JPH10306318A - コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH10306318A JPH10306318A JP11106497A JP11106497A JPH10306318A JP H10306318 A JPH10306318 A JP H10306318A JP 11106497 A JP11106497 A JP 11106497A JP 11106497 A JP11106497 A JP 11106497A JP H10306318 A JPH10306318 A JP H10306318A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて
高い方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、0.010%≦Ｃ≦0.14% 、0.010%
≦酸可溶性Al≦0.050%、0.0030% ≦Ｎ≦0.0150% を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなるスラブを、加
熱、熱延した後、圧下率が50〜75％の最終冷延を含む１
回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭焼鈍後、Ａｃ
1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向性電磁鋼板の
製造法であって、仕上熱間圧延を、下記の（１）式を満
足する条件で行うことを特徴とするコイル長手方向の磁
束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方
法。 【数１】
高い方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 重量％で、0.010%≦Ｃ≦0.14% 、0.010%
≦酸可溶性Al≦0.050%、0.0030% ≦Ｎ≦0.0150% を含有
し、残部Feおよび不可避的不純物からなるスラブを、加
熱、熱延した後、圧下率が50〜75％の最終冷延を含む１
回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭焼鈍後、Ａｃ
1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向性電磁鋼板の
製造法であって、仕上熱間圧延を、下記の（１）式を満
足する条件で行うことを特徴とするコイル長手方向の磁
束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方
法。 【数１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁束密度が極めて
高い方向性電磁鋼板の製造法に関するものである。
高い方向性電磁鋼板の製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】方向性電磁鋼板は二次再結晶により鋼板
の結晶粒を特定方位に高度に結晶粒を配向させた成品で
あることが特徴であり、圧延面に｛１１０｝面、圧延方
向に＜１００＞軸を有するゴス方位を持つ結晶粒により
構成されている。また、方向性電磁鋼板の用途として
は、軟磁性材料として主にトランスその他の電気機器の
鉄心材料に使用されるもので、近年省エネルギー、省資
源への社会的要求がますます厳しくなっている事から、
一方向性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への要求も
厳しくなってきている。このため磁気特性、特に良好な
励磁特性と鉄損特性が求められるようになってきてい
る。
の結晶粒を特定方位に高度に結晶粒を配向させた成品で
あることが特徴であり、圧延面に｛１１０｝面、圧延方
向に＜１００＞軸を有するゴス方位を持つ結晶粒により
構成されている。また、方向性電磁鋼板の用途として
は、軟磁性材料として主にトランスその他の電気機器の
鉄心材料に使用されるもので、近年省エネルギー、省資
源への社会的要求がますます厳しくなっている事から、
一方向性電磁鋼板の鉄損低減、磁化特性改善への要求も
厳しくなってきている。このため磁気特性、特に良好な
励磁特性と鉄損特性が求められるようになってきてい
る。
【０００３】方向性電磁鋼板の励磁特性を示す指標とし
ては、通常磁束密度Ｂ8 （磁場の強さ８００Ａ／ｍにお
ける磁束密度）が用いられている。また鉄損特性を示す
指標としては、Ｗ17/50 （５０Ｈｚで１．７Ｔまで磁化
させたときの単位重量あたりの鉄損）等が用いられてい
る。鉄損は渦電流損とヒステリシス損からなり、渦電流
損は鋼板の電気抵抗率、板厚、結晶粒度、磁区の形態、
鋼板表面の皮膜張力等の因子により支配されている。一
方、ヒステリシス損は磁束密度を支配する鋼板の結晶方
位、純度、内部歪等により支配される。
ては、通常磁束密度Ｂ8 （磁場の強さ８００Ａ／ｍにお
ける磁束密度）が用いられている。また鉄損特性を示す
指標としては、Ｗ17/50 （５０Ｈｚで１．７Ｔまで磁化
させたときの単位重量あたりの鉄損）等が用いられてい
る。鉄損は渦電流損とヒステリシス損からなり、渦電流
損は鋼板の電気抵抗率、板厚、結晶粒度、磁区の形態、
鋼板表面の皮膜張力等の因子により支配されている。一
方、ヒステリシス損は磁束密度を支配する鋼板の結晶方
位、純度、内部歪等により支配される。
【０００４】これらの因子を制御することによる鉄損を
低減させるために、鋼板の電気抵抗を大きくするために
Ｓｉ含有量を高めることが行われてきた。しかしなが
ら、これに伴い飽和磁束密度が低下するため、これを従
来技術では二次再結晶方位の集積度を上昇させることで
補って高磁束密度方向性電磁鋼板を製造してきた。この
ために、従来技術では二次再結晶を安定して発現させる
とともにその方位集積度を高め、磁束密度を向上させる
因子として、インヒビターの役割が重要である。この目
的のため、従来技術ではＭｎＳ、ＡｌＮ、ＭｎＳｅ等が
インヒビターとして用いられてきている。
低減させるために、鋼板の電気抵抗を大きくするために
Ｓｉ含有量を高めることが行われてきた。しかしなが
ら、これに伴い飽和磁束密度が低下するため、これを従
来技術では二次再結晶方位の集積度を上昇させることで
補って高磁束密度方向性電磁鋼板を製造してきた。この
ために、従来技術では二次再結晶を安定して発現させる
とともにその方位集積度を高め、磁束密度を向上させる
因子として、インヒビターの役割が重要である。この目
的のため、従来技術ではＭｎＳ、ＡｌＮ、ＭｎＳｅ等が
インヒビターとして用いられてきている。
【０００５】従来の方向性電磁鋼板の製造法は、二次再
結晶方位制御に用いられるインヒビターの種類により大
きく３種類に大別される。まず第一に、Ｍ．Ｆ．Ｌｉｔ
ｔｍａｎｎにより特公昭３０−３６５１号公報に開示さ
れた製造法がある。この製造法はインヒビターにＭｎＳ
を用い、二回冷延法で製造することが特徴である。次
に、特公昭４０−１５６４４号公報に田口、坂倉らによ
り開示された、ＭｎＳに加えてＡｌＮをインヒビターと
する製造方法である。このインヒビターにＡｌＮを用い
る方法により、方向性電磁鋼板の磁束密度は１．８７０
Ｔ以上に向上し、磁気特性の改善による省エネルギーに
多大な貢献を果たした。第３に、特公昭５１−１３４６
９号公報に今中等により開示されたＭｎＳとＳｂもしく
はＭｎＳ、ＭｎＳｅとＳｂを用い、二回冷延法により製
造する方法である。
結晶方位制御に用いられるインヒビターの種類により大
きく３種類に大別される。まず第一に、Ｍ．Ｆ．Ｌｉｔ
ｔｍａｎｎにより特公昭３０−３６５１号公報に開示さ
れた製造法がある。この製造法はインヒビターにＭｎＳ
を用い、二回冷延法で製造することが特徴である。次
に、特公昭４０−１５６４４号公報に田口、坂倉らによ
り開示された、ＭｎＳに加えてＡｌＮをインヒビターと
する製造方法である。このインヒビターにＡｌＮを用い
る方法により、方向性電磁鋼板の磁束密度は１．８７０
Ｔ以上に向上し、磁気特性の改善による省エネルギーに
多大な貢献を果たした。第３に、特公昭５１−１３４６
９号公報に今中等により開示されたＭｎＳとＳｂもしく
はＭｎＳ、ＭｎＳｅとＳｂを用い、二回冷延法により製
造する方法である。
【０００６】これらの製造法においては本質的あるいは
良好な磁束密度を得るためにはインヒビターの析出制御
を目的として、高温スラブ加熱により一旦インヒビター
を構成する析出物を溶体化し、これを熱延工程あるいは
特公昭４６−２３８２０号公報に開示されているように
熱延板焼鈍時に微細に析出させることが必要である。こ
のように従来法では製鋼段階での成分調整と熱延の段階
でほぼ製品の特性が決定されるため、上工程での材質造
り込みの安定性確立が重要な課題であった。
良好な磁束密度を得るためにはインヒビターの析出制御
を目的として、高温スラブ加熱により一旦インヒビター
を構成する析出物を溶体化し、これを熱延工程あるいは
特公昭４６−２３８２０号公報に開示されているように
熱延板焼鈍時に微細に析出させることが必要である。こ
のように従来法では製鋼段階での成分調整と熱延の段階
でほぼ製品の特性が決定されるため、上工程での材質造
り込みの安定性確立が重要な課題であった。
【０００７】この目的のために方向性電磁鋼板の熱延工
程においては析出物制御をより安定的に行う観点から、
粗圧延後のシートバーへの保熱カバー使用、ランアウト
テーブル上での冷却制御等の対策により、コイル長手方
向の析出物制御に多大の努力が払われてきた。しかしな
がら依然として方向性電磁鋼板の熱延条件の変動が製品
の磁気特性に与える影響は大きく、熱延条件の安定性、
歩留まりの点で課題を残していた。
程においては析出物制御をより安定的に行う観点から、
粗圧延後のシートバーへの保熱カバー使用、ランアウト
テーブル上での冷却制御等の対策により、コイル長手方
向の析出物制御に多大の努力が払われてきた。しかしな
がら依然として方向性電磁鋼板の熱延条件の変動が製品
の磁気特性に与える影響は大きく、熱延条件の安定性、
歩留まりの点で課題を残していた。
【０００８】しかしながら近年では、ヨーク材料や、磁
気シールド材料のように、従来のトランス鉄心用途の方
向性電磁鋼板とは異なり、鉄損よりも高磁束密度を重視
する用途の方向性電磁鋼板の要求が高まってきており、
その製造技術の確立が急がれていた。高磁束密度を得る
ためには従来技術で重視されたように方位集積度を上げ
ることの他に、鉄そのものの材料中の含有量を高め、飽
和磁束密度を上げることが有効である。
気シールド材料のように、従来のトランス鉄心用途の方
向性電磁鋼板とは異なり、鉄損よりも高磁束密度を重視
する用途の方向性電磁鋼板の要求が高まってきており、
その製造技術の確立が急がれていた。高磁束密度を得る
ためには従来技術で重視されたように方位集積度を上げ
ることの他に、鉄そのものの材料中の含有量を高め、飽
和磁束密度を上げることが有効である。
【０００９】本発明者等は、この目的で、これまでに、
特公平７−１２２０９３号公報、特開平４−３０１０５
３号公報等でその高磁束密度の方向性電磁鋼板製造法で
開示してきた。しかしながら、これらの製造法よる高磁
束密度方向性電磁鋼板によっても、ヨーク材料等に要求
されるような高磁場での磁束密度に対して、更に高い磁
束密度の要求が需要家から出ているのが現状であり、従
来技術の高磁束密度方向性電磁鋼板の特性を上回る製品
の開発が急がれていた。
特公平７−１２２０９３号公報、特開平４−３０１０５
３号公報等でその高磁束密度の方向性電磁鋼板製造法で
開示してきた。しかしながら、これらの製造法よる高磁
束密度方向性電磁鋼板によっても、ヨーク材料等に要求
されるような高磁場での磁束密度に対して、更に高い磁
束密度の要求が需要家から出ているのが現状であり、従
来技術の高磁束密度方向性電磁鋼板の特性を上回る製品
の開発が急がれていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような昨
今の市場の要請に応え、従来技術における方向性電磁鋼
板製造上のコイル長手方向の製品磁気特性の安定性の問
題を解決しつつ、磁束密度が極めて高い方向性電磁鋼板
の製造法を提供することを目的とするものである。
今の市場の要請に応え、従来技術における方向性電磁鋼
板製造上のコイル長手方向の製品磁気特性の安定性の問
題を解決しつつ、磁束密度が極めて高い方向性電磁鋼板
の製造法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【問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、 ０．０１０％ ≦ Ｃ ≦０．１４ ％、 ０．０１０％ ≦酸可溶性Ａｌ≦０．０５０％、 ０．００３０％≦ Ｎ ≦０．０１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、仕上熱間圧延を、下記
（１）式を満足する条件で行うことを特徴とするコイル
長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼
板の製造方法。
ろは以下の通りである。 （１） 重量％で、 ０．０１０％ ≦ Ｃ ≦０．１４ ％、 ０．０１０％ ≦酸可溶性Ａｌ≦０．０５０％、 ０．００３０％≦ Ｎ ≦０．０１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、仕上熱間圧延を、下記
（１）式を満足する条件で行うことを特徴とするコイル
長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼
板の製造方法。
【数３】
【００１２】（２） 重量％で、 ０．０１０％ ≦ Ｃ ≦０．１４ ％、 ０．０１０％ ≦酸可溶性Ａｌ≦０．０５０％、 ０．００３０％≦ Ｎ ≦０．０１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、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ととも
に、一体としたシートバーの先端のシートバーと後端の
シートバーとを除いた中間のシートバーの仕上熱間圧延
を、下記（２）式を満足する条件で行うことを特徴とす
るコイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向
性電磁鋼板の製造方法。
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、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ととも
に、一体としたシートバーの先端のシートバーと後端の
シートバーとを除いた中間のシートバーの仕上熱間圧延
を、下記（２）式を満足する条件で行うことを特徴とす
るコイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向
性電磁鋼板の製造方法。
【数４】
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明者らは、従来技術での検討
の主眼とされたインヒビター制御技術以外の製造プロセ
ス上の検討課題として、熱延条件を制御し熱延板の造り
込みによるコイル長手方向の磁束密度が安定して極めて
高い方向性電磁鋼板の製造法について鋭意検討した結
果、仕上熱延時に仕上圧延時の歪速度が成品の磁気特性
に密接な影響を及ぼすことを見出し、これを一定の範囲
内の変動に押さえることでコイル長手方向の磁気特性が
安定し、かつ磁束密度の高い方向性電磁鋼板を製造する
ことが可能であることを見出し、発明の完成に至った。
の主眼とされたインヒビター制御技術以外の製造プロセ
ス上の検討課題として、熱延条件を制御し熱延板の造り
込みによるコイル長手方向の磁束密度が安定して極めて
高い方向性電磁鋼板の製造法について鋭意検討した結
果、仕上熱延時に仕上圧延時の歪速度が成品の磁気特性
に密接な影響を及ぼすことを見出し、これを一定の範囲
内の変動に押さえることでコイル長手方向の磁気特性が
安定し、かつ磁束密度の高い方向性電磁鋼板を製造する
ことが可能であることを見出し、発明の完成に至った。
【００１４】また、さらにこのような仕上圧延中の歪速
度の変動を抑制するために、粗圧延後のシートバーを先
行するシートバーに接合し、２本以上のシートバーを連
続して仕上熱延に供することが極めて有効であることも
見いだした。
度の変動を抑制するために、粗圧延後のシートバーを先
行するシートバーに接合し、２本以上のシートバーを連
続して仕上熱延に供することが極めて有効であることも
見いだした。
【００１５】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。
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。
【００１６】以下に本発明を詳細に説明する。まず、成
分について説明する。Ｃはその含有量が０．０１０％未
満になると二次再結晶が不安定となり、磁束密度が著し
く低下するので０．０１０％以上とする。一方、０．１
４％を超えると、脱炭焼鈍に要する時間が長くなりす
ぎ、不経済であるので０．１４％以下とする。
分について説明する。Ｃはその含有量が０．０１０％未
満になると二次再結晶が不安定となり、磁束密度が著し
く低下するので０．０１０％以上とする。一方、０．１
４％を超えると、脱炭焼鈍に要する時間が長くなりす
ぎ、不経済であるので０．１４％以下とする。
【００１７】酸可溶性ＡｌはＮと化合してインヒビター
であるＡｌＮを形成する。その含有量が０．０１０％未
満であるとインヒビター析出量が不足し二次再結晶が不
安定となるので０．０１０％以上とする。一方、その含
有量が０．０５０％超となると析出状態が粗大化し、イ
ンヒビター効果が損なわれ磁束密度が低下するので、
０．０５０％以下とする。
であるＡｌＮを形成する。その含有量が０．０１０％未
満であるとインヒビター析出量が不足し二次再結晶が不
安定となるので０．０１０％以上とする。一方、その含
有量が０．０５０％超となると析出状態が粗大化し、イ
ンヒビター効果が損なわれ磁束密度が低下するので、
０．０５０％以下とする。
【００１８】Ｎは０．００３０％以上０．０１５０％以
下にする必要がある。０．０１５０％を超えるとブリス
ターと呼ばれる鋼板表面の膨れが発生するとともに、一
次再結晶組織の調整が困難となるので０．０１５０％以
下とする。一方、Ｎ含有量が０．００３０％未満である
と、インヒビターであるＡｌＮの形成が不足し二次再結
晶の発現が困難になるのでＮ含有量は０．００３０％以
上とする。
下にする必要がある。０．０１５０％を超えるとブリス
ターと呼ばれる鋼板表面の膨れが発生するとともに、一
次再結晶組織の調整が困難となるので０．０１５０％以
下とする。一方、Ｎ含有量が０．００３０％未満である
と、インヒビターであるＡｌＮの形成が不足し二次再結
晶の発現が困難になるのでＮ含有量は０．００３０％以
上とする。
【００１９】次に、本発明のプロセスについて説明す
る。本発明の電磁鋼スラブは、転炉または電気炉等の溶
解炉で鋼を溶製し、必要に応じて真空脱ガス処理し、次
いで連続鋳造により、あるいは造塊後分塊圧延すること
によって得られる。その後、熱間圧延に先立ちスラブ加
熱が行われる。本発明のプロセスにおいては、スラブの
加熱温度は適切に制御して主要インヒビターであるＡｌ
Ｎを鋼中に再固溶させることが肝要である。このスラブ
を熱延して所定の厚みの熱延板とする。
る。本発明の電磁鋼スラブは、転炉または電気炉等の溶
解炉で鋼を溶製し、必要に応じて真空脱ガス処理し、次
いで連続鋳造により、あるいは造塊後分塊圧延すること
によって得られる。その後、熱間圧延に先立ちスラブ加
熱が行われる。本発明のプロセスにおいては、スラブの
加熱温度は適切に制御して主要インヒビターであるＡｌ
Ｎを鋼中に再固溶させることが肝要である。このスラブ
を熱延して所定の厚みの熱延板とする。
【００２０】仕上熱延時の歪速度の変動がコイル長手方
向の製品磁気特性に与える影響を調査するため下記の様
な実験を行った。表１に示す成分の鋼を溶製し、連鋳機
により２００mm厚みのスラブとした。次にこれを粗圧延
により板厚７０mmのシートバーとし、その後コイル状に
巻き取った。巻取り実施時のシートバーの温度は１００
０℃であった。
向の製品磁気特性に与える影響を調査するため下記の様
な実験を行った。表１に示す成分の鋼を溶製し、連鋳機
により２００mm厚みのスラブとした。次にこれを粗圧延
により板厚７０mmのシートバーとし、その後コイル状に
巻き取った。巻取り実施時のシートバーの温度は１００
０℃であった。
【００２１】
【表１】
【００２２】その後このシートバーを巻きほどき、後行
するシートバーの先端部と先行するシートバーの後端部
とを接合し、複数のシートバーを一体として連続的に仕
上熱延を行った。ここで仕上熱延の最終スタンドにおい
て、最大歪速度は３５０ｓ-1の一定としながら最低歪速
度を変化させた。熱延終了温度は９００℃とし、得られ
た熱延板は仕上熱延最終スタンド通過後、冷却し５５０
℃で巻き取った。
するシートバーの先端部と先行するシートバーの後端部
とを接合し、複数のシートバーを一体として連続的に仕
上熱延を行った。ここで仕上熱延の最終スタンドにおい
て、最大歪速度は３５０ｓ-1の一定としながら最低歪速
度を変化させた。熱延終了温度は９００℃とし、得られ
た熱延板は仕上熱延最終スタンド通過後、冷却し５５０
℃で巻き取った。
【００２３】巻き取った熱延板に８２５℃２分の熱延板
焼鈍を施した後、１００℃の湯中で冷却し、次いで酸洗
し５６％の冷延を施し１．１mm厚とした。８３０℃これ
を８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。その
後最終冷延率６３．６％の圧延により０．４０mmまで冷
延し、次いで８３０℃５分の脱炭焼鈍を湿水素雰囲気中
で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼鈍を行
った。得られた製品からエプスタイン試料を切り出し、
歪取り焼鈍を施した後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの
磁束密度の値を測定した。仕上熱延中の最終スタンドの
歪速度の変動と製品磁束密度の関係について図１に示
す。
焼鈍を施した後、１００℃の湯中で冷却し、次いで酸洗
し５６％の冷延を施し１．１mm厚とした。８３０℃これ
を８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。その
後最終冷延率６３．６％の圧延により０．４０mmまで冷
延し、次いで８３０℃５分の脱炭焼鈍を湿水素雰囲気中
で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼鈍を行
った。得られた製品からエプスタイン試料を切り出し、
歪取り焼鈍を施した後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの
磁束密度の値を測定した。仕上熱延中の最終スタンドの
歪速度の変動と製品磁束密度の関係について図１に示
す。
【００２４】図１によれば、歪速度の変動を下記式
（１）の範囲内、すなわち最大歪速度に対する歪速度の
変動量を２５％以内にすることにより、磁束密度の変動
が抑制されていることが分かる。さらに、歪速度の変動
を下記式（２）の範囲内、すなわち最大歪速度に対する
歪速度の変動量を２０％以内にすることにより、磁束密
度の変動をより小さい範囲に抑制できることが分かる。
（１）の範囲内、すなわち最大歪速度に対する歪速度の
変動量を２５％以内にすることにより、磁束密度の変動
が抑制されていることが分かる。さらに、歪速度の変動
を下記式（２）の範囲内、すなわち最大歪速度に対する
歪速度の変動量を２０％以内にすることにより、磁束密
度の変動をより小さい範囲に抑制できることが分かる。
【数５】
【数６】
【００２５】以上のように、仕上熱延における歪速度の
変動量を一定範囲内することで、鋼板の磁束密度の変動
を抑制できる。したがって、粗圧延後のシートバーの仕
上熱延において、歪速度の変動量を一定範囲内とすれ
ば、コイル長手方向の製品の磁気特性を安定させること
が可能である。
変動量を一定範囲内することで、鋼板の磁束密度の変動
を抑制できる。したがって、粗圧延後のシートバーの仕
上熱延において、歪速度の変動量を一定範囲内とすれ
ば、コイル長手方向の製品の磁気特性を安定させること
が可能である。
【００２６】ただし、単独のシートバー圧延の際には、
仕上熱延の噛み込み、尻抜け（「仕上げ抜け」とも称す
る）時の圧延安定性の確保のために仕上熱延最終スタン
ドの歪速度を一定範囲内に制御することは困難であるの
で、上記式（１）の範囲内とする。
仕上熱延の噛み込み、尻抜け（「仕上げ抜け」とも称す
る）時の圧延安定性の確保のために仕上熱延最終スタン
ドの歪速度を一定範囲内に制御することは困難であるの
で、上記式（１）の範囲内とする。
【００２７】これに対して、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、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ようにすれ
ば、歪速度の変動量を抑制する上で有利である。特に、
複数のシートバーを一体に接合して連続的に仕上熱延を
行う場合には、先端のシートバーと後端のシートバーと
を除いた、中間のシートバーは歪速度の制御が比較的容
易である。そこで、これら中間のシートバーにおける仕
上熱延最終スタンドの歪速度の変動を上記式（２）の範
囲内とすれば、コイル長手方向の磁気特性がより安定し
た方向性電磁鋼板を得ることができる。
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、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ようにすれ
ば、歪速度の変動量を抑制する上で有利である。特に、
複数のシートバーを一体に接合して連続的に仕上熱延を
行う場合には、先端のシートバーと後端のシートバーと
を除いた、中間のシートバーは歪速度の制御が比較的容
易である。そこで、これら中間のシートバーにおける仕
上熱延最終スタンドの歪速度の変動を上記式（２）の範
囲内とすれば、コイル長手方向の磁気特性がより安定し
た方向性電磁鋼板を得ることができる。
【００２８】なお、歪速度の計算は下記の式によって行
う。ここで、ｒは圧下率％／１００、ｎはロールの回転
数（ｒｐｍ）、Ｒは圧延ロール半径（mm）、Ｈ0 は圧延
前の板厚（mm）である。 歪速度＝（２πｎ/(６０ｒ0.5 ))（Ｒ／Ｈ0 ）0.5 ln
（１/(１−ｒ))
う。ここで、ｒは圧下率％／１００、ｎはロールの回転
数（ｒｐｍ）、Ｒは圧延ロール半径（mm）、Ｈ0 は圧延
前の板厚（mm）である。 歪速度＝（２πｎ/(６０ｒ0.5 ))（Ｒ／Ｈ0 ）0.5 ln
（１/(１−ｒ))
【００２９】接合前のシートバーは圧延を連続的に実行
するためにコイル上に巻き取って待機しても良い。この
際、巻き取ったシートバーの保持時間については特に規
定しないが、本成分系の方向性電磁鋼板の場合は、巻き
取ったシートバーの保持時間が過度に長くなるとインヒ
ビターが粗大析出し、仕上焼鈍時の二次再結晶が不安定
になるので、１８０秒以内であることが好ましい。生産
性と製品の磁気特性のかねあいからさらに好ましいシー
トバー巻取り時間は、３０秒以上１２０秒以下である。
するためにコイル上に巻き取って待機しても良い。この
際、巻き取ったシートバーの保持時間については特に規
定しないが、本成分系の方向性電磁鋼板の場合は、巻き
取ったシートバーの保持時間が過度に長くなるとインヒ
ビターが粗大析出し、仕上焼鈍時の二次再結晶が不安定
になるので、１８０秒以内であることが好ましい。生産
性と製品の磁気特性のかねあいからさらに好ましいシー
トバー巻取り時間は、３０秒以上１２０秒以下である。
【００３０】式（１）、式（２）の規定が製品長手方向
の磁気特性を安定させることについてその詳細な理由は
定かでないが、仕上圧延中の歪速度の変化が熱延鋼板中
のＡｌＮの析出状態に影響を与え、鋼板長手方向全体に
わたって二次再結晶粒の核となる方位選択性が向上する
ことがその原因と推測できる。
の磁気特性を安定させることについてその詳細な理由は
定かでないが、仕上圧延中の歪速度の変化が熱延鋼板中
のＡｌＮの析出状態に影響を与え、鋼板長手方向全体に
わたって二次再結晶粒の核となる方位選択性が向上する
ことがその原因と推測できる。
【００３１】熱延以降の行程については、析出物制御を
目的として熱延板焼鈍を行っても良い。酸洗後、１回も
しくは中間焼鈍を含む２回以上の冷間圧延により最終板
厚とする。
目的として熱延板焼鈍を行っても良い。酸洗後、１回も
しくは中間焼鈍を含む２回以上の冷間圧延により最終板
厚とする。
【００３２】ここで、高磁束密度を得るためには最終冷
延率の制御が重要である。すなわち、５０〜７５％以下
である必要がある。最終冷延率がこの範囲を外れると本
発明が目的とする超高磁束密度が得られないので、最終
冷延率は５０％以上７５％以下に定める。
延率の制御が重要である。すなわち、５０〜７５％以下
である必要がある。最終冷延率がこの範囲を外れると本
発明が目的とする超高磁束密度が得られないので、最終
冷延率は５０％以上７５％以下に定める。
【００３３】次に湿水素雰囲気などの雰囲気中で脱炭焼
鈍をする。次いで焼鈍分離材を塗布し仕上焼鈍を行い、
二次再結晶および引き続いて純化を行う。本発明の鋼は
αγ変態を有するため、良好な二次再結晶方位を維持す
るために仕上焼鈍温度はαγ変態点以下で行う。二次再
結晶完了後の純化焼鈍は水素雰囲気中で実施する。
鈍をする。次いで焼鈍分離材を塗布し仕上焼鈍を行い、
二次再結晶および引き続いて純化を行う。本発明の鋼は
αγ変態を有するため、良好な二次再結晶方位を維持す
るために仕上焼鈍温度はαγ変態点以下で行う。二次再
結晶完了後の純化焼鈍は水素雰囲気中で実施する。
【００３４】
［実施例１］表２の成分を含有し、残部Ｆｅおよび不可
避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧延機により７
０mm厚のシートバーとした。その後、このシートバーを
仕上圧延機により２．５mm厚みの熱延板とした。
避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧延機により７
０mm厚のシートバーとした。その後、このシートバーを
仕上圧延機により２．５mm厚みの熱延板とした。
【００３５】
【表２】
【００３６】その際、仕上熱延中の歪速度の変動を抑制
するために、粗圧延後のシートバーを先行するシートバ
ーに接合し、連続して仕上熱延を行った。中間のシート
バーの最大歪速度は仕上熱延最終スタンドで３４５ｓ-1
とし、かつ、式（２）を満たすように圧延時の最終スタ
ンドの歪速度が最大歪速度の８０％を下回らないように
仕上圧延を行った。パススケジュールは圧延中一定と
し、熱延最終スタンドで圧下率２０％で圧延を行った。
比較材は粗圧延後のシートバーを単独で仕上熱延に供し
た。この際、パススケジュールは圧延中一定としたが、
シートバーの噛み込みを安定させるため、仕上圧延開始
時には最終スタンドの歪速度が２２８ｓ-1とし、その後
加速して定常状態では３４５ｓ-1で仕上熱延を行い、シ
ートバー最後端部分の歪速度は２６９ｓ-1とした。
するために、粗圧延後のシートバーを先行するシートバ
ーに接合し、連続して仕上熱延を行った。中間のシート
バーの最大歪速度は仕上熱延最終スタンドで３４５ｓ-1
とし、かつ、式（２）を満たすように圧延時の最終スタ
ンドの歪速度が最大歪速度の８０％を下回らないように
仕上圧延を行った。パススケジュールは圧延中一定と
し、熱延最終スタンドで圧下率２０％で圧延を行った。
比較材は粗圧延後のシートバーを単独で仕上熱延に供し
た。この際、パススケジュールは圧延中一定としたが、
シートバーの噛み込みを安定させるため、仕上圧延開始
時には最終スタンドの歪速度が２２８ｓ-1とし、その後
加速して定常状態では３４５ｓ-1で仕上熱延を行い、シ
ートバー最後端部分の歪速度は２６９ｓ-1とした。
【００３７】得られた熱延板に８２５℃２分の熱延板焼
鈍を施し、その後酸洗し５６％の冷延を施し、１．１mm
厚に仕上げた。これを８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭
焼鈍を施した。その後最終冷延率６３．６％の圧延によ
り０．４０mm厚まで冷延し、次いで８３０℃５分の脱炭
焼鈍を湿水素雰囲気中で実施した。その後８９０℃×１
０時間の仕上焼鈍を行った。
鈍を施し、その後酸洗し５６％の冷延を施し、１．１mm
厚に仕上げた。これを８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭
焼鈍を施した。その後最終冷延率６３．６％の圧延によ
り０．４０mm厚まで冷延し、次いで８３０℃５分の脱炭
焼鈍を湿水素雰囲気中で実施した。その後８９０℃×１
０時間の仕上焼鈍を行った。
【００３８】エプスタイン試料は一本のシートバーの先
端部にあたる製品コイルの端部から１００ｍの場所で採
取したものをＴ試料、製品コイル長手方向中心部で測定
したものをＭ試料、熱延終端側から１００ｍの場所で採
取したものをＢ試料とし、本発明例では中間のシートバ
ーより、比較例では１本のシートバーの各部より採取し
た。
端部にあたる製品コイルの端部から１００ｍの場所で採
取したものをＴ試料、製品コイル長手方向中心部で測定
したものをＭ試料、熱延終端側から１００ｍの場所で採
取したものをＢ試料とし、本発明例では中間のシートバ
ーより、比較例では１本のシートバーの各部より採取し
た。
【００３９】切り出したエプスタイン試料に歪取り焼鈍
を施した後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの磁束密度の
値Ｂ100 を測定した。各試料の磁束密度測定結果と、試
料採取位置での熱延最終スタンドの歪速度の最大値に対
する比を併せて表３に示す。表３より、仕上熱延時の歪
速度の変動を抑制した事により、コイル長手方向の磁気
特性の変動の少ない方向性電磁鋼板を得る事が可能であ
ることがわかる。
を施した後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの磁束密度の
値Ｂ100 を測定した。各試料の磁束密度測定結果と、試
料採取位置での熱延最終スタンドの歪速度の最大値に対
する比を併せて表３に示す。表３より、仕上熱延時の歪
速度の変動を抑制した事により、コイル長手方向の磁気
特性の変動の少ない方向性電磁鋼板を得る事が可能であ
ることがわかる。
【００４０】
【表３】
【００４１】［実施例２］表４の成分を含有し、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧
延機により７０mm厚のシートバーとした。その後、この
シートバーを仕上圧延機により２．５mm厚みの熱延板と
した。本実施例では本発明例、比較例とも単独のシート
バーで仕上圧延を行い、シートバーの接合による連続仕
上熱延は実施しなかった。
ｅおよび不可避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧
延機により７０mm厚のシートバーとした。その後、この
シートバーを仕上圧延機により２．５mm厚みの熱延板と
した。本実施例では本発明例、比較例とも単独のシート
バーで仕上圧延を行い、シートバーの接合による連続仕
上熱延は実施しなかった。
【００４２】
【表４】
【００４３】その際、本発明例として仕上熱延中の歪速
度の変動を、式（１）に従って抑制しながらシートバー
の仕上熱延を行った。仕上熱延の最終スタンドでの最大
歪速度は３５０ｓ-1とした。パススケジュールは圧延中
一定とした。比較材は本発明例とパススケジュールを同
一とし、かつ仕上熱延中一定としたが、シートバーの咬
み込みを安定させるため、仕上圧延開始時には最終スタ
ンドの歪速度を２３５ｓ-1とし、その後加速して定常状
態では３５０ｓ-1で仕上熱延を行い、シートバー最後端
部分の歪速度は２４５ｓ-1とした。熱延仕上げ温度はい
ずれも９００℃とし、水冷して５５０℃で巻き取った。
得られた熱延板に８２５℃２分の熱延板焼鈍を施し、そ
の後酸洗し５６％の冷延を施し１．１mm厚に仕上げた。
これを８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。
その後最終冷延率６３．６％の圧延により０．４０mm厚
まで冷延し、次いで８３０℃５分の脱炭焼鈍を湿水素雰
囲気中で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼
鈍を行った。
度の変動を、式（１）に従って抑制しながらシートバー
の仕上熱延を行った。仕上熱延の最終スタンドでの最大
歪速度は３５０ｓ-1とした。パススケジュールは圧延中
一定とした。比較材は本発明例とパススケジュールを同
一とし、かつ仕上熱延中一定としたが、シートバーの咬
み込みを安定させるため、仕上圧延開始時には最終スタ
ンドの歪速度を２３５ｓ-1とし、その後加速して定常状
態では３５０ｓ-1で仕上熱延を行い、シートバー最後端
部分の歪速度は２４５ｓ-1とした。熱延仕上げ温度はい
ずれも９００℃とし、水冷して５５０℃で巻き取った。
得られた熱延板に８２５℃２分の熱延板焼鈍を施し、そ
の後酸洗し５６％の冷延を施し１．１mm厚に仕上げた。
これを８３０℃の湿水素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。
その後最終冷延率６３．６％の圧延により０．４０mm厚
まで冷延し、次いで８３０℃５分の脱炭焼鈍を湿水素雰
囲気中で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼
鈍を行った。
【００４４】これからエプスタイン試料を切り出して磁
気特性を測定した。エプスタイン試料は一本のシートバ
ーの先端部にあたるコイルの端部から１００ｍの場所で
採取したものをＴ試料、コイル長手方向中心部で測定し
たものをＭ試料、熱延終端側から１００ｍの場所で採取
したものをＢ試料とし、シートバーの各部より採取し
た。
気特性を測定した。エプスタイン試料は一本のシートバ
ーの先端部にあたるコイルの端部から１００ｍの場所で
採取したものをＴ試料、コイル長手方向中心部で測定し
たものをＭ試料、熱延終端側から１００ｍの場所で採取
したものをＢ試料とし、シートバーの各部より採取し
た。
【００４５】各試料の磁束密度測定結果と、試料採取位
置での熱延最終スタンドの歪速度の最大値に対する比を
併せて表５に示す。この様に仕上熱延時の歪速度の変動
を抑制したことにより、コイル長手方向の磁気特性の変
動の少ない方向性電磁鋼板を得ることが可能である。
置での熱延最終スタンドの歪速度の最大値に対する比を
併せて表５に示す。この様に仕上熱延時の歪速度の変動
を抑制したことにより、コイル長手方向の磁気特性の変
動の少ない方向性電磁鋼板を得ることが可能である。
【００４６】
【表５】
【００４７】［実施例３］表６の成分を含有し、残部Ｆ
ｅおよび不可避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧
延機により７０mm厚のシートバーとした。その後、この
シートバーを仕上圧延機により２．８mmの厚みの熱延板
とした。
ｅおよび不可避的不純物からなるスラブを加熱後、粗圧
延機により７０mm厚のシートバーとした。その後、この
シートバーを仕上圧延機により２．８mmの厚みの熱延板
とした。
【００４８】
【表６】
【００４９】その際、仕上熱延中の歪速度の変動を抑制
するために、粗圧延後のシートバーを先行するシートバ
ーに接合し、連続して仕上熱延を行った。中間のシート
バーの最大歪速度は仕上熱延最終スタンドで３６０ｓ-1
とし、かつ、式（２）を満たすように圧延時の最終スタ
ンドの歪速度が最大歪速度の８０％を下回らないように
仕上圧延を行った。パススケジュールは圧延中一定と
し、熱延最終スタンドで圧下率２０％で圧延を行った。
得られた熱延板に８２５℃２分の熱延板焼鈍を施し、そ
の後酸洗し一回目の冷延を施し、これを８３０℃の湿水
素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。その後最終冷延率を変
えて仕上げ板厚にし、次いで脱炭焼鈍を湿水素雰囲気中
で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼鈍を行
った。
するために、粗圧延後のシートバーを先行するシートバ
ーに接合し、連続して仕上熱延を行った。中間のシート
バーの最大歪速度は仕上熱延最終スタンドで３６０ｓ-1
とし、かつ、式（２）を満たすように圧延時の最終スタ
ンドの歪速度が最大歪速度の８０％を下回らないように
仕上圧延を行った。パススケジュールは圧延中一定と
し、熱延最終スタンドで圧下率２０％で圧延を行った。
得られた熱延板に８２５℃２分の熱延板焼鈍を施し、そ
の後酸洗し一回目の冷延を施し、これを８３０℃の湿水
素雰囲気中で脱炭焼鈍を施した。その後最終冷延率を変
えて仕上げ板厚にし、次いで脱炭焼鈍を湿水素雰囲気中
で実施した。その後８９０℃×１０時間の仕上焼鈍を行
った。
【００５０】エプスタイン試料は連続して圧延した中間
の一本のシートバーの製品コイル長手方向中心部で採取
し、切り出したエプスタイン試料に歪取り焼鈍を施した
後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの磁束密度の値Ｂ100
を測定した。
の一本のシートバーの製品コイル長手方向中心部で採取
し、切り出したエプスタイン試料に歪取り焼鈍を施した
後、磁界強度１００００Ａ／ｍでの磁束密度の値Ｂ100
を測定した。
【００５１】最終冷延率と仕上焼鈍後の磁気特性との関
係を表７に示す。表７より、最終冷延率が５０％以上７
５以下の範囲において高磁場での磁束密度Ｂ100 の値が
２．１０Ｔ以上と高くなっていることがわかる。
係を表７に示す。表７より、最終冷延率が５０％以上７
５以下の範囲において高磁場での磁束密度Ｂ100 の値が
２．１０Ｔ以上と高くなっていることがわかる。
【００５２】
【表７】
【００５３】
【発明の効果】このように本発明によれば、コイル長手
方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板を
製造することが可能である。
方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板を
製造することが可能である。
【図１】仕上熱延時の最終スタンドにおける最大歪速度
に対するそれぞれの圧延位置での歪速度の比と、製品の
磁束密度の関係を示すものである。
に対するそれぞれの圧延位置での歪速度の比と、製品の
磁束密度の関係を示すものである。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 ０．０１０％ ≦ Ｃ ≦０．１４％、 ０．０１０％ ≦酸可溶性Ａｌ≦０．０５０％、 ０．００３０％≦ Ｎ ≦０．０１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、仕上熱間圧延を、下記
（１）式を満足する条件で行うことを特徴とするコイル
長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼
板の製造方法。 【数１】 - 【請求項２】 重量％で、 ０．０１０％ ≦ Ｃ ≦０．１４％、 ０．０１０％ ≦酸可溶性Ａｌ≦０．０５０％、 ０．００３０％≦ Ｎ ≦０．０１５０％ を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、加熱、熱延した後、圧下率が５０〜７５％の最終
冷延を含む１回以上の冷延を行って最終板厚とし、脱炭
焼鈍後、Ａｃ1 変態点以下の温度域で最終焼鈍する方向
性電磁鋼板の製造法であって、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ととも
に、一体としたシートバーの先端のシートバーと後端の
シートバーとを除いた中間のシートバーの仕上熱間圧延
を、下記（２）式を満足する条件で行うことを特徴とす
るコイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向
性電磁鋼板の製造方法。 【数２】
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106497A JPH10306318A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11106497A JPH10306318A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306318A true JPH10306318A (ja) | 1998-11-17 |
Family
ID=14551492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11106497A Withdrawn JPH10306318A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | コイル長手方向の磁束密度が安定して極めて高い方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10306318A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349624A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Nec Tokin Corp | 荷重センサ及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-28 JP JP11106497A patent/JPH10306318A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006349624A (ja) * | 2005-06-20 | 2006-12-28 | Nec Tokin Corp | 荷重センサ及びその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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