JP7276502B2 - 方向性電磁鋼板の製造方法及び設備列 - Google Patents
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Description
本発明は、方向性電磁鋼板の製造方法及び設備列に関する。
方向性電磁鋼板は、鉄の磁化容易軸である＜００１＞方位を鋼板の圧延方向に高度に集積した結晶組織(ゴス方位)を有する磁気特性に優れた鋼板である。
このような高い方位集積度を実現するために、例えば、特許文献１では、冷間圧延中に鋼板を低温で熱処理(時効処理)する方法が提案されている。
特許文献２では、熱延板焼鈍又は仕上げ冷間圧延(最終冷間圧延)前焼鈍時の冷却速度を30℃/s以上とし、さらに仕上げ冷間圧延中に鋼板温度150～300℃で2分間以上のパス間時効処理を2回以上行う技術が開示されている。
特許文献３では、冷間圧延中に鋼板温度を高温とする(温間圧延)手段が提案されている。
このような高い方位集積度を実現するために、例えば、特許文献１では、冷間圧延中に鋼板を低温で熱処理(時効処理)する方法が提案されている。
特許文献２では、熱延板焼鈍又は仕上げ冷間圧延(最終冷間圧延)前焼鈍時の冷却速度を30℃/s以上とし、さらに仕上げ冷間圧延中に鋼板温度150～300℃で2分間以上のパス間時効処理を2回以上行う技術が開示されている。
特許文献３では、冷間圧延中に鋼板温度を高温とする(温間圧延)手段が提案されている。
こうした種々の技術は、冷間圧延中、あるいは冷間圧延のパス間で鋼板を適正な温度に保つことにより、圧延で導入された転位上に固溶元素である炭素Cや窒素Nを固着させ、転位の移動を抑制し、せん断変形を起こさせて圧延集合組織を改善させる技術である。こうした技術を適用することにより、一般的には冷間圧延後の一次再結晶集合組織において、γファイバー（｛１１１｝＜１１２＞）と呼ばれる（１１１）繊維組織を低減させ、ゴス方位の存在頻度を高める効果が得られる。このような方向性電磁鋼板は、Siが4.5mass%以下で、インヒビターと呼ばれるMnS、MnSe、AlNなどが形成される成分系とし、インヒビターを利用して二次再結晶を発現させる方法により製造される。
これに対して、特許文献４では、インヒビターを形成する成分を含有させなくても二次再結晶を発現できる技術(インヒビターレス法)が提案されている。
インヒビターレス法は、より高純度化した鋼を利用し、テクスチャー(集合組織)制御によって二次再結晶を発現させる方法である。この方法では、高温の鋼スラブ加熱が不要となり、低コストによる製造が可能になるが、一方でインヒビターによる二次再結晶促進効果が得られないため、その集合組織の作りこみには、より繊細な制御が必要とされる。特に圧下率が80％以上の冷間圧延工程を伴う製造方法では、その圧延工程の条件の違いによって、特性は大幅な影響を受け得る。
圧延工程の条件の中でも、圧延速度の変動は大きな影響を及ぼし、パス間時効の効果や温間圧延の効果が一定とならず、同一コイル内で安定した磁気特性が得られないことの原因となっている。圧延速度の変動の抑制は、かかる原因を取り除くための手段ではあるが、例えば、タンデム圧延機を使用した場合、先行コイルと後行コイルを溶接を利用して連結させる作業等のため、通常、圧延速度の減速が行われる。そのため、圧延速度の変動を完全になくすことは困難である。
本発明の目的は、同一コイル内で安定した磁気特性を有する方向性電磁鋼板の製造方法を、当該方法に使用することができる設備列とともに提供することにある。
本発明者らは、鋭意検討を行い、冷間圧延における圧延速度と鋼板温度を関連付けることにより、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
通常、圧延時の鋼板の温度は、圧下による加工発熱によって上昇するが、それと同時に鋼板と接しているロールによる抜熱が生じるため、ロールバイト間を通り過ぎた後の鋼板温度は、ロール抜熱分低下することになる。圧延時の圧下量は、圧延速度に関わらず同じであるため、圧延速度が低下しても、加工発熱は同じだけ発生するが、速度低下によりロールと接触している時間が長くなるので、ロール抜熱量は増加する。そのため、圧延速度が低下した部分では、圧延速度が保たれた部分に比べて、圧下後の鋼板温度が低くなり、このことは、鋼板の集合組織の均一性を損ない、最終製品における鉄損特性をばらつかせる要因となり得る。
本発明の製造方法は、圧延速度の変動の影響が大きい、圧下率が80%以上である冷間圧延において、圧延速度をあらかじめ設定した圧延速度の設定値R0（mpm）に対して半分以下に変動させても、鋼板温度を特定の条件を満たすようにすることで、同一コイル内の集合組織の変動を抑制し、二次再結晶挙動を安定化させるものである。
また、本発明の設備列は、加熱装置及び冷間圧延機をこの順に備え、加熱装置による加熱が冷間圧延機の圧延速度に連動して変動するものであり、この設備列を使用することにより、圧延速度をあらかじめ設定した圧延速度の設定値R0（mpm）に対して半分以下に変動させても、鋼板温度を特定の条件を満たすようにすることができる。
本発明の要旨は、以下のとおりである。
［１］質量%で、
C:0.01～0.10%、
Si:2.0～4.5%、
Mn:0.01～0.5%、
Al:0.0100%未満、
S:0.0070%以下、
Se:0.0070%以下、
N:0.0050%以下及び
O:0.0050%以下を含有し、
残部がFe及び不可避的不純物の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とし、前記熱延板焼鈍板に１回又は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施して最終板厚の冷延板とし、前記冷延板に一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施すことを含む、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記冷間圧延は、少なくとも1回の圧下率が80%以上であり、かつ圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たす冷間圧延を含む、方向性電磁鋼板の製造方法。
［２］冷間圧延をタンデム圧延機で行う、上記［１］の方向性電磁鋼板の製造方法。
［３］前記タンデム圧延機の入側で熱延板焼鈍板を加熱することにより、圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすようにする、上記［２］記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
［４］鋼スラブが、さらに、質量％で、
Ni：0.005～1.50％、
Sn：0.01～0.50％、
Sb：0.005～0.50％、
Cu：0.01～0.50％、
Mo：0.01～0.50％、
P：0.0050～0.50％
Cr：0.01～1.50％、
Nb：0.0005～0.0200％、
B：0.0005～0.0200％及び
Bi：0.0005～0.0200％
からなる群より選ばれる１種又は２種以上を含有する、上記［１］～［３］のいずれかの方向性電磁鋼板の製造方法。
［５］加熱装置及び冷間圧延機をこの順に備えた設備列であって、前記加熱装置による加熱が、前記冷間圧延機の圧延速度に連動して変動する、設備列。
［６］前記加熱装置の加熱が、前記冷間圧延機の圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすように、前記冷間圧延機の圧延速度に連動して変動する、上記［５］の設備列。
［７］加熱装置が、誘導加熱、通電加熱又は赤外加熱のいずれかの加熱方式を利用する、上記［５］又は［６］に記載の設備列。
［１］質量%で、
C:0.01～0.10%、
Si:2.0～4.5%、
Mn:0.01～0.5%、
Al:0.0100%未満、
S:0.0070%以下、
Se:0.0070%以下、
N:0.0050%以下及び
O:0.0050%以下を含有し、
残部がFe及び不可避的不純物の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とし、前記熱延板焼鈍板に１回又は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施して最終板厚の冷延板とし、前記冷延板に一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施すことを含む、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記冷間圧延は、少なくとも1回の圧下率が80%以上であり、かつ圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たす冷間圧延を含む、方向性電磁鋼板の製造方法。
［２］冷間圧延をタンデム圧延機で行う、上記［１］の方向性電磁鋼板の製造方法。
［３］前記タンデム圧延機の入側で熱延板焼鈍板を加熱することにより、圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすようにする、上記［２］記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
［４］鋼スラブが、さらに、質量％で、
Ni：0.005～1.50％、
Sn：0.01～0.50％、
Sb：0.005～0.50％、
Cu：0.01～0.50％、
Mo：0.01～0.50％、
P：0.0050～0.50％
Cr：0.01～1.50％、
Nb：0.0005～0.0200％、
B：0.0005～0.0200％及び
Bi：0.0005～0.0200％
からなる群より選ばれる１種又は２種以上を含有する、上記［１］～［３］のいずれかの方向性電磁鋼板の製造方法。
［５］加熱装置及び冷間圧延機をこの順に備えた設備列であって、前記加熱装置による加熱が、前記冷間圧延機の圧延速度に連動して変動する、設備列。
［６］前記加熱装置の加熱が、前記冷間圧延機の圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすように、前記冷間圧延機の圧延速度に連動して変動する、上記［５］の設備列。
［７］加熱装置が、誘導加熱、通電加熱又は赤外加熱のいずれかの加熱方式を利用する、上記［５］又は［６］に記載の設備列。
本発明によれば、同一コイル内で安定した磁気特性を有する方向性電磁鋼板の製造方法が提供される。本発明の製造方法は、本発明の設備列を用いて実施することができる。
以下、本発明を詳細に説明する。
＜鋼スラブ＞
本発明の製造方法で使用する鋼スラブは、公知の製造方法によって、製造されたものであることができ、製造方法としては、例えば製鋼－連続鋳造、造塊－分塊圧延等が挙げられる。
＜鋼スラブ＞
本発明の製造方法で使用する鋼スラブは、公知の製造方法によって、製造されたものであることができ、製造方法としては、例えば製鋼－連続鋳造、造塊－分塊圧延等が挙げられる。
鋼スラブの成分組成は以下のとおりである。ここで、成分組成に関する「%」表示は、特に断らない限り「質量％」を意味する。
C:0.01～0.10%、
Cは圧延集合組織改善のために必要な元素である。0.01%未満では集合組織改善に必要な微細炭化物の量が少なく十分な効果が得られず、また、0.10%超では脱炭が困難となる。
Cは圧延集合組織改善のために必要な元素である。0.01%未満では集合組織改善に必要な微細炭化物の量が少なく十分な効果が得られず、また、0.10%超では脱炭が困難となる。
Si:2.0～4.5%、
Siは電気抵抗を高めることで鉄損を改善する元素である。2.0％未満ではこの効果に乏しく、また、4.5％超では冷間圧延が著しく困難になる。
Siは電気抵抗を高めることで鉄損を改善する元素である。2.0％未満ではこの効果に乏しく、また、4.5％超では冷間圧延が著しく困難になる。
Mn:0.01～0.5%、
Mnは熱間加工性を向上させる点で有用な元素である。0.01%未満ではこの効果に乏しく、また、0.5％超では一次再結晶集合組織が劣化し、Goss方位に高度に集積した二次再結晶粒を得るのが難しくなる。
Mnは熱間加工性を向上させる点で有用な元素である。0.01%未満ではこの効果に乏しく、また、0.5％超では一次再結晶集合組織が劣化し、Goss方位に高度に集積した二次再結晶粒を得るのが難しくなる。
Al:0.0100%未満、S:0.0070%以下、Se:0.0070%以下、
本発明の製造方法はインヒビターレス法であり、インヒビター形成元素であるAl、S、Seは、それぞれ、Al：0.0100%未満、S:0.0070%以下、Se:0.0070%以下に抑制される。Al、S、Seが過剰に存在すると、鋼スラブ加熱によって粗大化したAlN、MnS、MnSe等が一次再結晶組織を不均一にし、二次再結晶が困難となる。Al、S、Seの量は、それぞれ、Al：0.0050%以下、S：0.0050%以下、Se：0.0050%以下が好ましい。Al、S、Seの量は、それぞれ0%でもよい。
本発明の製造方法はインヒビターレス法であり、インヒビター形成元素であるAl、S、Seは、それぞれ、Al：0.0100%未満、S:0.0070%以下、Se:0.0070%以下に抑制される。Al、S、Seが過剰に存在すると、鋼スラブ加熱によって粗大化したAlN、MnS、MnSe等が一次再結晶組織を不均一にし、二次再結晶が困難となる。Al、S、Seの量は、それぞれ、Al：0.0050%以下、S：0.0050%以下、Se：0.0050%以下が好ましい。Al、S、Seの量は、それぞれ0%でもよい。
N:0.0050%以下
Nは、インヒビターとしての作用を防止し、純化焼鈍後にSi窒化物の生成を防止するために、0.0050%以下に抑制される。Nの量は0%でもよい。
Nは、インヒビターとしての作用を防止し、純化焼鈍後にSi窒化物の生成を防止するために、0.0050%以下に抑制される。Nの量は0%でもよい。
O:0.0050%以下
Oは、インヒビター形成元素とされることもあり、0.0050%超では粗大な酸化物に起因して二次再結晶を困難にするため、0.0050%以下に抑制される。0の量は0%でもよい。
Oは、インヒビター形成元素とされることもあり、0.0050%超では粗大な酸化物に起因して二次再結晶を困難にするため、0.0050%以下に抑制される。0の量は0%でもよい。
以上、鋼スラブの必須成分及び抑制成分について説明したが、鋼スラブは、以下の元素から選ばれる１種又は２種以上を適宜含有することができる。
Ni：0.005～1.50％
Niは、熱延板組織の均一性を高めることにより、磁気特性を改善する働きがある。Niを含有させる場合、十分な添加効果を得る点から、0.005％以上とすることができ、また、二次再結晶の不安定化により磁気特性が劣化することを回避するため、1.50％以下とすることができる。
Niは、熱延板組織の均一性を高めることにより、磁気特性を改善する働きがある。Niを含有させる場合、十分な添加効果を得る点から、0.005％以上とすることができ、また、二次再結晶の不安定化により磁気特性が劣化することを回避するため、1.50％以下とすることができる。
Sn：0.01～0.50％、Sb：0.005～0.50％、Cu：0.01～0.50％、Mo：0.01～0.50％、Ｐ：0.0050～0.50％、Cr：0.01～1.50％、Nb：0.0005～0.0200％、B：0.0005～0.0200％、Bi：0.0005～0.0200％
これらの元素はいずれも、鉄損の改善に有効に寄与する。これらの元素を含有させる場合、十分な添加効果を得る点から、それぞれの下限値以上で含有させることができ、また、二次再結晶粒を十分に発達させる点から、それぞれの上限値以下で含有させることができる。中でも、Sn、Sb、Cu、Nb、B、Biは補助インヒビターとみなされることもある元素であり、上限値を超えて含有させることは好ましくない。
これらの元素はいずれも、鉄損の改善に有効に寄与する。これらの元素を含有させる場合、十分な添加効果を得る点から、それぞれの下限値以上で含有させることができ、また、二次再結晶粒を十分に発達させる点から、それぞれの上限値以下で含有させることができる。中でも、Sn、Sb、Cu、Nb、B、Biは補助インヒビターとみなされることもある元素であり、上限値を超えて含有させることは好ましくない。
鋼スラブの成分組成の残部は、Fe及び不可避的不純物である。
＜製造工程＞
本発明の製造方法は、上記の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とし、前記熱延板焼鈍板に１回又は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施して最終板厚の冷延板とし、前記冷延板に一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施すことを含む。冷間圧延の前に酸洗を施してもよい。
本発明の製造方法は、上記の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とし、前記熱延板焼鈍板に１回又は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施して最終板厚の冷延板とし、前記冷延板に一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施すことを含む。冷間圧延の前に酸洗を施してもよい。
上記の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とする。鋼スラブは、例えば1050℃以上1300℃未満の温度に加熱した後、熱間圧延することができる。本発明における鋼スラブは、インヒビター成分が抑制されているので、完全固溶させるため、1300℃以上の高温処理に付す必要がない。1300℃以上に加熱すると、結晶組織が大きくなりすぎて、ヘゲと呼ばれる欠陥の原因になる可能性があるため、加熱は1300℃未満であることが好ましい。鋼スラブの円滑な圧延の点から、1050℃以上に加熱することが好ましい。
それ以外の熱間圧延条件は特に限定されず、公知の条件を適用することができる。
それ以外の熱間圧延条件は特に限定されず、公知の条件を適用することができる。
得られた熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とするが、その際、焼鈍条件は特に限定されず、公知の条件を適用することができる。
得られた熱延板に熱延板焼鈍を施した後、冷間圧延を行なう。冷間圧延は、１回でも、中間焼鈍を挟み２回以上行ってもよい。ただし、少なくとも１回の冷間圧延において、80％以上の圧下率となる圧延を行う。圧下率80％以上の圧延は、集合組織の集積度を高め、磁気特性に有利な組織を作りこむことができる点で有利であるが、圧延速度の変動による影響が大きい。本発明によれば、この影響は減じられ、圧下率が80%以上である冷間圧延を含む製造方法において、同一コイル内で安定した磁気特性を有する方向性電磁鋼板が得られる。
通常、冷間圧延の圧延速度は、生産量、圧延機の能力等の諸条件を勘案して、事前に設定される。同一コイル内では、原則として、あらかじめ設定した圧延速度が適用されるが、冷間圧延に付されるコイルの形状不良、エッジ部分の耳割れ、熱延工程でのヘゲ欠陥などによって、長手方向に圧延速度を減速せざるを得ない場合がある。また、冷間圧延にタンデム圧延機を使用した場合、先行コイルと後行コイルを溶接させる作業等のため、圧延速度の減速が行われる。そのため、あらかじめ設定した圧延速度の設定値R0（mpm）に対して、実際の圧延速度は変動し得、上記のような状況においては、測定値はR0の半分以下の速度になり得る。あらかじめ設定した圧延速度の設定値R0（mpm）が適用されるコイルの部分を「定常部」、圧延速度が設定値R0（mpm）の半分以下の速度に低下するコイルの部分を「減速部」ともいう。溶接による減速部は、通常、コイル全長に対し、両端からそれぞれ５～２０％の部分であり、それ以外については、コイルの形状不良等の特段の事情がなければ、あらかじめ設定した圧延速度の設定値R0（mpm）を適用し得る。
本発明の製造方法は、定常部の鋼板温度T0（℃）と、減速部の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすことで、同一コイル内の集合組織の変動を抑制し、二次再結晶挙動を安定化させるものである。
同一コイル内の集合組織の均一化の点からは、好ましくは
式：T1≧T0＋15℃ （１’）
を満たすこととする。
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たすことで、同一コイル内の集合組織の変動を抑制し、二次再結晶挙動を安定化させるものである。
同一コイル内の集合組織の均一化の点からは、好ましくは
式：T1≧T0＋15℃ （１’）
を満たすこととする。
T1（℃）の上限は、特に限定されず、適宜、設定することができる。例えば、圧延油を使用する場合は、圧延油の性能を十分に発揮できる温度であればよく、上限は、例えば265℃以下とすることができる。
T1（℃）は、上記式（１）を満たし、かつT0＋100℃以下であることができる。
T1（℃）は、上記式（１）を満たし、かつT0＋100℃以下であることができる。
圧延速度は、圧延工程の任意の位置を想定したものであることができ、例えば、圧延機の出側の速度であることができる。この場合、圧延速度の設定値R0（mpm）は、特に限定されず、例えば、200（mpm）以上とすることができ、好ましくは600（mpm）以上である。上限は設備によって異なるが、圧延速度の増加は変形抵抗の増加も促進するため、好ましくは2000（mpm）以下である。
減速部の圧延速度は、設定値と同様の位置での速度である。減速部は設定値R0（mpm）の半分（0.5×R0）以下の速度に低下する部分であり、通常、0.1×R0（mpm）以上0.5×R0（mpm）以下である。
減速部の圧延速度は、設定値と同様の位置での速度である。減速部は設定値R0（mpm）の半分（0.5×R0）以下の速度に低下する部分であり、通常、0.1×R0（mpm）以上0.5×R0（mpm）以下である。
定常部の圧延速度は、圧延速度の設定値R0（mpm）のとおりであるが、±10％程度の幅は許容され得るものとする。圧延速度が設定値R0（mpm）とは、圧延速度の測定値がR0（mpm）±0.1×R0（mpm）となる場合を包含する。
鋼板温度は、圧延工程の任意の位置を想定したものであることができ、例えば、圧延機入側の温度であることができ、圧延機入側に加熱装置を備える圧延機にあっては、加熱装置の出側である。安定した制御の点から、加熱装置を出た直後の鋼板温度とすることが好ましい。定常部の鋼板温度であるT0は、鋼スラブの組成や所望の鋼板の特性等に応じて、適宜、設定することができ、例えば、20℃以上とすることができ、好ましくは50℃以上であり、また、上限は、適宜設定することができる。例えば、圧延油を使用する場合、圧延油の性能を十分に発揮できる温度を考慮して上限を設定することができ、圧延油の種類によって異なり得る。上限は、例えば250℃以下とすることができ、好ましくは150℃以下である。
定常部から減速部、減速部から定常部に移行する間等の圧延速度が加速又は減速している間は、上記式（１）及び（１’）は適用されないものとする。
本発明の製造方法は、加熱装置及び冷間圧延機をこの順に備えた設備列であって、加熱装置による加熱が、冷間圧延機の圧延速度に連動して変動する、設備列を用いることによって行うことができる。
ここで圧延速度に連動して変動する加熱装置による加熱は、圧延速度の変更に合わせ、上記（１）及び（１’）を満たすよう行われればよく、加熱は、速度変更に伴う加熱装置の出力の変化分を考慮して実行することができる。通常は、圧延速度の低下と加熱装置の出力増加、圧延速度の上昇と加熱装置の出力低下（出力オフも含む）を連動させる。圧延速度が所定の数値を下回ったら、加熱装置の出力を増加、あるいは圧力速度が所定の数値を上回ったら、加熱装置の出力が低下又はオフすることも含む。加熱装置の仕様等によっては、圧延速度差が非常に大きくなり、「減速部」での加熱時間が極端に長時間化し得るため、むしろ加熱装置の出力を低下させ、T1の温度を制御する必要性も生じ得る。T1の温度は圧延油の性能が保たれる範囲内とすることが好ましい。これらの制御は、圧延速度の変動が加熱装置出力制御へ反映される機構により行われることが好ましい。
加熱装置の加熱方式は、特に限定されないが、短時間での昇温が可能であり、圧延速度との同期が容易である点から誘導加熱、通電加熱、赤外加熱等の加熱方式が好ましい。
圧延速度が低下した際の鋼板温度の低温化現象は、どのような圧延機を用いても本質的に同様の状態となるが、タンデム圧延機のようにパス間の時効時間が短く、時効による温間圧延の効果を得にくい圧延を行う際に、より集合組織への影響が大きくなる傾向がある。そのため、本発明の製造方法は、冷間圧延をタンデム圧延機により行う場合、有利である。
タンデム圧延機については、最初のスタンドの直前に加熱装置が配されていることが好ましい。最初のスタンドの直前に加熱を行うと、加熱の影響が圧延中の全スタンドに及び、途中のスタンド間で加熱を行うよりも、高い効率で集合組織の改善を図ることができるためである。
得られた最終板厚の冷延板（「最終冷延板」ともいう。）に、一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施して、方向性電磁鋼板を得る。最終冷延板に一次再結晶焼鈍を施した後、鋼板の表面に焼鈍分離剤を塗布した後、二次再結晶焼鈍を行うことができる。
一次再結晶焼鈍は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。焼鈍分離剤は、特に限定されず、公知の焼鈍分離剤を使用することができる。例えば、マグネシアを主剤とし、必要に応じてTiO2などの添加剤を添加した水スラリーを使用することができる。シリカ、アルミナなどを含む焼鈍分離剤も使用することができる。
二次再結晶焼鈍は、特に限定されず、公知の方法で行うことができる。マグネシアを主剤とする分離剤を用いた場合、二次再結晶と共にフォルステライトを主とする被膜が形成される。二次再結晶焼鈍後にフォルステライトを主とする被膜が形成されない場合は、新たに被膜を形成する処理や、表面を平滑化する処理などの種々の追加工程を行ってもよい。張力を有する絶縁被膜を形成する場合、絶縁被膜の種類は、特に限定されず、公知の絶縁被膜のいずれも使用することができ、リン酸塩-クロム酸-コロイダルシリカを含有する塗布液を鋼板に塗布し、800℃程度で焼き付ける方法が好適である。これらの方法については、例えば、特開昭50-79442公報、特開昭48-39338公報を参照することができる。また、平坦化焼鈍により、鋼板の形状を整えってもよく、さらには絶縁被膜の焼付けを兼ねた平坦化焼鈍を行なってもよい。
［実施例１］
質量％で、C:0.04％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al:0.005％、Sb：0.01％及びS、Se、N、Oをそれぞれ50ppm以下にまで低減させ、残部Fe及び不可避的不純物よりなる鋼スラブを1180℃に加熱し、熱間圧延により2.0mmの熱延コイルとした後、1050℃50秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径300mmφ、4スタンド）を用いて板厚0.23mmまで圧下し、冷延板とした。
この際、圧延速度の設定速度は350mpmであり（定常部）、先尾端では圧延速度を100mpmに低下させた（減速部）。先尾端は、コイルの長手方向の全長1800mに対して、両端からそれぞれ200mの部分である。
冷間圧延においては、圧延機初パス入側に誘導加熱装置を配した圧延機を使用し、圧延速度の変更に合わせ、誘導加熱装置への出力を変更し、鋼板温度を制御した。ここで、鋼板温度は加熱装置を出た直後の温度である。具体的には、減速部では、誘導加熱装置により積極的な加熱を行うことにより鋼板温度を50℃とした。一方、定常部は室温（25℃）で圧延を行った。
質量％で、C:0.04％、Si：3.2％、Mn：0.05％、Al:0.005％、Sb：0.01％及びS、Se、N、Oをそれぞれ50ppm以下にまで低減させ、残部Fe及び不可避的不純物よりなる鋼スラブを1180℃に加熱し、熱間圧延により2.0mmの熱延コイルとした後、1050℃50秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径300mmφ、4スタンド）を用いて板厚0.23mmまで圧下し、冷延板とした。
この際、圧延速度の設定速度は350mpmであり（定常部）、先尾端では圧延速度を100mpmに低下させた（減速部）。先尾端は、コイルの長手方向の全長1800mに対して、両端からそれぞれ200mの部分である。
冷間圧延においては、圧延機初パス入側に誘導加熱装置を配した圧延機を使用し、圧延速度の変更に合わせ、誘導加熱装置への出力を変更し、鋼板温度を制御した。ここで、鋼板温度は加熱装置を出た直後の温度である。具体的には、減速部では、誘導加熱装置により積極的な加熱を行うことにより鋼板温度を50℃とした。一方、定常部は室温（25℃）で圧延を行った。
図１に、圧延速度及び鋼板速度の変化を示す。横軸は、コイルの先端からの距離である（圧延距離（ｍ））。
得られた冷延板に、均熱温度850℃、均熱時間90秒の一次再結晶焼鈍を施した。
得られた一次再結晶焼鈍板に、MgOを主剤とする焼鈍分離剤を塗布し、焼鈍の最高到達温度1190℃、最高温度での保持時間6時間の二次再結晶焼鈍を施した。
得られた二次再結晶焼鈍板にリン酸塩を主剤とするコーティング液を塗布し、焼付けと共に歪取りを兼ねた900℃、120秒の焼鈍を行なった。得られた鋼板の圧延時の減速部（100mpm）と、定常部（350mpm）との最大鉄損差（ΔW17/50(W/kg)は、0.008W/kgであった。
得られた一次再結晶焼鈍板に、MgOを主剤とする焼鈍分離剤を塗布し、焼鈍の最高到達温度1190℃、最高温度での保持時間6時間の二次再結晶焼鈍を施した。
得られた二次再結晶焼鈍板にリン酸塩を主剤とするコーティング液を塗布し、焼付けと共に歪取りを兼ねた900℃、120秒の焼鈍を行なった。得られた鋼板の圧延時の減速部（100mpm）と、定常部（350mpm）との最大鉄損差（ΔW17/50(W/kg)は、0.008W/kgであった。
比較のため、減速部も加熱せずに室温（25℃）のままで行い、上記と同様にして最大鉄損差（ΔW17/50）を求めたところ0.017W/kgであった。
［実施例２］
質量％で、C:0.05％、Si:3.3％、Mn:0.06％、Al:0.005％、Cr:0.01％、P:0.01％を含有し、S、Se、Oを各々50ppm未満、Nを35ppm未満に抑制し、残部Fe及び不可避的不純物よりなる鋼スラブを1100℃に加熱後、熱間圧延により板厚2.0mmの熱延コイルとした後、1050℃、60秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径380mmφ、4スタンド）を用いて、0.25mmまで圧下し冷延板とした。
質量％で、C:0.05％、Si:3.3％、Mn:0.06％、Al:0.005％、Cr:0.01％、P:0.01％を含有し、S、Se、Oを各々50ppm未満、Nを35ppm未満に抑制し、残部Fe及び不可避的不純物よりなる鋼スラブを1100℃に加熱後、熱間圧延により板厚2.0mmの熱延コイルとした後、1050℃、60秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径380mmφ、4スタンド）を用いて、0.25mmまで圧下し冷延板とした。
冷間圧延は同一コイル内で圧延速度を種々変更すると同時に、圧延機初パス入側に設けた誘導加熱装置によって鋼板温度を変更した。圧延時の条件を表1に示す。タンデム圧延機では、パスごとに圧延速度は変化していくが、表1に示す圧延速度は圧延機の最終スタンド出側の速度である。1スタンド(初パス)の圧下率は32％とした。
得られた冷延板に、均熱温度800℃、均熱時間50秒の一次再結晶焼鈍を施した。
一次再結晶焼鈍板から、冷間圧延時に誘導加熱によって鋼板温度を変更した部位（減速部）から、30mm×30mmの試験片を10枚切り出し、X線インバース強度測定を行なった。
一次再結晶焼鈍板から、冷間圧延時に誘導加熱によって鋼板温度を変更した部位（減速部）から、30mm×30mmの試験片を10枚切り出し、X線インバース強度測定を行なった。
次いで、一次再結晶焼鈍板にMgOを主剤とする焼鈍分離剤を塗布し、焼鈍の最高到達温度1210℃、最高温度での保持時間3時間の二次再結晶焼鈍を施した。
得られた二次再結晶焼鈍板にリン酸塩-クロム酸塩-コロイダルシリカを重量比３：１：２で含有する塗布液を塗布し、800℃、30秒の焼き付け処理を行った。さらに800℃、3時間の歪取り焼鈍を行なった後、定常部と減速部のそれぞれから30mm×280mmの試験片10枚を切り出し、エプスタイン試験により、鉄損W17/50(W/kg)を測定した。
得られた二次再結晶焼鈍板にリン酸塩-クロム酸塩-コロイダルシリカを重量比３：１：２で含有する塗布液を塗布し、800℃、30秒の焼き付け処理を行った。さらに800℃、3時間の歪取り焼鈍を行なった後、定常部と減速部のそれぞれから30mm×280mmの試験片10枚を切り出し、エプスタイン試験により、鉄損W17/50(W/kg)を測定した。
表１に示されるように、発明例では、同一コイル内の集合組織のばらつきが抑制され、磁気特性の差異も小さかった。
表１には、1スタンド(初パス)後の鋼板温度の計算値を示してあるが、発明例では定常部と減速部とで温度差が小さいことがわかる。ここで、鋼板温度の計算値は、圧延によって鋼板内で生じる「加工発熱」及びロールと鋼板間で生じる「摩擦発熱」と、接触しているロールによって生じる「ロール抜熱」とを考慮したものである。
表１には、1スタンド(初パス)後の鋼板温度の計算値を示してあるが、発明例では定常部と減速部とで温度差が小さいことがわかる。ここで、鋼板温度の計算値は、圧延によって鋼板内で生じる「加工発熱」及びロールと鋼板間で生じる「摩擦発熱」と、接触しているロールによって生じる「ロール抜熱」とを考慮したものである。
［実施例３］
表２に示す成分を含有した鋼スラブを1200℃に加熱後、熱間圧延により板厚2.2mmの熱延コイルとした後、950℃、30秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径280mmφ4スタンド）を用いて、0.27mmまで圧下し冷延板とした。
表２に示す成分を含有した鋼スラブを1200℃に加熱後、熱間圧延により板厚2.2mmの熱延コイルとした後、950℃、30秒の熱延板焼鈍を施した。次いで、タンデム圧延機（ロール径280mmφ4スタンド）を用いて、0.27mmまで圧下し冷延板とした。
この際、圧延速度の設定値は700mpmであり、減速部では圧延速度を150mpmに低下させた。圧延機入側直前に配置した誘導加熱コイルを有する加熱装置により、加熱装置を出た直後の鋼帯の温度が、設定値とおりの圧延速度の間は50℃、減速部では75℃になるように加熱した。
得られた冷延板に、300℃～700℃間の昇温速度200℃/s、均熱温度850℃、均熱時間40秒の一次再結晶焼鈍を施した。
一次再結晶焼鈍板にMgOを主剤とする焼鈍分離剤を塗布し、焼鈍の最高到達温度1210℃、最高温度での保持時間3時間の二次再結晶焼鈍を施した。
得られた二次再結晶焼鈍板に、リン酸塩－クロム酸塩－コロイダルシリカを重量比３：１：２で含有する塗布液を塗布し、850℃、30秒の平坦化焼鈍を行なった後、定常部と減速部のそれぞれから、30mm×280mmの試験片を総重量が500g以上となるように切り出し、エプスタイン試験により、鉄損W17/50(W/kg)を測定した。結果を表２に示す。
一次再結晶焼鈍板にMgOを主剤とする焼鈍分離剤を塗布し、焼鈍の最高到達温度1210℃、最高温度での保持時間3時間の二次再結晶焼鈍を施した。
得られた二次再結晶焼鈍板に、リン酸塩－クロム酸塩－コロイダルシリカを重量比３：１：２で含有する塗布液を塗布し、850℃、30秒の平坦化焼鈍を行なった後、定常部と減速部のそれぞれから、30mm×280mmの試験片を総重量が500g以上となるように切り出し、エプスタイン試験により、鉄損W17/50(W/kg)を測定した。結果を表２に示す。
表２に示されるように、添加元素を含有させた鋼スラブを用いた場合においても、同一コイル内の集合組織のばらつきが抑制され、同様の鉄損改善効果がみられた。
Claims (4)
- 質量%で、
C:0.01～0.10%、
Si:2.0～4.5%、
Mn:0.01～0.5%、
Al:0.0100%未満、
S:0.0070%以下、
Se:0.0070%以下、
N:0.0050%以下及び
O:0.0050%以下を含有し、
残部がFe及び不可避的不純物の成分組成を有する鋼スラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板を焼鈍して熱延板焼鈍板とし、前記熱延板焼鈍板に１回又は中間焼鈍を挟んだ２回以上の冷間圧延を施して最終板厚の冷延板とし、前記冷延板に一次再結晶焼鈍及び二次再結晶焼鈍を施すことを含む、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記冷間圧延は、タンデム圧延機による圧下率が80%以上である冷間圧延であり、かつ
前記タンデム圧延機の入側で熱延板焼鈍板を加熱することにより、圧延速度が設定値R0（mpm）である間の鋼板温度T0（℃）と、圧延速度が0.5×R0（mpm）以下である間の鋼板温度T1（℃）が、
式：T1≧T0＋10℃ （１）
を満たす冷間圧延を含み、
ここで、前記圧延速度は、前記タンデム圧延機の出側の速度であり、
前記タンデム圧延機による冷間圧延では、前記タンデム圧延機の入側でのみ加熱が行われる、
方向性電磁鋼板の製造方法。 - 鋼スラブが、さらに、質量％で、
Ni：0.005～1.50％、
Sn：0.01～0.50％、
Sb：0.005～0.50％、
Cu：0.01～0.50％、
Mo：0.01～0.50％、
P：0.0050～0.50％
Cr：0.01～1.50％、
Nb：0.0005～0.0200％、
B：0.0005～0.0200％及び
Bi：0.0005～0.0200％
からなる群より選ばれる１種又は２種以上を含有する、請求項１記載の方向性電磁鋼板の製造方法。 - 加熱装置及び冷間圧延機をこの順に備え、さらに圧延速度の変動が加熱装置出力制御へ反映される機構を備えた設備列であって、前記加熱装置による入熱量が、前記機構による制御により、前記冷間圧延機の圧延速度が設定値R 0 （mpm）である間の鋼板温度T 0 （℃）と、圧延速度が0.5×R 0 （mpm）以下である間の鋼板温度T 1 （℃）が、
式：T 1 ≧T 0 ＋10℃ （１）
を満たすように、前記冷間圧延機の圧延速度に連動して変動し、
ここで、前記冷間圧延機はタンデム圧延機であり、
前記圧延速度は、前記タンデム圧延機の出側の速度である、
設備列。 - 前記加熱装置が、誘導加熱、通電加熱又は赤外加熱のいずれかの加熱方式を利用する、請求項３に記載の設備列。
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| JP3927295B2 (ja) * | 1997-10-08 | 2007-06-06 | 新日本製鐵株式会社 | 一方向性電磁鋼板の脱炭焼鈍における酸化量の制御方法 |
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| JP4747564B2 (ja) * | 2004-11-30 | 2011-08-17 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| KR102221665B1 (ko) * | 2017-02-28 | 2021-02-26 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 냉간 압연기 및 냉간 압연 방법 |
| CN110479759B (zh) * | 2019-09-17 | 2021-04-27 | 中铝瑞闽股份有限公司 | 冷轧机轧辊边部电磁感应加热装置及其工作方法 |
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|---|---|---|---|---|
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