JPS599123A - 直流透磁率の高い無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高エネルギー粒子発生用の加速器に用いられ
る直ａ、笛、磁石など、各種用途の直流電磁石に用いる
に適した直流磁化特性の優れた無方向性Ｔ＃を磁鋼板の
製造方法に関し、特に直流透磁率が高くしかも磁気余効
の小さい冷間圧延無方向性電磁鋼板を提供するものであ
る。

一般に直流筒５磁石の用途としては、その吸引力を利用
する用途、例えばリフマグ、電磁リレー、磁気浮揚等の
用途と、その発生磁界を利用する用途、例えば種々の計
測装置や加速器、あるいは交流発電機の回転子や直流発
電機の磁極等の用途の２種類に大別されるが、これらの
用途においてはいずれも透磁率が高いこと、および応答
性が良好で制御性が良いことが要求され、交流用の如き
低鉄損性は要求されない。

ところでこれらの用途、特に加速器においては、膨大な
数の電磁石を必要とするため、その電磁石に使用される
電磁鋼板としても極めて大量のものが必要とされ、した
かっ−Ｃ材料コスト低減のため安価でしかも磁気特性の
優れた電磁鋼板の開発が強く要請されている。すなわち
、高エネルギー粒子発生装置である加速器としては、高
周波加速装置を直線状に設置した所謂線型加速器と、粒
子を円運動させ、その円軌道の途中に高周波加速装置を
配置した所謂円型加速器とがあるが、両者を比較すれば
、前者においては高エネルギーの運動粒子を得るために
長い直線加速領域を必要とするのに対し、（＆渚は粒子
の旋回運動によ。て同一の高周波加速装置を幾度でも通
過させ得るから、線型加速器よりも少ない設置面積で効
率良く高エネルギー粒子が得られ、そのだめ今日では円
型加速器が一般的となっている。しかるに円型加速器に
おいては粒子の軌道を曲げて円運動させるため、大所の
直流電磁石を円軌道の周囲に配置する必要があり、しか
も高エネルギー粒子はど軌道の曲率半径が大きくなるだ
め、益々大着の電磁石が必要とされる。特に最近では素
粒子理論をより一層深く検証するだめ、益々犬型の円型
加速器が要求されるようになり、その建設コストが美大
なものとなっている。そして例えば直径１−の円型加速
器では電磁石用材料として０千トンもの電磁鋼板が必要
となり、そのためコスト削減のため安価でしかも磁気特
性に曳れた市、磁鋼板の開発が強く要請されでいるので
ある。また加速器は、素粒子理論の探究のだめのみなら
ず、医学や生物学、工学等の分野においてもその応用範
囲が拡大し、そのため加速器の建設が数多くなる傾向に
あるが、円型加速器は小型のものでも建設コストが相当
に高く、そのコスト削減の一方策として安価な電磁石用
材料の開発が望まれている。さらに加速器に限らず、他
の自流電磁石を使用する用途においても、安価な市１磁
鋼板の開発が望まれていることは勿論である。

ところで電磁鋼板の製造コストに最も大きな影響を与え
るのは、ＳｉおよびＡｇの含有酸である。

すなわち、Ｓｉおよび届は鋼中添加のコストが高いのみ
ならず、ＳｉやＡｅの含有量が高くなれば製造の各工程
における歩留りが著しく低下するからである。したがっ
て電磁鋼板の製造コストを低減するだめには、Ｓｉ、Ａ
召の含有量を小量に抑えることが最も有効であると考え
られる。そこで本発明者等は、これらの成分の最大含有
酸をＳｉ０．６％、／Ｊ　０．３　％に抑えだ低Ｓｉ１
低局の電磁鋼板を開発することとしだ。

このようにＳｉ、／Ｊの含有量を低減させた場合、従来
は飽和磁束密度に近い領域を除いて直流透磁率が著しく
低ドすると考えられていた。また直流電磁石の製造コス
トをＦげる一つの手段として、電磁鋼板の打抜後に歪取
焼鈍等の特別の熱処理を施さずに電磁石に組込むことが
考えられるが、従来は歪取焼鈍を省略した場合にも直流
透磁率が著しく低卜するとされていた。しだがって従来
は低Ｓ　Ｉ　＋低Ａｇ化や歪取焼鈍の省略により、低コ
スト化と同時に優れた直流磁気特性を得ることは困雌と
思われていたのが実情である。（７がしながら本発明者
停が神々実験・検討を重ねだところ、従来の常識に反し
、低ｕ１低Ｓｉとした場合でも適切な成分含有量、適切
な圧延条件とすることによって１憂れだ直流磁気特性が
得られ、しかもその場合歪取焼鈍を行なわずに優れた特
性が得られることを見出したのである。したがってこの
発明の基本的な目的は、Ａ形、Ｓｉ含有叶を少…に抑制
して低コストとすると同時に摩れだ直流磁気特性、すな
わち高い直流透磁率が得られるようにした無方向性電磁
鋼板を提供するにある。

一方、低Ｓ１とししかもｕ量を極小量に抑制した場合、
後に詳述するように本発明者等の実験によれば著しい磁
気余効現象、すなわち設定磁場において所定の磁束密度
に達するまでの遅れ時間が著しく大きくなる現象が生じ
、直流市、磁石として応答性が著しく悪くなり、制御性
が低ドすることが判明しだが、各成分含有散や圧延条件
を適切に選ぶことによって、低ＡＩ　、低ｓＩでも磁気
余効現象を防止し得ることを見出した。したがって低Ｓ
ｉ、低Ａ、８にしてしかも磁気余効が少ない電磁鋼板を
提供することもこの発明の重要な目的である。

前述のごとくこの発明は箱、磁鋼板の成分および圧延条
件についての詳細な実験・検討の結果得られた種々の知
見に基いてなされたものである。そこで先ずこれらの知
見について説明する。

従来から鋼中のＣは電磁鋼板の鉄損や透磁率、抗鑓、力
に悪影響を及ぼすことが知られており、したがってＣ含
有量は可能な限り低減することが望ましいとされている
。しかしながら工業的規模での製造においてはＣ含有量
の低減にも限界がある。

十こで本発明者等は０３チｓＩ鋼において、製鋼段階で
Ｃ含有量を種々変化させ、通常の熱間圧延後、１回の冷
間圧１１らと・１尭純によって得た製品の直流透磁率を
調べたところ、第１図忙示を結果がｆ４＋られだ。第１
図から、Ｃ含有量が低い程直流透磁率が高くなるが、０
０　（１３％以Ｆ″ＣＩ″ｉその傾向が明確ではなく、
ばらつきの範囲内となることが判明した。このばらつき
は各成分含有酸の微小なばらつきや圧延条件、焼鈍条件
のばらつきに起因するものと思われ、これらを規制する
ことは工業的に非常な困難を能う。しだがって低５ｉｆ
ｉ４において高い１＠流透磁率を得るだめには、少くと
もＣ含有量（１００３係以トに規制する必要があるとの
新規な知見を得たのである。なおＣ含有量の規制は最終
製品においてなされれば良く、途中工作において脱炭処
理がなされる場合にはＣの初期き有情は０、０　（１３
％より高くても良いことは勿論である。

次に本発明者等は０３％Ｓｉ＆ｌ１％において、１’！
！鋼段階でＡ−ｇ含有針を０．０　（１１〜０．３チの
範囲内で変化させて、前述のＣの場合と同様な実験を行
ない、Ｍ含有量（酸化溶届）と直流透磁率との関係を調
べたところ、この程度の小量のＡｅＣ含有量は直流透磁
率はほとんど変化しないことが判明した。

しかしながらｘｇ含有量が極端に少ない場合には、設定
磁場に対応する磁束密度に達するまでに時間遅れが存在
する緩和現象、すなわち磁気余効が発生することが判明
した。例えＩｆ：；ｆｆｌ　Ａｇ含有計が（１，００２
％の場合、１．０Ｔの磁束密度に到達するまでに、約１
分間程も時間を必要とした。このような磁気余効け、直
流型、磁石の制御性を著しく害するため好ましくない。

すなわち、特に高速制御や高速動作が要求される加速器
用、百１測器用、プリントハンマー用等の電磁石におい
ては１０〜１０　（ｌ　ミ１７秒オーダーの応答性が必
要とされるが、前述のような著しい磁気余効が存在すれ
ば制御性の点からこれらの用途には実際上使用不能とな
る。

本発明者等は実験の結果ＡＩ含有計が０．０１％程度よ
り多い鋼においては磁気余効が小さくなることを見出し
だが、さらに実験・検羽を進めた結果、この磁気余効現
象はＦｅ原子間に用済したＮ原子が磁場中で拡散するこ
とに起因するとの結論を得、その結果Ｎ原子をＭＮとし
て固定することが磁気余効の低減に有効であることを見
出したのである。

すなわち通常の実用規模の製造工程で得られる電磁鋼板
中のＮは特に少ない場合で１０ｐｐｍ、／侍に多い場合
でも６０ｐｐｍ、通常は２０〜５０１）Ｉ）ｍ程度であ
るから、Ｍを００１％程度以上含有させることによりＮ
をＡ−ｅＮとして固定して、磁気余効現象を防止するこ
とが可能となる。但し届は一部が酸に溶けない”２０５
として存在するから、Ａ６ＮのＡ６としては酸可溶へβ
として分析することが必要である。さらに、Ｎを固定す
る元素としては屁のほか、Ｔｉ　、　Ｚｒ　、　Ｂが知
られているが、本発明者等は実験によりこれらの元素の
うちＢが直流透磁率を低ドさせないで磁気余効を低減さ
せる効果が得られることが判明した。そこでこれらの知
見に基づき、本発明者等はＡ８およびＢの添加液をＮと
の関係において変化させ、磁気余効を起さない酸可溶Ｕ
およびＢの計を検討した結果、第２図に示す関係を得だ
。但し第２図では］、、　ＯＴでの磁気余効が１秒未満
の場合に実質的に磁気余効かないものと判定して０印を
附し、同じ（’Ｊ、（ＩＴでの磁気余効が１秒以上の場
合を磁゛気余効低減が不光分と判定して×、印を附した
。第２図から、酸可溶ＭとＢの含有量をＮ量に応じて、 （酸可溶Ａ６（％）／２Ｎ（％月＋２　Ｂ　（％）／Ｎ
（チ）≧１に保つことにより磁気余効を低減し得るとの
知見を得た。但しＢによりＮを固定した材料を円型加速
器に使用することは好ましくない。すなわち、Ｂはシン
クロトロン軌道放射によってα崩壊し７、Ｎの固定力を
失うから、円型加速器に使用した場合には使用期間中に
磁気余効が増大するおそれがある。

次に低Ｓｉ、低層の電磁鋼板についての圧延および熱処
理条件の知見について述べる。

低Ｓｉ、低へ〇の通常の電磁鋼板の圧延集合組織につい
て本発明者等が調べたところ、鋼板圧延面内においては
（２２２）面強度が強いことが判明した。（２２２）面
はその面内に磁化容易軸である（１００＞軸を全く有し
ていないため磁化特性が悪く、このことが通常の低Ｎｅ
１低Ｓｉの電磁鋼板の直流透磁率の低い原因の一つとな
っている。

そこで本発明者等が圧延および熱処理の組合せについて
種々実験・検討を繰返した結果、熱延鋼帯を長時間焼鈍
して１回の冷間圧延とその後の連続焼鈍（仕上焼鈍）に
より製品とする製法（以Ｆ「゛長時間焼鈍１回冷延法」
と称する）と、熱延鋼帯を中間圧延を含む２回の冷間圧
延で最終板厚とし、その後連続焼鈍（仕上焼鈍）して製
品とする製法（以ＦｒＺ回玲延法」と称する）とが低Ｓ
ｉ。

低ｈｅの電磁鋼板における（２２２）面強度を低下させ
、直流透磁率を高める上において効果的であることを見
出し、かつそれぞれの製法における各工程の最適条件を
見出したのである。

すなわち、前者の長時間焼鈍１回冷延法では、冷延前の
熱延鋼帯に長時間焼鈍を施すことによって結晶粒を粗大
化させ、これにより最終的な仕ト焼１鈍後の山板の（２
２２）面強度を低下させて直ｒ＆透磁率を高めることが
できるのである。この長時間焼鈍の温度条件については
、本発明者等が０．３％５ｉｆｌｌｌの熱延鋼帯につい
て種々の温度で長時間（５時間）焼鈍し、冷間圧延後連
続焼鈍により仕上焼鈍した場合の（２２２）面強度と長
時間焼鈍の温度との関係を調べたところ、第３図に示す
結果が得られた。なおこの実験において長時間焼鈍後の
冷間圧延は圧下率：３０％とし、また仕上焼鈍け８００
　’ＣＸ　１分とした。第３図から、（２２２）面強度
を低Ｆさせるためには、７５０〜８５０℃の温度範囲で
長時間焼鈍する必要があることが判明した。

一方後者の２回冷延法では、熱延鋼帯に対して冷間圧延
と焼鈍を２回繰返し、特に１回目の冷間圧延で強圧延を
加えることにより集合組織を改善して（２２２）面強度
を低下させ、直流透磁率を高めるのである。本発明者等
が０．３％８ｉ＠ｌの熱延鋼帯について種々の圧下率で
ｇｔ回目の冷間圧延を施し、中間焼鈍として８００　℃
Ｘ　１分間の連続焼鈍を行ない、さらに第２回目の冷間
圧延を５０係の圧Ｆ率で行ない、仕上焼鈍として８００
℃×１分間の連続焼鈍全行った場合における第１回目の
冷間圧延圧下率と最終的な（２２２）面強度との関係を
調べだところ、第４図に示す結果が得られだ。第４図か
ら、（２２２）面強度を充分に小さくするためには、第
１回目の冷間圧ＩΦの圧Ｆ率を５０〜８０％とする必要
がちることが判明した。

さらに本発明者等は前者の長時間焼鈍１回冷延法にお、
ける冷間圧延の圧Ｆ率および後者の２回冷延法におりる
第２回目の冷間圧延の圧−Ｆ率と、吊終的な直流透磁率
との関係を調べだところ、第５図（長時間焼鈍１回冷延
法）および第６図（２回冷延法）に示す結果が得られた
。なおこの実験において長時間焼鈍１回冷延法では０．
３チＳｉ′Ｊ９ＩＩの熱延鋼帯に対し８００℃において
５時間の長時間１！ス鈍を栴した後、種々の圧Ｆ率で冷
間圧延し、さらに仕上焼鈍として８００　’ＣＸ　１分
の連続焼鈍を行ない、一方２回冷処法では０，３％Ｓ＋
鋼の熱延鋼帯に対し第１回の冷間圧延どして７５％圧ド
率で圧延し、中間焼鈍として８（）０℃×１分の連続焼
鈍を行ない、第２回目の冷間圧延として種々の圧下率で
圧延し、さらに仕上焼鈍として８００℃×１分の連続焼
鈍を行った。また試料はいずれの方法においても後述す
る理由により仕上焼鈍後の巻取り後においてレベラーに
よる平坦化処理を行なった。まだ試料の採取は圧延方向
および圧延直角方向がそれぞれ半量となるように行ない
、かつ磁気測定は０．５　Ｔ　、　１．ＯＴ　、　１．
５　Ｔにおいてそれぞ　□れ直流エプスタイン測定器を
用いて行なった。

長時間焼鈍１回冷延法では第５Ｍに示すように圧Ｆ率４
０％未満では１．５Ｔの透磁率が低くなって各種直流磁
石用の電磁鋼板として不適当となり、また圧下率が７０
％を越えれば各磁束密度領域の全般にわたって透磁率が
低くなって好ましくなくなり、結局圧Ｆ率４０〜７０チ
が適当であることが判明した。

また２回冷延法では第６図に示すように第２回目の冷間
圧延の圧下率が１５〜６０％の場合に各磁束密度領域の
全般にわたって高透磁率が得られることが判明した。ま
た圧下率が４０〜６０％の場合には特に１．５Ｔにおけ
る透磁率の改善が著しくなることが判明した。このよう
な高磁束密度領域での透磁率が高い材料は、特に円型加
速器に使用される電磁石のうち、粒子ビーム絞υ用電磁
石である四極型または大極型７ｈ、磁石に好適である。

すなわち、この種の市、磁石は局所的忙著しく磁束密度
の高い領域が存在するからである。

この発明は以上のような低Ｓｉ１低Ａ、ｅの電磁鋼板に
ついての各成分含有量に関する知見、および加工、熱処
理条件、特に冷間圧延と焼鈍条件についての知見に基い
てなされたものである。

すなわち、第１の発明の製造方法は前述の長時間焼鈍１
回冷延法に相当するものであって、５ｉ０６％以ド、Ｎ
　Ｏ，（１０５０％以Ｆ、　Ｍｎ　０．１〜０．６係、
Ｐ　０．１％以下、Ｃ０，Ｏ１５チ以Ｆを含有し、かつ
Ｉｖ６０．３０％以下およびＢ　Ｏ，０（１４％以丁の
１種以上を （酸可溶Ａ召Ｃ％）／２Ｎ（％月＋２Ｂ（チ）／／Ｎ≧
１なる範囲内で含有し、残部実質的にＦｅよりなる鋼を
素材とし、これを熱間圧延した後、７５０〜８５０℃の
温度範囲内にて３〜１０時間焼鈍し、Ｃ含有量を（１，
００３％以丁に規制した後酸洗し、４０〜７０％の圧Ｆ
率で冷間圧延し、さらに８００〜９００℃の温度で３０
秒〜３分間連続焼鈍することを１１？徴とするものであ
る。

また第２の発明の製造方法は、前述の２回冷延法に相当
するものであって、前記第１発明の場合と同じ組成の鋼
を素材とし、これを熱間圧延した後酸洗し、圧ド率５０
〜８０チでの第１回目の冷間圧延を施しだ後、７００〜
８５０℃の温度範囲にて１〜３分間連続焼鈍（中間焼鈍
）し、Ｃ含有量を（１，００３チ以ドに規制した後、圧
下率１５〜６０チでの第２回目の冷間圧延を施し、さら
に８　（１０〜９００℃の温度にて３０秒〜：３分間連
続焼鈍することを特徴とするものである。

以下この発明の方法についてさらに詳細に説明する。

先ずこの発明の方法に使用される鋼の成分限定理由につ
いて説明する。

Ｃ：　Ｃは前述のように製品中の含有量が０．００３チ
を越えれば直流透磁率が低下するから、製品中のＣ含有
酸、すなわち脱炭処理を行った場合には脱炭後のＣ含有
量を０００３チ以Ｆに規制する。

但し鋼塊中のＣ含有量が００■５チを越えれば製品中り
Ｃ含有量が０．０　＋１３％以Ｆとなるように脱炭する
ことが芥躬でなくなるから、鋼塊中のＣ含有酸を０．０
１５チ以Ｆに規制する。鋼塊中のＣ含有量が０．０１５
％以Ｆであれば、後述する焼鈍を脱炭性雰囲気で行った
り、鋼板表面の酸化スケールによる脱炭で極めて容易に
０００　：３％以Ｆまで脱炭することができる。もちろ
んｌｕ鋼段階において一塊中のＣが（１，０（１３％以
「となるようにした３４４合には、その後の段階で特に
脱炭処理を行う必要ｊｄない。

Ｎ：　Ｎはその液が多ければ磁気余効を低減し難くなる
から、’Ｊ及的に少ないことが望ましいが、製鋼段階で
無理にＮ含有量を少くしようとすれば製鋼コストの上昇
を招くから、この発明では従来の通潜の市１磁鋼板と同
様に０．００５％以Ｆとする。

Ａ、ｇ、Ｂ：／ｌならびにＢは、前述のようにＮをｋｅ
Ｎ　、　ＢＮとして固定して、磁気余効を低減するのに
有効であるが、その効果を得るためには、Ｎ含有量に応
じて酸ＵＪ溶ＭおよびＢが ［ｆ１２ｔｉＪ溶Ａｆｉ（％’）／２ＮＣ％）　ｌ　＋
　２Ｂ（＄）／Ｎ　、；　１を満足する酸としなければ
ならない。ここでＭ。

Ｂはいずれか一方まだは双方が添加されていれば良いが
、前述のごと＜１３によりＮを固定した材料では円型加
速器に使用した場合使用中に磁気余効が増大するおそれ
があるから、製品の用途に応じてＡ、６　、　Ｂを選択
する必ザがある。なお局はその含有量が０３％を越えれ
ば添加の割にはＮの固定効果の向上が昭められず、かつ
鋼の価格上昇、特に製鋼工程等における歩留り低Ｆを招
くから、その含有量の上限を０．３係とする。またＢの
含有針が０．００４％を越えれば鋼の機械的性質を劣化
させ、−まだ価格の上昇を招き、しかもこれ以上Ｎの固
定効果は向上されないから、Ｂの含有液の上限を１）、
　ＯＯ４％とする。

Ｓｉ：　　この発明の目的は本来低コスト化のために低
ＳＩとした電磁鋼板について直流透磁率特性を改善する
ことにあり、高Ｓｉでは製造コストが高くなってこの発
明の目的に沿わなくなるから、Ｓｉ含有喰の上限を０６
％とした。

Ｍｎ　：　　Ｍｎは熱間圧延性改善のだめ少くとも０１
％以上必要であるが、ｏ６チを越えれば価格の一ト昇を
招き、かつ脱炭性を悪くするから、０１〜０６係の範囲
とした。

Ｐ：　Ｐは不可僻的不純物として含有される元素である
が、０１係を越えれば鋼板の／）間圧延性を害するから
、０１係以［に規制する。

次にト述のような成分の綱を用いたとの発明の製造方法
について説明する。

ｉｆＪ記成銭に溶製された溶＠ｄ１、連続鋳造によりス
ラブとするか、或いは鋳型を用いて鋼塊とし、分塊圧延
によりスラブとした後、常法にしたがって熱間圧延する
。熱間圧延後の１程としては、第１の発明の方法では先
ず熱延鋼帯ｆ　Ａｃ５変態点以Ｆの温度である７５０〜
８５０　’Ｃの温度域にて長時間焼鈍して粒成長させた
後、酸洗し、さらに冷間圧延後、仕上焼鈍としての連続
焼鈍を施す。ここで熱延鋼帯の長時間焼鈍の目的は、前
述の如く結晶粒を粗大化させて仕上焼鈍後の（２２２）
面強度を低Ｆさせることにあるから、焼鈍の条件は高温
ｆ番時間であることが嗜ましいが、ＡＣ，、変態点以上
の温度では逆に結晶粒の細粒化が生じてしまうから、前
述の実験結果（第３図）に基いて焼鈍温度を７５０〜８
５０℃の間とした。まだ焼鈍時間はこの温度域では３時
間以上あれば良いが、１０時間以上ではコスト的に不利
となるから、３〜１０時間とした。長時間焼鈍後の冷間
圧延における圧Ｆ率は、前述の実験結果（第５図）から
、４０係未満では高磁束密度領域（１，５Ｔ）における
透磁率が低トし、一方７０チを越えればいずれの磁束密
度領域においても透磁率が低下することが判明しだので
、４０〜７０チの範囲とした。冷間圧延後の仕上焼鈍は
再結晶が目的であり、短時間で再結晶させるため、従来
と同様に８００〜９００°Ｃにおいて３０秒〜３分間連
続焼鈍すれば良い。なお熱間圧延後の鋼板のＣ含有量が
０．０（１３〜０．０１５％の場合には、熱延鋼帯の長
時間焼鈍を脱炭性雰囲気で行ったり、鋼板表面の酸化ス
ケールによる脱炭で、Ｃ含有量を０．００３　％以下に
規制する必要がある。但し、仕−に焼鈍で脱炭を行うこ
とは、鋼板表面に酸化物を生成させるので好ましくない
。

一方ＩＡ２の発明の方法では、熱間圧延後、その熱延鋼
帯を酸洗し、中間焼鈍を間に挾んで２回の冷間圧延を行
って最終板厚にしだ後、仕上焼鈍とｊ−ての連続焼鈍を
施す。この方法における第１の冷間圧延での圧Ｆ率は、
前述の実験結果（第４図）から判明した如く、仕上焼鈍
後の鋼板の（２２２）面強度を弱めて直流透磁率を高め
るだめには５０〜８（）チが必要である。第１回目の冷
間圧延後の中間焼鈍の温度は、短時間で再結晶させるた
めに７００〜８５０℃とする。この中間焼鈍においても
、Ａｃ５変態点以上に温度を上げることは集合組織上好
ましくない。まだこの中間焼鈍は連続焼鈍によって行う
から、その時間は１分から１３分行えば良い。第２回目
の冷間圧延における圧Ｆ率は、前述の実験結果（第６図
）から判明したように、１５％未満では高磁束密度領域
（１，５Ｔ）における透磁率が低下し、６０％を越えれ
ば全般的に透磁率の低Ｆが認められるから、高透磁率を
得るためには１５〜６０チが適当である。そして特にＪ
、　５１’の如く高磁束密度領域での透磁率を重視する
場合には４０〜６０％の圧Ｆ率が最適である。

第２回目の冷間圧延後の仕上焼鈍は、第１の発明による
方法の場合と同様に、短時間で再結晶させるだめ、８０
０〜９００℃の温度で３０秒〜３分間連続焼鈍すれば良
い。なお熱間圧延後の鋼板中のＣ含有量が０００３〜（
１，０１５係の場合には、中間焼鈍の雰囲気を脱炭性と
して、中間焼鈍後のＣ含有量を０．００３％以下に規制
する必要がある。

世し仕上焼鈍で脱炭することは、鋼板表面に酸化物を生
成させるため好ましくない。

以上の各方法により得られた電磁鋼板には、仕上焼鈍後
に絶縁用のコーディングを施すことがあるが、円型加速
器用電磁石材料の場合には有機質コーティング材料は使
用中に放射線損傷による絶縁劣化を招くおそれがあるか
ら、無機質系のコーティング材料を使用することが望ま
しい。それ以外の用途においては有機質系無機質系のい
ずれのコーティング材料を用いても良い。

なおこの発明の方法により得られた電磁鋼板を用いて１
？３．磁石を製造する場合、その市１磁石の＃造コスト
を削減するためには、使用する鋼板の板厚を可及的に大
きくすることが望ましく、斯くすれば鋼板の打抜工程や
積み工程に要ｌる費用の低減を図ることができる。この
ように板厚を大きくすることは、磁気特性に対しては直
接的には影響はない。しかしながらこの発明の材料の場
合、板厚を大微くシた場合に仕上焼鈍後の巻取りによる
永久企、すなわち所ｓ円コイルセットが残留し、これに
より磁気特性が極端に劣化することがあることが判明し
た。すなわち鋼板をコイル状に巻取った鳴合、板厚を１
１コイルの最小巻径を２ｒとすれば１、鋼板表面に最大
ｔ／２ｒの歪が導入されるが、低５１ｗ１である仁の発
明の鋼においては降伏応力が低いブζめ、板厚を大きく
して導入歪１が増大すれは、ある限界以上で永久企とし
て鋼板に残留してしまう。このようなコイルセクトを除
去する方法としてはスキンバス法およびレベラー法トが
あるが、本発明者等はレベラーによる平坦化処理が磁気
特性を比較釣書さないことを見出した。したがって板厚
が大きい嚇合にはコイル巻取後にし≧ラーによる平坦化
処理を行うことが望ましい。

以上にこの発明の実施例を記す。

＃ｈ４施Ｅ２１ 転炉吹錬後に真空脱ガス処理（７て第１表の鋼種記号Ｉ
〜Ｖに示す成分の溶鋼を溶製した。イリし１〜■の鋼種
ばこの発明の鋼塊成分範囲内であり、そのうちｌ〜■の
鋼種はＢを積極的に添加しなかったもの、また■の鋼種
けＢを添加したものである。一方■の鋼種はＭ、Ｂ含有
酸がこの発明の範囲外のものである。これらの各鋼種の
溶鋼を連続鋳造しで、各鋼種につきそれぞれ４個のスラ
ブ（以Ｆこれらを区別してＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄと記す）を作
成し、各々を１２００°Ｃの温度に加熱した後熱間圧延
し、各鋼種についてＢのスラブは２０咽の板厚の熱延鋼
帯とし、Ａ、　、　Ｃ、Ｄのスラブは４、１）　ｍｍの
板厚の熱延鋼帯としだ。

次いで各鋼種１〜ＶにおけるＡおよびＢの熱延鋼帯につ
いては７５０℃において１（）時間の長時間焼鈍全行っ
た。この長時間焼鈍は、雰囲気ガスとして非脱炭性のＨ
ＮＸガス（Ｈ２３％　ｓ　ＣＯ０１５チ、ＣＯ２０，１
２弼、残部Ｎ２）を用い、各銅帯を固く巻いたままの状
態で行ったが、各銅帯は鋼板表面の酸化スケールによっ
て脱炭され、例えば鋼種■においてはＡコイルが０．０
０２％、Ｂコイルが（ｌ　Ｏ０３％と、いずれのコイル
においてもＣ含有Ｉ％　（＋、　ＯＯ３％以下が達成さ
れた。続いて各鋼種Ｉ〜■のＡ、８両コイルを酸洗し、
冷間圧延により板厚１醍とした。したがってこの冷間１
Ｆ延における圧Ｆ率はＡコイルは７５チ（この発明の範
囲外）、Ｂコイルは５０％（この発明の範囲内）となっ
ている。次いで各鋼種１〜■のＡ、８両コイルを８５０
　’（、：の温度で１分間連続焼鈍して仕上げだ。

なお各コイルの一部を、レベラーによる平坦化処理の影
響を調べるだめ、５００Ｍφの径で巻取った後、レベラ
ーによる平坦化処理を行った。

−・方各鋼種ｌ〜■におけるＣおよびＤの熱延鋼帯につ
いては、酸洗した後圧１率７（）係で第１回目の冷間圧
延を行なって板厚１．２０　ｍｌとし、さらに字種■に
ついては露点４０℃のＨ２６０係、残部Ｎ２からなる脱
炭性雰囲気中で、他の鋼種■〜Ｖについては前述のＩＩ
Ｘガス雰囲気中にて、それぞれ８２０℃で２分間の中間
溶錬を行なった。なおこの中間焼鈍後の各コイルはいず
れもＣ含有縫が０、００３チ以丁となっていた。次いで
各鋼種Ｉ〜■のＣコイルについては圧下率３０　％　Ｋ
て、またＤコイルについては圧下率５０％でそれぞれ第
２回目の冷間圧延を行ない、それぞれ板厚０８４１、ｏ
、７２ｍｍとした。続いて各コイルを８５０℃の温度で
１分間連続焼鈍して仕上げだ。なお各コイルの一部は、
５００ｗｎφの径で巻取った後、レベラーにより平坦化
処理した。

以上の実施例により得られた各鋼種の各コイル（レペラ
ーにより平坦化処理したものおよびしないもの）につい
て、圧延方向と圧延直角方向がそれぞれ手縫となるよう
に：３０　Ｘ　２８０　Ｍの試料を切出し、直流エプス
タイン測定器により直流磁気特性を調べだところ、第２
表に示す結果が得られた。

第２表に示される結果から、この発明の方法により得ら
れた電磁鋼板はいずれも直流透磁率が高り、シかもレベ
ラーにより平坦化処理した場合の直流透磁率０ｆｆ（Ｆ
も少なく、かつ寸だ磁気余効時間も比較的短かいことが
明らかである。特に各鋼種のスラブ記号りのものは第２
の発明の方法において第２回目の／夕間圧延砂二おける
ＦＦ’Ｆ率を５０チとしだものであるが、この場合には
同じく第２回［」の冷間圧延における圧Ｆ率を；８０係
としたスラブ記号［）のものとト］−較して、高磁束密
度領域（＋、５Ｔ）における直流透磁率が著し２く高い
ことが明らかでちるっなお′萌（重記号■のものは磁気
余効時間が皆しく長いが、これｆｄ　Ａ／Ｊ　、　Ｈの
含有量が極めて少ないため、Ｎが固定されなかったため
と思われる。

μ上の説明で明らかなようにこの発明の製造方ｆ人によ
れば、Ｓｉおよびｋｌの含有はが少ない素材を用いるだ
め製造コストが低順であると同時に直流透磁率が高くし
かも磁気余効が小さい無方向性１１ｉ磁鋼板を得ること
ができ、したがってこの発明の方法は、今後益々需要増
大が期待される加速器や各種計測器等に使用される直流
箪磁石用の電磁鋼板の製造方法として工業上極めて有益
なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は０３％Ｓｉ電磁鋼板におけるＣ含有量と直流透
磁率との関係を示す相関図、第２図は０３チＳｉ電磁鋼
板におけるＢ（係）および酸浴Ａ６　（％）とＮ　（％
）との関係が磁気余効時間に及ぼす影響を示す相関図、
第３図け０３チＳｉ鋼の熱延銅帯を長時間焼鈍１回冷延
法によって処理した場合の長時間焼鈍の温度と仕上焼鈍
後の（２２２）面強度との関係を示す相関図、第４図は
０．：３％Ｓｉ鋼の熱延鋼帯を２回冷延法によって処理
した場合の第１回目の冷間圧延における圧下率と仕上焼
鈍後の（２２２）面強度との関係を示す相関図、第５図
は０．３％Ｓｉ＠の熱延鋼帯を長時間焼鈍１回冷延法に
よって処理した場合の冷間圧延の圧下率と各線速密度（
０，５Ｔ、　１．ＯＴ１１．５　Ｔ　）における直流透
磁率との関係を示す相関図、第６図は０．３％Ｓｉ（憫
の熱延鋼帯を２回ｌ粂延法によって処理した場合の第２
回目の冷間圧延の圧Ｆ率と各磁束密度における１０流Ａ
磁率との間係を示す相関図である。 出願人　川崎製鉄株式会社 第１図 ０１２３４５　　　　　１０　　　　　１５　　　　２
００壱へ−ｔ（メＩＱ−”／、） 第２図 ｏ　　ｉ、ＯＴて゛の石区気依突力鴫貨１リー未膚日（
％）、／／Ｎ（Ｑ１０） 第３図 第１０々藺江延−斤下年（％） 第５図 ン々ｒ昌ＦＬ廷の五下卆　（％） 第６図 第２回目の斤ツＬの圧下率　（％）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　ＳｉＯ，６チ（重量係、以下同じ）以下、Ｎ
   Ｏ，００５０％以下、Ｍｎ　０．１〜０．６　％、Ｐ　
   ０．１　％以下、Ｃ０，Ｏ１５チ以Ｆを含有し、かりＡ
   ［０，３０チ以ＦおよびＢ　Ｏ，００４ｅｌｂ以下の１
   種以上を（酸可溶層（チ）／２Ｎ（チ））＋２Ｂ（チ）
   Δペチ）≧１なる範囲内で含有し、残部実質的にＦｅよ
   りなる鋼を素材とし、これを熱間圧延した後、７５０〜
   ８５０℃の温度範囲内にて３〜ｌＯ時間焼鈍し、Ｃ含有
   量を０．００３　％以下に規制した後酸洗し、４０〜７
   ０チの圧Ｆ率で冷間圧延踵さらに８００〜９００℃の温
   度で３０秒間から３分間連続焼鈍することを特徴とする
   直流透磁率の高い無方向性電磁鋼板の製造方法。
2. （２）　　Ｓｉ０．６％以下、Ｎ　Ｏ，ＯＯ５０％以下
   、？、Ｉｎ０１〜０６％、ＰＯ１１％以’Ｆ、Ｃ０，０
   １５チ以下を含有し、かツＡ／ｌ？　０．３０　％以ド
   およびＢ　Ｏ，（１０４チ以丁の１　ｆｆ！以上を （酸可溶Ｍ（％）／２Ｎ（チ））＋２Ｂ（チ）７へ（チ
   ）≧１なる範囲内で含有し、残部実質的にＦｅよシなる
   鋼を素材とし、これを熱間圧延した後酸洗し、圧下率５
   ０〜８０％での第１の冷間圧延を施した後、７００〜８
   ５０℃の温度範囲内にて１〜３分間連続焼鈍し、Ｃ含有
   量を０．００３％以Ｆに規制した後、圧下率１５〜６０
   チでの第２の冷間圧延を施し、さらに８００〜９（）０
   ℃の温度範囲内にて１３０秒間から３分間連続焼鈍する
   ことを特徴とする直流透磁率の高い無方向性電磁鋼板の
   製造方法。