JPH03138317A - 高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法 - Google Patents

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、無方向性電磁鋼板の高級グレードの製造に関
連して、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した
製品と同等以上の磁気特性が得られ、かつ、耳割れがな
くて歩留りが良く、しかも酸洗性の良好な無方向性電磁
鋼板用熱延板を製造する方法を提供する。

（従来の技術） 通常、無方向性電磁鋼板の高級グレード（ＪＩ８５ＯＡ
４７０以上）を熱間圧延するには、１１００〜１３００
℃でスラブ加熱され、２〜６バスの粗圧延、４〜７バス
の仕上圧延を経て、巻取られて、熱延板となる。その操
業条件は、使用する熱間圧延機によって違ってくるが、
スラブ厚は１２０〜２５０ｍｍ、仕上圧延温度は７５０
〜９００℃、巻取温度は６００〜７００℃、熱延板厚は
１．１３〜２．５ｍｍが普通である。

その後、いわゆるリジングの発生の防止と、製品の磁気
特性を改善させるために、熱延板焼鈍を付加し、酸洗、
冷延、焼鈍、そして必要に応じて、コーティングし、製
品とする。しかし、この熱延板焼鈍を採用することによ
り、製造価格の上昇のみならず、製造工程の延長に伴う
納期管理、工程管理の煩雑さを避けることができなかっ
た。

そこで、この熱延板焼鈍を省略する方法として、特公昭
６２−８１６４４号公報記載の通り、（ｃ）　ｏ、ｏｏ
ｓ％以下、１．８％≦（〔％Ｓｌ）＋２Ｘ（％Ａ１〕）
≦５％、　　〔Ｍ口〕　０゜０２〜０．５％、　　〔Ｓ
〕　　０．００１５％以下、（Ｎ）　０．００２Ｑ％以
下の無方向性電磁鋼スラブを熱間圧延するに際して、熱
間仕上温度を少なくとも１０００℃以上とすると共に、
熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、しかる後、注
水冷却して７００℃以下の温度で巻取る方法が提案され
ている。

（発明が解決しようとする課題） この方法によれば、熱延板焼鈍を省略して熱延板焼鈍を
付加した製品と同等以上の磁気特性が得られると共に、
良好な酸洗性が得られるものである。しかしながら、こ
の方法では条件により耳割れが発生し、酸洗ラインで耳
切りを実施するため歩留りが悪化する場合があった。

本発明は、前記従来技術の欠点を解決し、熱延板焼鈍を
省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気
特性を得られ、かつ、耳割れのない、酸洗性の良好な高
級無方向性電磁鋼板用熱延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） 上記目的を達成するため、本発明は、 （Ｃ）　０．００８％以下、１．８％≦（〔％Ｓｉ〕＋
２×ｃ％ＡＩ　）　）≦５％、（Ｍｎ）　０．０２〜０
．５％、〔Ｓ〕　０．００１５％以下、（Ｎ）　０．０
０２０％以下、残部不可避的不純物及び鉄よりなる無方
向性電磁鋼スラブを１１００〜１２００℃でスラブ加熱
し、熱間仕上圧延するに際して、上側と下側のロールの
周速を少なくとも５％以上異ならせる異周速圧延を少な
くとも１パス実施し、熱間仕上温度を少なくとも９５０
℃以上とすると共に、熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注
水とし、しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で
巻取ることを特徴とする、高級無方向性電磁鋼板用熱延
板の製造方法を要旨とするものである。

前記特公昭６２−６１８４４号公報により、熱延板焼鈍
を省略して熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気
特性を得られ、かつ、酸洗性の良好な高級無方向性電磁
鋼板用熱延板の製造方法が提案されている。しかしなが
ら、条件により熱延板に耳割れが発生し、歩留りが悪化
する場合があった。

そこで、この原因を調査した結果、スラブ加熱温度が高
い場合に耳割れが発生することを見出した。第１図は、
本発明者が行った実験結果である。

すなわち、これは、（Ｃ）０．００２％、（Ｓｌ）ＩＪ
％、（１！　　）　　０．３％、　　〔％Ｓｉゴ　＋　
２Ｘ（％Ａ１　〕　−２，５％、［Ｍｎ）　０．２２％
、［：Ｓ　）　０．００１１〜０．００１４％、（Ｎ）
　０．００１０〜０．００１７％を含有する無方向性電
磁鋼スラブを種々の温度でスラブ加熱した。そして、熱
間仕上温度は１０００〜１０１２℃、熱間圧延後の無注
水時間は３〜４秒、巻取り温度は６２０℃、熱延板板厚
２．５１−という条件で熱間圧延を行い、スラブ加熱温
度と耳割れの深さを調査した結果である。

これより、スラブ加熱温度が１２００℃以下の場合に耳
割れが無くなることが分かる。

しかし、耳割れの発生を防１１．するために、スラブ加
熱温度を１２００℃以下とすると、熱間仕上温度が低く
なり、磁束密度が低めになるという欠点を生じた。この
ため、本発明者は磁束密度を高くすべく鋭意研究を重ね
た結果、熱間仕上圧延時に上側と下側のロールの周速を
少なくとも５％以上異ならせる異周速圧延を少なくとも
１パス実施することにより、磁束密度が高くなることを
新たに見出したものである。

第２図の実験は、（Ｃ）　０．００２％、（Ｓｌ）　１
．９％、（ＡｆＩ）　０．３％、〔％Ｓｌ）＋２Ｘ（％
ｌり−２，５％、（Ｍｎ）０．２０％、［Ｓｌ　０．０
００９〜０．００１５％、（Ｎ１０．００１０〜０．０
０１４％を含有する無方向性電磁鋼スラブを１１８５℃
でスラブ加熱した。そして、熱間仕上温度は１００９〜
１０１１”Ｃ１熱間圧延後の無注水時間は３〜４秒、巻
取温度は６２０℃、熱延板板厚２．５龍という条件で熱
間圧延を行った。この時、６スタンドからなる熱間仕上
圧延機の第５スタンドで異周速圧延を高周速（ｖ２）側
ワークロールと低周速（ｖｌ）側ワークロールとの異周
速率（（Ｖｌ／Ｖ２　１）Ｘ１００％〕０〜２５％で行
った。続いて、０．５０ｍｍに冷間圧延し、８８０℃Ｘ
６０秒で連続焼鈍し、絶縁皮膜を塗布して製品とした。

そして、異周速率と磁束密度の関係を調査した。

これより、異周速率５％以上の異周速圧延を行うことに
より、磁束密度が高くなることが分かる。

また、第３図の実験は、第２図の実験と同じ成分のスラ
ブを１１８０℃でスラブ加熱し、６スタンドからなる熱
間仕上圧延機の第４スタンドで異周速率０％と１５％と
し、種々の熱間仕上温度で熱間圧延後、無注水時間は１
秒、巻取温度は６２０℃、熱延板板厚２．５ａｍという
条件で熱間圧延した。続いて、０．５０龍に冷間圧延し
、８８０℃×６０秒の連続焼鈍し、絶縁皮膜を塗布して
製品とした。そして、熱間仕上温度と磁束密度の関係を
調査した。

これより、異周速圧延を行った場合は異周速圧延を行わ
ない場合に比べ約１００Ｇ磁束密度が高くなり、熱間仕
り温度が９５０℃以上で磁束密度Ｂ’＋０が１．６９Ｔ
　（Ｓｌ　１．９％、Ａｌ　　Ｏ，３％という鋼組成の
素材で、通常の熱延板焼鈍を付加した製品の磁束密度）
以上となることが分かる。

第４図には、第２図の実験の熱間仕上温度が１００９℃
の異周速率１５％の異周速圧延材（Ａ）と異周速圧延な
しくＢ）の熱延板の金相組織を示す。異周速圧延材（Ａ
）の方が結晶粒径が大きいことが分かる。

ところで、無方向性電磁鋼板の場合、熱延板焼鈍後の結
晶粒径が大きい方が磁束密度が高くなることが知られて
おり、異周速圧延の効果は熱延板の結晶粒径を大きくす
ることにより、磁束密度を高くするためと考えられる。

異周速圧延については、特開昭５６−１５２９２８号公
報の開示がある。すなわち該公報には、ＣＯ，０５％以
下、３１２．４〜４．５％、ｌ！　　１．０％以下を含
む鋼片の熱間圧延において、上側及び下側ワークロール
間の周速を異ならせた異周速圧延を少なくとも１パス行
い、熱間圧延終了後に高温巻取すした熱延鋼帯コイルを
７５０℃以上の温度で１０分以上保持することを特徴と
する無方向性電磁鋼板の製造方法を提案しており、この
目的は、■スラブの鋳造組織を、熱間圧延時において鋼
帯板厚方向中心部まで破壊するか、あるいは破壊しない
までも十分な歪を付与して、以後、通常の」二程に従っ
て得られた最終板厚の冷延鋼帯の再結晶焼鈍時において
、正常成長粒が銅帯全体にわたった成長しやすい状態に
しておくこと、■異周速圧延によって銅帯に十分な剪断
歪を導入し、熱間圧延後のコイル高温保持に際して、ト
ップ部およびボトム部における組織の均質化を促進し、
最終製品におけるコイルのトップ、ボトム相当部分の劣
化を防止する、というものである。

しかし、この方法では、巻取温度を７５０℃以上にしな
ければならず、これでは酸洗性が悪く、また、耳割れに
ついての記載がない。

しかして本発明は、スラブ加熱温度を１１００〜１２０
０℃に規制し、熱間仕上圧延で異周速圧延を実施し、熱
間仕上温度を９５０℃以上とし、熱間仕上圧延後１〜７
秒無注水とし、巻取温度を７００℃以下とするという方
法により、熱延板焼鈍を省略でき、耳割れが無く、かつ
、酸洗性の良好な熱延板を製造することに成功したもの
であり、全く異なる技術と解される。

以下に本発明の諸条件及び限定理由を述べる。

■成分組成 本発明において、成分組成を上記の範囲に限定した理由
について説明する。

先づ本発明の前提条件である（Ｃ）　　［Ｓ　ｉ］　　
（ＡＮ　）については、（Ｃ）が多量に含有されると、
熱間圧延中にオーステナイト・フェライト２相域範囲が
広がり、さらに脱炭焼鈍に長時間を要するだけでなく、
磁気特性の面からも不利であるので、０．００８％以下
とした。

次に、〔％Ｓｉ）＋２Ｘ（％Ａｇ〕がｔ、ｇ％以以上且
つ（Ｃ）　０．００８％以下であれば、熱延中オーステ
ナイト相が発生せず、結晶粒成長し易い。また、低鉄損
を得るため、固有抵抗を上げる必要から、〔％Ｓｉ）　
＋２Ｘ　（％ｌりは１．８％以上とした。更に、〔％３
１）　＋２Ｘ　（％ＡＩ）が５％を超えると冷延性が劣
化するため、５％以下に制限する必要がある。

［Ｍｎ）は、０．０２〜０．５％含有させる。これは、
Ｍｎ／Ｓを１５以上とし赤熱脆性を防止するために下限
を０，０２％とした。一方上限の０．５％を超えると固
溶体硬化をもらたし、打抜加工性を劣化させる。

次に本発明において、清浄鋼を構成する〔Ｓ〕（Ｎ）に
ついては、〔Ｓ〕は微細な硫化物あるいは酸硫化物をつ
くり、１次再結晶温度を高める有害な作用を演するため
、極力少ない方が望ましく、０．００１５％以下とした
。

（Ｎ）は熱延中でのＡｇＮ析出を最小限にし、Ｃ８）と
同様に、１次再結晶粒のインヒビター効果を弱めるため
には、極力少ない方が望ましく、０．００２０％以下と
した。

その他の成分元素については、特に限定する理由はない
。しかしながら、鋼中に残留した微量〔Ｓ〕を安定化す
るために、（Ｃａ）あるいは希土類元素など添加するこ
とも有効である。

■熱間圧延 （スラブ加熱温度） スラブ加熱温度は、１１００℃より低いと９５０℃以上
の熱間仕上温度の確保が難しい。一方、１２００℃を超
えると熱延板に耳割れが発生し、歩留りを下げるので、
１１００〜１２００℃とした。

（異周速圧延） 熱間仕上圧延時に実施する異周速圧延の異周速率の下限
を５％とした。これ未満の異周速率では磁束密度を高め
る効果が無いためである。なお異周速率が高過ぎると、
圧延６１重が高くなりすぎるため、上限は２５％が望ま
しい。

（熱間仕上温度） 熱間仕上温度を９５０℃以上としたのは、この温度以上
で異周速率５％以上の異周速圧延を実施する場合、約０
．０１Ｔ　（１００Ｇ　）磁束密度Ｂ、。を高くでき、
熱間仕上温度９５０℃以上で、熱延板焼鈍を省略しても
、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁束密度が得
られるからである。

（熱間圧延後の無注水時間） 異周速率５％以上の異周速圧延を実施し、９５０℃以上
の熱間仕上温度で熱延した場合、再結晶、正常粒成長に
少なくとも１秒は要し、これ未満では磁束密度が低くな
るため下限は１秒とし、上限の７秒は、無注水時間が７
秒を超えると、その分だけ注水時間が短縮され、７００
℃以下で巻き取ることが工業的に困難となるためである
。

（巻取温度） ７００℃を超えると酸洗性が悪化するため７００℃以下
とした。好ましくは、６５０℃以下である。

（実　施　例） （Ｃ）　０．００２％、［Ｓ１］　２．２％、（Ａ１）
０４％、〔％Ｓｉ）　＋２ｘ　（％ＡＮ）−２，８％、
［：Ｍｎ］０．２２％、〔Ｓ〕　０．０００９〜０．０
０１２％、（Ｎ）　０．０００８〜０．００１５％を含
有する無方向性電磁鋼スラブをスラブ加熱温度、熱間仕
上温度、異周速圧延条件（６スタンドからなる仕上圧延
機で実施し、異周速圧延を行ったスタンドと異周速率を
変更）、熱間圧延後の無注水時間、を変更して熱間圧延
した。巻取温度は、８２０℃、熱延板板厚２．５ｍｍで
ある。続いて、８８０℃×６０秒の連続焼鈍し、絶縁皮
膜を塗布して製品とした。この時の熱延条件、磁束密度
Ｂ、。、鉄損Ｗ＋５１５゜を第１表に示す。

魔１．２．３．６，７．１４は、比較例で、Ｎ１１Ｌｌ
。

２，１４はスラブ加熱温度が１２００℃よりも高い例で
、耳割れが発生している。漱３，７は、スラブ加熱温度
が１２００℃以下で異周速圧延無しと異周速率が低い例
で磁束密度が低い。Ｎｏ、６は、熱間仕上温度が低い例
で、磁束密度が低い。−ｈ゛、漱４〜５゜８〜１３は本
発明例で、本発明に従えば、磁気特性が良好でしかも耳
割れのない熱延板が得られることが分かる。

（発明の効果） 以上の如く本発明によれば、熱延板焼鈍を省略して、熱
延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得られ
、かつ耳割れのない、酸洗性の良好な高級無方向性電磁
鋼板の熱延板を製造可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スラブ加熱温度と熱延板耳割れの関係を示す
。第２図は、熱間仕上圧延時に実施する異周速圧延の異
周速率と磁束密度８５０の関係を示す。第３図は、異周
速Ｏ％と１５％の時の熱間仕上温度と磁束密度Ｂ５０の
関係を示す。第４図は、熱間仕上温度１０００℃の（Ａ
）異周速圧延材、（Ｂ）異周速圧延無しの熱延板結晶粒
の金属顕微鏡組織である。 復代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔Ｃ〕０．００８％以下、１．８％≦（〔％Ｓｉ〕＋２
   ×〔％Ａｌ〕）≦５％、〔Ｍｎ〕０．０２〜０．５％、
   〔Ｓ〕０．００１５％以下、〔Ｎ〕０．００２０％以下
   、残部不可避的不純物及び鉄よりなる無方向性電磁鋼ス
   ラブを１１００〜１２００℃でスラブ加熱し、熱間仕上
   圧延するに際して、上側と下側のロールの周速を少なく
   とも５％以上異ならせる異周速圧延を少なくとも１パス
   実施し、熱間仕上温度を少なくとも９５０℃以上とする
   と共に、熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、しか
   る後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻取ることを
   特徴とする、高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法
   。