JPH02258922A

JPH02258922A - 一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH02258922A
Application number: JP7998489A
Authority: JP
Inventors: Isao Iwanaga; 功岩永; Kenzo Iwayama; 岩山　健三; Kenichi Miyazawa; 憲一宮沢; Toshiaki Mizoguchi; 利明溝口
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1990-10-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、２．５〜４．５％のＳｔを含む急速凝固法に
よる薄鋳片を素材とした高磁束密度一方向性電磁鋼板を
製造する方法に関する。

（従来の技術）一般に一方向性電磁鋼板の製造方法は、インゴット又は
連鋳スラブ（ＣＣスラブ）を素材とするが２次再結晶を
起こさせるために必要なＡ７Ｎ、ＭｎＳ等のインヒビタ
ーの固溶微細分散のために高温加熱熱延を必要とする。

しかし特開昭５３−９７９２３号公報および特開昭５４
−８３６２０号公報に開示されているように、急冷凝固
法で薄鋳片を製造する方法では、凝固後生なくとも６０
０　’Ｃまで０．０５°Ｃ／秒以上の冷却速度で急冷す
ることにより、結晶粒を微細化しかつ析出物を以降の工
程で再加熱することによって微細分散させるようにして
いる。しかしこれらの特許文献では２次再結晶のための
重要な要素である鋳片の集合組織及び後工程の適正圧延
率について言及していない。

また特開昭６３−１１６１９号公報および特開昭６３−
１７６４２７号公報には、Ｓｉ２．５〜６，５重量％等
を含有する溶湯を、冷却面が移動更新する冷却体上に連
続供給して急冷凝固し、０．７〜３．５　ｙｍｍ厚片を
得、これに圧下率５０％以上の冷間圧延を施した後、焼
鈍することからなる一方向性珪素鋼板の製造方法が開示
されている。しかしこれら特許文献記載の方法によれば
、急冷凝固は結晶の微細化、又高圧延率は引き続く焼鈍
と併わせて析出物の微細分散化を目的としており、２次
再結晶のための重要な要素である鋳片の集合組織につい
て言及していない。

また特開昭５６〜１５８８１６号公報には、Ｓｉ４．５
重量％以下等を含有する溶湯を連続鋳造して３〜８０薗
厚の薄鋳片とした後、７００°Ｃを下廻らぬ間に圧下率
５０％以上の熱間圧延を終了し、１．５〜３、５　ｔｔ
ｍ厚の熱間綱帯にすることからなる一方向性電磁鋼帯の
製造方法が開示されている。この特許文献によれば、前
記熱間圧延を施さなければＧａ５５核が不足し、満足な
２次再結晶（磁気特性）が得られないとしている。

これらの従来開示されているインヒビターを活用した急
冷凝固法による一方向性珪素鋼板の製造方法では、熱延
工程を含まない場合における、良好な２次再結晶（磁気
特性）に必要な薄鋳片の集合組織と、冷間圧延の圧下率
の適正条件については明確でなかった。

（発明が解決しようとする諜Ｂ）本発明は、インヒビターの再溶解や熱間圧延を要しない
急冷凝固法において、２次冷却条件及び鋳片結晶方位と
冷間圧延条件の組み合せの適正化により、（１１０１＜
ＯＯｔ＞方位に極めて集積度の高い磁気特性の良好な一
方向性電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段）本発明者らは、上記課題を解決すべく種々検討した結果
、／ＶＮ、ＭｎＳ等をインヒビターとして有効に微細分
散析出させるには凝固後の２次冷却速度を十分大きくと
る必要があるが、２次冷却速度が大き過ぎると（１１０
）　＜ｏ　ｖｗ＞柱状晶の鋳造組織となり、ゴス核がほ
とんど零となるため、良好な２次再結晶を得るためには
中間焼鈍を含む２回以上で最終圧下率５０％以上の冷延
が必要であり、一方２次冷却速度が大き過ぎない場合は
、結晶方位がランダムな鋳造組織となり、従来熱延法に
比べてゴス核が少ないながらも、冷延の圧下率が８０％
以上の１回冷延でゴス集積度の極めて高い２次再結晶が
得られることを見出し、本発明を完成した。

本発明の要旨は下記のとおりである。

（１）重量で、Ｓｉ　：　２．５〜４，５％、および一
方向性電磁鋼の公知のインヒビター、その他１ｉ磁鋼と
して必要な成分元素を含み、残部実質的にＦｅからなる
溶鋼を、鋳造後板厚中心部の冷却速度が５０”Ｃ／秒以
上となるように急速凝固し、さらに凝固後１３００〜９
００℃間を１０°Ｃ／秒以上で冷却して、０．７〜３．
０　ｍ厚の薄鋳片を得、これを素材とし最終冷延圧下率
５０％以上の１回ないし中間焼鈍を含む２回以上の冷間
圧を施すことを特徴とする一方向性高磁束密度電磁鋼板
の製造方法。

（２）　　前記薄鋳片素材の最終冷延圧下率が８０％以
上である前項１記載の一方向性高磁束密度電磁鋼板の製
造方法。

（３）溶鋼成分が、重量でＣｏｏ。０３〜０．１０％。

Ｓｉ　：　２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．１
５％、Ｓ：０．０１〜０．０５％、酸可溶性７１１７：
ｏ、０１〜０．０４％。

Ｎ：０．００３〜０．０１５％、残部実質的にＦｅから
なることを特徴とする前項ｌまたは２記載の一方向性高
磁束密度電磁鋼板の製造方法。

（４）溶鋼成分が、重量でＣ：　０．０３〜０．１０％
。

Ｓｉ　：　２．５〜４．５％、　　Ｍｎ：　０．０２〜
０．１５％、Ｓｂ二〇、０１〜０．１５％およびＳ、　
Ｓｅ：　０．０１〜０．０５％の少くとも１種、残部実
質的にＦｅからなることを特徴とする前項ｌまたは２記
載の一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法。

以下に本発明の詳細な説明する。

インヒビターを活用した急冷凝固法による熱延工程を含
まない一方向性電磁鋼板の製造方法における出発素材の
薄鋳片の製造法としては、主に双ロール法と単ロール法
があるが、これらの方法で０．７〜３．０ＩＩＩｆｆｌ
厚の鋳造を行った場合、ロール面を鋳片が離れた直後の
板温は１４００°Ｃ以上あり、２次冷却を水スプレー等
で急冷しないと析出物は粗大化しインヒビターとして弱
くなり、又再結晶、粗大化して圧延焼鈍後も不均一結晶
組織になり易くなるため、満足な２次再結晶が得られな
い。従って良好な磁気特性を得るには、第２図に示すよ
うに凝固後１３００〜９００°Ｃ間を１０°Ｃ／秒以上
で急冷する必要がある。

また２次冷却を水スプレー等で十分行うと、（１００１
＜ｏ　ｖｗ＞柱状晶の鋳造組織となる７（第１図（ａ）
）ので、ゴス核がほとんど零となり、そのため１回冷延
法では２次再結晶しない。しかし中間焼鈍を含む２回以
上の冷延（最終圧下率５０％以上）を行うと、良好な２
次再結晶が得られる。

一方２次冷却の開始温度を下げると、凝固後回結晶を生
じ結晶方位がランダムな鋳造組織となる（第１図（ｂ）
）。この場合、熱延板よりは少ないがゴス核が存在する
ので、インヒビターが十分強ければ、第３図に示すよう
に冷延の圧下率が８０％以上の１回冷延法で、ゴス集積
度の極めて高い良好な２次再結晶が得られる。従って鋳
造組織によって後工程条件を変えれば、いずれも一方向
性電磁鋼板の製造が可能であるが、１回冷延の方が工程
数が少なく低コストで済むので好ましい。

（作用）次に本発明において鋼組成および製造条件を前記のよう
に限定した理由を詳細に説明する。

ＣはＴ相が適当に生じ析出物の微細分散に都合が良いよ
うに下限を０．０３％とし、又脱炭が困難とならない限
り高目とし、その上限を０．１０％とする。

Ｓｔは鉄損を良くするため下限を２．５％とするが、多
過ぎると冷間圧延の際に割れ易く、加工が困難となるの
で上限を４．５％とする。

さらに以下の成分は、２次再結晶のための析出分散相と
して使用する不純物であり、効果的作用のためには、適
当量含有させる必要がある。すなわちＭｎ：０．０２〜０．１５％、ｓ：ｏ、ｔｏ　〜ｏ、ｏ
ｓ％。

酸可溶性Ａｊ：Ｑ、Ｑｌ〜０．０４％、　Ｎ　：　０．
００３〜０．０１５％。

Ｓｂ：０．０１〜０．１５％、Ｓｅ：０．０１〜０，０
５％。

を２種以上適宜組合せることで良好な２次再結晶が得ら
れる。その他Ｃｕ　、　Ｓｎはインヒビターを強くする
目的で１．０％以下となるよう少くとも１種添加しても
良い。

次に本発明では、溶鋼を急速凝固し、０．７〜３．０閣
厚の薄鋳片を製造するが、この場合良好な２次再結晶の
ためには０．７胴厚未満では圧延率不足であり、３゜０
鵬超では圧延率過剰となり、また冷間圧延工程までの通
板、加工が困難となる（シャープなゴス核が得られない
）。

象、速凝固後の２次冷却については、粗大析出物の発生
を抑制するためには急速冷却程好ましいが、析出物をイ
ンヒビターとして有効かつゴス核確保上ランダム組織と
するには、１３００〜９００°Ｃ間を少くとも１０℃／
秒以上で冷却すれば良い。

凝固時の冷却速度は、０．７〜３．０　ｍｍ厚の薄鋳片
を製造した場合、５０℃／秒以上になる。

このあと、鋳造組織がランダム方位の場合は１回で、ま
た（１００）　＜ｏ　ｖｗ＞柱状晶組織の場合、８００〜
１１００°Ｃの中間焼鈍を含む２回の、最終圧下率５０
％以上の冷間圧延を行う。

次いで温水素雰囲気中で脱炭焼鈍を行い、さらにＭｇＯ
等の焼鈍分離剤を塗布して２次再結晶の純化のため１１
００℃以上の仕上焼鈍を行うことで、一方向性高磁束密
度電磁鋼板が製造される。

次に本発明の実施例を挙げて説明する。

実施例１第１表に示す鋼の成分組成を含む溶鋼を、双ロールを用
いて２．３ｍ厚の薄鋳片にし、鋳造直後の２次冷却条件
を空冷、及び水スプレーの開始時期調整により弱水冷２
強水冷を行った。次いで１０５０゛Ｃで５分間焼鈍を行
い、さらに酸洗した後圧下率８７％で冷間圧延を行い０
．３　ｍｍ厚にした。また同一素材で酸洗後冷間圧延で
１．２閣厚にしたものを１０５０°Ｃで５分間中間焼鈍
し、さらに圧下率７５％で冷間圧延を行い０．３０ｍｍ
厚にした。次いでこの０．３０謔厚の最終冷延材を、湿
潤水素中で脱炭焼鈍し、ＭｇＯ粉を塗布した後、１２０
０°Ｃに１０時間水素ガス雰囲気中で高温焼鈍を行った
。得られた製品の磁性は、第２表に示すように２次冷却
が弱水冷の場合１回及び２回冷延で、強水冷の場合２回
冷延で、従来の一方向性高磁束密度電磁鋼板と同等の特
性が得られた。なお薄鋳片素材の表面付近の結晶方位は
第１図に示すように２次冷却が弱水冷の場合（ｂ）はラ
ンダムで、強水冷の場合（ａ）は主に（１００）＜ＯＶ
Ｗ＞でゴス成分は零に近かった。

第２表後、１２００　’Ｃで１０時間水素ガス雰囲気中で高１
焼鈍を行った。得られた製品の磁性は第４表に示すよう
に冷延圧下率が８０％以上で良好な従来つ一方向性高磁
束密度電磁鋼板と同等な特性が得つれた。

実施例２第３表に示す鋼の成分組成を含む溶鋼を、双ロールを用
いて４．０〜０．９　ｍｍ厚の薄鋳片にし、鋳造直後の
２次冷却は実施例１と同様な弱水冷を行った。次いで１
０５０“Ｃで５分間焼鈍を行い、さらに酸洗した後圧下
率９２〜６７％で冷間圧延を行い、０．３０ｍａ＋厚に
した。０．３０ｍｍ厚の最終冷延材を、湿潤水素中で脱
炭焼鈍し、ＭｇＯ粉を塗布したその他鋼種は中間保定無
しで、全鋼種とも１２００°Ｃで１０時間水素ガス雰囲
気中で高温焼鈍を行った得られた製品の磁性は、第６表
に示すように、いずれの成分組成でも従来の一方向性高
磁束密度電磁鋼板と同等の特性が得られた。

第表実施例３第５表に示す鋼の成分組成を含む溶鋼を、双ロールを用
いて２．４　ｍｍ厚の薄鋳片にし、鋳造直後の２次冷却
は実施例１と同様な強水冷を行った。次いで１０００°
Ｃで５分間焼鈍を行い、さらに酸洗後冷間圧延で０．８
　ａｍ厚にしたものを９５０°Ｃで５分間中間焼鈍し、
さらに圧下率６２％で冷間圧延を行い０．３０１厚にし
た。０．３０ｍｍ厚の最終冷延材を、湿潤水素中で脱炭
焼鈍し、ＭｇＯ粉を塗布した後、鋼種Ｊのみ９００℃で
３０時間中間保定し、第表（発明の効果）以上の如く、本発明によれば、磁気特性の優れた一方向
性電磁鋼板を、熱延工程を省略して安価に製造すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）（ｂ）は薄鋳片の結晶方位を示す（２００
）極点図、第２図は２次冷却速度と２次再結晶率の関係
を示したグラフ、第３図は冷延圧下率と磁気特性Ｂ１゜
の関係を示したグラフである。第１図第２図第３図２水冷！／７児度（９紗ン命９辺）三丁号さ（矛ン

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量で、Ｓｉ：２．５〜４．５％、および一方向
性電磁鋼の公知のインヒビター、その他電磁鋼として必
要な成分元素を含み、残部実質的にＦｅからなる溶鋼を
、鋳造後板厚中心部の冷却速度が５０℃／秒以上となる
ように急速凝固し、さらに凝固後１３００〜９００℃間
を１０℃／秒以上で冷却して、０．７〜３．０ｍｍ厚の
薄鋳片を得、これを素材とし最終冷延圧下率５０％以上
の１回ないし中間焼鈍を含む２回以上の冷間圧を施すこ
とを特徴とする一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法
。
（２）前記薄鋳片素材の最終冷延圧下率が８０％以上で
ある請求項１記載の一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造
方法。
（３）溶鋼成分が、重量でＣ：０．０３〜０．１０％、
Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．１５％
、Ｓ：０．０１〜０．０５％、酸可溶性Ａｌ：０．０１
〜０．０４％、Ｎ：０．００３〜０．０１５％、残部実
質的にＦｅからなることを特徴とする請求項１または２
記載の一方向性高磁束密度電磁鋼板の製造方法。
（４）溶鋼成分が、重量でＣ：０．０３〜０．１０％。Ｓｉ：２．５〜４．５％、Ｍｎ：０．０２〜０．１５％
、Ｓｂ：０．０１〜０．１５％およびＳ、Ｓｅ：０．０
１〜０．０５％の少くとも１種、残部実質的にＦｅから
なることを特徴とする請求項１または２記載の一方向性
高磁束密度電磁鋼板の製造方法。