JPH07100161B2 - 高珪素鉄合金の分塊圧延方法 - Google Patents
高珪素鉄合金の分塊圧延方法Info
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- JPH07100161B2 JPH07100161B2 JP61192629A JP19262986A JPH07100161B2 JP H07100161 B2 JPH07100161 B2 JP H07100161B2 JP 61192629 A JP61192629 A JP 61192629A JP 19262986 A JP19262986 A JP 19262986A JP H07100161 B2 JPH07100161 B2 JP H07100161B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高珪素鉄合金の分塊圧延方法に関する。
従来、Si含有量が4wt％未満の珪素鉄板は、その製造法
により方向性珪素鉄板、無方向性珪素鉄板に区別され、
主として各種電磁誘導器用の積層鉄芯や巻鉄芯或いは電
気シールド用のケース等に加工成形され、実用に供され
ている。
により方向性珪素鉄板、無方向性珪素鉄板に区別され、
主として各種電磁誘導器用の積層鉄芯や巻鉄芯或いは電
気シールド用のケース等に加工成形され、実用に供され
ている。
しかしながら、近年、省資源、省エネルギーの観点から
電磁電子部品の小型化や高効率化が強く要請され、軟磁
気特性、とりわけ鉄損特性の優れた材料が要求されてい
る。珪素鉄板の軟磁気特性はSiの添加量とともに向上
し、特に6.5wt％付近で最高の透磁率を示し、さらに固
有電気抵抗も高いことから、鉄損も小さくなることが知
られている。
電磁電子部品の小型化や高効率化が強く要請され、軟磁
気特性、とりわけ鉄損特性の優れた材料が要求されてい
る。珪素鉄板の軟磁気特性はSiの添加量とともに向上
し、特に6.5wt％付近で最高の透磁率を示し、さらに固
有電気抵抗も高いことから、鉄損も小さくなることが知
られている。
しかし、珪素鉄板はSi含有量が4.0wt％以上となると加
工性が急激に劣化し、このため従来では圧延法により高
珪素鉄板を工業的規模で製造することは不可能であると
されていた。
工性が急激に劣化し、このため従来では圧延法により高
珪素鉄板を工業的規模で製造することは不可能であると
されていた。
このような圧延法に対し、近年超急冷凝固法と称される
方法が研究開発されているが、この方法により製造され
る高珪素箔帯は表面性状や表面の平坦度が劣り、また厚
さや板幅が限定されてしまい、加えて生産性が劣り生産
コストも高くつく等、工業規模で実施する上で多くの問
題を有している。
方法が研究開発されているが、この方法により製造され
る高珪素箔帯は表面性状や表面の平坦度が劣り、また厚
さや板幅が限定されてしまい、加えて生産性が劣り生産
コストも高くつく等、工業規模で実施する上で多くの問
題を有している。
本発明者等はこのような現状に鑑み、圧延法によるSi含
有量が4.0wt％以上の高珪素鉄板の製造法について検討
を進めてきた。そして、その結果圧延条件等を選択する
ことにより圧延による高珪素鉄板の製造が可能であるこ
とが判つてきた。
有量が4.0wt％以上の高珪素鉄板の製造法について検討
を進めてきた。そして、その結果圧延条件等を選択する
ことにより圧延による高珪素鉄板の製造が可能であるこ
とが判つてきた。
ところで、このような圧延法による製造において、溶製
した高珪素鉄合金のインゴツトを分塊圧延する場合、次
のような問題があることが判明した。
した高珪素鉄合金のインゴツトを分塊圧延する場合、次
のような問題があることが判明した。
溶製したインゴツトを冷却すると、冷却時のインゴ
ツト表面と内部の温度差により熱応力割れが生じる。
ツト表面と内部の温度差により熱応力割れが生じる。
圧延加工温度を適切に選定しないと加工性劣化のた
め圧延割れが生じる。本発明はこのような高珪素鉄合金
の分塊圧延時における圧延割れやインゴツトの熱応力割
れを防止することができる分塊圧延法の提供をその目的
とする。
め圧延割れが生じる。本発明はこのような高珪素鉄合金
の分塊圧延時における圧延割れやインゴツトの熱応力割
れを防止することができる分塊圧延法の提供をその目的
とする。
このため本発明は、Siを4.0〜7.0wt％含有する高珪素鉄
合金を分塊圧延する方法において、溶製したインゴット
を、均熱炉に熱片装入して均熱するか若しくは熱片直送
することにより、その表面温度Tt（℃）を、 Tt＞80〔Si〕＋80 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） に保ったまま分塊圧延し、該分塊圧延を、その第１パス
では下記（１）式を満足する圧延温度Tr1（℃）で、且
つ最終パスでは下記（２）式を満足する圧延温度Tr
2（℃）で行うことをその基本的特徴とする。
合金を分塊圧延する方法において、溶製したインゴット
を、均熱炉に熱片装入して均熱するか若しくは熱片直送
することにより、その表面温度Tt（℃）を、 Tt＞80〔Si〕＋80 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） に保ったまま分塊圧延し、該分塊圧延を、その第１パス
では下記（１）式を満足する圧延温度Tr1（℃）で、且
つ最終パスでは下記（２）式を満足する圧延温度Tr
2（℃）で行うことをその基本的特徴とする。
Tr1＞80〔Si〕＋80 ……（１） Tr2＞40〔Si〕−10 ……（２） 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） 以下、本発明の詳細を説明する。
本発明者等は、高珪素鉄合金の分塊圧延における圧延加
工性について調べた。
工性について調べた。
具体的に、第１図に示す試験片によるテーパ圧延試験法
により、6.5wt％Siを含有する高珪素鉄合金の圧延加工
性を評価した。第２図はその結果を示すもので、これに
よりその材料の圧延加工性の特徴を以下のように明確に
知ることができる。
により、6.5wt％Siを含有する高珪素鉄合金の圧延加工
性を評価した。第２図はその結果を示すもので、これに
よりその材料の圧延加工性の特徴を以下のように明確に
知ることができる。
１）鋳造組織の材料（以下、インゴツト材と称す。等軸
晶の粒径で10〜30mm）においては、900℃を超える高温
域では加工性が極めて良好であるが、900℃以下で直線
的に劣化し、約600℃でほとんど圧延不可能となる。
晶の粒径で10〜30mm）においては、900℃を超える高温
域では加工性が極めて良好であるが、900℃以下で直線
的に劣化し、約600℃でほとんど圧延不可能となる。
２）分塊圧延され、加工→再結晶により組織が細粒化さ
れると、インゴツト材より加工限界が大幅に拡大し、分
塊圧延の最終パス近くにおいては、第５図に示すように
粒径が1mm程度にまで細粒化され、約250℃程度まで圧延
可能となる。
れると、インゴツト材より加工限界が大幅に拡大し、分
塊圧延の最終パス近くにおいては、第５図に示すように
粒径が1mm程度にまで細粒化され、約250℃程度まで圧延
可能となる。
このような知見に基づき、上記と同様の手法によりSi含
有量4.0〜7.0wt％の高珪素鉄板の圧延加工性の評価を行
つた。第３図はその結果を示すものであり、これによる
高珪素鉄板の分塊圧延の限界温度は次のような式で表わ
すことができることが判つた。
有量4.0〜7.0wt％の高珪素鉄板の圧延加工性の評価を行
つた。第３図はその結果を示すものであり、これによる
高珪素鉄板の分塊圧延の限界温度は次のような式で表わ
すことができることが判つた。
第１パスを許容する圧延温度Tr1 Tr1＞80〔Si〕＋80 ……（１） 最終パスを許容する圧延温度Tr2 Tr2＞40〔Si〕−10 ……（２） 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） そこで、本発明では、分塊圧延を上記（１）及び（２）
式を満足させるようにして行うものである。
式を満足させるようにして行うものである。
高珪素鉄合金の分塊圧延工程においては、上述したよう
な圧延加工性自体の問題とは別に、溶製されたインゴツ
ト冷却時における熱応力割れという問題がある。
な圧延加工性自体の問題とは別に、溶製されたインゴツ
ト冷却時における熱応力割れという問題がある。
このため、本発明者等は、Si含有量4.0〜7.0wt％の高珪
素鉄合金のインゴツト冷却時の熱応力割れに関し、イン
ゴツトの基本的な引張試験（第４図）を行い、さらに実
インゴツトを用いた大気中の放冷実験を行い、第５図に
示す結果を得た。これによれば、Si含有量に対応したイ
ンゴツトの表面温度が一定値以下になると、第４図に示
すように材料の塑性変形能の劣化のため、内部との温度
差による張力の発生によつて熱応力割れが発生する。こ
のインゴツト表面の限界温度Ttは下記（２）式で表わす
ことができる。
素鉄合金のインゴツト冷却時の熱応力割れに関し、イン
ゴツトの基本的な引張試験（第４図）を行い、さらに実
インゴツトを用いた大気中の放冷実験を行い、第５図に
示す結果を得た。これによれば、Si含有量に対応したイ
ンゴツトの表面温度が一定値以下になると、第４図に示
すように材料の塑性変形能の劣化のため、内部との温度
差による張力の発生によつて熱応力割れが発生する。こ
のインゴツト表面の限界温度Ttは下記（２）式で表わす
ことができる。
Tt＞80〔Si〕＋80 ……（３） 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） そこで、本発明では、溶製したインゴツトを、上記
（３）式の条件を満す表面温度に保つたまま分塊圧延工
程に送り、この分塊圧延を上記（１），（２）式の条件
を満すようにして行うものである。
（３）式の条件を満す表面温度に保つたまま分塊圧延工
程に送り、この分塊圧延を上記（１），（２）式の条件
を満すようにして行うものである。
溶製したインゴツトを上記表面温度に保つたまま分塊圧
延するには、インゴツトを上記温度以下になる前に分塊
均熱炉に装入した後分塊圧延する方法、溶製されたイン
ゴツトを上記温度以下になる前に分塊圧延工程に熱片直
送する方法、のいずれかの方法が採られる。なお、後者
の方法（熱片直送法）を採る場合、その搬送を円滑に行
わしめるためのレイアウト上の配慮は言うまでもない
が、放冷却面積の大きい偏平状の鋼塊を用いるよりも、
正方形状の鋼塊を用いるほうが放熱を抑える意味で有利
である。また搬送途中に断熱材を用いることもできる。
延するには、インゴツトを上記温度以下になる前に分塊
均熱炉に装入した後分塊圧延する方法、溶製されたイン
ゴツトを上記温度以下になる前に分塊圧延工程に熱片直
送する方法、のいずれかの方法が採られる。なお、後者
の方法（熱片直送法）を採る場合、その搬送を円滑に行
わしめるためのレイアウト上の配慮は言うまでもない
が、放冷却面積の大きい偏平状の鋼塊を用いるよりも、
正方形状の鋼塊を用いるほうが放熱を抑える意味で有利
である。また搬送途中に断熱材を用いることもできる。
また、前者の方法（均熱炉での均熱法）を採る場合、次
のような問題がある。すなわち、珪素鉄板を一定以上の
温度に保持し加熱するとスケールが発生するが、このス
ケールは温度が一定以上高くなるとスケール中のFeOとS
iO2が共晶反応を起して溶製（フアイアライトの形成）
する。このような問題に対し、本発明者等は、均熱炉中
の酸素含有量を種々変化させた実験を行い、Si含有量4.
0〜7.0wt％の高珪素鉄合金について、スケール溶融を生
じない均熱温度域を調査した。第６図はその結果を示す
もので、現状で一般的に使用されている均熱炉では炉中
の酸素濃度を２％程度まで制御でき、したがつて均熱温
度を1250℃以下とすることによりスケール溶融を確実に
防止できることが判る。このため、本発明において分塊
均熱炉でインゴツトを均熱する場合、1250℃以下の温度
で均熱することが好ましい。
のような問題がある。すなわち、珪素鉄板を一定以上の
温度に保持し加熱するとスケールが発生するが、このス
ケールは温度が一定以上高くなるとスケール中のFeOとS
iO2が共晶反応を起して溶製（フアイアライトの形成）
する。このような問題に対し、本発明者等は、均熱炉中
の酸素含有量を種々変化させた実験を行い、Si含有量4.
0〜7.0wt％の高珪素鉄合金について、スケール溶融を生
じない均熱温度域を調査した。第６図はその結果を示す
もので、現状で一般的に使用されている均熱炉では炉中
の酸素濃度を２％程度まで制御でき、したがつて均熱温
度を1250℃以下とすることによりスケール溶融を確実に
防止できることが判る。このため、本発明において分塊
均熱炉でインゴツトを均熱する場合、1250℃以下の温度
で均熱することが好ましい。
第７図は、本発明法による製造フローの一例を示すもの
で、インゴツト（１）は均熱炉（２）に熱片装入された
後、或いは均熱炉を経ないで直接（熱片直送）、分塊圧
延機（３）に装入され、スラブ（４）に圧延される。な
お、（５）はクロツプシヤーである。
で、インゴツト（１）は均熱炉（２）に熱片装入された
後、或いは均熱炉を経ないで直接（熱片直送）、分塊圧
延機（３）に装入され、スラブ（４）に圧延される。な
お、（５）はクロツプシヤーである。
Si含有量6.5wt％の高珪素鉄合金インゴツトを溶製し、
これを本発明法により分塊圧延してスラブを製造（第７
図参照）した。その製造条件は以下の通りである。
これを本発明法により分塊圧延してスラブを製造（第７
図参照）した。その製造条件は以下の通りである。
インゴツト 5ton 分塊圧延条件 均熱炉装入温度 700℃（表面温度） 均熱温度 1150℃ 圧延温度（最終パス表面温度） 970℃ スラブ寸法 150mm厚×650mm幅×5000mm長 比較例として、同様のインゴツトについて次のような方
法を実施した。
法を実施した。
比較例（１） 溶製されたインゴツトを、表面温度で500℃まで大気放
冷した後、均熱炉に装入し、上記本発明例と同様の均熱
条件、圧延条件で分塊圧延を行う方法。
冷した後、均熱炉に装入し、上記本発明例と同様の均熱
条件、圧延条件で分塊圧延を行う方法。
比較例（２） 溶製されたインゴツトを、常温まで大気放冷した後、均
熱炉に装入し、しかる後分塊圧延を行う方法。
熱炉に装入し、しかる後分塊圧延を行う方法。
以上の結果、本発明法では何ら問題なくスラブを製造で
きたのに対し、比較例（１）では、インゴツトに熱応力
割れが生じて、これが分塊圧延によりさらに拡大し、ま
た比較例（２）では、インゴツトの熱応力割れが著しい
ため、均熱−分塊圧延を行うことができなかつた。
きたのに対し、比較例（１）では、インゴツトに熱応力
割れが生じて、これが分塊圧延によりさらに拡大し、ま
た比較例（２）では、インゴツトの熱応力割れが著しい
ため、均熱−分塊圧延を行うことができなかつた。
以上述べた本発明によれば、圧延割れやインゴツトの熱
応力割れを確実に防止しつつ高珪素鉄合金の分塊圧延を
行うことができる。
応力割れを確実に防止しつつ高珪素鉄合金の分塊圧延を
行うことができる。
第１図はテーパ圧延試験法におけるテーパ圧延試験片を
示す説明図である。第２図はテーパ圧延試験法による6.
5wt％Si含有鉄合金の圧延加工性を圧延温度と１パス当
りの限界圧下率との関係で示したものである。第３図は
高珪素鉄合金の圧延性をSi含有量と圧延加工限界温度と
の関係で示すものである。第４図は6.5wt％Si含有イン
ゴツト材の引張り試験温度と伸びとの関係を示すもので
ある。第５図は高珪素鉄合金インゴツト材の熱応力割れ
限界温度をSi含有量との関係で示すものである。第６図
は高珪素鉄合金材のスケール溶融許容限界温度を均熱雰
囲気中の酸素含有量との関係で示すものである。第７図
は本発明法の製造フローの一例を示す説明図である。
示す説明図である。第２図はテーパ圧延試験法による6.
5wt％Si含有鉄合金の圧延加工性を圧延温度と１パス当
りの限界圧下率との関係で示したものである。第３図は
高珪素鉄合金の圧延性をSi含有量と圧延加工限界温度と
の関係で示すものである。第４図は6.5wt％Si含有イン
ゴツト材の引張り試験温度と伸びとの関係を示すもので
ある。第５図は高珪素鉄合金インゴツト材の熱応力割れ
限界温度をSi含有量との関係で示すものである。第６図
は高珪素鉄合金材のスケール溶融許容限界温度を均熱雰
囲気中の酸素含有量との関係で示すものである。第７図
は本発明法の製造フローの一例を示す説明図である。
フロントページの続き (72)発明者 吉野 雅彦 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 天満 英昭 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 舘山 哲 東京都千代田区丸の内１丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−166923（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】Siを4.0〜7.0wt％含有する高珪素鉄合金を
分塊圧延する方法において、溶製したインゴットを、均
熱炉に熱片装入して均熱するか若しくは熱片直送するこ
とにより、その表面温度Tt（℃）を、 Tt＞80〔Si〕＋80 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） に保ったまま分塊圧延し、該分塊圧延を、その第１パス
では下記（１）式を満足する圧延温度Tr1（℃）で、且
つ最終パスでは下記（２）式を満足する圧延温度Tr
2（℃）で行うことを特徴とする高珪素鉄合金の分塊圧
延方法。 Tr1＞80〔Si〕＋80 ……（１） Tr2＞40〔Si〕−10 ……（２） 但し、〔Si〕:Si含有量（wt％） - 【請求項２】分塊分延前のインゴットの均熱温度を1250
℃以下とすることを特徴とする特許請求の範囲（１）記
載の高珪素鉄合金の分塊圧延方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192629A JPH07100161B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 高珪素鉄合金の分塊圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61192629A JPH07100161B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 高珪素鉄合金の分塊圧延方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6349301A JPS6349301A (ja) | 1988-03-02 |
| JPH07100161B2 true JPH07100161B2 (ja) | 1995-11-01 |
Family
ID=16294426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61192629A Expired - Fee Related JPH07100161B2 (ja) | 1986-08-20 | 1986-08-20 | 高珪素鉄合金の分塊圧延方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07100161B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61166923A (ja) * | 1985-01-18 | 1986-07-28 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | 軟磁気特性に優れた電磁鋼板の製造方法 |
-
1986
- 1986-08-20 JP JP61192629A patent/JPH07100161B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6349301A (ja) | 1988-03-02 |
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