JPH1060529A

JPH1060529A - コイル長手方向にわたる磁気特性に優れた電磁鋼板の製造方法

Info

Publication number: JPH1060529A
Application number: JP8215662A
Authority: JP
Inventors: Akio Fujita; 明男藤田; Yoshihiro Ozaki; 芳宏尾崎; Masaki Kono; 正樹河野; Michiro Komatsubara; 道郎小松原
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1996-08-15
Filing date: 1996-08-15
Publication date: 1998-03-03
Anticipated expiration: 2016-08-15
Also published as: JP3430810B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電磁鋼板の連続熱間圧延の際に後行材の接合
部近傍で生じる磁気特性の著しい劣化を効果的に抑制す
る。【解決手段】電磁鋼板の製造に際し、連続熱間圧延工
程において、粗圧延終了後のシートバーを接合し連続的
に仕上げ圧延を行うに当たり、先行材と後行材のシート
バー表面温度比Ｒ_T、板厚比Ｒ_Hおよび板幅比Ｒ_W、な
らびに仕上げ圧延第１パスにおける圧下率Ａ_F1が、次式
を満足する条件下で行う。Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1≦ 0.2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、コイル長手方向
にわたり優れた磁気特性が安定して得られる電磁鋼板の
製造方法に関し、特に粗圧延後に先行材と後行材とを接
合して仕上げ圧延を行う連続熱間圧延における接合技術
の改善に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】熱間圧延の際、粗圧延後に先行材の後端
部と後行材の先端部を接合して仕上げ圧延を施す連続熱
間圧延は、主に熱間圧延における能率の向上を目的とし
て普通鋼において実施されている。最近、電磁鋼板の製
造分野においても、磁気特性を保ちつつ製造コストを下
げることに対する要求が高まっており、かような連続熱
間圧延を電磁鋼板の製造の際にも適用することが望まれ
ている。

【０００３】ところが、電磁鋼板に対して連続熱間圧延
技術を適用した場合、後行材の接合部付近で磁気特性が
著しく劣化し、コイル長手方向で磁気特性が不均一とな
る結果、歩留りの著しい低下を余儀なくされる。

【０００４】シートバー同士を接合する連続熱間圧延に
関する技術としては、例えば特公昭54-39194号公報、特
公昭56-122号公報、特公昭58-55844号公報および特公平
４−6441号公報等が挙げられるが、これらは全て、シー
トバーの接合方法に関するもので、後行材の接合部近傍
で生じる磁気特性の劣化に関しては、何ら考慮が払われ
ていない。

【０００５】また、電磁鋼板の連続熱間圧延に関する技
術としては、特開平６−299245号公報に、粗圧延後のシ
ートバーを巻き取り、これを1090℃以上で巻き戻し、先
行材の後端部に後行材の先端部を接合する技術が開示さ
れている。上記公報によれば、この技術によりコイル全
長にわたって温度が均一となり、AlＮの析出形態をコイ
ルの長手方向で均一にできる旨が記載されている。しか
しながら、ここでいうコイル全長とは、同一スラブ内で
のコイル全長を指すもので、接合後のコイル全長を指し
示すものではない。すなわち、上記の技術では、先行材
と後行材の接合部付近における磁気特性の劣化に対する
考慮は一切払われておらず、従って当然のことながらこ
の技術を実施しても、接合部近傍における磁気特性の劣
化は避けられない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記した
現状に鑑み開発されたもので、電磁鋼板の連続熱間圧延
の際に後行材の接合部近傍で生じる磁気特性の著しい劣
化を効果的に抑制することにより、コイル全長にわたり
優れた磁気特性が安定して得られる電磁鋼板の有利な製
造方法を提案することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、この発明は、
Ｃ：0.1 wt％以下、Si：4.5 wt％以下およびMn：2.5wt
％以下を含有する電磁鋼板用スラブを、粗圧延後、先行
材の後端部と後行材の先端部とを接合して連続的に仕上
げ圧延を施す連続熱間圧延工程、１回または中間焼鈍を
挟む２回以上の冷間圧延によって最終板厚とする冷間圧
延工程、および１次再結晶焼鈍、またさらには２次再結
晶焼鈍によって製品に最終磁気特性を発現させる磁性処
理工程からなる一連の工程によって電磁鋼板を製造する
に際し、上記連続熱間圧延工程において、粗圧延終了後
のシートバーを接合し連続的に仕上げ圧延を行うに当た
り、先行材と後行材のシートバー表面温度比Ｒ_T、板厚
比Ｒ_Hおよび板幅比Ｒ_W、ならびに仕上げ圧延第１パス
における圧下率Ａ_F1が、下記式を満足する条件下で行う
ことを特徴とする、コイル長手方向にわたる磁気特性に
優れた電磁鋼板の製造方法である。記Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1≦ 0.2 ただし、Ｒ_T＝Ｍax（Ｔ₁,Ｔ₂)／Ｍin（Ｔ₁,Ｔ₂)、Ｒ_H＝Ｍax（Ｈ₁,Ｈ₂)／Ｍin（Ｈ₁,Ｈ₂)、Ｒ_W＝Ｍax（Ｗ₁,Ｗ₂)／Ｍin（Ｗ₁,Ｗ₂)、Ａ_F1：後行材の仕上げ圧延第１パスの圧下率（％）Ｔ_i：仕上げ圧延入側のシートバー表面温度（℃）Ｈ_i：シートバー厚さ（mm）Ｗ_i：シートバー幅（mm）ｉ＝１：先行材ｉ＝２：後行材

【０００８】また、この発明では、熱間仕上げ圧延の
際、少なくとも一つのスタンドにおいてペアクロス圧延
を行うことが、後行材の接合部近傍における著しい磁性
劣化を防止する上で一層有利である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明を由来するに至っ
た実験結果に基づいて具体的に説明する。さて、発明者
らは、連続熱間圧延を実施した際に生じる後行材の接合
部付近における磁気特性の劣化について綿密な調査を行
った。その結果、後行材の接合部付近における磁気特性
の劣化は、先行材と後行材のシートバー表面温度比、板
厚比および板幅比と深い相関関係があることを新たに見
出した。また、かような磁性劣化は、仕上げ圧延第１ス
タンドの圧下率が大きい場合には緩和される傾向にある
ことも併せて見出した。

【００１０】そこで、上記の知見に基づき、所期した目
的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、これらのシート
バーの表面温度比Ｒ_T、板厚比Ｒ_Hおよび板幅比Ｒ_W、
ならびに仕上げ圧延第１パスにおける圧下率Ａ_F1（％）
が、ある特定の関係を満足するときに、後行材の接合部
近傍における磁気特性の著しい劣化を効果的に抑制でき
ることを究明したのである。

【００１１】表１に示す４種類（鋼種Ａ〜Ｄ）の成分組
成になる連続鋳造スラブを多数用意し、同一成分のスラ
ブ同士で連続熱間圧延実験を行った。これらの連続鋳造
スラブは、再加熱後、粗圧延してシートバーとしたが、
その際、接合する２つのシートバーの表面温度、板厚お
よび板幅を種々に変化させた。そして、これら２つのシ
ートバーを接合し、目標板厚：2.2 mmとして７スタンド
のタンデムミルで仕上げ圧延を行った。また、一部の材
料については第６、７スタンドでペアクロス圧延を行っ
た。

【００１２】

【表１】

【００１３】ついで、鋼種Ａ，Ｂについては、直ちに冷
間圧延を施して厚み：0.5 mmの冷延板としたのち、 800
℃, 10秒間の仕上焼鈍を施した。また、鋼種Ｃについて
は、1000℃, １分間の熱延板焼鈍後、冷延圧延を施して
厚み：0.5 mmの冷延板としたのち、 820℃, 10秒間の仕
上焼鈍を施した。さらに、鋼種Ｄについては、1100℃,
５分間の熱延板焼鈍後、酸洗し、１次冷延により厚み：
0.60mmとしたのち、 975℃, 60秒間の中間焼鈍後、２次
冷延により厚み：0.22mmの最終板厚に仕上げ、ついで 8
20℃, ２分間の脱炭・１次再結晶焼鈍を施したのち、鋼
板表面に MgOを塗布してから、1200℃, ５時間の２次再
結晶焼鈍を含む仕上げ焼鈍を施した。

【００１４】かくして得られた最終製品は、全て連鉄計
により長手方向の鉄損を測定した。図１に、最終製品に
おける定常部と非定常部の定義を連鉄計チャートのプロ
フィル例（鋼種Ａ）と共に示す。また、図２には、鋼種
Ａ，Ｂ，Ｃの、さらに図３には鋼種Ｄの、Ｒ_TＲ_HＲ_W
／Ａ_F1と後行材の非定常部の位置Ｘ（定常部の鉄損の平
均値との鉄損の偏差が最大となる位置）での鉄損と定常
部の鉄損（平均値）の偏差との関係について調べた結果
をそれぞれ示す。

【００１５】図２、図３から明らかなように、Ｒ_TＲ_H
Ｒ_W／Ａ_F1が 0.2以下の範囲では、非定常部と定常部と
の鉄損の偏差が小さくなっている。すなわち、Ｒ_TＲ_H
Ｒ_W／Ａ_F1を 0.2以下の範囲に制御すれば、後行材の接
合部付近における磁気特性の著しい劣化を効果的に低減
することができ、特にかかる効果は、ペアクロス圧延を
組み合わせることによって一層高まることが判明したの
である。

【００１６】この理由は、必ずしも明確に解明されたわ
けではないが、次のとおりと考えられる。先行材と後行
材との間で、板温や板厚、板幅に著しい差が存在する
と、連続熱間圧延時に接合部近傍で形状不良が発生し、
これにより、磁気特性の劣化が生じるわけであるが、こ
れらの板温比、板厚比、板幅比を小さくして、上掲式を
満足する範囲に制御した場合には、形状不良が発生せ
ず、従って磁性劣化も生じないものと考えられる。

【００１７】

【作用】以下、この発明が適用される電磁鋼板用スラブ
の成分組成範囲について述べる。Ｃ：0.1 wt％以下方向性電磁鋼板においては、特にＣは熱延結晶組織を細
粒化するので0.01wt％以上が必要とされるが、0.1 wt％
を超えると脱炭焼鈍によっても十分には除去されず、磁
性不良をもたらすので、0.1 wt％以下とする必要があ
る。一方、無方向性電磁鋼板においては、製品の時効劣
化を防止する意味で0.01wt％以下が望ましく、下限は経
済上の理由から0.0001wt％が望ましい。

【００１８】Si：4.5 wt％以下 Siは、電気抵抗を高め鉄損を改善するのに有用な添加元
素であるが、4.5 wt％を超えると冷間圧延性を劣化させ
るので4.5 wt％以下とする。とはいえ、方向性電磁鋼板
の製造に関しては、あまりに少ないとオーステナイト変
態による集合組織のランダム化により二次再結晶に支障
をきたすため、下限は２wt％程度とするのが望ましい。
この点、無方向性電磁鋼板の場合は二次再結晶させない
ので特に下限をもうける必要はないが、鉄損を改善する
意味で0.05wt％以上とするのが好ましい。

【００１９】Mn：2.5 wt％以下 Mnは、熱間加工性を向上させるのに有用な元素である
が、2.5 wt％を超えると変態量が増加し磁気特性を劣化
させるので、2.5 wt％以下とする。

【００２０】なお、この発明の電磁鋼板においては、上
記した必須成分の他にも、各種の公知の元素を添加する
ことができる。例えば、方向性電磁鋼板においては、イ
ンヒビター成分として、Al, Ｐ, Cr,Ｂ, Se, Ｓ, Te, N
b, Bi, Sn, Sb, Ｎ, Mo等を添加することができる。ま
た、無方向性電磁鋼板においては、磁気特性改善成分と
して、Al, Ｂ, Ni, Cu, Sn, Sb, Bi, Ca, Ge, REM 等を
添加することができる。

【００２１】上記の好適組成に成分調整されたスラブ
は、必要に応じて圧延処理を加え、スラブ加熱を施すか
もしくは鋳造後直ちに粗圧延に供される。粗圧延により
作製されたシートバーは、仕上げ圧延に先立ち、先行す
るシートバーの後端部と後行するシートバーの先端部を
接合する。この接合に際しては、公知の接合方法が適用
できるが、その際、先行材と後行材のシートバー表面温
度比Ｒ_T、板厚比Ｒ_Hおよび板幅比Ｒ_Wと、後行材の仕
上げ圧延第１パスにおける圧下率Ａ_F1との比Ｒ_TＲ_HＲ
_W／Ａ_F1の値を 0.2以下に抑制することが重要である。
というのは、Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1値が 0.2を超えると、
前掲図２，３に示したように、接合部近傍において著し
い磁性劣化を招くからである。なお、この発明におい
て、Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1の下限は特に設定していない
が、Ｒ_TＲ_HＲ_Wの最小値は１であり、またＡ_F1が 100
以上になることはあり得ないので、Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1
の値は必ず0.01よりも大きくなる。

【００２２】Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1の値を 0.2以下とする
には、シートバー表面温度、板厚および板幅が同一また
は近似のものを連続して圧延する方法が、最適である。
この点、両シートバーの表面温度が異なる場合は、冷却
設備もしくは誘導加熱等の加熱設備により先行材の後端
部温度と後行材の先端部温度を同一または近似の温度と
する方法が、また両シートバーの幅が異なる場合は、先
行材の後端部の幅と後行材の先端部の幅を接合部付近に
おいてのみプッシャーや垂直ロールで圧下することによ
り同一または同程度の幅とする方法が、さらに両シート
バーの厚みが異なる場合は、粗圧延時の圧下を途中で変
化させることにより先行材の後端部の厚みと後行材の先
端部の厚みを同一または同程度の幅とする方法等が有利
に適合する。

【００２３】

【実施例】表２に示す成分組成になる13種の連続鋳造ス
ラブを、種々の温度に再加熱した後、粗圧延により種々
の厚さのシートバーとした。ついで、シートバー同士を
接合し、７スタンドのタンデムミルで連続的に仕上げ圧
延を行い、熱延板とした。このとき、一部については第
６、７スタンドでペアクロス圧延を行った。具体的に説
明すると、No.1〜５の鋼種については、厚み：220 mmの
無方向性電磁鋼板用スラブを、通常のガス燃焼型加熱炉
にて1200℃に加熱後、粗圧延してシートバーとし、これ
らを接合して連続仕上げ圧延を施し、厚み：2.5 mmの熱
延コイルとした。ついで、該熱延コイルを冷間圧延によ
り厚み：0.50mmの冷延板に仕上げたのち、 800℃, 30秒
の連続焼鈍を施して最終製品とした。

【００２４】また、No.6〜８の鋼種については、厚み：
220 mmの無方向性電磁鋼板用スラブを、通常のガス燃焼
型加熱炉にて1170℃に加熱後、粗圧延してシートバーと
し、これらを接合して連続仕上げ圧延を施し、厚み：2.
3 mmの熱延コイルとした。ついで、1050℃, １分間の熱
延板焼鈍後、冷間圧延により厚み：0.50mmの冷延板に仕
上げたのち、 820℃, 30秒の連続焼鈍を施して最終製品
とした。さらに、No.9〜13の鋼種については、厚み：22
0 mmの方向性電磁鋼板用スラブを、通常のガス燃焼型加
熱炉にて1170℃に加熱後、誘導加熱炉にて1400℃に30分
間加熱したのち、粗圧延してシートバーとし、これらを
接合して連続仕上げ圧延を施し、厚み：2.2 mmの熱延コ
イルとした。ついで、1100℃, ５分間の熱延板焼鈍後、
酸洗し、１次冷延により厚み：0.70mmとしたのち、 975
℃, 60秒間の中間焼鈍後、２次冷延により厚み：0.22mm
の最終板厚に仕上げ、ついで 820℃, ２分間の脱炭・１
次再結晶焼鈍後、鋼板表面に MgOを塗布してから、1200
℃, ５時間の仕上げ焼鈍を施して最終製品とした。

【００２５】かくして得られた製品板の長手方向の鉄損
を測定し、非定常部の位置Ｘにおける鉄損と定常部の鉄
損（平均値）との偏差を求め、これを評価指数とした。
得られた評価結果を、シートバー接合時の表面温度、板
厚および板幅と共に、表３〜６に整理して示す。なお、
No.1〜８の鋼種の鉄損はＷ_15/50(W/kg) で、一方No.9〜
13の鋼種の鉄損はＷ_17/50(W/kg) でそれぞれ示した。ま
た、鉄損値は、後行材の定常部の平均値である。さら
に、ぺアクロス圧延を実施したものは、☆印を付して示
した。

【００２６】

【表２】

【００２７】

【表３】

【００２８】

【表４】

【００２９】

【表５】

【００３０】

【表６】

【００３１】同表に示したとおり、Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1
を 0.2以下の範囲とした発明例は、Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1
が 0.2を超える比較例に比べて、優れた鉄損を長手方向
に安定して得ることができた。

【００３２】

【発明の効果】かくして、この発明によれば、熱間圧延
工程に連続熱間圧延を適用した場合においても、コイル
長手方向にわたり優れた鉄損を安定して得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】接合部近傍における鉄損値の変動状況を示した
グラフである。

【図２】鋼種Ａ，Ｂ，ＣのＲ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1と、後行
材の非定常部の位置Ｘでの鉄損と定常部の鉄損（平均
値）の偏差との関係を示したグラフである。

【図３】鋼種ＤのＲ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1と、後行材の非定
常部の位置Ｘでの鉄損と定常部の鉄損（平均値）の偏差
との関係を示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者河野正樹岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者小松原道郎岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし）川崎製鉄株式会社水島製鉄所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃ：0.1 wt％以下、Si：4.5 wt％以下お
よびMn：2.5 wt％以下を含有する電磁鋼板用スラブを、
粗圧延後、先行材の後端部と後行材の先端部とを接合し
て連続的に仕上げ圧延を施す連続熱間圧延工程、１回ま
たは中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延によって最終板
厚とする冷間圧延工程、および１次再結晶焼鈍、またさ
らには２次再結晶焼鈍によって製品に最終磁気特性を発
現させる磁性処理工程からなる一連の工程によって電磁
鋼板を製造するに際し、上記連続熱間圧延工程において、粗圧延終了後のシート
バーを接合し連続的に仕上げ圧延を行うに当たり、先行
材と後行材のシートバー表面温度比Ｒ_T、板厚比Ｒ_Hお
よび板幅比Ｒ_W、ならびに仕上げ圧延第１パスにおける
圧下率Ａ_F1が、下記式を満足する条件下で行うことを特
徴とする、コイル長手方向にわたる磁気特性に優れた電
磁鋼板の製造方法。記Ｒ_TＲ_HＲ_W／Ａ_F1≦ 0.2 ただし、Ｒ_T＝Ｍax（Ｔ₁,Ｔ₂)／Ｍin（Ｔ₁,Ｔ₂)、Ｒ_H＝Ｍax（Ｈ₁,Ｈ₂)／Ｍin（Ｈ₁,Ｈ₂)、Ｒ_W＝Ｍax（Ｗ₁,Ｗ₂)／Ｍin（Ｗ₁,Ｗ₂)、Ａ_F1：後行材の仕上げ圧延第１パスの圧下率（％）Ｔ_i：仕上げ圧延入側のシートバー表面温度（℃）Ｈ_i：シートバー厚さ（mm）Ｗ_i：シートバー幅（mm）ｉ＝１：先行材ｉ＝２：後行材
【請求項２】請求項１において、熱間仕上げ圧延の
際、少なくとも一つのスタンドでペアクロス圧延を行う
ことを特徴とする電磁鋼板の製造方法。