JPH10294211A

JPH10294211A - 磁束密度が高く、鉄損が低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH10294211A
Application number: JP9104504A
Authority: JP
Inventors: Ryutaro Kawamata; 竜太郎川又; Takeshi Kubota; 猛久保田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】磁束密度が高く、鉄損が低く、異方性の少な
い無方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。【解決手段】重量％で、0.10% ≦Si≦2.50% 、0.10%
≦Al≦1.00% 、0.10% ≦Mn≦1.50% のうちいずれか１種
以上を含有し、かつ、Si+2Al≦2.50% を満足し、残部が
Feおよび不可避不純物からなるαγ変態を有する成分か
ら成るスラブを、熱間圧延して熱延板とし、前記熱延板
に１回の冷間圧延工程を施し次いで仕上げ焼鈍を施す無
方向性電磁鋼板の製造方法において、仕上熱延のγ相域
の少なくとも 1パスにおいて摩擦係数0.22以下の低摩擦
圧延を圧下率30％以上で行い、かつ前記低摩擦圧延を行
う際にロール冷却水に混入される潤滑油の動粘度が100c
St以上800cSt以下であり、仕上熱延の終了温度が 800℃
以上((３×Ａｒ₁＋２×Ａｒ₃）／５）℃以下であっ
て、その後 600℃以上 850℃以下の温度域で巻き取るこ
とを特徴とする磁束密度が高く、鉄損が低く、異方性の
少ない無方向性電磁鋼板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器の鉄心材
料として用いられる、磁束密度が高く、鉄損が低く、異
方性の少ない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】近年、電気機器、特に無方向性電磁鋼板
がその鉄心材料として使用される回転機および中、小型
変圧器等の分野においては、世界的な電力、エネルギー
節減、さらにはフロンガス規制等の地球環境保全の動き
の中で、高効率化の動きが急速に広まりつつある。この
ため、無方向性電磁鋼板に対しても、その特性向上、す
なわち、高磁束密度かつ低鉄損化への要請がますます強
まってきている。

【０００３】ところで、無方向性電磁鋼板においては、
従来、低鉄損化の手段として一般に、電気抵抗増大によ
る渦電流損低減の観点からＳｉあるいはＡｌ等の含有量
を高める方法がとられてきた。しかし、この方法では反
面、磁束密度の低下は避け得ないという問題点があっ
た。また、単にＳｉあるいはＡｌ等の含有量を高めるの
みではなく、特開昭６１−２３１１２０号公報に記載さ
れているように、Ｃ，Ｎ，Ｓ，Ｏ等の低減による高純度
鋼化や、特開昭５７−３５６２６号公報に記載されてい
るような仕上げ焼鈍サイクルの工夫等の製造プロセス上
の処置もなされてきたが、いずれも低鉄損化は図られて
も、磁束密度についてはそれほどの効果はなかった。さ
らに、仕上げ焼鈍前の冷延圧下率を適正範囲に制御する
こと、熱延板焼鈍を施すこと、あるいは熱延条件の工夫
等による高磁束密度化が図られてきたが、磁束密度が高
くかつ鉄損が低い無方向性電磁鋼板を製造できるには至
らず、無方向性電磁鋼板に対する要請に十分に応えるこ
とは出来なかった。

【０００４】従来から、相変態を有する無方向性電磁鋼
板の熱間圧延工程においては、製品の磁気特性向上の観
点から、熱延板結晶粒径の制御が行われてきた。熱延板
の自己焼鈍については特開昭５４−７６４２２号公報に
その技術が公開されており、自己焼鈍時のコイル温度確
保のための保熱カバー使用については特開昭５６−３３
４３６号公報に開示されている。また、自己焼鈍時条件
を適切に設定することにより熱延板の結晶組織を粗大化
し製品の磁気特性改善をはかる方法については特開昭５
７−５７８２９号公報、特開昭６０−５０１１７号公
報、仕上熱延の最終スタンド通過温度をγ相域としてそ
の後自己焼鈍を実施する技術については特開昭５８−１
３６７１８号公報に開示されている。

【０００５】また本発明者らは特開平７−９７６２８号
公報において、熱間圧延工程において（Ａｒ₃＋５０）
℃以上の温度にて仕上圧延を終了しα＋γ２相域以上の
温度域で当該ストリップを巻取り、その自己焼鈍温度及
び自己焼鈍時間を適切に制御し、γ相からα相への変態
を制御することにより製品における磁気特性が著しく改
善され得る技術を開示した。

【０００６】しかしながら従来技術である連続焼鈍炉に
よる熱延板焼鈍や、箱焼鈍炉による熱延板焼鈍工程を経
て得られた無方向性電磁鋼板は、Ｌ方向とＣ方向の磁気
特性の異方性が大きく、実際に回転機に使用する際に
は、回し積みをするなどの工程の増加を招くことが需要
家での製造コスト上の課題であり、異方性の少ない高磁
束密度無方向性電磁鋼板の開発が待たれていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
技術で得られる高磁束密度無方向性電磁鋼板製造法で
は、エプスタイン測定での測定値であるＬ方向試料とＣ
方向試料の平均の磁束密度は高くなるものの、同時にＬ
方向とＣ方向の磁気特性の異方性が磁束密度が上昇する
ほど拡大するという課題があった。本発明は、従来技術
におけるこのような問題点を解決し、高磁束密度かつ低
鉄損の無方向性電磁鋼板を提供することを目的とするも
のである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、以下の通りである。（１）重量％で、０．１０％≦Ｓｉ≦２．５０％、０．１０％≦Ａｌ≦１．００％、０．１０％≦Ｍｎ≦１．５０％のうちいずれか１種以上を含有し、かつ、Ｓｉ＋２Ａｌ≦２．５０％を満足し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるαγ
変態を有する成分から成るスラブを、熱間圧延して熱延
板とし、前記熱延板に１回の冷間圧延工程を施し次いで
仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、仕上熱延のγ相域で摩擦係数０．２２以下の低摩擦
圧延を１パス以上行い、かつ前記低摩擦圧延を行うパス
の圧下率が３０％以上であると共に、前記低摩擦圧延を
行う際にロール冷却水に混入される潤滑油の動粘度が１
００ｃＳｔ以上８００ｃＳｔ以下であり、仕上熱延の終
了温度が８００℃以上（（３×Ａｒ₁＋２×Ａｒ₃）／
５）℃以下であって、その後６００℃以上８５０℃以下
の温度域で巻き取ることを特徴とする磁束密度が高く、
鉄損が低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板の製造方
法。

【０００９】（２）低摩擦圧延を行う際に体積分率で
０．５〜２０％の潤滑油をロール冷却水にエマルジョン
状態で混入することを特徴とする前記（１）記載の磁束
密度が高く、鉄損が低く、異方性の少ない無方向性電磁
鋼板の製造法。

【００１０】（３）スラブを粗圧延して得られたシー
トバーの先端部を先行するシートバーの後端部と接合し
て複数のシートバーを一体とし、この一体とした複数の
シートバーを連続的に仕上熱延に供することを特徴とす
る前記（１）又は（２）記載の磁束密度が高く、鉄損が
低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板の製造法。

【００１１】（４）仕上焼鈍を施した後、さらに２〜
２０％のスキンパス圧延工程を施すことを特徴とする前
記（１）、（２）又は（３）記載の磁束密度が高く、鉄
損が低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板の製造法。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。本発明者らは、高磁束密度無方向性電磁鋼板の異方
性を低減すべく鋭意検討を重ねた結果、αγ変態を有す
る無方向性電磁鋼板の仕上熱延において、仕上熱延終了
温度を一定のγ相率以下でなるべく高温に仕上げるとと
もに、巻取温度を高温に制御することで熱延結晶組織の
粗大化を図るとともに、γ相において少なくとも１パ
ス、３０％以上の圧下率の圧延を摩擦係数０．２２以下
で施すことにより、仕上焼鈍後の製品における磁束密度
が高く、鉄損が良好な（鉄損値が低い）ばかりでなく、
異方性の小さい無方向性電磁鋼板を安価に製造できるこ
とを見出だした。

【００１３】まず、成分について説明する。Ｓｉ，Ｍ
ｎ，Ａｌは鋼板の固有抵抗を増大させ渦流損を低減さ
せ、鉄損値を改善する効果を有するので、１種以上を添
加する。以下、Ｓｉ，Ｍｎ，Ａｌの添加について個別に
説明する。Ｓｉの添加によって鋼板の鉄損値を改善する
効果を得るためには、Ｓｉ含有量を０．１０％以上とす
る。Ｓｉ含有量が０．１０％未満であると固有抵抗が十
分に得られないためである。一方、Ｓｉ含有量が２．５
０％を超えるとαγ変態を生じなくなるので２．５０％
以下とする。

【００１４】Ａｌの添加によって鋼板の鉄損値を改善す
る効果を得るためには、Ａｌ含有量を０．１０％以上と
する必要がある。一方、Ａｌ含有量が１．００％を超え
ると、磁束密度が低下し、コスト高ともなるので１．０
０％以下とする。さらに、（Ｓｉ＋２Ａｌ）が２．５０
％を超えると、αγ変態を生じなくなるので、（Ｓｉ＋
２Ａｌ）≦２．５０％でなくてはならない。なお、コス
トを押さえるために鋼中のＡｌ含有量を０．１０％未満
としても本発明の効果はなんら損なわれるものではな
い。

【００１５】Ｍｎの添加によって鋼板の鉄損値を改善す
る効果を得るためには、Ｍｎ含有量を０．１０％以上と
する必要がある。一方、Ｍｎ含有量が１．５０％を超え
ると熱延時の変形抵抗が増加し熱延が困難となるととも
に、熱延後の結晶組織が微細化しやすくなり、製品の磁
気特性が悪化するので、Ｍｎ含有量は１．５０％以下と
する必要がある。

【００１６】また、Ｍｎ添加によりαγ変態点が低下す
るため、本発明における仕上げ熱延における２相域巻取
をより低温側で実施することが可能となり、巻取温度を
高めることによる仕上熱延後の巻取作業性の低下を改善
し、鋼板表面の酸化物形成を抑制することが可能になり
歩留まりが向上するなどの点でＭｎ添加は有効である。
このような変態点制御の観点からはＭｎ含有量は０．３
０％〜１．４０％であることが好ましい。

【００１７】また、Ｍｎ添加量は仕上げ熱延前の高温の
シートバー接合部の強度確保の点からもきわめて重要で
ある。なぜなら、低融点の硫化物が結晶粒界に存在する
ことによるシートバー接合部の熱間脆化を防止するため
に、ＭｎとＳとの重量濃度の比であるＭｎ／Ｓの値を一
定以上に高めることが有効だからである。この目的か
ら、ＭｎとＳとの重量濃度の比であるＭｎ／Ｓの値は２
０以上とすること好ましい。これにより、低融点の硫化
物は粗大化し、シートバー接合部の破断を防止すること
が可能となる。

【００１８】Ｃの含有量については特に限定しないが、
使用中の磁気時効を防止して良好な鉄損を維持し続ける
ためにはＣ含有量が０．００５０％以下であるとよい、
さらに好ましくは０．００２０％以下であるとよい。

【００１９】Ｓ、Ｎの含有量についても特に限定しない
が、これらの元素は熱間圧延工程におけるスラブ加熱中
に一部再固溶し、熱間圧延中にＭｎＳ等の硫化物、Ａｌ
Ｎ等の窒化物を形成する。これらが存在することにより
熱延組織の粒成長を妨げ鉄損が悪化するのでＳは０．０
０５０％以下、好ましくは０．００２０％以下とすると
よい。また、Ｎは０．００５０％以下、好ましくは０．
００２０％以下とするとよい。特にＳ含有量はシートバ
ー接合部の強度確保のためには、ＭｎとＳとの重量濃度
の比であるＭｎ／Ｓの値を２０以上とする。

【００２０】Ｐは、製品の硬度を確保し打ち抜き性を良
好ならしめるために０．１％までの範囲内において添加
してもよい。

【００２１】また、製品の機械的特性の向上、磁気的特
性、耐錆性の向上あるいはその他の目的のために、Ｂ、
Ｎｉ、Ｃｒ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｃｕの１種または２種以上を
鋼中に含有させても本発明の効果は損なわれない。Ｂは
熱間圧延時にＢＮを形成させてＡｌＮの微細析出を妨
げ、Ｎを無害化させるとともに、自己焼鈍中の粒界酸化
を防止し製品鉄損の悪化を防ぐために添加してもよい。
Ｂの添加によってＡｌＮの微細析出を防止するために
は、Ｂ含有量とＮ含有量とのバランスが重要であり、両
者の比Ｂ／Ｎが０．５から１．５の範囲であるとよい。

【００２２】次に本発明のプロセス条件について説明す
る。前記成分からなる鋼スラブは、転炉で溶製され連続
鋳造あるいは造塊−分塊圧延により製造される。鋼スラ
ブは公知の方法にて加熱される。このスラブに熱間圧延
を施し所定の厚みとする。本発明の熱間圧延工程は、ス
ラブをシートバーとする粗圧延工程と、シートバーを熱
延板とする仕上熱延工程とからなる。

【００２３】そして、本発明での最たる特徴は、仕上熱
延のγ相域の少なくとも１パスにおいて、摩擦係数０．
２２以下の低摩擦圧延を圧下率３０％以上で行うことに
ある。このような圧下を行うことにより、無方向性電磁
鋼板の磁気特性を高磁束密度に保ったままＬ方向とＣ方
向の磁気特性の異方性を小さくすることが出来る。

【００２４】摩擦係数０．２２超では、異方性低減効果
は十分に得られないので、摩擦係数は０．２２以下とす
る。また、また、γ相域で摩擦係数０．２２以下の低摩
擦圧延パスの圧下率が３０％未満であると、これもまた
本発明の特徴である異方性低減効果が不十分であるの
で、低摩擦圧延パスの圧下率は３０％以上と定める。

【００２５】そして、本発明では上記低摩擦圧延を行う
際にロール冷却水に混入される潤滑油の動粘度を１００
ｃＳｔ以上８００ｃＳｔ以下とする。潤滑油の動粘度が
１００ｃＳｔ未満では低摩擦圧延による磁束密度改善効
果が十分でないので、潤滑油の動粘度は１００ｃＳｔ以
上とする。一方、潤滑油の動粘度が８００ｃＳｔを超え
ると、その効果が飽和するとともに、粘度の高い潤滑油
を搬送する配管系に詰まりが生じやすくなり、また冷え
た潤滑油がロールやスタンドに付着してその除去のため
に操業を頻繁に停止しなければならなくなるので、潤滑
油の動粘度は８００ｃＳｔ以下とする。

【００２６】なお本発明で定める潤滑油の動粘度とは、
ロール冷却水と混合した状態の温度で、実際にロールに
噴霧された時点での潤滑油の動粘度をいうものとする。
ここで、潤滑油の動粘度は温度上昇に対して指数関数的
に減少する。したがって、潤滑油の動粘度を本発明で規
定する範囲にするには、潤滑油そのものの温度のみなら
ずロール冷却水の温度をも適切に制御する必要がある。

【００２７】また、粘度の高い潤滑油を搬送する配管系
の詰まりを防止するために、搬送系では潤滑油温度を高
めに設定して、粘度の低い状態で搬送し、これをロール
冷却水に混合することで潤滑油の温度を低下させ、ロー
ル冷却水と潤滑油が混合された状態での動粘度を本発明
の規定内に収まるように制御してもよい。

【００２８】そして本発明では、低摩擦圧延を行う際に
体積分率で０．５〜２０％の潤滑油をロール冷却水にエ
マルジョン状態で混入するようにしてもよい。ロール冷
却水中の潤滑油量が０．５％未満では摩擦係数低減効果
が得られず、２０％を超えてもその効果が飽和し、不経
済である。そこで、ロール冷却水中の潤滑油量は０．５
〜２０％とする。また、潤滑油とロール冷却水とが分離
すると、鋼板とロールとの間の摩擦係数が接触位置によ
り不均一になり、鋼板内の磁気特性のばらつきが大きく
なるので、潤滑油はロール冷却水にエマルジョン状態で
混入する。エマルジョン状態をより容易に得るために、
ロール冷却水に界面活性剤を加えてもよい。

【００２９】また、潤滑油と冷却水とを別系統の配管で
ロール直近まで送り込み、同じスプレーノズル若しくは
個別のスプレーノズルから、潤滑油とロール冷却水とを
同時に圧延ロールに噴射することで両者をエマルジョン
状態にしてもよい。

【００３０】ここで、本発明で用いる潤滑油について説
明する。仕上熱間圧延で使用される潤滑油は、通常、主
要な成分として基油、極圧添加剤、付着向上剤、油性剤
等の成分から構成される。基油としては通常精製鉱油が
用いられる。

【００３１】油性剤は、非極性炭化水素基と極性基から
なり、炭化水素基は潤滑油の主要成分である基油分子と
の親和性を担っている。一方、油性剤の極性基は、被圧
延材である金属や水分子との親和性を有するため、油性
剤は金属や水に吸着して金属表面に吸着膜を形成する。
この吸着膜によって低荷重の場合に鋼板とワークロール
との間の摩擦及び摩耗を抑制する。油性剤としては、オ
レイン酸などの長鎖脂肪酸に代表される各種油脂、各種
合成油等が使用される。

【００３２】極圧添加剤は荷重が増大した際に作用す
る。荷重が増大すると一部の金属が吸着膜を突き破って
ロールと直接接触し、摩擦熱による発熱でロール温度が
上昇して吸着膜のさらなる破壊を進行させ、焼き付きや
スカッフィングを生じる状態となる。極圧添加剤はこの
ような潤滑状態での金属表面の摩耗を防止して潤滑を可
能とすることを目的として添加するものであり、りん酸
エステル系高分子、金属ジチオホスフェート塩、有機硫
黄化合物、有機ハロゲン化合物等が使用される。

【００３３】付着向上剤は、潤滑油のワークロール表
面、熱延鋼片表面への付着性向上を目的として添加する
ものであり、通常、炭化水素系ポリマー等が使用され
る。

【００３４】また最近では、潤滑油の粘度を上げロール
寿命を向上させるために、極圧添加剤の粘度を高め、油
性剤を省略した成分系からなる潤滑油も使用されてい
る。

【００３５】以上に成分系を説明した潤滑油の例とし
て、キュードール５１４９、キュードール０Ｂ０６８、
キュードール４Ｂ３１３（いずれも共同油脂（株）商品
名）が挙げられる。

【００３６】但し、本発明では仕上熱延工程において低
摩擦圧延を少なくとも１パスにおいて行い、そこで使用
される潤滑油の動粘度とそのロール冷却水中の濃度とを
適切に制御することによって、無方向性電磁鋼板の製品
の磁束密度を向上させ、かつ仕上熱延を安定して行うも
のである。したがって、本発明を実施する際に用いられ
る潤滑油は上述した成分系により構成されるものに限ら
れるものではない。

【００３７】さらに、本発明では仕上熱延の終了温度を
８００℃以上（（３×Ａｒ₁＋２×Ａｒ₃）／５）℃以
下とし、その後６００℃以上８５０℃以下の温度域で巻
き取る。仕上熱延の終了温度を８００℃以上とするの
は、仕上熱延の終了温度を８００℃未満とすると本発明
の製造方法では高磁束密度が得られないためである。一
方、仕上熱延の終了温度が（（３×Ａｒ₁＋２×Ａ
ｒ₃）／５）℃を超えると、熱延終了後に鋼板内に存在
するγ相が冷却の際に微細なα相へ変態し、冷間圧延前
の熱延板の結晶組織が微細化して大幅に磁束密度が低下
するので、仕上熱延の終了温度は（（３×Ａｒ₁＋２×
Ａｒ₃）／５）℃以下とする。また、巻取温度が６００
℃未満であると、製品の磁束密度が著しく低下するの
で、巻取温度は６００℃以上とする。一方、巻取温度が
８５０℃を超えると熱延板の酸洗歩留まりが低下してコ
スト増となるので、巻取温度は８５０℃以下とする。

【００３８】仕上熱延におけるγ相域での圧下率及びそ
の際の摩擦係数と、製品の磁気特性との関係を調査する
ために、以下のような実験を行った。表１に示す成分を
含み残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる鋼を転炉によ
り溶製し連続鋳造設備により厚さ２３０mmのスラブとし
た。これを粗圧延して４０mm厚のシートバーとし、次い
で仕上熱延して２．５mm厚の熱延板とした。この鋼のＡ
ｒ₃、Ａｒ₁、Ａ₃、Ａ₁変態点を表２に示す。圧延開
始温度は９５０℃とし、熱延終了温度は８００℃以上
（（３×Ａｒ₁＋２×Ａｒ₃）／５）℃以下を満たす８
６５℃とし、水冷して６８０℃で巻き取った。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】本実験では仕上熱延を９５０℃で開始し、
γ相からα相への変態開始点であるＡｒ₃点までの間
に、第１スタンドと第２スタンドとを通過させるように
パススケジュールを組み、第２スタンドのロール冷却水
中に混入する潤滑油の量を０．０〜１０％の間で変動さ
せ、第２スタンドにおける鋼板とロールとの間の摩擦係
数の値を種々変動させた。また、この１パスの圧下量を
種々変動させ、製品磁気特性への影響を調べた。なお、
第２スタンド以外での鋼板とロールとの間の摩擦係数は
０．３５とした。

【００４２】この熱延板を酸洗した後に冷延して０．５
０mm厚に仕上げ、７５０℃で３０秒の仕上焼鈍を施し磁
気特性を評価した。また、磁気特性の異方性の評価に
は、Ｌ方向とＣ方向のみのエプスタイン試料で測定を行
い、Ｌ方向の磁束密度測定値とＣ方向の磁束密度測定値
との差をとり、その値を用いた。

【００４３】図１に、γ域での摩擦係数と圧下率とをそ
れぞれ変えて行った結果と磁束密度との関係を、図２
に、γ域で摩擦係数と圧下率とをそれぞれ変えて行った
結果と鉄損との関係を、図３に、γ域で摩擦係数と圧下
率とをそれぞれ変えて行った結果と磁束密度の異方性と
の関係を示す。

【００４４】図１および図２に示すとおり、γ相での第
２スタンド圧下率が３０％以上かつその際のロールと鋼
板の摩擦係数が０．２２以下の領域で磁束密度が上昇
し、鉄損が減少していることがわかる。図３では摩擦係
数が高い領域に異方性の小さいデータが得られている場
合があるが、図１と比較するとこの領域は磁束密度と鉄
損の値が良好でないため、本発明の範囲外とする。

【００４５】この実験結果により、本発明では磁束密度
が高く、鉄損が低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板
を製造するために、仕上熱延のγ相域において少なくと
も１パスにおいて摩擦係数０．２２以下の低摩擦圧延を
圧下率３０％以上で行なうこととした。

【００４６】なお、この実験では第２スタンドでのパス
において低摩擦圧延を行っているが、使用する鋼の変態
点、パススケジュールにより、第２スタンド以外のスタ
ンドで摩擦係数０．２２以下の低摩擦圧延を圧下率３０
％以上で行なうことが可能であれば、第２スタンド以外
のスタンドで行ってもよい。具体的には、例えば第１ス
タンド、あるいは第３スタンドでもよいし、また複数の
スタンドで本発明に規定される低摩擦圧延を行ってもよ
い。

【００４７】また、本発明のごとき低摩擦係数の仕上熱
延を行う際、単一のスラブを一本のシートバーに粗圧延
し、これを一本毎に圧延する場合には、ルーパーのみで
は張力制御が困難であり、圧延中にロールと鋼板の間で
スリップが生じやすくなる場合がある。この問題を解決
するには、圧延速度を落としてやる方法があるが、この
方法では生産性を著しく損なう。この問題を解決するに
は、スラブを粗圧延して得られたシートバーの先端部を
先行するシートバーの後端部と接合して複数のシートバ
ーを一体とし、この一体とした複数のシートバーを連続
的に仕上熱延に供することが特に有効である。すなわ
ち、連続熱延により仕上圧延時の圧延反力の変動を最小
に抑制し、低摩擦圧延下での仕上熱延を安定して行うこ
とが可能である。

【００４８】ここで、先行シートバーと後行シートバー
を接合する方法としては、先行シートバーの後端部と後
行シートバーの先端とを突き合わせ、突合せ部を溶接す
る方法や、突合せ部に押圧力を加えて圧接する方法や、
突合せ部を溶接した後に圧接する方法等がある。また、
突合せ部に押圧力を加えつつ溶接するようにしてもよ
い。なお、突合せ部を溶接する方法としては、例えばレ
ーザ溶接法、誘導加熱による方法等があげられる。

【００４９】シートバーを接合して仕上熱延する場合、
シートバーの溶接時間を確保し仕上熱延を連続的に行う
ため、粗圧延後のシートバーを一時的に巻き取ってもよ
い。そして、巻き取ったシートバーは外面部分の温度低
下を抑制するために保熱カバーに装入して保温や加熱を
行ってもよい。また、シートバーを直接コイルボックス
内に巻き取ってもよい。

【００５０】シートバーを巻き取っている間に仕上熱延
停止を避け、仕上熱延の連続性を確保するべく、巻き取
ったシートバーを格納するコイルボックスを複数設け、
シートバーを順次格納して保温や加熱を行い、またこれ
を順次巻きもどして仕上熱延に供してもよい。

【００５１】このようにして得られた熱延板は一回の冷
間圧延と連続焼鈍により製品とする。また、さらにスキ
ンパス圧延工程を付加して製品としてもよい。スキンパ
ス圧延率は２％未満では磁性焼鈍後の鉄損改善効果が得
られず、２０％超では磁気特性が悪化するため２％以上
２０％以下とする。

【００５２】熱延板は一回若しくは中間焼鈍をはさむ二
回以上の冷間圧延と連続焼鈍とにより製品とする。

【００５３】さらに、積層時の鋼板間の絶縁性の確保、
また打ち抜き性の改善、鉄心加工時の溶接性改善の目的
のために製品の表面に絶縁被膜を塗布してもよい。

【００５４】

【実施例】次に、本発明の実施例について述べる。［実施例１］熱延板焼鈍省略一回冷延法によるフルプロ
セス材およびセミプロセス材における、仕上熱間圧延終
了温度が製品磁気特性に対する影響を調査するため、下
記の様な実験を行った。ここで、フルプロセス材とは、
一回又は中間焼鈍をはさむ二回以上の冷延後、焼鈍を施
し最終製品とする製造法による製品を指して言う。ま
た、セミプロセス材とは、一回又は中間焼鈍をはさむ二
回以上の冷間圧延後、焼鈍を施し、その後スキンパスを
施し最終板厚とした状態で最終製品とされる製造法での
製品を指して言う。通常のこの製品を需要家において打
ち抜き等の加工を施し成形した後、磁性焼鈍もしくは歪
取り焼鈍と称される焼鈍を行い、鉄損特性を改善して実
際の使用に供される。

【００５５】表３に示した成分および表４に示したＡｒ
₁、Ａｒ₃、Ａ₁、Ａ₃変態点を有する無方向性電磁鋼
用の２３０mm厚のスラブを通常の方法にて加熱し、粗圧
延により４５mm厚のシートバーとし、仕上熱延により
２．５mm厚に仕上げた。

【００５６】

【表３】

【００５７】

【表４】

【００５８】この時、熱延仕上温度を変化させ、冷却に
より巻取温度を一定にした。また、仕上圧延開始温度を
９８０℃とし、鋼Ａは第２、第３スタンドでそれぞれ３
５％、３０％の圧下をγ相域で施し、その際ワークロー
ル冷却水中に５％の潤滑油を混合することで鋼板とワー
クロール間の摩擦係数を０．１９とした。鋼板とワーク
ロール間の摩擦係数は鋼板のワークロール周速に対する
先進率から計算により求めた。潤滑油は冷却水とエマル
ジョン状態で混合し、その温度は５２℃に調整した。こ
の温度での潤滑油の動粘性係数を３２５ｃＳｔであっ
た。鋼Ｂは第２スタンドで圧下率４０％のパスををγ相
域で行い、同様にして鋼板とロール間の摩擦係数を制御
し、０．１９とした。なお、他のスタンドの摩擦係数は
０．３５とした。前述のパス以外のパススケジュールを
変更し、熱延仕上温度を種々変えて磁気特性に及ぼす影
響を検討した。

【００５９】熱延後、酸洗を施し、冷間圧延により０．
５０mm厚および０．５５mm厚に仕上げた。板厚０．５０
mmのフルプロセス工程のものについては連続焼鈍炉に
て、鋼Ａは７５０℃で、鋼Ｂは８００℃で３０秒間焼鈍
した。この製品からエプスタイン試料を切り出し、磁気
特性を測定した。また、板厚０．５５mmのセミプロセス
工程のものについては連続焼鈍炉にて鋼Ａは７２０℃、
鋼Ｂは７６０℃でそれぞれ３０秒焼鈍を施し、圧下率９
％のスキンパス圧延により０．５０mm厚に仕上げた。得
られたセミプロセス製品からエプスタイン試料を切り出
し、通常は需要家で実施される７５０℃２時間の磁性焼
鈍を施し、磁気特性を測定した。表５、表６に鋼Ａと鋼
Ｂの本発明と比較例の熱延仕上げ温度と磁気特性の測定
結果を合わせて示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】

【表６】

【００６２】比較例１，３，５，７は本発明範囲の仕上
熱延終了温度を超えてしまう場合であり、比較例２，
４，６，８は本発明範囲の仕上熱延終了温度を下回って
しまう場合であり、何れも磁束密度、鉄損が不良であり
本発明の範囲外とする。

【００６３】本実施例では、仕上熱延において、γ相域
でロールと鋼板の摩擦係数が０．２２以下かつ圧下率３
０％以上のパスを少なくとも一回施すと同時に、熱延終
了温度を適切に制御することにより、１回冷延法による
フルプロセス材、スキンパス圧延法によるセミプロセス
材とも、磁束密度が高く鉄損が低いだけでなく、Ｌ方向
切断試料によるエプスタイン測定結果Ｂ50L とＣ方向切
断試料によるエプスタイン測定結果Ｂ50C の差であるＢ
50L-Ｂ50C の値が０．０２Ｔ以下と小さく、異方性が小
さい優れた磁気特性を有する無方向性電磁鋼板が製造で
きることを示した。

【００６４】［実施例２］熱延板焼鈍省略一回冷延法に
よるフルプロセス材における、γ域での低摩擦での圧下
率が製品磁気特性に及ぼす影響を調査するため、下記の
様な実験を行った。表７に示した成分および表８に示し
たＡｒ₁、Ａｒ₃、Ａ₁、Ａ₃変態点を有する無方向性
電磁鋼用の２４０mm厚スラブを通常の方法にて加熱し、
粗圧延により６０mm厚のシートバーとし、仕上熱延によ
り２．７mm厚に仕上げた。

【００６５】

【表７】

【００６６】

【表８】

【００６７】本実験では、γ相からα相への変態開始温
度であるＡｒ₃点以上の温度で、第１スタンドと第２ス
タンドを通過させるようにパススケジュールを組み、第
２スタンドのロール冷却水中に混入する潤滑油の量を５
％として、第２スタンドにおける鋼板とワークロール間
の摩擦係数の値を０．１８とした。また、このパスの圧
下量を種々変えて磁気特性への影響を調べた。第２スタ
ンド以外の鋼板とワークロール間の摩擦係数は０．３５
とした。

【００６８】熱延終了温度は鋼Ｃは８６０℃、鋼Ｄは８
８０℃、鋼Ｅは８９０℃とし、８００℃以上（（３×Ａ
ｒ₁＋２×Ａｒ₃）／５）℃以下とした。巻取り温度は
鋼Ｃ、鋼Ｄ、鋼Ｅのいずれも６８０℃とした。また、比
較例１０，１２，１４として、全てのパスを摩擦係数
０．２２以上でパススケジュールは本発明６，８，１０
と同一にして仕上熱延を行い、実験に供した。

【００６９】その後、酸洗を施し、冷間圧延により０．
５０mm厚に仕上げた。その後連続焼鈍炉にて、鋼Ｃは７
５０℃で、鋼Ｄは８００℃で、鋼Ｅは８５０℃で３０秒
間それぞれ焼鈍した。これらの製品からエプスタイン試
料を切り出し、磁気特性を測定した。表９、表１０、表
１１にそれぞれ鋼Ｃ、鋼Ｄ、鋼Ｅの摩擦係数０．１８で
のγ域での第２スタンドの圧下率と磁気特性の関係を示
す。

【００７０】

【表９】

【００７１】

【表１０】

【００７２】

【表１１】

【００７３】表９、表１０、表１１からわかるように、
γ相域において、ロールと鋼板の摩擦係数０．２２以下
で、圧下率が３０％以上のパスを少なくとも一回施すこ
とにより、磁束密度、鉄損が低いだけでなく、Ｌ方向切
断試料によるエプスタイン測定結果Ｂ50L とＣ方向切断
試料によるエプスタイン測定結果Ｂ50C の差であるＢ50
L-Ｂ50C の値の小さい、異方性も少ない優れた磁気特性
の無方向性電磁鋼板を得ることが可能である。

【００７４】

【発明の効果】このように本発明によれば、磁束密度が
高く鉄損の低く、異方性の小さい、磁気特性の優れた無
方向性電磁鋼板を製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】γ相域での第２スタンド圧下率、摩擦係数と磁
束密度の関係、

【図２】γ総域での第２スタンド圧下率、摩擦係数と鉄
損の関係、

【図３】γ相域での第２スタンド圧下率、摩擦係数と磁
束密度異方性の関係を示すものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％で、０．１０％≦Ｓｉ≦２．５０％、０．１０％≦Ａｌ≦１．００％、０．１０％≦Ｍｎ≦１．５０％のうちいずれか１種以上を含有し、かつ、Ｓｉ＋２Ａｌ≦２．５０％を満足し、残部がＦｅおよび不可避不純物からなるαγ
変態を有する成分から成るスラブを、熱間圧延して熱延
板とし、前記熱延板に１回の冷間圧延工程を施し次いで
仕上げ焼鈍を施す無方向性電磁鋼板の製造方法におい
て、仕上熱延のγ相域の少なくとも１パスにおいて摩擦
係数０．２２以下の低摩擦圧延を圧下率３０％以上で行
い、かつ前記低摩擦圧延を行う際にロール冷却水に混入
される潤滑油の動粘度が１００ｃＳｔ以上８００ｃＳｔ
以下であり、仕上熱延の終了温度が８００℃以上（（３
×Ａｒ₁＋２×Ａｒ₃）／５）℃以下であって、その後
６００℃以上８５０℃以下の温度域で巻き取ることを特
徴とする磁束密度が高く、鉄損が低く、異方性の少ない
無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】低摩擦圧延を行う際に体積分率で０．５
〜２０％の潤滑油をロール冷却水にエマルジョン状態で
混入することを特徴とする請求項１記載の磁束密度が高
く、鉄損が低く、異方性の少ない無方向性電磁鋼板の製
造法。
【請求項３】スラブを粗圧延して得られたシートバー
の先端部を先行するシートバーの後端部と接合して複数
のシートバーを一体とし、この一体とした複数のシート
バーを連続的に仕上熱延に供することを特徴とする請求
項１又は２記載の磁束密度が高く、鉄損が低く、異方性
の少ない無方向性電磁鋼板の製造法。
【請求項４】仕上焼鈍を施した後、さらに２〜２０％
のスキンパス圧延工程を施すことを特徴とする請求項
１、２又は３記載の磁束密度が高く、鉄損が低く、異方
性の少ない無方向性電磁鋼板の製造法。