JPH06228643A - 表面性状を制御した超高珪素電磁鋼板の安定的な製造 方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 超高珪素鋼板は極めて脆いため、従来からの
電磁鋼板製造に使用されている曲げ部の多い長大連続ラ
インを通板することが困難である。本発明は一連の製造
工程に沿って長大ラインの通板を可能にする方法であ
る。 【構成】 重量％で、Ｃ≦０．００６％、Ｓｉ：３．５
〜７．１％、Ｓ≦０．００７％、ｔｏｔａｌ Ｎ≦０．
００３５％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる
熱間圧延板あるいは鋳造薄板を、表面酸化物（スケー
ル）が付いたまま１５０〜７５０℃で冷延し、酸洗し、
４〜５８％の圧下率で前工程の圧延温度が高い程高圧延
率になる冷延を行い、その後に焼鈍を行う。 【効果】 占積率が高く、磁性の良好な超高珪素電磁鋼
板が従来の一般的電磁鋼板製造設備を用いて、量産生産
できる。

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占積率と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、電力用変圧器あるいは回転機の鉄芯とし
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：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処から、透磁率も一
段と向上し、従来にない新しい機能をもつ磁性材料とな
り得る。

【０００３】最近、省エネルギーを目的として、鉄損値
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％ある
いはその近傍含有する超高珪素鋼が見直され始めた。

【０００４】しかしながら、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。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、超高珪素鋼板を冷間圧延するときに発生する材料
（ストップ）破断あるいは耳荒れと呼ばれるストリップ
エッジクラックである。

【０００５】この問題を解決すべく、たとえば特開昭６
１−１６６９２３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。また、特開昭６２−
１０３３２１号公報は、連続仕上熱間圧延前の材料の結
晶粒を限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。

【０００６】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熱間圧延板組織を抑制し、かくし
て得られた熱間圧延板を素材とすることによって、冷間
圧延を可能ならしめようとするものである。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、
熱間圧延表面部は、熱間圧延中の複雑な強加工と加工発
熱の組合せ効果によって再結晶する傾向が強く、図１に
示すように、等軸晶となり易い。

【０００７】図１は、発明者等が仕上熱間圧延開始温度
を１０９０℃、仕上熱間圧延終了温度を１０００℃とし
て高珪素鋼材を熱間圧延して得た結果である。図１に示
すような、表面近傍が等軸晶組織で板厚方向中心部が繊
維状組織である熱間圧延板を冷間圧延すると、特開平０
３−２０７８１５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。

【０００８】熱間圧延板表面部をも繊維状組織とするた
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。

【０００９】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（平坦さ）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、材料に割れが
頻発するという問題を惹起する。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、処理
ラインに通板することに致命的な障害となる。さらに、
実用化に至っている革新的なプロセスである、溶鋼から
１．６〜２．５ｍｍ厚さのストリップを鋳造によって直
接的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。

【００１０】一方、高珪素鋼の冷延性（冷間圧延し易
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。たとえば、
Ｃ．Ａ．ＣｌａｒｋらはＩＥＥ．１１３（１９６６），
ｐ．３４５に、Ｎｉを第三元素として添加することを、
Ｋ．Ｎａｒｉｔａらは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ｍａ
ｇ．１４（１９７８），ｐ．２５８にＭｎを第三元素と
して添加することを提案している。一方、特開平０１−
２９９７０２号公報は、鋼板温度を３５０〜４５０℃と
して圧延する方法および装置を開示している。

【００１１】叙上のように、鋼材の冷間圧延性を改善す
るための手段が種々提案されているけれども、超高珪素
鋼板を工業的に量産するためには、解決さるべき第２の
問題点がある。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、たと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。

【００１２】従来、電磁鋼板を工業的に量産するには、
熱間圧延板あるいは鋳造薄帯を製造プロセスにおける各
工程たとえば酸洗ライン、冷間圧延機、脱脂ライン、焼
鈍ライン、絶縁被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。従って、超高珪素鋼板も
これら処理ラインに通板することができてはじめて工業
的な量産が可能となる。

【００１３】処で、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。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は極めて脆い超
高珪素電磁鋼板を各種処理ラインに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、優れた占積率と磁性が得られる製造方法
を提供することを目的とする。

【００１５】

【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。 （１）重量比でＣ≦０．００６％、Ｓｉ：３．５〜７．
１％、Ｓ≦０．００７％、ｔｏｔａｌ Ｎ≦０．００３
５％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物からなる熱間圧
延板あるいは鋳造薄板を、表面酸化物（スケール）が付
着したままの状態で板温度：１５０〜７５０℃の温度域
で圧延し、表面酸化物を除去し、焼鈍し、４〜５８％の
圧下率で前工程の圧延温度が高い程高圧延率になる冷間
圧延を行い、しかる後に再結晶および粒成長を目的とす
る焼鈍を施すことを特徴とする表面性状を制御した超高
珪素電磁鋼板の安定的な製造方法。

【００１６】（２）重量比でＣ≦０．００６％、Ｓｉ：
３．５〜７．１％、Ｓ≦０．００７％、ｔｏｔａｌ Ｎ
≦０．００３５％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物か
らなる熱間圧延板あるいは鋳造薄板を、表面酸化物（ス
ケール）が付着したままの状態で板温度：１５０〜４５
０℃の温度域で圧延し、表面酸化物を酸洗で除去し、焼
鈍し、４〜２５％の圧下率で前工程の圧延温度が高い程
高圧延率になる冷間圧延を行い、しかる後に再結晶およ
び粒成長を目的とする焼鈍を施すことを特徴とする表面
性状を制御した超高珪素電磁鋼板の安定的な製造方法。

【００１７】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て
解決されねばならない第１の技術的課題は、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の技術的課題は、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。

【００１８】先に述べた先行技術、たとえば特開昭６１
−１６６９２３号公報に開示されている技術における問
題点即ち冷延板における“さざ波”状欠陥の発生あるい
は極めて低い温度で圧延しなければならないことに起因
して、熱間圧延板の厚さを大きくせざるを得ない処から
各種処理ラインに通板できない、といった問題を解決す
べく、発明者等は、図１に示す金属組織をもつ超高珪素
鋼熱間圧延について、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。

【００１９】図２にその結果を示す。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ま
た、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、ストリ
ップの曲げ部の直径は、多くの場合、２００ｍｍ程度で
ある。

【００２０】一方、熱間圧延板の板厚を薄くすると、熱
間圧延板の形状（平坦さ）が悪くなるから走行中にスト
リップが上下にばたつき、安定した通板が困難となるこ
と等から、従来の連続熱延機による熱間圧延板の厚さの
下限は、実質的に１．４ｍｍ程度となる。かかる状況に
鑑み、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。

【００２１】通常の珪素鋼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。発明者等は、たとえば酸洗ラインに
安定してストリップを通板できるようにすべく、熱間圧
延板を直接的に冷間圧延することを考えた。

【００２２】そこで、発明者等は、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してみた。
驚くべきことに、材料（ストリップ）温度を僅か１５０
℃程度まで高めることによって、Ｓｉを６．５％前後含
有する超高珪素鋼ストリップの場合、スケールの破砕、
剥離を全く生じることなく冷間圧延することができた。

【００２３】従来の知見によれば、たとえば特公昭５９
−２８９号公報、特公昭６０ー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。

【００２４】発明者等は、超高珪素鋼ストリップを１５
０〜４５０℃の温度域で圧延すると、熱間圧延表面のス
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。

【００２５】以下、この知見について、詳細に説明す
る。重量比で、Ｓｉ：６．５２％、Ｃ：０．００３％、
Ｍｎ：０．１６％、Ｐ：０・００５％、Ｓ：０．００１
％、ｔｏｔａｌ Ｎ：０．００１３％、残部：実質的に
Ｆｅからなる５０ｋｇ鋼塊を、１２００℃に加熱した後
熱間圧延し、得られた粗熱間圧延板を再度加熱し、１１
００℃で仕上熱間圧延を開始し６パスで２．３ｍｍ厚さ
とした。

【００２６】圧延仕上げ温度は、９８０℃であった（Ａ
コイル）。比較のため、３５ｍｍ厚さに粗熱間圧延した
材料を、１２００℃に加熱した後８００℃で仕上熱間圧
延を開始し、６パスで２．３ｍｍ厚さに仕上げた。圧延
仕上温度は、６９０℃であった（Ｂコイル）。このＡ，
Ｂ２コイルについて、酸洗によって表面酸化物（スケー
ル）を除去したもの、表面酸化物（スケール）が付着し
たままのものの２グループに分けて材料温度：１）室温
（約２３℃）、２）１５０℃、３）２７０℃、４）４４
０℃で圧延した。

【００２７】このときの材料（ストリップ）の割れ状況
と表面酸化物（スケール）の剥離程度を、表１に示す。

【表１】

【００２８】図３（ａ）に、Ａコイルを室温で圧延した
ストリップ表面を、図３（ｂ）に、Ａコイルを２７０℃
で圧延したストリップ表面を示す。なお、Ｂコイルにつ
いては、熱間圧延板の形状（平坦さ）が悪く、冷間圧延
可能なものは僅かであった。Ａ，Ｂコイルともに、室温
で圧延したものは表面酸化物（スケール）の破砕、剥離
が甚だしく、剥落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、圧延材表面に疵を発生する
等の問題を生じた。圧延温度を１５０℃，２７０℃，４
４０℃と高めていくと、表面酸化物（スケール）の破
砕、剥離は全くなく、圧延は順調に行われた。

【００２９】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、Ｂコイルは室温での圧延でも比較的良好
な圧延が遂行できた。材料温度を高くするに従ってさら
に安定した圧延が遂行できた。Ａコイルを室温で圧延す
ると材料割れが甚だしく、最終板厚に至る以前の途中板
厚の段階から圧延の遂行が不可能となった。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。

【００３０】このように、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り低下を
余儀なくされる苛酷な低温圧延を行わなくとも、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、安定した圧延の遂行が可能とな
る。しかも、本発明の冷間圧延条件による圧延によれ
ば、材料に表面酸化物（スケール）が付着したままで冷
間圧延が可能であることを、発明者等は見出だした。

【００３１】従来、超高珪素鋼板を３００℃前後の温度
域で圧延すると、材料表面酸化物（スケール）が付着し
たままで、スケールを破砕、剥離せしめることなく圧延
することができる、という知見は全く知られておらず、
新規な知見である。この温度域で圧延すると、スケール
を破砕、剥離せしめることなく圧延することができる詳
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（スケール）の断面組織、図４
（ｂ）に示す冷間圧延板の表面酸化物（スケール）の断
面組織、図５（ａ）に示す熱間圧延板の表面酸化物（ス
ケール）のＳＥＭ像、図５（ｂ）に示す冷間圧延板の表
面酸化物（スケール）のＳＥＭ像から明らかなように、
冷間圧延板の表面酸化物（スケール）は、均一に薄く延
伸せしめられ、割れもなく鋼板に密着している。

【００３２】以上のように通常行われている程度の温度
域の１５０〜４５０℃で圧延を行えば、表面酸化物（ス
ケール）付き状態でもスケール破砕も無く冷間圧延でき
ることが分かった。ところで、このスケールの厚みであ
るが、２，３ｍｍ厚の熱延板で２５μｍ超であり、０．
３ｍｍ厚の製品にすると３．３μｍにもなる。このまま
で絶縁性確保の点からは特に問題ではないが、磁気特性
の点からは問題である。すなわち、鋼板を積層してコア
ーとなした場合に実質的に磁束の通る鉄分の割合（占積
率）が減少し、磁気特性として問題である。

【００３３】そこで、この表面酸化物を除去し、その後
に塗布量を制御した薄い絶縁被膜を塗布することが占積
率を上げ、磁性を向上させるために有効である。表面酸
化物を除去する方法として酸洗法が一般的であり、本発
明でもこの酸洗法を採用する。そこで、表面酸化物（ス
ケール）付き冷間圧延した後に、酸洗を行ったところ、
その表面粗度が冷間圧延時の温度に対応して粗くなるこ
とを見いだした。

【００３４】図７は２．０ｍｍ厚の熱延板を各種温度で
表面酸化物（スケール）付きで０．３ｍｍに圧延した後
に、ふっ酸で表面酸化物を除去した後の表面粗度
（Ｒ_ａ，Ｒ_ｍａｘ）に及ぼす圧延温度の影響を示す。こ
の図から、圧延温度が高くなると表面粗度が大きくな
り、特に７５０℃を超える温度から急激に粗くなること
が分かる。この圧延温度と鋼板表面粗度との関係は、圧
延温度下での硬度変化が表面酸化物と鋼板母材との間
で、異なるためと思われる。

【００３５】図８は、表面酸化物を除去した状態と、表
面酸化物の付いた状態との鋼板母材の表面から測定した
硬度の温度での変化を示す。７５０℃迄は母材の硬度は
表面酸化物より大きく、７５０℃を超えると母材の硬度
は表面酸化物と同じ程度に急激に小さくなる。このた
め、７５０℃程度迄は圧延によって表面酸化物が鋼板母
材中に食い込むことは無いが、この温度を超えると母材
中に表面酸化物が食い込み、酸洗後の表面粗度が粗くな
ったものと考えられる。

【００３６】ところで、鋼板表面粗度が大きくなると、
容易に予想できるように鋼板を積層してコアーを作成し
た時に鋼板間に隙間が生じ、実質的な鉄分の割合が急激
に大きくなるまでの、７５０℃以内の圧延温度を本発明
の必須な構成条件とした。特に、４５０℃以内である
と、一般的な冷間圧延技術の範囲で略圧延が行えるので
有利である。

【００３７】上述のように、１５０℃以上であれば圧延
破断も無く、スケール破砕も無く圧延可能であり、そし
て７５０℃以下であればその酸洗後の表面粗度の小さい
ことが明らかになった。しかし、その表面粗度は通常、
＃１０００程度の砥石で研磨した圧延ロールを用いて圧
延した鋼板表面粗度である１μ以下のＲ_ａに比べ大き
い。

【００３８】そこで、本発明者等はこの酸洗後の鋼板を
通常の冷間圧延を行い、さらに良い占積率を得ることに
成功した。しかも、この圧延時の圧下率をできるだけ小
さく選ぶこと、すなわち１５０〜７５０℃での圧延を板
厚薄くまですることが、この表面粗度改善のための圧延
時の生産効率アップと圧延の破断防止、さらに酸洗時の
板通板の安定性に有効である。これは、板破断の無い温
間で薄くまで圧延しておけば、基本的には図２に示すよ
うに曲げに強いので、室温でも圧延時の割れが少なく、
また酸洗時の板破断が無く、高速での通板が可能になる
ためである。

【００３９】図９は種々の温度で圧延した鋼板を、酸洗
後に圧下量を変えて＃１０００の砥石で研磨した圧延ロ
ールを用いて室温で圧延した時の表面粗度（Ｒ_ａ，Ｒ
_ｍａｘ）を示した。酸洗前の圧延温度が１５０℃の場合
は４％、４５０℃の場合は２５０％、７５０℃の場合は
５８％の圧下量で圧延を行えば、Ｒ_ａが１μｍ以下の平
滑な圧延ロールと同等な表面粗度状態が得られる。７５
０℃を超えた場合にはその後の冷間圧延を行っても、Ｒ
_ｍａｘは中々下がらず、線状のキズの模様が残存する。

【００４０】したがって、本発明では圧延ロールの表面
の仕上がり状態に対応した表面が得られ、結果として最
高の占積率が達成できる。酸洗前の温度が１５０〜７５
０℃では４〜５８％、１５０〜４５０℃では４〜２５％
の圧下率を構成条件とした。

【００４１】なお、酸洗後の鋼板は再結晶を目的とした
焼鈍を行うことにより、鋼板を軟かくしておくと、その
後の冷間圧延で表面粗さを平滑にし易い。この焼鈍条件
としては７８０〜１０００℃で、低温度では長時間、高
温度では短時間行う必要がある。

【００４２】この時に、酸洗前の圧延温度が高い程、す
なわち、酸洗後の表面粗度が大きくなる程、その後の圧
延で圧下量を大きくする必要がある。圧延温度は鋼板が
薄く成っているので、特に高くする必要は無い。傾向と
して温度を上げた程、圧延歩留まりは良くなるが、その
差は僅かである。

【００４３】このように表面粗度改善を狙った圧延をし
た後に、８００〜１０２０℃の温度域で焼鈍し、再結晶
と粒成長を行って製品とする。焼鈍時間は温度が低い時
は長く、温度が高い時は短くなり、３０秒間−３時間程
度が採用される。また、通常は表面に絶縁抵抗を持たせ
るために、この焼鈍過程の前、あるいは後に薄い絶縁コ
ーティングが施される。

【００４４】

【実施例】

（実施例１）０．００４％Ｃ、６．５３％Ｓｉ、０．１
３％Ｍｎ、０．００１％Ｓ、０．００１７％Ｎ、残部が
Ｆｅおよび不可避的不純物を含む５０ｋｇインゴットを
作成し、１２００℃で加熱し、８パスの熱間加工により
仕上温度約１０００℃で１．８ｍｍ厚の鋼板とした。

【００４５】この鋼板から幅８ｃｍ×長さ１２ｃｍ×４
０枚を準備し、各５枚ずつについて表面酸化物（スケー
ル）を付けたまま、室温−０．３０９ｍｍ、１５０
℃−０．３１６ｍｍ、１５０℃−０．３２５ｍｍ、
４４０℃−０．３２５ｍｍ、４４０℃−０．４０９ｍ
ｍ、７５０℃−０．３４２ｍｍ、７５０℃−０．６
１５ｍｍ、８００℃−０．６１５ｍｍの板温で、各板
厚に圧延した。

【００４６】なお、〜については酸洗減圧を９ｍ
ｍ、，は１５μｍ見込んだ。その後、（フッ酸＋硫
酸）で酸洗し、さらに室温（約２５℃）で＃１０００砥
石で研磨した圧延ロールで０．３０ｍｍ厚まで圧延し
た。この時のスケール剥離状況と、スケール付き圧延時
の冷間圧延割れ、および酸洗後の表面粗度と酸洗後の圧
延板粗度を表２に示した。

【００４７】板温度が１５０℃以上であればスケール付
き圧延時の冷間圧延割れも無く、かつスケール剥離も無
く、安定した圧延が可能であった。酸洗後の粗い表面
も、本発明範囲の圧下率で冷延することにより、Ｒ_ａ，
Ｒ_ｍａｘも小さく、良好な占積率が得られた。なお、８
００℃でスケール付き圧延したものは酸洗後のＲ_ｍａｘ
が大きく、その後の冷間圧延でも中々平滑にはならずＲ
_ｍａｘが大きかった。

【００４８】

【表２】

【００４９】（実施例２）０．００４％Ｃ、６．４５％
Ｓｉ、０．１４％Ｍｎ、０．００１２％Ｓ、０．００１
７％Ｎ、０．００９％酸可溶性Ａｌ、残部がＦｅおよび
不可避的不純物である溶鋼を２５０ｍｍ厚の連続鋳造片
とし、１２００℃で加熱後、粗熱延で３５ｍｍ厚にし、
仕上熱延を開始１１２０℃、終了１０２０℃で行ない、
２．０ｍｍ厚熱延板とした。

【００５０】表面酸化物（スケール）を付けたまま板温
３００℃で０．３４２ｍｍまで冷間圧延した。その後、
全長約７０ｍの長大酸洗ラインを通し、さらに全長約１
００ｍの焼鈍ラインで、８２０℃×３０_ｓｅｃの焼鈍を
行った。

【００５１】その後、板温２２０℃で０．３０ｍｍ厚に
圧延し、脱脂ラインを通板し、８５０℃×３０_ｓｅｃの
焼鈍を上記と同じラインで行い、クロム酸系の絶縁被膜
コーティングを行った。圧延、酸洗、焼鈍コーティング
について、いずれのライン通板も割れが無く、成品が得
られた。この時の磁気特性もＢ_８＝１．３７Ｔ，Ｗ
_{１０／５０}＝０．６８ｗ／ｋｇ，Ｗ_{１０／４００}＝９．
８ｗ／ｋｇであり、占積率も良好であった。なお、この
最終焼鈍後の表面のＲ_ａ＝０．８μｍ，Ｒ_ｍａｘ＝８．
１μｍであった。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、極めて脆く冷間圧延を
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無く材料破断、割れを生じること
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、曲げ部
での材料折損、割れを惹起すること無く、工業的に量産
できる。又、得られる製品は占積率に優れているため磁
気特性が良好である。

【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ある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
とき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
着したままの状態で、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
ップの断面組織を示す写真である。

【図７】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。

【図８】熱延板について、表面酸化物を除去した状態
と、表面酸化物の付いた状態との鋼板母材の表面から測
定した硬度の温度での変化を示す図表である。

【図９】種々の温度で圧延した鋼板を、酸洗後に圧下量
を変えて＃１０００の砥石で研磨した圧延ロールを用い
て室温で圧延した時の表面粗度（Ｒ_ａ，Ｒ_ｍａｘ）を示
す図表である。

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月３１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００４

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００４】しかしながら、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。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、第一
に、超高珪素鋼板を冷間圧延するときに発生する材料
（ストリップ）破断あるいは耳荒れと呼ばれるストリッ
プエッジクラックである。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年１２月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】圧延仕上げ温度は、９８０℃であった（Ａ
コイル）。比較のため、３５mm厚さに粗熱間圧延した材
料を、１２００℃に加熱した後８００℃で仕上熱間圧延
を開始し、６パスで２．３mm厚さに仕上げた。圧延仕上
温度は、６９０℃であった（Ｂコイル）。このＡ，Ｂ２
コイルについて、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。 ─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【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
方向における金属組織を示す顕微鏡写真である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量比でＣ≦０．００６％、Ｓｉ：３．
   ５〜７．１％、Ｓ≦０．００７％、ｔｏｔａｌ Ｎ≦
   ０．００３５％、残部：Ｆｅおよび不可避的不純物から
   なる熱間圧延板あるいは鋳造薄板を、表面酸化物（スケ
   ール）が付着したままの状態で板温度：１５０〜７５０
   ℃の温度域で圧延し、表面酸化物を除去し、焼鈍し、４
   〜５８％の圧下率で前工程の圧延温度が高い程高圧延率
   になる冷間圧延を行い、しかる後に再結晶および粒成長
   を目的とする焼鈍を施すことを特徴とする表面性状を制
   御した超高珪素電磁鋼板の安定的な製造方法。
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：１５０〜４５０℃の温度域で圧延し、
   表面酸化物を酸洗で除去し、焼鈍し、４〜２５％の圧下
   率で前工程の圧延温度が高い程高圧延率になる冷間圧延
   を行うことを特徴とする請求項１記載の表面性状を制御
   した超高珪素電磁鋼板の安定的な製造方法。