JPH09310124A

JPH09310124A - 形状と磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH09310124A
Application number: JP8125557A
Authority: JP
Inventors: Takahide Shimazu; 高英島津; Teruaki Yamada; 輝昭山田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-05-21
Filing date: 1996-05-21
Publication date: 1997-12-02
Anticipated expiration: 2016-05-21
Also published as: JP3350351B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、形状と同時に磁気特性の優れた無
方向性電磁鋼板の製造方法を提供するものである。【解決手段】重量％で、Ｃ≦０．０１％，Ｓｉ≦４
％，Ａｌ≦２％，Ｍｎ≦１．５％，Ｐ≦０．３％，Ｓ≦
０．０２％，Ｎ≦０．００５％を含有し、Ｆｅおよび不
可避的成分を残部として含有する溶鋼を連続鋳造してス
ラブとなし、熱延した後、冷延して連続焼鈍する無方向
性電磁鋼板の製造方法において、焼鈍炉の加熱帯と冷却
帯のいずれか一方もしくは双方に熱間レベラーを配置し
て形状矯正を行うに際して、熱間レベラーによる鋼板の
伸び率を、昇温帯レベラーでは０．０１〜０．２％、冷
却帯レベラーでは０．０１〜０．５％にすることを特徴
とする形状と磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気産業分野でのモー
ターや小型トランスなどに利用される、形状と磁気特性
の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に無方向性電磁鋼板は、モーターコ
アや小型トランスに利用されており、所定の寸法に打ち
抜かれ積層して用いられる。近年、この打ち抜き、積
層、かしめまたは溶接工程まで殆ど自動化されており、
これら各工程でのスムーズな生産を実現するために、フ
ラットな形状の無方向性電磁鋼板への要求が強まってい
る。

【０００３】冷間圧延後の無方向性電磁鋼板には、端部
の耳波、幅方向中央部付近の中伸びなどがあるため、従
来、次の連続焼鈍工程で長さ方向に張力を加えて形状矯
正を行っていた。この焼鈍工程での形状矯正方法とし
て、例えば、特公昭５８−１１７３号公報には、焼鈍温
度に応じて鋼板伸び率を０．１〜５．０％程度に制御す
る、即ち、焼鈍温度が高くなるほど伸びが大きくなるよ
うな伸び率をとることによって、鉄損の優れた無方向性
電磁鋼板を得る方法が開示されている。しかし、この方
法では、高温側の例えば１０００℃×２分域で、第１図
に示されるように伸び率を２〜３％と大きくとる必要が
あり、このような高温域では、焼鈍炉中で鋼板が破断し
やすいという問題があった。

【０００４】また、特開平３−２２３４２２号公報に
は、連続焼鈍の高温度域を低張力とし、低温冷却域は高
張力とすること、並びに冷却帯での幅方向冷速制御をす
ることによって、磁性と形状の両方を改善する方法が開
示されている。しかし、焼鈍炉中の前半と後半の張力を
実炉操業で分離するには、鋼板との接触を大きくとるブ
ライダルロールまたは圧延ロール装置などの大きな設備
が必要になるため、投資費用の面やロールの高温での耐
久性の面で問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来方
法のような問題を有しない、優れた磁気特性と形状を併
せ持つ無方向性電磁鋼板の製造方法を提供するものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で、Ｃ
≦０．０１％，Ｓｉ≦４％，Ａｌ≦２％，Ｍｎ≦１．５
％，Ｐ≦０．３％，Ｓ≦０．０２％，Ｎ≦０．００５％
を含有し、Ｆｅおよび不可避的成分を残部として含有す
る溶鋼を連続鋳造してスラブとなし、熱延した後、冷延
して連続焼鈍する無方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、焼鈍炉の加熱帯と冷却帯のいずれか一方もしくは双
方に熱間レベラーを配置して形状矯正を行うに際して、
熱間レベラーによる鋼板の伸び率を、加熱帯レベラーで
は０．０１〜０．２％、冷却帯レベラーでは０．０１〜
０．５％とすることを特徴とする形状と磁気特性の優れ
た無方向性電磁鋼板の製造方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の無方向性電磁鋼板の製造
方法においては以下の点に着眼した。第１に、連続鋳造
内の加熱帯または冷却帯に熱間レベラーを設置し、この
熱間レベラーにより形状を矯正すること。第２は、鋼板
の再結晶粒径が未だ小さい昇温過程での鋼板伸びは磁気
特性への悪影響の小さいが、一方、粒成長がほぼ完了し
た冷却過程でレベラーでの歪みは鉄損を著しく劣化させ
ること。第３は、熱間レベラーの設置位置に応じて、優
れた磁気特性と形状を併せ持つ無方向性電磁鋼板を製造
することが可能なことである。総じて述べると、従来の
形状矯正は、焼鈍炉の高温均熱部で張力を付与して鋼板
を延ばすことによって行っており、高温で長時間の張力
付与を行うため、鋼板が破断する危険があった。本発明
においては、低温で短時間の曲げを利用する熱間レベラ
ーによる形状矯正を採用し、同時に、鋼板結晶組織の焼
鈍中のダイナミックな変化に着眼した伸び率制御を行っ
て、破断させることなく鋼板の形状矯正を行うことがで
き、形状と磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を得るも
のである。

【０００８】以下に本発明について詳細に説明する。本
発明においては、溶鋼の成分組成を重量％で次のように
特定する。

【０００９】Ｃ量は０．０１％以下とする。０．１％を
超えると、脱炭焼鈍における脱炭に要する時間が長くな
り、生産性が落ちることになる。なお、製品でのＣ量
は、磁気時効の問題をなくすために０．００５％以下で
あることが好ましい。Ｓｉ量は４％以下とする。Ｓｉは
鉄損を減ずるために必要であるが、多すぎると脆化の問
題があり、通板ラインでの破断やモーターコアへの打ち
抜き時にトラブルとなる。この限界が４％である。従っ
て上限を４％以下とする。

【００１０】Ａｌ量は２％以下とする。Ａｌは鉄損を減
少させるのに有効であるが、添加コストの問題があるた
め２％以下とする。Ｍｎ量は１．５％以下とする。Ｍｎ
は熱延での耳あれ対策として、析出物ＦｅＳを抑制して
ＭｎＳとするために必要であるが、添加コストの問題が
あるため１．５％以下とする。Ｐ量は０．３％以下に制
限する。Ｐは客先でのモーターコアへの打ち抜き時のカ
エリやダレを少なくするために有用であるが、０．３％
を超えると鋼板中心層に偏析して割れなどのトラブルに
なるため、０．３％を上限とした。

【００１１】Ｎ量は０．００５％以下とする。Ｎ量が多
いとブリスターと呼ばれる鋼板表面のふくれ欠陥が生じ
るため、０．００５％以下に制限する。Ｓ量は０．０２
％以下とする。Ｓは硫化物を形成して鉄損を劣化させる
ため、少ない方がよく０．０２％以下に制限する。

【００１２】その他の成分として、更に製品の集合組織
を改善するために公知のＣｕ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｂを
利用してもよい。含有量としては、Ｃｕ：０．０２〜
０．２％，Ｓｎ：０．０１〜０．３５％，Ｃｒ：０．０
４〜０．２％，Ｎｉ：０．０１〜０．３％，Ｂ：０．０
００５〜０．０１％が好ましく、これらの成分は２種以
上複合添加してもよい。

【００１３】これらの成分組成を有する溶鋼を通常の連
続鋳造によりスラブとし、従来の方法で熱間圧延し、通
常の１．０〜３．０mm厚の熱延コイルとする。この熱延
コイルは、焼鈍してもしなくてもよい。焼鈍すれば、磁
束密度が向上するが、焼鈍コストがかかるので、この焼
鈍はコストと効果のバランスを考慮し必要に応じて選択
的に実施する。

【００１４】次いで、冷延して、通常の０．１５〜１．
２mm厚みの鋼板としてから連続焼鈍を実施する。この連
続焼鈍の到達温度は、従来と同様で６５０〜１２００℃
であるが、高温の方が、結晶粒径が大きくなって鉄損が
向上する。焼鈍雰囲気は、通常用いられる水素、窒素お
よび一部水蒸気の混合雰囲気である。

【００１５】形状矯正の基本は、連続焼鈍炉の加熱帯ま
たは冷却帯に配置した熱間レベラーで行う。冷延形状が
悪い場合は、加熱昇温過程での熱間レベラーにより形状
矯正を行うのが有効である。また、焼鈍の高温域で偏熱
やフローティングによる幅方向の吹上げ圧力差などの影
響で形状不良になる場合は、冷却帯域での熱間レベラー
により形状矯正を行うのが有効である。

【００１６】この熱間レベラーは、加熱帯域と冷却帯域
に併設して、必要に応じて加熱帯域の熱間レベラーと冷
却帯域の熱間レベラーを使い分けるようにしてもよい
し、両帯域の熱間レベラーを併用するようにしてもよ
い。熱間レベラーを配置する場合には、ロールの耐久性
の面から、最高到達温度付近を避けて配置することが好
ましく、加熱帯域の熱間レベラーは昇温過程領域、冷却
帯域の熱間レベラーは冷却過程領域に配置することが好
ましい。

【００１７】形状および磁気特性は、上記熱間レベラー
による鋼板の伸び率によって制御することができる。昇
温過程での熱間レベラーによる鋼板の伸び率は、０．０
１〜２％に制限する。０．０１％未満の伸び率では形状
矯正作用が小さ過ぎ、また、２％超では鉄損劣化が大き
くなるためである。冷却帯域での熱間レベラーによる鋼
板の伸び率は、０．０１〜０．５％に制限する。０．０
１％未満の伸び率では形状矯正作用が小さ過ぎ、また、
０．５％超では鉄損劣化が大き過ぎる。

【００１８】熱間レベラーは、従来の２本以上のレベラ
ーロールで構成されたものを用いることが好ましい。鋼
板の伸び率コントロールは、レベラーロールの押し込み
量（インターメッシュ）、鋼板温度（鋼板のその温度で
の強度）、並びに鋼板への張力により行うことができ
る。なお、この場合、鋼板の成分や組織の違いによって
鋼板の熱間強度は異なるので、この面でも留意しなけれ
ばならない。

【００１９】

【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。重
量比で０．００２％Ｃ，２．５％Ｓｉ，０．５％Ｍｎ，
０．０３％Ｐ，０．２％Ａｌ，０．００１％Ｓ，０．０
０２％Ｎを含有する溶鋼を連続鋳造スラブを１１５０℃
に加熱し、熱間圧延して厚み２．５mmの熱延板とし、こ
の熱延板を酸洗後、冷延して、幅１０００mm、厚み０．
５mmの鋼板とした。この鋼板の冷延後の形状は、通常の
耳波と中伸びであった。

【００２０】次いで、この鋼板に脱脂処理を施した後、
連続焼鈍炉で３０％Ｈ₂＋７０％Ｎ雰囲気で、到達温度
１０００℃で均熱時間を１０秒とる連続焼鈍を施した。
連続焼鈍炉中の鋼板張力は０．４ｋｇ／mm²、加熱帯で
の昇温速度は、約５０℃／秒とした。

【００２１】昇温時の鋼板温度が７４０℃となる帯域
と、冷却時の鋼板温度が７００℃となる帯域とに熱間レ
ベラー（ロール３本）を配置して、一方の熱間レベラー
を選択し、または双方の熱間レベラーを併用して焼鈍炉
中で鋼板の形状矯正を行い、鋼板の形状と磁気特性（鉄
損）を測定した。その評価結果を比較例の場合とともに
表１に示す。

【００２２】なお、鋼板形状は、鋼板を１００mm幅に剪
断後、定盤の上で最大高さを測定し、この測定値から厚
みを差し引いて得られた値で示し、この値が小さい程形
状が優れていることを示している。磁気特性（鉄損）は
エプスタイン資料のＬ＋Ｃ方向で測定して得られたもの
であり、ここでは、鉄損が３．２６〜３．７５ｗ／ｋ
ｇ、磁束密度Ｂ₅₀は１．６７Ｔは満足できる範囲であ
る。

【００２３】

【表１】

【００２４】表１に示すように、熱間レベラーでの鋼板
伸び率が本発明の範囲である実験NO．３〜７、実験NO．
１２〜１６、実験NO．１９〜２１では、鋼板形状は０．
０７mm以下、鉄損が３．２６〜３．７５ｗ／ｋｇ、磁束
密度は１．６７Ｔを示し、形状、磁気特性ともに優れた
無方向性電磁鋼板が得られた。しかし、熱間レベラーで
の鋼板伸び率が本発明の範囲外である実験NO．１〜２、
実験NO．８〜１１、実験NO．１７〜１８では、形状か磁
気特性（鉄損）のいずれかが不満足であり、鋼板形状と
磁気特性（鉄損）が同時に優れた無方向性電磁鋼板は得
られなかった。

【００２５】

【発明の効果】以上のごとく本発明においては、熱間レ
ベラーを連続焼鈍炉内に設置して、鋼板の伸びを制御す
ることによって、形状と同時に磁気特性に優れた無方向
性電磁鋼板を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、Ｃ ≦０．０１％，Ｓｉ≦４％，Ａｌ≦２
％，Ｍｎ≦１．５％，Ｐ≦０．３％，Ｓ≦
０．０２％，Ｎ ≦０．００５％を含有し、残部Ｆｅお
よび不可避的成分を含有する溶鋼を連続鋳造してスラブ
となし、熱延した後、冷延して連続焼鈍する無方向性電
磁鋼板の製造方法において、焼鈍炉の加熱帯と冷却帯の
いずれか一方もしくは双方に熱間レベラーを配置して形
状矯正を行うに際して、熱間レベラーによる鋼板の伸び
率を、加熱帯レベラーでは０．０１〜０．２％、冷却帯
レベラーでは０．０１〜０．５％とすることを特徴とす
る形状と磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方
法。