JPH0686627B2 - 磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法 - Google Patents

磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造方法

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JPH0686627B2
JPH0686627B2 JP60263655A JP26365585A JPH0686627B2 JP H0686627 B2 JPH0686627 B2 JP H0686627B2 JP 60263655 A JP60263655 A JP 60263655A JP 26365585 A JP26365585 A JP 26365585A JP H0686627 B2 JPH0686627 B2 JP H0686627B2
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義紀 小林
洋 清水
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川崎製鉄株式会社
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、磁気特性の優れた方向性けい素鋼板の製造
方法に関し、とくに該鋼板の表面性状ひいては磁気特性
の劣化を招くことなしに、効率よくしかも安価に方向性
けい素鋼板を製造し得る有利な方法を提案しようとする
ものである。
(従来の技術) 方向性けい素鋼板は、主として変圧器その他の電気機器
の鉄心として使用されていて、磁気特性としては磁化特
性と鉄損特性に優れることが要求される。
ところで方向性けい素鋼板の磁気特性は、単に材質だけ
でなくその表面性状にも強く影響され、表面粗さが小さ
いほど磁気特性は良好であることから、冷間圧延におい
ていわゆるブライト仕上げと呼ばれる、鋼板表面粗さが
平均粗さRaで0.4μm以下となるような圧延処理が採用
されている。
というのは、最終冷延板の表面粗さが粗いと、製品板表
面の凹凸が大きくなり、また板表面に形成される絶縁被
膜も厚肉で荒れたものとなるため、製品板を磁化したと
きの磁壁の移動を妨げ、磁気特性の劣化を招くからであ
る。
また方向性けい素鋼板のようにSiを2.5〜4.0wt%(以下
単に%で示す)含むものは、他の一般冷延板に比べて極
めてもろく破断し易いだけでなく、圧延変形抵抗も極め
て高いため、最終冷間圧延は一般にゼンジミアミルのよ
うなレバースミルを用いて、700mpm以下程度の低速圧延
によって行われていた。
ところが近年、生産性の向上などの観点から、高効率の
タンデムミルによる方向性けい素鋼板の冷間圧延が試み
られ、保温圧延など種々の新技術の開発により、破断を
招くことなしに最終冷間圧延をタンデムミルで高速通板
下に行うことが実現しつつある。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら方向性けい素鋼板の最終冷間圧延を、タン
デムミルによって1000mpm以上の高速圧延とした場合に
は、最終冷延後の板表面が粗くなって磁気特性の劣化を
招くところに問題を残していた。
この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、表面
性状の劣化を招く不利なしに高速圧延を可能ならしめ、
生産性および製造コストの向上を図り得る方向性けい素
鋼板の有利な製造方法を提案することを目的とする。
(問題点を解決するための手段) さて発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、最終冷延をタンデムミルにて1000mpm以上の
高速で行う場合であっても、最終スタンドにおける冷延
条件とくに圧下率と圧延ロール径との関係を適切な範囲
に調整することによって、鋼板表面をいわゆるブライト
材の水準に維持できることの知見を得た。
この発明は、上記の知見に立脚するものである。
すなわちこの発明は、C:0.02〜0.1%および、Si:2.5〜
4.0%を含み、かつ少量のインヒビターを含有するけい
素鋼熱延板に、1回または2回以上の冷間圧延と焼鈍と
を施して最終板厚とし、ついで脱炭焼鈍を施したのち、
仕上げ焼鈍を施す一連の工程によって方向性けい素鋼板
を製造するに当たり、上記冷間圧延工程の最終冷延をタ
ンデム圧延で行うものとし、このタンデム圧延の最終ス
タンドにおける圧延を、ロール周速vが1000mpm以上で
かつ、圧下率γ(%)が次式 γ≧0.06R−20 ここでR:圧延ロール直径(mm) を満足する条件下に行うことを特徴とする磁気特性の優
れた方向性けい素鋼板の製造方法である。
以下この発明を具体的に説明する。
まずこの発明において鋼板の素材成分を上記の範囲に限
定した理由について説明する。
C:0.02〜0.1% Cは、熱延および冷延組織の均一化に有効に寄与するだ
けでなく、冷延と焼鈍を繰返して最終板厚とする過程に
おいて再結晶組織中のゴス方位成分の集積度を高めるの
に有用な元素であるが、0.02%未満ではその添加結果に
乏しく、一方0.1%を超えるとスラブ加熱時においてS
やSeなどのインヒビターを固容させる温度が上昇し、固
容不足によるインヒビターの抑制力の低下を招くと共
に、脱炭焼鈍における脱炭が困難になるので、含有量は
0.02〜0.1%の範囲に限定した。
Si:2.5〜4.0% Siは、電気抵抗を高めて鉄損を低減させるのに有効に寄
与するが、2.5%に満たないと鉄損の十分な低減が期待
できず、また高温焼鈍時に鋼板の一部または全部がγ変
態して結晶方位の乱れを生じ、一方4.0%を超えると冷
間加工性の著しい劣化を招くので、含有量は2.5〜4.0%
の範囲に限定した。
インヒビターとしては、MnとS,SeさらにはSbなどからな
るいわゆるMnS系、あるいはAlN系いずれでもよく、たと
えばMnS系を用いる場合には次の組成が好適である。
Mn:0.03〜0.15%、S,SeおよびSbのうちから選んだ1種
または2種:0.008〜0.080% MnならびにS,SeおよびSbはいずれも、インヒビター形成
元素として有用なものであるが、これらの元素が上記の
範囲を逸脱すると十分な正常粒成長抑制効果が得られな
いので、それぞれ上記の範囲で添加することが好まし
い。
さらにその他必要に応じて熱間圧延中におけるスラブ割
れ防止のために、Moを0.005〜0.02%程度添加すること
もできる。
さて、上記の好適成分組成に調整された溶鋼は、造塊−
分塊法または連続鋳造法によってスラブとされたのち熱
間圧延が施される。
ついでこの熱延板に、1回または2回以上の冷間圧延と
焼鈍とを施して最終板厚とする。
この発明では、かかる冷間圧延の最終圧延をタンデムミ
ルを用いて、ロール周速1000mpm以上の高速で行うわけ
であるが、かような高速圧延において圧延板の表面荒れ
を抑制するには、圧下率と圧延ロール直径との関係を適
切な範囲に調整することが肝要である。
第2図および第3図に、圧延後の鋼板の表面性状に及ぼ
す最終スタンドにおける圧下率および使用ロール直径に
ついて調べた結果をそれぞれ示す。
第2〜3図に示した結果から明らかなように、冷間圧延
後の鋼板の表面粗さは、最終スタンドにおける圧下率と
圧延ロール径に大きく依存し、圧下率が小さいほど、ま
たロール径が大きいほど表面は粗くなる傾向にあること
が判明した。
そこで次に、ロール周速が1000mpm以上の高速圧延域に
おいて板面粗さが最大となるところでの、板の表面粗さ
Raと圧下率、圧延ロール径との関係について調べた。
得られた結果を整理して第1図に示す。
同図に示したとおり、ロール周速が1000mpm以上の場合
に、板の表面粗さRaを0.4μm以下に抑えるためには、
次式の関係を満足する条件下に圧延を行うことが肝要で
あることが判明した。
γ≧0.06R−20 ここでγ:圧下率(%) R:圧延ロール直径(mm) なお上記の条件を満たす冷間圧延は、タンデムミルの最
終スタンドだけで充分であり、最終スタンドのみ上記の
条件を満足すれば、前段スタンドで生じた表面荒れは平
滑化されて、表面平均粗さRaが0.4μm以下の平滑表面
が得られることも確かめられている。
(作用) この発明によって鋼板表面が有利に改善される理由は、
次のとおりに推察される。
高速冷間圧延時における表面荒れの一因は、圧延時にロ
ールバイト部に巻き込まれる圧延油にあり、とくに方向
性けい素鋼板のように硬くて変形抵抗が大きい鋼種にあ
っては圧延ロールの偏平率も大きいので普通鋼に比べる
と多量の圧延油が巻き込まれると考えられるが、この発
明に従い、圧延ロール径が大きくなるに従って圧下率を
上げることにより、圧延油の侵入量を効果的に低減する
ことができる。
(実施例) 実施例1 C:0.045%、Si:3.35%、Mn:0.065%、Se:0.017%および
Sb:0.027%を含有する2.5mm厚のけい素鋼板に、1000
℃、30秒の熱延板焼鈍を施し、脱スケール後、0.64mmに
冷間熱延圧延し、ついで980℃、90秒の中間焼鈍のの
ち、2回目の冷間圧延を、試料Aについては、タンデム
ミルにて、最終スタンドのロール周速:1500mpm、圧延ロ
ール直径:300mm、圧下率:30%の条件で、また試料Bに
ついては、同じロール周速で圧延ロール直径:600mm、圧
下率:9%の条件下に行って、それぞれ0.23mmの最終板厚
とし、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してから、
860℃、60時間および1200℃、5時間の仕上げ焼鈍を施
した。
かくして得られた各方向性けい素鋼板の表面平均粗さRa
と、鉄損W17/50、磁束密度B10について調べた結果を下
表1に示す。
表1に示したとおり、この発明に従って得られた試料A
は、比較例(試料B)に比べて、表面性状は勿論、磁気
特性に極めて優れていた。
実施例2 C:0.038%、Si:3.05%、Mn:0.070%およびS:0.020%を
含有する2.7mm厚のけい素鋼熱延板を、脱スケール後、
0.74mmに冷間圧延し、ついで970℃で40秒間焼鈍したの
ち、2回目の冷間圧延を、試料Cについては、タンデム
ミルにて最終スタンドのロール周速:1800mpm、圧延ロー
ル直径:400mm、圧下率:35%の条件で、また試料Dにつ
いては、同じロール周速で圧延ロール直径:550mm、圧下
率:7%の条件下に行って、それぞれ0.27mmの最終板厚と
し、ついで脱炭焼鈍後、焼鈍分離剤を塗布してから、12
00℃、5時間の仕上げ焼鈍を施した。
かくして得られた各製品板の表面性状および磁気特性に
ついて調べた結果を表2に示す。
以上実施例においては、インヒビターとしてMnS系のも
のを用いた場合について主に説明したが、AlN系を用い
た場合でも同様の効果が得られることが確かめられてい
る。
(発明の効果) かくしてこの発明によれば、方向性けい素鋼板を1000mp
m以上の高速で圧延する場合であっても、平均表面粗さ
0.4μm以下の良好な表面性状を維持でき、ひいては優
れた磁気特性を有する方向性けい素鋼板を高生産性の下
に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、最終スタンドの圧延ロール径と圧下率が表面
性状に及ぼす影響を示したグラフ、 第2図は、最終スタンドのロール周速と平均表面粗さと
の関係を圧延ロール径をパラメータとして示したグラ
フ、 第3図は、最終スタンドのロール周速と平均表面粗さと
の関係を圧下率をパラメータとして示したグラフであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】C:0.02〜0.1wt%および Si:2.5〜4.0wt% を含み、かつ少量のインヒビターを含有するけい素鋼熱
    延板に、1回または2回以上の冷間圧延と焼鈍とを施し
    て最終板厚とし、ついで脱炭焼鈍を施したのち、仕上げ
    焼鈍を施す一連の工程によって方向性けい素鋼板を製造
    するに当たり、 上記冷間圧延工程の最終冷延をタンデム圧延で行うもの
    とし、このタンデム圧延の最終スタンドにおける圧延
    を、ロール周速vが1000mpm以上でかつ、圧下率γ
    (%)が次式、 γ≧0.06R−20 ここでR:圧延ロール直径(mm) を満足する条件下に行うことを特徴とする磁気特性の優
    れた方向性けい素鋼板の製造方法。
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