JPH07252530A

JPH07252530A - 超高珪素電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH07252530A
Application number: JP4730694A
Authority: JP
Inventors: Shuji Kitahara; 修司北原; Yozo Suga; 洋三菅; Tadatsugu Yoshida; 忠継吉田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-03-17
Filing date: 1994-03-17
Publication date: 1995-10-03

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る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】超高珪素鋼は、通常の圧延法では表層に等軸
粒、中心部に延伸粒が残りその境目で割れが発生し破断
し易い。そこで材料温度６００℃以上で各パス間時間１
０秒を超えて軟化させながら熱間圧延する。更に長大ラ
インが通板可能な板厚まで表面酸化物が付着したままで
圧延するために地鉄と密着性が良く圧延時に剥れないス
ケール構造とする超高珪素電磁鋼板の製造に関するもの
である。

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
機器の鉄心に用いられる超高珪素電磁鋼板のスラブ加熱
方法に関するもので、特に加熱炉の雰囲気を制御するこ
とにより表面酸化物（スケール）を改質し付着したまま
で圧延を行えるようにし、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
方法に関するものである。

【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心とし
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（鉄損値が低下
する）。特に、Ｓｉ含有量が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ところから、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、超高珪素電磁鋼板が見直され始めた。

【０００４】しかしながら、この超高珪素電磁鋼板は極
めて脆いため、工業的に量産する上で多くの問題があ
り、いまだ実用されるに至っていない。超高珪素電磁鋼
板をストリップの状態で処理し工業的量産を行うには、
通常の電磁鋼板製造プロセスのように熱間圧延板を酸洗
によって表面酸化物（スケール）を除去後冷間圧延する
ことが望ましいが、超高珪素電磁鋼板は室温での伸びが
０．５％程度しかなく２．０mm前後の熱延板をライン破
断することなく安定的に酸洗ラインを通板することはか
なり難しい。また、板温度が１５０℃以上となれば伸び
は１５％程度となるが、酸洗ライン全長にわたり板温度
を１５０℃に保つことは不可能である。そこで表面酸化
物（スケール）が付着したままで圧延を行いある程度板
厚が薄く（酸洗ラインが常温で通板できる板厚）になっ
たところで酸洗を行うことが、工業的に量産する上で必
須となる。

【０００５】従来の知見によれば、例えば特公昭５９−
２８９号公報、特公昭６０−４０９２１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。

【０００６】表面酸化物（スケール）について提案され
た技術としては、特開昭６０−１４５３１８号、特開昭
６１−６９９２７号、特開昭６１−６９９２４号及び特
開昭６２−１３０２１９号各公報に開示の技術がある。
これらの技術はいずれも高温スラブ加熱時の炉内の酸素
濃度を低くすることによって酸化減量を少なくするこ
と、あるいは高温酸化に伴う疵の発生防止を目的として
いる。

【０００７】例えば特開昭６０−１４５３１８号公報に
は、高温加熱時にはスラブ表面に大量のノロが生成し、
加熱炉の操業性を損なうばかりでなく表面疵発生をもた
らすことから、それを防止する方法として、スラブ表面
温度が１２５０℃以上において、加熱雰囲気中のＯ₂濃
度を１％以下にすること、またガス燃焼型炉での加熱温
度の上限を１２３０℃にすべきことが提案されている。

【０００８】また、特開昭６１−６９９２７号公報で
は、ノロの大量発生による炉壁熔損や歩留まり低下、高
温加熱中のスラブ表面の粒界酸化によるホットコイルの
耳割れ、スラブ表面の脱炭に起因する最終製品の磁性劣
化、更にはスラブ柱状晶の粗大化等の防止を目的とし
て、電気的加熱炉での加熱は、温度を１３１０〜１３５
０℃、雰囲気は非酸化性に限定すること、そして燃料燃
焼炉での均熱温度の上限は１２５０℃にすべきことが提
案されている。

【０００９】更に特公昭６１−６９９２４号公報では、
誘導加熱方式でスラブを高温に加熱した場合スラブ表面
温度が１３２５℃を超えると熔損が始まるので、１３２
５℃以上ではＯ₂濃度を１０％以下に制御すべきである
ことを提案している。そしてその実施例には、加熱温
度：１３５０℃でＯ₂濃度：１０％以下及び加熱温度１
３７０℃でＯ₂濃度：１％以下の例が示されている。

【００１０】また更に特開昭６２−１３０２１９号公報
では、歩留まり低下や加熱炉操業に重大な支障をきたす
熔融状態のスラグの発生を防止するために、雰囲気中の
Ｏ₂濃度を次式Ｏ₂（％）＝３６．４−５．０lnＴ（℃）以下にすることを提案している。そしてその具体的な値
としては１３００℃で０．５５％以下、１３５０℃で
０．３６％以下、１４００℃で０．１８％以下の範囲が
示されているが、これはＯ₂濃度を下げればこの成分で
熔融スラグが発生しにくくなるという熱力学的事項を数
式化したものである。

【００１１】これらの技術は、スラブ加熱時の炉内の酸
素濃度を低くすることによって酸化減量を少なくするこ
と、あるいは高温酸化に伴う疵の発生防止を目的とした
ものであり、加熱炉内の雰囲気制御により、冷間圧延し
ても破砕、剥離しない表面酸化物（スケール）を生成さ
せることを目的としたものではない。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、軟磁性材料
として電気機器の鉄心に用いられる超高珪素電磁鋼板の
スラブ加熱方法に関するもので、特に加熱炉の雰囲気を
制御することにより表面酸化物（スケール）を改質し付
着したままで圧延を行えるようにし、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
て製造する方法を提供することを目的とするものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、重量％でＳｉ：５．０〜７．１％を含有し
残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる超高珪素
鋼のインゴットあるいは連続鋳造スラブを１１００℃を
超え１２００℃以下の温度で加熱し、累積圧下率５０％
を超えた圧下率でリバース圧延後１１００℃を超え１２
００℃以下の温度域で再加熱し熱間圧延する方法におい
て、被圧延材料の温度を６００℃以上、各パス間時間を
１０秒を超えて圧延し巻取後、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、次いで表面酸化物を除去し、焼鈍後４〜５
８％の圧下率で酸洗前の圧延温度が高い程高圧下率にな
るような冷間圧延を行い、しかる後に最終焼鈍を施すこ
とを特徴とする超高珪素電磁鋼板の製造方法にある。更
に本発明は、重量比でＳｉ：５．０〜７．１％を含有し
残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる材料のス
ラブ加熱に際し、まず雰囲気中のＯ₂濃度が３％以下の
条件下で１１００℃を超え１２００℃以下の温度域に１
０〜１２０分加熱することを特徴としている。

【００１４】以下本発明を詳細に説明する。極めて脆い
超高珪素電磁鋼板を工業的に量産するに際して解決され
ねばならない技術的課題は、表面酸化物（スケール）が
付着したままで圧延を可能とすることである。そのため
には地鉄と密着性が良くかつ圧延後の酸洗で落ち易いス
ケール構造とすることである。

【００１５】通常の電磁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スケールを除去された後
冷間圧延される。本発明者らは、例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。そこで、本発明
者らは、表面にスケールが付着したままの熱間圧延板を
直接的に圧延してみた。材料（ストリップ）温度をわず
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電磁鋼の場合、スケールの破
砕、剥離を生じることなく冷間圧延することができた。
すなわち本発明者らは、超高珪素電磁鋼板ストリップを
１５０〜７５０℃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。

【００１６】次に、本発明における成分条件及びプロセ
ス条件の限定理由を説明する。Ｓｉは、本発明の目標が
磁歪の最小となる略６．５％Ｓｉ鉄の薄板厚製品を工業
的に製造し得るプロセスの確立にあることに鑑み、６．
５％Ｓｉを中心として若干の上下幅を持つ範囲内であれ
ばよい。Ｓｉ含有量の下限は、従来市販されていない範
囲で５．０％とし、可及的に６．５％Ｓｉに近い量であ
ることが本発明の目的である。一方、Ｓｉ含有量が７．
１％を超えると材料の加工性が急激に劣化するにもかか
わらず得られる製品の磁気特性はそれ以上向上しない。
よってＳｉ含有量の上限は７．１％とする。上記以外の
成分については特に限定しない。次いで、溶鋼は鋳造さ
れ、熱間圧延される。鋳造に関し、本発明では特に限定
条件はなく、一般的な方法を用いることができる。最
近、鋳造技術として開発されつつある薄板鋳造法、すな
わち２．０mm厚前後に鋳造し、熱間圧延を省略するか、
あるいは形状矯正程度の軽圧下を加えて、直接冷間圧延
への供給素材とする方法で作成された薄板にも本発明は
適用できる。

【００１７】ところで、このように温間圧延で伸びるス
ケールの生成及び構造について説明する。鉄が高温で酸
素、空気等のガスに接触する際、その表面に反応生成物
の被膜（スケール）が生成する。まず酸素が鉄表面に活
性化吸着し、鉄表面は正に、酸素は負にイオン化し、こ
の結果生じる電場の作用により極めて薄い酸化被膜を形
成する。

【００１８】そこで、本発明者らは、高温で形成される
スケール構造がどのようになるか調査した。大部分はウ
スタイト（ＦｅＯ）となり、その上にマグネタイト（Ｆ
ｅ₃Ｏ₄）、ヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）の組成となる。
ほぼ６００℃よりウスタイトが形成され、スケールの厚
さの大部分がウスタイトである。

【００１９】高珪素含有鋼は、７００〜９００℃の加熱
では、非晶質のＳｉＯ₂薄層が、１１００℃以上では２
ＦｅＯ・ＳｉＯ₂（ファイアライト）が形成され、これ
らが耐酸化保護膜として作用する。Ｓｉが６．５％含有
したところでは、１１００℃における酸化量は、Ｓｉが
含まれないものと比較すると約１／１００に減少する。
しかし、ファイアライトとウスタイトの共晶温度１１０
０℃を超えた高温では溶融相が生じ、イオンの移動度が
極めて大きくなるため耐酸化性は、甚だしく劣化する。

【００２０】更に、その機械特性を調査した。スケール
の機械的性質は、厚さの影響を強く受け、一般的には、
厚さが薄い方がメタルとの密着性が強固となることが知
られている。金属が酸化物を生成する場合、その酸化物
の容積とその酸化物に含まれる金属原子の容積の比が１
に近いほどメタルと酸化被膜間で生じる応力は小さくな
り、密着性が増すということが知られている。一方、温
度変化に起因する熱応力についても、一般的には、金属
とその酸化物の熱膨張係数の比が１に近いほど密着性に
対して有利になると考えられている。鉄のスケールでは
この比がＦｅ−ＦｅＯ間では０．８４とその条件をかな
り満たしている。

【００２１】親和力がＦｅより大きい元素の場合は元素
の方が優先的に酸化を受け、その元素の外方拡散が酸素
の内方拡散より速い場合には選択酸化が、逆の場合に
は、内部酸化が生じる。このような選択酸化、内部酸化
は結晶粒界で生じ易く、そのためＳｉを多量に含む鋼に
おいては、サブスケールが粒界に沿って深く侵入してい
る組織を呈する。

【００２２】このように機械的特性と密着性に及ぼす影
響を整理すると高Ｓｉ含有鋼は、特にＳｉは、酸素との
親和力が大きいため選択酸化あるいは内部酸化によっ
て、スケールと素地の界面が複雑に入り組んだ構造とな
り、スケールの密着性が良好となる。これは高Ｓｉ含有
鋼においてファイアライトが生成した場合である。ファ
イアライトは低温においては、非常に脆いため、常温に
おける固着力を低下させるが、ウスタイトとの共晶温度
以上の高温で溶融相が生じた場合には極めて剥離しにく
くなる。その理由は、溶融相が機械的な剥離応力を分
散、緩和させるためであると考える。

【００２３】そこでこれらの改善条件を明確にするため
の詳細な実験を続け最終的に以下の条件を得た。加熱に
おいてＯ₂濃度を低くしてスケール厚みを薄くすること
が重要である。Ｏ₂濃度に関してはスラブ表面のガス流
速にも依存するが、Ｏ₂濃度を変えて、１２００℃×３
０分加熱した時のスケール厚さを図１に示す。Ｏ₂濃度
が３％以下であるとスケールが極端に薄くなることが判
明した。すなわち、圧延が可能となるスケールとするた
めには、１１００〜１２００℃までの加熱で薄いファイ
アライトを生成させることが重要である。そのために加
熱炉雰囲気をＯ₂濃度３％以下とすることを見いだし
た。図１に示すようにＯ₂濃度３％以下とするとスケー
ル厚さが極端に薄くなり耐酸化保護膜となることがわか
る。

【００２４】更にウスタイトとの共晶温度（１１００
℃）以上にして溶融相を形成し、剥離しにくいスケール
をつくることが重要である。溶融相が生じるとイオンの
移動度が極めて大きくなるためその時の加熱炉のＯ₂濃
度を、極力低減することが望ましい。この発明ではスラ
ブの加熱においては、誘導加熱炉や電気抵抗炉等の電気
的加熱炉で行うのが好ましい。通常誘導加熱炉や電気抵
抗炉等の電気的加熱炉の雰囲気は、Ｏ₂濃度０．３％以
下となっている。すなわちＯ₂濃度を低める理由は、前
掲図１にも示したとおり、１１００℃以上加熱した時の
酸素濃度が高くなるとスケール層が厚くなり、スケール
が付着したままでの圧延がしにくくなるためである。

【００２５】実際に加熱炉のＯ₂濃度を変化させた時の
スケール付き圧延状況を調査した。重量比で、Ｓｉ：
６．５％、Ｃ：０．００３％、Ｍｎ：０．１６％、Ｐ：
０．００５％、Ｓ：０．００１％、total Ｎ：０．００
１３％、残部：実質的にＦｅからなる５０kg鋼塊を、加
熱炉Ｏ₂濃度２％、１２００℃で加熱した後熱間圧延
し、１０パスで１．８mm厚さとした（Ａコイル）。比較
のため加熱炉Ｏ₂濃度１５％、１２００℃で加熱した後
熱間圧延し１０パスで１．８mm厚さに仕上げた（Ｂコイ
ル）。このＡ，Ｂの２コイルについて表面酸化物（スケ
ール）が付着したままで材料温度：１）室温（約２３
℃）、２）１５０℃、３）４４０℃、４）７５０℃で圧
延した。この時の材料（ストリップ）の表面酸化物（ス
ケール）の剥離程度を表１に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】Ａコイルは、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。しか
し、圧延温度を１５０℃，４４０℃，７５０℃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。Ｂコイルは、室温で圧延し
たものは、表面酸化物の破砕、剥離が甚だしく、スケー
ル層が厚い分温度を上げても一部剥離が見られる。

【００２８】このように、加熱炉のＯ₂濃度を制御する
ことにより材料に表面酸化物（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。以上のように通常行われている程度の温度
域の１５０〜７５０℃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なく圧延できるこ
とがわかった。

【００２９】本発明において材料（スラブ）を１１００
℃を超え１２００℃以下の温度領域に予備加熱する。１
１００℃以下では十分な軟化が進まず１２００℃以上で
は過大に粒成長する。更に累積圧下率５０％以上の圧下
率を適用する圧延を施して材料に歪を導入した後、１１
００℃を超え１２００℃以下の温度域に再加熱して結晶
粒を微細均一化させる。こうすることによって次の熱間
圧延段階で材料の破断を防止し得る。十分な軟化を達成
するには、累積圧下率を５０％以上とする。スラブの加
熱温度は、１１００℃を超え１２００℃の温度域とす
る。加熱温度が１１００℃に満たないと十分な軟化が行
われず、一方加熱温度が１２００℃を超えると材料に過
大な粒成長を生じる。

【００３０】図２に圧延温度とパス間時間による軟化状
況を示す。パス間時間が１０秒を超えかつ圧延温度が６
００℃以上で熱間圧延を行えばコイル全長、全幅にわた
り耳割れ及び破断なく圧延できることがわかり組織をみ
ると十分軟化しているのがわかった。この圧延は、通常
の連続熱間圧延で行うこともできるが圧延機の前後にフ
ァーネスコイラを配置したステッケルミルで圧延するこ
とが望ましい。均熱時間については、ファイアライトの
生成に必要な下限が１０分であり、長すぎるとファイア
ライトが厚くなりすぎて密着性が劣化するので上限を１
２０分と規定した。

【００３１】ところで、このスケール厚みであるが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
束密度が低下する。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ことができる。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。

【００３２】図３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、
フッ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わかる。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。

【００３３】図４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
高度の温度による変化を示す。７５０℃までは母材の硬
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℃程度まで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ないが、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。

【００３４】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。

【００３５】上述のように、１５０℃以上であれば圧延
破断もなく、スケール破砕もなく圧延可能であり、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。

【００３６】そこで、本発明者らはこの酸洗後の鋼板を
通常の冷間圧延を行い、更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℃での圧延を最終
板厚近くまですることが、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、更に酸洗時の
板通板の安定性に有効である。これは、板破断のない温
間で薄くまで圧延しておけば、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なく、
高速での通板が可能になるためである。

【００３７】図５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２５％、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。７５０℃
を超えた場合にはその後の冷間圧延を行っても、Ｒ_max
はなかなか下がらず、線状の疵の模様が残存する。

【００３８】従って、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、酸洗前の圧延温度が１５０〜７５
０℃では４〜５８％の圧下率を構成条件とした。

【００３９】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、鋼板を軟らかくしておくと、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。

【００４０】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
薄くなっているので、特に高くする必要はない。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。

【００４１】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。

【００４２】

【実施例】

〔実施例１〕Ｓｉ：６．５３％を含有し残部Ｆｅ及び不
可避的不純物を含む５０kgインゴットを作成し、加熱炉
雰囲気中のＯ₂濃度を変化させたガス燃焼型のスラブ加
熱炉で均熱温度を種々に変化させた条件下に加熱し、６
００℃以上パス間時間１０秒以上の熱間圧延により１．
８mm厚の鋼板とした。この鋼板から幅８cm×長さ１２cm
の試料４５枚を準備し各５枚ずつについて表面酸化膜を
付けたまま室温，１５０℃，２７０℃，３００℃，４５
０℃の板温で０．２３mmまで圧延した。その時のスケー
ル剥離状況とスケール付き圧延時の割れ状況を表２に示
した。

【００４３】

【表２】

【００４４】加熱炉のＯ₂温度が３％以下でウスタイト
とファイアライトの共晶温度１１００℃以上で溶融相が
でき冷延時の圧延温度が１５０℃以上のものは、圧延時
のスケール剥離かつ冷延割れもなく安定した圧延が可能
であった。

【００４５】〔実施例２〕Ｓｉ：６．７５％を含有し残
部Ｆｅ及び不可避的不純物を含む５０kgインゴットを作
成し、雰囲気中のＯ₂濃度２％、１２００℃で加熱し１
０００℃以上各パス間時間１０秒以上の熱間加工により
１．８mm厚の鋼板とした。この鋼板から幅８cm×長さ１
２cmの試料４０枚を準備し各５枚ずつについて表面酸化
膜を付けたまま室温−０．５０９mm、１５２℃−
０．３１６mm、１５２℃−０．３２５mm、４４５℃
−０．３２５mm、４４５℃−０．４０９mm、７５６
℃−０．３４２mm、７５６℃−０．６１５mm、８０
０℃−０．６１５mmの各板厚に圧延した。

【００４６】その後、（フッ酸＋硫酸）で酸洗しなお、
〜については酸洗減厚を９μｍ、，は１５μｍ
見込んだ。更に室温（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、及び酸洗後の表面粗度と酸洗後の圧延板粗度を表３
に示す。

【００４７】板温度が１５０℃以上であればスケール付
きの圧延時の冷間割れもなく、かつスケール剥離もなく
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８００℃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なかなか平滑にはならずＲ_maxが大
きかった。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】本発明によれば、極めて脆い超高珪素電
磁鋼板を冷間圧延における材料割れ、処理ラインに通板
する時の曲げ部の割れを惹起するため工業的量産が困難
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なく材料破断、割れを生じることな
くスケール付きで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
ンで工業的に量産できる。また、得られた製品は占積率
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】スケール厚さに及ぼす加熱炉内酸素濃度の影響
を示した図である。

【図２】圧延温度とパス間時間で破断しないでコイル作
成可能範囲を示した図である。

【図３】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である。

【図４】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である。

【図５】種々の温度で圧延した鋼板を、酸洗後に圧下を
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
である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％でＳｉ：５．０〜７．１％を含有
し残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる超高珪
素鋼のインゴットあるいは連続鋳造スラブを、１１００
℃を超え１２００℃以下の温度で加熱し、累積圧下率５
０％を超えた圧下率でリバース圧延後１１００℃を超え
１２００℃以下の温度域で再加熱し熱間圧延する方法に
おいて、被圧延材料の温度を６００℃以上、各パス間時
間を１０秒を超えて圧延し巻取後、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、次いで表面酸化物を除去し、焼鈍後４
〜５８％の圧下率で酸洗前の圧延温度が高い程高圧下率
になるような冷間圧延を行い、しかる後に最終焼鈍を施
すことを特徴とする超高珪素電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】重量％でＳｉ：５．０〜７．１％を含有
し残部実質的にＦｅ及び不可避的不純物からなる材料の
スラブ加熱に際し、まず雰囲気中のＯ₂濃度が３％以下
の条件下で１１００℃を超え１２００℃以下の温度域に
１０〜１２０分加熱することを特徴とする請求項１記載
の超高珪素電磁鋼板の製造方法。