われた。こ
の超高珪素鋼板を３００℃前後の温度で圧延すれば、表
面、スケールを破砕、剥離することなく酸化物が付着し
たままで圧延できるという知見は全く知られておらず、
新規な知見である。

【００２１】以上のように、材料温度を１５０℃以上と
して冷間圧延すると、熱間圧延工程において歩留まり低
下を余儀なくされる苛酷な低温熱延を行わなくても、通
常の量産普通鋼熱間圧延条件で圧延した超高珪素鋼板で
も割れを発生することなく、安定した圧延が可能であ
る。しかも、本発明の冷間圧延条件によれば、材料の表
面酸化物（スケール）が付着したままでも、その剥離、
破砕がなく、問題なく圧延できることを見いだした。こ
のような比較的に低い温度での圧延でも、スケールを破
砕、剥離せしめることなく圧延できる詳細なメカニズム
は不明であるが、図４（ａ）に示す熱間圧延板の表面酸
化物の断面組織、図４（ｂ）に示す冷間圧延板の表面酸
化物の断面組織、図５（ａ）に示す熱間圧延板の表面酸
化物のＳＥＭ像、図５（ｂ）に示す冷間圧延板の表面酸
化物のＳＥＭ像から明らかなように、冷間圧延板の表面
酸化物は均一に、薄く延伸しており、割れもなく鋼板に
密着している。

【００２２】以上のごとくして、薄くなった鋼板は表面
酸化物の除去処理ラインを通板することができる。しか
しながら、時によって圧延で発生した鋼板の端部にある
耳割れ部から破断することがあった。そこで、本発明者
等は圧延した鋼板を展開することなく、コイル状態のま
まで箱型焼鈍を行って、鋼板を軟化させ、その後に端部
をトリミングして、耳割れ部を除去した。かくすること
によって、板破断することなく表面酸化物除去のための
連続酸洗ラインを通板できた。さらに、有利なことに磁
気特性的に見るとこの箱型焼鈍を行うことにより、磁化
特性（Ｂ_５０−Ｔで示す）が良好になることが見いださ
れた。以上のような新知見を組み合わせることにより安
定的な製造と合わせて、磁化特性の優れた超高珪素電磁
鋼板を量産工業化できる技術を発明した。

【００２３】ここで、本発明の特徴である表面酸化物を
付着したままの温間圧延と中間箱型焼鈍を挟んで二回の
圧延を行った超高珪素鋼板の磁気特性を説明する。重量
比で、Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：６．５２％、Ｍｎ：
０．１６％、Ｐ：０．００５％、Ｓ：０．００１％、ｔ
ｏｔａｌ Ｎ：０．００１３％、残部：Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる５０ｋｇ鋼塊を１２００℃に加熱し３
５ｍｍ厚の粗熱間圧延板とし、これを引き続き２．３ｍ
ｍ厚、１．８ｍｍ厚の熱間圧延板とした。この時の仕上
熱間圧延開始温度は１１２０℃、仕上終了温度は９８５
℃であった。この鋼板について、切板の単板で表面酸化
物が付着したまま２８０℃で２．３ｍｍ厚材は１．２ｍ
ｍと０．８０ｍｍ厚に、１．８ｍｍ厚材は０．５５ｍｍ
厚に圧延し、８００℃で１０ｈｒの箱型焼鈍をし、次い
で酸洗により表面酸化物を除去した。その後に、１５０
℃で圧下率約１０〜８９％の範囲で圧延した。そして、
８５０℃で６０ｓｅｃの連続焼鈍を行い、その後に有機
成分からなる絶縁皮膜をコーティングし、最終製品とし
た。

【００２４】なお、比較工程材として、熱間圧延板の表
面酸化物を酸洗で除去し、切板の単板とし、２８０℃で
圧下率約６１〜９０％の範囲で圧延し、８５０℃で６０
ｓｅｃの連続焼鈍を行い、有機成分からなる絶縁皮膜を
コーティングした。この時の磁束密度に及ぼす圧下率の
影響を、比較工程材の値と一緒に図７に示した。この値
から分かるように、二回圧延したものは、一回圧延材に
比べ磁束密度が優れている。圧延率が３０〜８１％の範
囲で特に良好な磁束密度が得られる。

【００２５】次に、本発明の構成条件を説明する。Ｃは
不純物として最終製品に残存すると、磁気特性を劣化さ
せるからできるだけ少ない方が良い。特に、Ｃ含有量が
０．００６％を超えると、製品の磁気特性を大きく劣化
させる。又、冷間圧延性（冷間圧延し易さ）の観点から
も、Ｃ含有量は少ない方が良い。Ｓｉは、本発明の目的
が磁歪の最小となる略６．５％Ｓｉ鉄の薄板製品を工業
的に量産し得るプロセスにあることから、６．５％を中
心に上下幅を持つ範囲内であれば良い。下限は従来市販
されていない珪素鋼板の範囲として３．７％とし可及的
に６．５％に近い量であることが本発明の目的に合う。
上限は７．１％である。Ｓｉ含有量が７．１％を超えて
も、冷間加工性が劣化するだけで、製品の磁気特性は良
くならない。

【００２６】Ｓは、含有量が少ないほど材料の冷間加工
性を良好ならしめる。又、Ｓが不純物として最終製品に
残存すると磁性を劣化させるから、この観点からもＳは
可及的に少ない方が良い。かかる理由から０．００７％
以下を制限範囲とする。Ｎは不純物として最終製品に残
存すると、製品の磁気特性を劣化させるからその含有量
は可及的に少ない方が良い。又、冷間圧延性の観点から
もＮ含有量は少ない方が良い。一般的な工業的精錬技術
で可能な０．００３５％を上限とした。上記以外の成分
については、特に限定せずＦｅ及び不可避的不純物とす
る。

【００２７】次に、本発明におけるプロセスについて説
明する。上記成分を含有する溶鋼は鋳造され、得られた
スラブは熱間圧延される。熱間圧延については特に限定
されない。一般的な量産普通鋼における熱間圧延条件、
例えば仕上熱間圧延開始温度：１０７０℃、仕上熱間終
了温度：９８０℃というように比較的高温での熱間圧延
で良い。このように本発明においては、材料が軟らかい
高温域で圧延して差し支えないので、形状（平坦性）の
良好な薄い熱間圧延板を製造することができる。

【００２８】溶鋼の鋳造条件については、本発明におい
ては特に限定されない。一般的な連続鋳造プロセスを採
用することができる。一方、最近その実用化技術が開発
されつつある薄板鋳造法、即ち、溶鋼を直接的に２．０
ｍｍ前後の薄帯に連続鋳造し、熱間圧延を省略或いは形
状矯正程度の軽圧下圧延を施し、冷間圧延素材とする鋳
造プロセスによって得られた鋳造薄板も、本発明におけ
る冷間圧延素材とすることができる。薄帯鋳造法によっ
て得られた薄帯は、等軸粒からなっており、熱間圧延に
よって得られた鋼板に比し結晶粒が大きく、冷間圧延性
が若干劣る。

【００２９】熱間圧延板或いは鋳造薄帯は、表面酸化物
が付着したままの状態で１５０℃以上の範囲で温間圧延
される。この時の圧延板厚が１．２ｍｍ以下であると、
その後の表面酸化物の除去ラインを通板する際に板割れ
もなく安定して処理できるので、本発明の限定範囲とし
た。ところで、従来から一般的に圧延については、その
圧延温度が再結晶温度以上である場合を熱間圧延、室温
で行う場合を冷間圧延、その両者の中間で行う場合を温
間圧延とされており、本発明でもこの定義を踏襲する
と、温間圧延が磁気特性的には望ましい。又、圧延温度
が高くなると表面酸化物が地鉄に食い込み、除去後の地
鉄表面が荒れることからも、圧延温度は最低限で良い。
しかしながら、本発明の狙いとする本質からは直接はず
れるので限定はしない。

【００３０】以下に、圧延温度と酸洗後の地鉄表面粗度
との関係を示す図８の結果からも分かるように、７２０
℃を超える温度で表面酸化物を付着したまま圧延した場
合、表面酸化物が板母材に食い込み、その後の酸洗の効
率が悪く、又板表面粗度が粗くなる。これは温度が略７
２０℃で表面酸化物の硬さが母材の硬度と同じになった
ため、表面酸化物が母材中に食い込んだために、酸洗効
率が悪くなり表面粗度が粗くなったと理解できる。

【００３１】圧延が完了した鋼板はコイル状態のまま箱
型焼鈍を行い、再結晶と粒成長を生じさせ軟化させる。
この時の再結晶させるに必要な７２０℃を下限、又鋼板
が焼き付かない８５０℃を上限温度とする。焼鈍時間は
できるだけ短い方が生産効率が良い。所期の温度に１０
分もあれば再結晶に充分である。その後に表面酸化物を
除去するために、連続処理ラインを通板するわけである
が、圧延時に鋼板端部に大きな割れを生じている場合
は、この処理ラインを通板する前段階で割れ除去のため
のサイド・トリムを行う必要がある。しかし、小さな割
れで通板に問題のない場合は表面酸化物の除去後に、サ
イド・トリムを行い、その後の安定した冷間圧延の実行
に備えることも可能である。

【００３２】なお、表面酸化物の処理法として、酸洗
法、機械的に研削する方法、熱的に除去する方法等が採
用できるが、高い生産性から酸洗法が有利である。この
表面酸化物を除去した後に、最終製品板厚まで冷間圧延
される。１５０〜４５０℃の温度域にすると、圧延速度
を上げても割れの発生がなく、生産効率が上がり工業生
産としては望ましい。しかし、圧延速度を慎重に、ゆっ
くり行えば必ずしも圧延温度を上げることは必須ではな
い。特に、一次圧延時の板厚を０．６０ｍｍ以下にして
おけば圧延は容易になり、圧延温度を高くすることの効
果は少ない。

【００３３】又、二次圧延率が３０〜８１％の範囲では
磁束密度が高くなるので、最終製品厚みによって、この
一次圧延後の板厚を選択し、併せて圧延容易性を考慮し
て最終的な一次圧延後の板厚を決めることが最適であ
る。最終焼鈍は再結晶と粒成長を目的としており、温度
として８００〜１０００℃で、時間として温度が低い時
は長く、温度が高い時は短くなり、１０〜１２０ｓｅｃ
程度が採用される。最終焼鈍の終わった板は場合によっ
ては、絶縁を主目的としたコーティングを行い製品とす
る。

【００３４】

【実施例】Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：６．４９％、Ｍ
ｎ：０．１６％、Ｐ：０．００７％、Ｓ：０．００１
％、Ｎ：０．００１８％、残部：Ｆｅ及び不可避的不純
物を含む溶鋼を連続鋳造片とし、１２００℃で加熱後、
３０ｍｍの粗熱延板とし、仕上熱延開始温度１１１０
℃、仕上熱延完了温度１０２０℃で１．７５ｍｍ厚に熱
延した。その後、表面酸化物の付着した状態で３２０℃
で圧延した。その時の圧延板厚は１．５０ｍｍ、０．８
０ｍｍ、０．５５ｍｍの３種類行った。いずれの場合
も、表面酸化物の剥離もなく、板破断もなく圧延でき
た。

【００３５】その後、７７０℃の炉温で１５時間の焼鈍
を行った。その焼鈍板を連続酸洗ラインを通板した。板
厚１．５ｍｍ厚の板はラインの最初の直径２００ｍｍの
曲げ部で破断し、通板が不可能であった。０．８０ｍｍ
と０．５５ｍｍ厚の板はほぼ順調に通板できたが、板端
部に圧延時に生じた割れが存在した箇所から破断した。
そこで、ライン通板前にその不良部をトリミングした結
果、安定して酸洗ラインの通板ができた。

【００３６】その後、約７０℃と２１０℃で０．２３ｍ
ｍ厚と０．３０ｍｍ厚を目標に圧延を開始した。圧延温
度２１０℃の場合はほぼ問題なく圧延できた。７０℃の
圧延温度の場合に、板厚０．８０ｍｍの板は圧延の加速
時に板破断を起こし、安定した作業ができなかった。板
厚０．５５ｍｍの板は圧延効率は落ちるが、圧延速度を
遅くすれば圧延可能であった。この圧延完了した板は、
圧延油を洗浄の後に、８２０℃で０．２３ｍｍ厚材は４
０ｓｅｃ、０．３０ｍｍ厚材は６０ｓｅｃの焼鈍を行
い、有機成分を主とした絶縁コーティングを５５０℃で
焼き付け最終製品とした。この時の磁気特性を表２に示
す。

【００３７】

【表２】

【００３８】製品の磁束密度は非常に良好であった。鉄
損については、最終焼鈍温度を高くすればさらに改良さ
れる。なお、測定は縦、横半数ずつのエプスタイン試料
によった。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、極めて脆く冷間圧延に
おける材料割れ、処理ラインに通板する時の曲げ部にお
ける材料折損、割れを惹起するために工業的量産が困難
であった略６．５％Ｓｉ含有鋼を、熱間圧延条件に厳し
い条件を付けることなく冷間圧延可能にするとともに、
従来電磁鋼板製造のために一般的に用いられている処理
ラインで工業的に量産できる。又、得られた製品は磁束
密度が高く、鉄損が低い、極めて優れた磁気特性であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の量産普通鋼における熱間圧延条件である
仕上熱間圧延開始温度：１０９０℃、仕上熱間圧延終了
温度：１０００℃として熱間圧延した熱間圧延板の厚さ
方向における結晶組織を示す顕微鏡写真である。

【図２】超高珪素鋼熱間圧延板の厚さと、処理ラインに
おける曲げ部で材料に折損或いは割れが発生するまでの
曲げ回数の関係を、曲げ部直径水準別に示す図表であ
る。

【図３】（ａ）は、従来の量産普通鋼における熱間圧延
条件で圧延した超高珪素鋼板ストリップを表面酸化物
（スケール）が付着したままの状態で、室温で圧延した
時のストリップ表面性状を示す写真である。（ｂ）は、
従来の量産普通鋼における熱間圧延条件で圧延した超高
珪素鋼板ストリップを表面酸化物（スケール）が付着し
たままの伏態で、材料温度を２７０℃として圧延して得
られた冷間圧延板の表面性状を示す写真である。

【図４】（ａ）は、熱間圧延板の表面酸化物（スケー
ル）の断面組織を示す写真である。（ｂ）は、本発明に
よる方法によって冷間圧延された超高珪素鋼板の表面酸
化物（スケール）の断面組織を示す写真である。

【図５】（ａ）は、熱間圧延板の表面酸化物（スケー
ル）のＳＥＭ像を示す写真である。（ｂ）は本発明によ
る方法によって冷間圧延された超高珪素鋼板の表面酸化
物（スケール）のＳＥＭ像を示す写真である。

【図６】溶鋼から鋳造によって直接的に得られたストリ
ップの断面の結晶組織を示す写真である。

【図７】磁束密度に及ぼす最終冷延圧下率の影響を示す
図表である。

【図８】熱延板を表面酸化物（スケール）付きで圧延し
た後に、酸洗した鋼板表面粗度（Ｒ_ａ，Ｒ_ｍａｘ）に及
ぼす圧延温度の影響を示す図表である。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−227717（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C21D 8/12 C21D 9/46 501 C22C 38/00 - 38/60 B21B 3/02 H01F 1/16

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比で Ｃ ：０．００６％以下、 Ｓｉ：３．７〜７．１％、 Ｓ ：０．００７％以下、 ｔｏｔａｌ Ｎ：０．００３５％以下、 残部：Ｆｅ及び不可避的不純物からなる熱延板或いは鋳
   造薄板を、表面酸化物（スケール）が付着したままの状
   態で板温度１５０℃以上の温度域で１．２ｍｍ厚以下に
   圧延し、コイル状態で箱型焼鈍を行った後、表面酸化物
   を除去し、１５０〜４５０℃で圧延し、しかる後に再結
   晶と粒成長を目的とした焼鈍を施すことからなる磁束密
   度の良好な超高珪素電磁鋼板の製造方法。
2. 【請求項２】 表面酸化物（スケール）が付着したまま
   の状態で板温度１５０℃以上の温度域で０．６ｍｍ厚以
   下に圧延し、コイル状態で箱型焼鈍を行った後、表面酸
   化物を除去し、４５０℃以下の温度域で圧延し、しかる
   後に再結晶と粒成長を目的とした焼鈍を施すことからな
   る請求項１記載の磁束密度の良好な超高珪素電磁鋼板の
   製造方法。
3. 【請求項３】 コイル状態での箱型焼鈍工程の後、表面
   酸化物の除去工程の前に板端部の割れ部分を除去するサ
   イド・トリムを行う請求項１又は２記載の磁束密度の良
   好な超高珪素電磁鋼板の製造方法。
4. 【請求項４】 箱型焼鈍後の圧延時の圧下率を３０〜８
   １％とする請求項１，２又は３記載の磁束密度の良好な
   超高珪素電磁鋼板の製造方法。