JPH09157804A - 低磁場での磁気特性に優れ、磁気異方性が小さい無方向性電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低鉄損化のためにＳｉ、Ａｌを多量に添加する
成分系を前提とし、強冷延を行うことなく、低磁場での
磁気特性に優れ、異方性が小さい無方向性電磁鋼板を提
供すること。 【解決手段】重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：
１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｍｎ：
０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．０２〜０．１％、
Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．０４
％の少なくとも１種を含有し、Ｓが１５ｐｐｍ以下であ
り、熱延板板厚全体の再結晶率が８０％以上で、かつ熱
延板平均粒径ＤＨ（μｍ）が以下の式を満足する、低磁
場での磁気特性に優れ、磁気異方性が小さい無方向性電
磁鋼板。 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×
［Ｓｉ＋Ａｌ］

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モーター等の鉄心
材料に好適な、低磁場での磁気特性に優れ、磁気異方性
が小さい無方向性電磁鋼板およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】無方向性電磁鋼板は、磁気特性の板面内
異方性が小さいという特徴を生かしてモーター等の回転
機の鉄心材料に多用されており、磁気特性としては鉄損
と磁束密度が重視される。

【０００３】近年、これらの無方向性電磁鋼板に対する
品質向上の要求は、電気機器の省電力化、高効率化、小
型化の観点から益々強くなってきている。とりわけ、電
気機器の設計では、一部の産業用の大型回転機を除け
ば、鉄損を重視するよりも励磁磁束密度を高く設定し、
鉄心の小型化を目指す動きが盛んになっている。

【０００４】低鉄損の電磁鋼板は、一般にＳｉが多く添
加されている。このため、鉄損が低減する一方で磁束密
度も低下し、回転機鉄心に適用したときには励磁電流の
増加が予想される。このため、回転機鉄心材料として好
適な電磁鋼板は、鉄損だけではなく磁束密度も考慮する
必要がある。

【０００５】これまで、無方向性電磁鋼板の鉄損を低減
するためには、ＳｉおよびＡｌの添加量を増加して電気
抵抗を高める、仕上焼鈍において温度・時間を充分に確
保する、鋼をその溶製段階で高純度化する等の手段が採
用されている。

【０００６】しかし、ＳｉおよびＡｌの添加量を増加さ
せると磁束密度の低下を招き、かつ冷間圧延性が劣化す
るのでこれらの添加量には限界がある。しかも、１．７
％Ｓｉ以上の高Ｓｉ材では、熱延板中心厚さの部分に＜
１１０＞±θ//ＲＤの繊維集合組織が発達し、熱延板焼
鈍を省略した場合に最終製品でリジングと称される畳表
面の縞模様のような形状不良が生じる。このため、高Ｓ
ｉ鋼では熱延板焼鈍が必須となり、コストの上昇を招
く。また、仕上焼鈍で結晶粒を成長させると、磁気的に
不利な集合組織が発達しやすく、磁束密度は低下する。

【０００７】溶製段階でＳ，Ｎ，Ｏ等の鋼中の不純物を
低減させることにより鉄損を低減する技術は、例えば、
特公平２−５０１９０号公報等に提案されている。この
技術はＷ15/50 ≦２．５Ｗ／ｋｇクラスの高級電磁鋼板
の低鉄損化のために、Ｓｉ、Ａｌ量を限界まで高め
（３．２％Ｓｉ−０．６％Ａｌ）、不純物元素をＳ≦１
５ｐｐｍ、Ｏ≦２０ｐｐｍ、Ｎ≦２５ｐｐｍまで極低下
させることで結晶粒の粗大化を図るものである。

【０００８】しかしながら、この技術による製品特性
は、鉄損は非常に低いものの、本質的に高Ｓｉ・高Ａｌ
材のため、磁束密度の低下は避けられない。また、リジ
ング防止のための熱延板焼鈍や中間焼鈍を挟んだ２回の
冷延等、複雑な工程によるコスト上昇の欠点がある。

【０００９】以上のように、これまでの鉄損低減方法は
いずれも磁束密度の観点からは不利な方向にある。近
年、パワーエレクトロニクス技術が急速な進歩をとげ、
その代表例であるインバーターが産業用の大型機器から
家電製品まで幅広く採用されるようになってきている。
インバーターの採用により、電気機器の省電力、高効
率、高性能、小型化などが実現されはじめている。イン
バーター駆動による大型モーターやコンプレッサーモー
ターは、起動時には１．２〜１．５Ｔ、安定状態では
０．８〜１．０Ｔ程度で励磁されることが多く、こうし
た用途では、Ｂ１やＷ10/50 等の低磁場での磁気特性が
重視される。

【００１０】これまでに低磁場特性に優れた電磁鋼板お
よびその製造方法が種々提案されている。例えば、 （１）Ｓｉ：０．１〜１．２％とし、鋼中に存在する１
０μｍ以上の介在物の個数を規定する技術（特開昭６１
−２６６０５９号公報） （２）Ｓｉ：０．１〜４．５％を含み、中間焼鈍を挟む
２回冷延法における２次冷間圧延の圧延速度を規定する
技術（特公平４−３４６１４号公報） （３）Ｓｉ＜３．５％、Ａｌ：０．１〜１．０％、再結
晶焼鈍時の加熱速度と焼鈍雰囲気を規定、あるいは加熱
の２段化を規定する技術（特開平３−２０２４２４号公
報、特開平３−２０２４２５号公報） （４）ＡｌＮ、ＭｎＳの析出粗大化のために直送圧延と
熱延板焼鈍条件を最適化する技術（特公平４−３３８５
２号公報）などがある。

【００１１】しかしながら、電気機器の効率向上、小型
化等の要求に応える低磁場での磁気特性に優れた無方向
性電磁鋼板を得ようとする場合には、安定性、再現性の
面で不十分である。

【００１２】一方、無方向性電磁鋼板において鉄損と同
時に磁束密度の改善を図る観点から、例えば、特開昭５
８−１５１４５３号、特開昭５９−１５７２５９号、特
開昭６１−６７７５３号、特開昭６２−１８００１４号
の各公報に記載されているように、Ｓｎ、Ｃｕ等の微量
添加と製造条件の組み合わせにより、特性向上を図る方
法が提案されている。

【００１３】しかし、これらの方法では、磁気特性に好
ましくない｛１１１｝集合組織は抑制されるものの、
｛１００｝方位の発達はそれほどではなく、｛１１０｝
方位のほうが発達しやすいという問題点がある。このた
め、Ｌ方向とＣ方向との磁気特性の差、すなわち異方性
が著しく大きくなるという欠点がある。

【００１４】回転機器鉄心向けの無方向性電磁鋼板とし
ては、磁気異方性が少なく、板面のあらゆる方向の平均
値の磁気特性が高磁束密度、低鉄損であることが求めら
れている。

【００１５】したがって、回転機器を対象とした場合に
は、鉄損、磁束密度の評価方法としては、その励磁状態
に近いリング試料での磁気特性の評価が適切であり、こ
の試験法で良好な特性が得られることが重要である。

【００１６】しかし、上述の製造方法による鋼板の磁気
特性は、圧延方向と圧延直角方向からエプスタイン試料
を採取して測定するＪＩＳ−Ｃ２５５０法では良好な特
性が得られても、異方性が大きいためリング試料により
測定した場合には必ずしも良好な特性が得られないこと
が多かった。

【００１７】このようなことから、近年、リング試料で
測定しても良好な磁気特性が得られる無方向性電磁鋼板
が開発されており、このような鋼板を製造する技術とし
て、例えば、 （ａ）Ｓｉ＋Ａｌ＜１．５％とし、熱延終了温度６００
〜７００℃と冷間圧延率７５〜８５％を組み合わせる技
術（特開昭５９−１０１０４４２９号公報、特開昭６０
−１２５３２５号公報） （ｂ）Ｓｉ＜４．０％、Ａｌ＜１．０％とし、巻取温度
７００〜９５０℃にして流度番号４以下とし、圧下率８
５％以上の強冷延とする技術（特開昭５９−１２３７１
５号公報） （ｃ）Ｓｉ＜４．０％、Ｍｎ＜０．２％、Ｓ＜０．００
６％、Ａｌ＜０．００２％とし、巻取温度６００℃以下
として、次いで７００〜１０００℃の温度で焼鈍し、圧
下率８５％以上の強冷延とする技術（特公平６−１０４
８６５号公報）がある。

【００１８】しかしながら、これらの技術にも以下のよ
うな問題点がある。（ａ）の技術は、低温熱延を行うこ
とが必須であり、現状の熱間圧延機ではｍミルパワーの
観点から実現するのが難しい。また、高Ｓｉ材ではリジ
ングの観点から適用することができないという欠点があ
る。

【００１９】（ｂ）の技術は、成分系の問題から熱延板
粒径を安定的に粗大化することが難しく、磁束密度、異
方性とも不十分である。また８５％以上の強冷延を必要
とするために熱延板厚は４〜５ｍｍとなり、高Ｓｉ材で
は冷間圧延機ミルパワーの観点から実現するのが難し
い。

【００２０】（ｃ）の技術により製造された鋼板は、異
方性が小さく、リング特性も良好であるが、８５％以上
の強冷延を必要とするため、高Ｓｉ材では冷間圧延機の
ミルパワーの観点から実現するのが難しい。

【００２１】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、低鉄損化のためにＳｉ、Ａｌを多量に添加す
る成分系を前提とし、強冷延を行うことなく、低磁場で
の磁気特性に優れ、かつ異方性が小さい無方向性電磁鋼
板を提供すること、およびそのような電磁鋼板を安定し
て製造することができる方法を提供することを目的とす
る。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、低磁場で
の磁気特性に優れ、かつ異方性が小さい無方向性電磁鋼
板を得るために、鋼成分、熱延板組織、冷間圧延率の面
から種々実験、検討を行った結果、以下のことを知見し
た。

【００２３】すなわち、低磁場での磁気特性向上および
磁気異方性を低減するためには、単純に粒径を粗大化し
た熱延板を８５％以上の圧下率で冷間圧延するよりも、
鋼成分に応じて一定の関係を満足するように特定の熱延
組織に制御した後、６７〜８５％の圧下率で冷間圧延す
ることが有効であるという知見を得た。

【００２４】熱延板の組織制御には、低Ｓ化とＣｒ、Ｎ
ｉ、Ｃｕの微量添加が有効である。高Ｓｉ−Ａｌ系で
は、熱延板中心厚さ部分に＜１１０＞±θ//ＲＤの繊維
集合組織が発達しやすく、この組織の領域が存在すると
熱延板の組織は不均一となる。この組織不均一は、低Ｓ
化により大幅に低減することができるが、上述した特公
平６−１０４８６５号公報で提案されている低Ｓ、低Ｍ
ｎの技術の場合には、熱延板組織の粗粒化は非常に容易
になるものの、異常粒成長による粗大粒が発生しやすく
なり、特定の組織に制御することが困難になる。この公
報では巻取温度６００℃以下として歪エネルギーを蓄積
した後、７００〜１０００℃の温度で焼鈍を実施してい
る。

【００２５】本発明はこのような知見に基づいて完成さ
れてものであり、重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
ｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｍ
ｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．０２〜０．１
％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．
０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが１５ｐｐｍ以下
であり、熱延板板厚全体の再結晶率が８０％以上で、か
つ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）が以下の（１）式を満足
することを特徴とする、低磁場での磁気特性に優れ、磁
気異方性が小さい無方向性電磁鋼板を提供するものであ
る。

【００２６】また、本発明は、重量％で、Ｃ：０．００
５％以下、Ｓｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜
１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．
０２〜０．１％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：
０．０１〜０．０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが
１５ｐｐｍ以下である珪素鋼素材を熱間圧延し、６５０
〜８００℃の温度で巻取を行ない、板厚全体の再結晶率
が８０％以上で、かつ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）を以
下の（１）式を満足するように調整し、次いで６７〜８
５％の圧下率で冷間圧延を行ない、その後、焼鈍を施す
ことを特徴とする、低磁場での磁気特性に優れ、磁気異
方性が小さい無方向性電磁鋼板の製造方法を提供するも
のである。

【００２７】さらに、本発明は、重量％で、Ｃ：０．０
０５％以下、Ｓｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜
１．０％、Ｍｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．
０２〜０．１％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：
０．０１〜０．０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが
１５ｐｐｍ以下である珪素鋼素材を熱間圧延し、６００
℃以下の温度で巻取を行ない、脱スケール後に７００〜
８５０℃の温度で焼鈍を行ない、板厚全体の再結晶率が
８０％以上で、かつ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）を以下
の式を満足するように調整し、次いで６７〜８５％の圧
下率で冷間圧延を行ない、その後焼鈍を施すことを特徴
とする、低磁場での磁気特性に優れ、磁気異方性が小さ
い無方向性電磁鋼板の製造方法を提供するものである。 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］…（１）

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実験結果をもとに
詳述する。まず、表１に示す組成の鋼を溶製し、熱間圧
延により仕上げ温度８３０℃で板厚５．０、４．２、
２．８、２．３、２．０、１．７ｍｍの熱延板を作成し
た。巻取温度を変化させて熱延組織を制御し、平均粒径
ＤＨを１５０μｍ、２４０μｍとした。酸洗後、０．５
ｍｍまで冷間圧延し、その後８７０℃で２分間の連続焼
鈍を施し、この鋼板についてリング試料により板面全方
向を平均した磁気特性を調査した。

【００２９】

【表１】

【００３０】図１、図２はリング試料による低磁場の磁
束密度Ｂ１と高磁場の磁束密度Ｂ50を冷間圧延率で整理
したものである。この図に示すように、熱延板平均粒径
（ＤＨ）により冷間圧延率の依存性は異なる。特にＤＨ
＝２４０μｍの場合、冷延率８５％以下で優れた磁束密
度を示し、この傾向は低磁場でより顕著に現れる。ま
た、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕの微量添加により低磁場特性はさ
らに向上する。さらにＤＨ＝１５０μｍの場合には、８
５％以上の強冷延により磁束密度は向上するがその値は
ＤＨ＝２４０μｍの場合と比較して低い。

【００３１】そこで、圧延方向より２２．５°毎に単板
試料をそれぞれ切り出し、磁気特性を調査した。その結
果を図３に示す。この図に示すように、ＤＨ＝２４０μ
ｍにすると磁気異方性は小さくなる。一方、ＤＨ＝１５
０μｍでは強冷延により磁気異方性は小さくなる。ま
た、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕの微量添加により磁気異方性はさ
らに小さくなることが判明した。

【００３２】Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｕの微量添加による低磁場
での磁気異方性への効果を詳細に検討するために、２．
８％Ｓｉ−０．３％Ａｌ−０．１９％Ｍｎ−０．０００
５％Ｓのベース鋼にＣｒ、Ｎｉ、Ｃｕをそれぞれ添加し
たインゴットを作成した。加熱温度１２００℃、仕上げ
温度８６０℃、巻取温度７２０℃の条件で、それぞれ
２．３ｍｍ厚と４．２ｍｍ厚の２種類ずつの熱間圧延
後、冷間圧延にて０．５ｍｍ厚とし、８１０℃にて仕上
げ焼鈍を施した後、上述のように圧延方向から２２．５
°毎に単板試料を切り出し、磁気特性を調査した その結果を図４ないし図６に示す。磁気異方性の評価パ
ラメータとして、以下のように定義されるΔＢ１を用い
た。

【００３３】 ΔＢ１＝（Ｌ方向のＢ１）−（Ｃ方向のＢ１） 図から、ΔＢ１はＤＨに大きく依存し、ＤＨ＝２４０μ
ｍの場合、添加量がＣｒでは０．０２％、Ｎｉ、Ｃｕで
は０．０１％を超えるとΔＢ１が小さくなる効果が現れ
始めるが、ＤＨ＝１５０μｍでは強冷延率にしても顕著
な効果は認められないことがわかる。これは、最適な熱
延板状態における粒界への金属元素の濃化により、冷延
後の焼鈍時の一次再結晶過程において、｛１１０｝＜０
０１＞方位への成長が抑制され、｛１００｝面が発達し
たためと考えられる。なお、各元素の磁気異方性の改善
効果は、Ｃｕ＞Ｎｉ≧Ｃｒである。

【００３４】次に、種々のＤＨと冷間圧延率における低
磁場特性について調査した。その結果を図７に示す。図
中○はＢ１が１．１５Ｔ以上のもの、△は１．１３Ｔ以
上で１．１５Ｔより小さいもの、×は１．１３Ｔより小
さいものである。この図に示すように、冷間圧延率８５
％以下で低磁場特性を向上させるためには、ＤＨ＝１７
０μｍ以上必要であることが判明した。なお、ＤＨ＝３
４０μｍになると特性は劣化しはじめる。これは、結晶
粒界の少ない粗大粒熱延板では冷間圧延後の一次再結晶
の核発生時に粒内変形帯から｛１１０｝＜００１＞方位
が発生するため磁気異方性が大きくなることに起因す
る。このようにＤＨには磁気異方性の観点から上限値が
存在する。

【００３５】そこで、Ｓｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：
０．１〜１．０％の範囲の鋼板について、低磁場特性に
優れ、磁気異方性が小さい無方向性電磁鋼板となるため
に最適なＤＨについて調査した。図８は、冷延率７８％
の条件でのリング試料による磁気測定結果を、（Ｓｉ＋
Ａｌ）量とＤＨとで整理したグラフである。Ｂ１の値
は、（Ｓｉ＋Ａｌ）量で異なるため、（Ｓｉ＋Ａｌ）量
に応じてＢ１の優劣を定めた。その際の基準を図８に併
記する。この図から、最適ＤＨは（Ｓｉ＋Ａｌ）量によ
り変動し、以下の（１）式で表されることが判明した。

【００３６】 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］…（１） 次に、ＤＨを制御するために重要である巻取温度につい
て述べる。本発明では低Ｓ化と巻取温度の適正化によ
り、鋼成分に応じて一定の関係を満足するように、特定
の熱延板粒径（ＤＨ）に制御する。このときの熱延組織
の再結晶率は８０％以上とする。図９は、表１の鋼Ａ、
Ｃについて種々の巻取温度で作成した熱延板のＤＨおよ
び再結晶率ｆを調査した結果を示すグラフである。この
図から、Ｓ量の少ない鋼Ａでは６５０℃で所望の組織が
得られているが、Ｓ量が多い鋼Ｃでは巻取温度９２０℃
でも所望の組織は得られていないことが確認される。

【００３７】熱延板の組織制御方法としては、６００℃
以下で巻取を行ない、脱スケール後に７００〜８５０℃
の焼鈍を行なうことも可能である。ただし、この方法よ
りも上述の巻取温度の適正化によるほうがより効果的で
ある。

【００３８】次に、本発明に規定する要件について、成
分、製造プロセスに分けて説明する。 （１）成分 各成分の限定理由は以下の通りである。

【００３９】Ｃ：０．００５％以下 Ｃは磁気時効による鉄損特性の劣化を招くため、そのよ
うな問題が生じない０．００５％以下とした。

【００４０】Ｓｉ：１．７〜３．２％ Ｓｉは、鋼板の固有抵抗増加による鉄損改善のために必
要な元素であり、本発明では変態のない系を対象として
いるため１．７％以上必要であるが、３．２％を超える
と磁束密度が低下する。したがって、Ｓｉ含有量を１．
７〜３．２％の範囲とする。

【００４１】Ａｌ：０．１〜１．０％ Ａｌは、Ｓｉと同様に固有抵抗増加による鉄損改善のた
めに必要な元素であり、ＡｌＮの微細析出を抑制する量
とする必要がある。０．１％未満ではＡｌＮが粗大化さ
れないため、充分な粒成長性が得られず、良好な磁気特
性が得られない。一方、１．０％を超えると磁束密度が
低下する。

【００４２】Ｍｎ：０．１〜０．８％ Ｍｎは、熱間圧延時の赤熱脆性を防止するために、０．
１％以上必要であるが、０．８％以上になると磁気特性
を劣化させる。従って、Ｍｎ量を０．１〜０．８％の範
囲で添加することが好ましい。

【００４３】Ｓ：１５ｐｐｍ以下 焼鈍時の粒成長を阻害するＭｎＳ等の硫化物を生成させ
る元素であり、極力少ないほど好ましい。本発明では巻
取温度６５０〜８００℃、あるいは６００℃以下での巻
取後の７００〜８５０℃の焼鈍により特定の熱延組織に
制御するために、１５ｐｐｍ以下（０％を含む）、好ま
しくは１０ｐｐｍ以下とする。

【００４４】Ｃｒ：０．０２〜０．１％、Ｎｉ：０．０
１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．０４％の少なくと
も１種を合計で０．０４〜０．１％ これらの元素は、磁気異方性を低減する効果がある。そ
れぞれ下限値以下では効果が発揮されず、一方、多量の
添加は高価になるため経済的でないばかりか、磁束密度
の低下を招くため、そのような観点からそれぞれ上限を
規定する。これらは、それぞれ同様の効果を示すためこ
れらの少なくとも１種を含有することとする。また、こ
のような効果を有効に発揮させる観点からは、これらが
合計で０．０４〜０．１％であることが好ましく、これ
らの２または３種の複合添加が好ましい。なお、各元素
の低磁場での磁気異方性の改善効果は、Ｃｕ＞Ｎｉ≧Ｃ
ｒであるが、Ｃｕは表面欠陥の発生や打ち抜き後の溶接
における熱影響部の脆化の原因となるため、その上限を
０．０４％と低い値に規定している。

【００４５】その他の鋼中不純物であるＯ、Ｎは、本発
明の目的である低磁場特性や磁気異方性には直接的には
影響しないため、特に規定してはいないが、以下の範囲
が好ましい。

【００４６】Ｏは、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＭｎＯ等の
酸化物を形成し、鋼中に過剰に含まれると鉄損確保のた
めの粒成長性が劣化するので３０ｐｐｍ以下が好まし
い。Ｎは、ＡｌＮなどの窒化物を形成し、鉄損確保のた
めの粒成長性が劣化するので、３０ｐｐｍ以下が好まし
い。

【００４７】（２）製造プロセス 上記成分組成を有する珪素鋼素材は、常法にしたがって
転炉で溶製後、脱ガス処理され、連続鋳造または造塊−
分塊圧延を経てスラブとなる。次いで、熱間加工→巻取
→酸洗→冷間圧延→焼鈍の工程により無方向性電磁鋼板
が製造される。以下、熱間圧延条件、冷間圧延条件、焼
鈍条件に分けて説明する。

【００４８】（ａ）熱延条件 上記組成の鋼板を熱間圧延し、巻取を６５０〜８００℃
で実施し、板厚全体の再結晶率８０％以上、かつ前記
（１）式を満足するように熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）
を調整する。熱間圧延の仕上温度は８００℃以上が好ま
しい。

【００４９】巻取、脱スケールの後に焼鈍（熱延板焼
鈍）を行なわない場合、巻取温度が６５０℃以下では、
再結晶率が８０％以下となり、ＤＨの制御ができなくな
る。また８００℃以上ではＤＨが大きくなるため磁気異
方性が増大し、低磁場の磁気特性が劣化する。そのた
め、熱延板焼鈍を省略する場合、巻取温度を６５０〜８
００℃とする。

【００５０】本発明では、このような工程に代えて、６
００℃以下で巻取を行ない、脱スケールの後に７００〜
８５０℃の温度で熱延板焼鈍施してもよい。この場合に
は、工程が増加して製造コストは上昇するが、低磁場特
性と磁気異方性はさらに改善される。

【００５１】（ｂ）冷延条件 本発明では、特定の熱延組織に制御した鋼板を冷間圧延
するが、その際の圧下率を６７〜８５％とする。圧下率
が８５％を超えると磁気異方性が増大するとともに、磁
気特性が劣化する。一方、圧下率の下限値は操業上の制
約から決定される。すなわち、現行の熱延ミルで安定し
て製造できる熱延板板厚は１．５ｍｍであり、製品板厚
が０．５ｍｍの場合には圧下率が６７％になるため、こ
の圧下率を下限とする。なお、製品板厚が０．３５ｍ
ｍ、０．２ｍｍの場合、熱延板板厚が２．０〜２．５ｍ
ｍでは冷延率が８５％を超えるため、中間焼鈍を挟む２
回冷延法が好ましい。

【００５２】（ｃ）焼鈍条件 最終焼鈍は７５０〜９００℃の温度範囲で実施する。通
常、本発明のような高Ｓｉ−Ａｌ鋼では鉄損確保のため
に９００〜１０５０℃の高温で実施している。しかし、
本発明の無方向性電磁鋼板は粒成長性にも優れているの
で、低い温度で最適な粒径とすることができる。

【００５３】

【実施例】

（実施例１）表２に示す組成の鋼を溶製し、連続鋳造に
よりスラブとし、続いて仕上げ温度８００℃以上の熱間
圧延を施し、種々の温度で巻き取った後、酸洗し、０．
５ｍｍ厚とし、次いで仕上げ焼鈍を行なった。その際の
製造条件を表３に示す。このようにして作成した電磁鋼
板より、外径７０ｍｍ、内径５０ｍｍのリング試料を打
ち抜き、磁気特性を測定した。また、上述した方法で磁
気異方性ΔＢを求めた。これらの結果を表３に併記す
る。

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】表３に示すように、本発明を満足する組
成、再結晶率およびＤＨを満足するものは異方性が小さ
く、リング試料によるＢ１、Ｂ３、Ｗ10/50 などの低磁
場特性が向上することが確認された。これに対して本発
明の組成、再結晶率、ＤＨを満足しないものは、低磁場
特性が劣っていた。

【００５７】（実施例２）表２に示す組成の鋼を溶製
し、連続鋳造によりスラブとし、続いて仕上げ温度８０
０℃以上の熱間圧延を施し、種々の温度で巻き取った
後、酸洗し、その後熱延板焼鈍を施し、０．５ｍｍ厚と
し、次いで仕上げ焼鈍を行なった。その際の製造条件を
表４に示す。このようにして作成した電磁鋼板より、外
径７０ｍｍ、内径５０ｍｍのリング試料を打ち抜き、磁
気特性を測定した。また、上述した方法で磁気異方性Δ
Ｂを求めた。これらの結果を表４に併記する。

【００５８】

【表４】

【００５９】表４に示すように、本発明を満足する組
成、再結晶率およびＤＨを満足するものは異方性が小さ
く、リング試料によるＢ１、Ｂ３、Ｗ10/50 などの低磁
場特性が向上することが確認された。これに対して本発
明の組成、再結晶率、ＤＨを満足しないものは、低磁場
特性が劣っていた。

【００６０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
低鉄損化のためにＳｉ、Ａｌを多量に添加する成分系を
前提とし、強冷延を行うことなく、低磁場での磁気特性
に優れ、異方性が小さい無方向性電磁鋼板が得られる。
また、そのような電磁鋼板を安定して製造することがで
きる方法が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】リング試料による、冷間圧延率と低磁場の磁束
密度Ｂ１との関係を示す図。

【図２】リング試料による、冷間圧延率と高磁場の磁束
密度Ｂ50との関係を示す図。

【図３】単板試料における圧延方向からの角度と低磁場
の磁束密度Ｂ１との関係を示す図。

【図４】Ｃｒ含有量と磁気異方性ΔＢ１との関係を示す
図。

【図５】Ｎｉ含有量と磁気異方性ΔＢ１との関係を示す
図。

【図６】Ｃｕ含有量と磁気異方性ΔＢ１との関係を示す
図。

【図７】種々のＤＨと冷間圧延率における低磁場特性を
示す図。

【図８】冷延率７８％の条件でのリング試料による磁気
測定結果を、（Ｓｉ＋Ａｌ）量とＤＨとで整理した図。

【図９】種々の巻取温度で作成した熱延板のＤＨおよび
再結晶率ｆを調査した結果を示す図。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 俊治 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 杉山 晋一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
   ｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｍ
   ｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．０２〜０．１
   ％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．
   ０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが１５ｐｐｍ以下
   であり、熱延板板厚全体の再結晶率が８０％以上で、か
   つ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）が以下の式を満足するこ
   とを特徴とする、低磁場での磁気特性に優れ、磁気異方
   性が小さい無方向性電磁鋼板。 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×
   ［Ｓｉ＋Ａｌ］
2. 【請求項２】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
   ｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｍ
   ｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．０２〜０．１
   ％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．
   ０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが１５ｐｐｍ以下
   である珪素鋼素材を熱間圧延し、６５０〜８００℃の温
   度で巻取を行ない、板厚全体の再結晶率が８０％以上
   で、かつ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）を以下の式を満足
   するように調整し、次いで６７〜８５％の圧下率で冷間
   圧延を行ない、その後、焼鈍を施すことを特徴とする、
   低磁場での磁気特性に優れ、磁気異方性が小さい無方向
   性電磁鋼板の製造方法。 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×
   ［Ｓｉ＋Ａｌ］
3. 【請求項３】 重量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓ
   ｉ：１．７〜３．２％、Ａｌ：０．１〜１．０％、Ｍ
   ｎ：０．１〜０．８％、およびＣｒ：０．０２〜０．１
   ％、Ｎｉ：０．０１〜０．１％、Ｃｕ：０．０１〜０．
   ０４％の少なくとも１種を含有し、Ｓが１５ｐｐｍ以下
   である珪素鋼素材を熱間圧延し、６００℃以下の温度で
   巻取を行ない、脱スケール後に７００〜８５０℃の温度
   で焼鈍を行ない、板厚全体の再結晶率が８０％以上で、
   かつ熱延板平均粒径ＤＨ（μｍ）を以下の式を満足する
   ように調整し、次いで６７〜８５％の圧下率で冷間圧延
   を行ない、その後焼鈍を施すことを特徴とする、低磁場
   での磁気特性に優れ、磁気異方性が小さい無方向性電磁
   鋼板の製造方法。 53.1＋36.8×［Ｓｉ＋Ａｌ］≦ＤＨ≦125.0 ＋64.8×
   ［Ｓｉ＋Ａｌ］