JPS61294804A - 低鉄損一方向性けい素鋼板の製法 - 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】 （産業上の利用分野） 一方向性けい素鋼板は変圧器、イオン加速器その他電気
機器類の鉄芯として利用され、特性としては低鉄損（Ｌ
ｔ／ｓｏ）で代表される）でかつ、高磁束密度（Ｂ、。

で代表される）ものが要求される。

一方向性けい素鋼板の特性向上に関しては、地鉄側での
対策と被膜側でのそれとが綜合的に寄与するところ、あ
えて二分すると前者では鋼の組成と加工・熱サイクルの
組合せによるゴス方位の２次再結晶粒の集積度の向上、
また後者では地鉄の表面状態フォルステライトおよびコ
ーテング膜組成と局部的な微少ひずみの付与の状態に主
として関連する。

従ってます地鉄側のゴス方位集積度において磁気特性の
いわばベースがまず決定され、後者によってさらに補完
するという関係にあるとも云える。

この観点で高品質の一方向性けい素鋼板製品を製造する
にはます地鉄側の特性を向上させておくことが不可欠で
あり、以下この点についての開発成果に関連して以下に
述べる。

（従来の技術） 地鉄例の特性向上のための具体的方法としては、けい素
鋼板組成上、 ■　Ｓｉの増量、 Ｏｉｎの低減、 ＯＣの増量、 ■　−成粒成長抑制剤の最適化、 などまた一方で熱処理上は、 ■　スラブ高温均熱、 ■　熱サイクル最適化、 ■　高純化焼鈍、 など、さらに加工上は ■　低温熱延、 ■　粗仕上げ圧延圧下率最適化、 ■　冷延率最適化、 などが何れも有用である。

従来これら要因の組合せ最適化が目脂されてはいるが薄
物製品（０，３鰭以下）に有利ないわゆる２回冷延法に
おいて磁束密度ＢＩＧは、１．９３Ｔ程度また、鉄損Ｗ
Ｉ？／ＳＯは０．９７Ｗ／ｋｇ程度（板厚０．３　ｍＷ
）が、これまでの到達限界でそれ以上に性能を向上させ
ることは不可能である。

とくに現工程では圧延性の限界（上掲■、Ｏに関連）、
高温均熱の限界（上掲Ｏ９■に関連）の問題、また熱処
理上も上掲した■、■や加工上の■については、それら
以前のけい素鋼の結晶あるいは集合組織にかかわる素地
の限界に加えて表面疵の問題（上掲■、■に関連）など
があり、素地改善には上掲■すなわち粗、仕上圧延圧下
率最適化に期待されるが従来のたとえば特開昭５９−９
３８２８号公報に示された程度の熱延条件の下では特性
向上の限界を打破するに足りない。

（発明が解決しようとする問題点） 発明者らの経験を踏まえた検討と考察の結果によると、
熱延工程でさらに特性を向上させるための素地をつくる
には、 ■シートバー中心層に存在する（１００）　＜０１１＞
方位のバンド組織を破壊することと、 ■これに加えて表層部近傍での（１１０）　＜００１＞
方位、集積をさらに強（すること、 ■あわせてインヒビターを均一微細に析出させること、 の必要が認識されるに至った。

これらの点に着目してこの発明は、けい素鋼それもとく
に４．Ｏｗｔχに至る高Ｓｔ含有量の下に上記の必要を
満たす手段として、鋼中Ｃ含有量と熱間圧延段階におけ
るひずみ速度との関連の解明が簡便有利に適合すること
の新規知見に立脚している。

（問題点を解決するための手段） この発明はＳｉ含有量２．０〜４．０ｗｔ％のけい素素
材に熱間圧延を経て、冷間圧延と焼鈍処理を含む一連の
工程により一方向性けい素鋼板を製造するに当たり、け
い素鋼素材のＣ含有量を０．１０ｗｔ％以下に規制する
とともにそのＣ含有量に応じて下記の式に従うひずみ速
度二をもって、上記熱間圧延の少なくとも最終パスにお
ける圧下を行うことを特徴とする、低鉄損一方向性けい
素鋼板の製法記 ｇ　≧３３０　／　　（０，１６＋　Ｃ（ｗｔＸ））式
中、５ひずみ速度（ｓ−’）である。

さて、熱間圧延の、とくに最終パスにおける歪速度は、
圧延ロールの回転数（回転数７分）をｎ、圧延率（Ｘ１
００（χ））をｒ、圧延ロールの半径（ｎ）をＲ１入側
板厚（ｎ）をｔｏとすると、で規定される。

鋼中のＣ含有量（ｗｔＸ）と（１）式の関連を、■結晶
組織を中心層のバンド組織の破壊も含めて微　細均−化
すること ■熱延集合組織を最適化すること ■インヒビターの微細均一析出化を図ることに集約した
以下の解明により一方向性電磁鋼板の著しい性能向上が
実現され得たのである。

（作用） 表１に示すＡ〜■の組成のスラブを用い、粗圧延後、仕
上熱延の最終パス泥おけるひずみ速度二を変化させて圧
延した。

その後中間焼鈍（９５０℃、３分間）をはさむ２回の冷
間圧延と脱炭ならびに仕上焼鈍後の板厚０．２３＋ｕの
製品相当板の鉄損値−１７７、。（Ｗ／ｋｇ）に及ぼす
；の関係を整理して第１図に示す結果を得た。

第１図の成績によると同−二の場合、Ｃ含有量が低いも
のほどＷＩ？／Ｓ。は大きくなるがここに；を大きくす
ることによりＷＩ？１５０をさげることが出来る。この
図より常にＷＩ？／Ｓ。≦０．８８を満足させるには、
Ｃ含有量が低下するにつれて；を高くしてい（とよいこ
とがわかる。

この；とＣ含有量の関係は第１図に従い；　≧　３３０
／（０，１６＋　Ｃ（ｗｔχ））で与えられる。

ただし、Ｃ含有量が０．１０％を越えると：が（１）式
の条件を満たしていても、もはや１，７．。は０．８８
以下にならず、したがってＣ含有量は０．１０％以下で
なければならないわけである。

これはＣ含有量が多いと、γ変態量が多く−が小さくて
も熱延板の組織は微細であるので；を大きくとることに
よる効果が少ないのと、Ｃ含有量が多すぎることによる
脱炭不足により特性劣化をきたすためであると考えられ
る。

またＣ含有量は十分少なくなっても細粒組織が得られる
。

なお再び表１を参照するに一次粒成長抑制元素がＳｅ、
Ｓｂ＋　ＡＪ、Ｓ、Ｍｏなどと変化していても；とＣ含
有量と特性との関係に大差はないこと、さらにまたＳｉ
含有量が２．０〜４．０の範囲内で変化しても（１）式
の条件と１，７．。との関係はあまり変化しないことが
わかる。

ただしＳｉ＞４％では圧延性に問題が生じ、一方Ｓｔ＜
２％では鉄損値が著しく劣化し、この発明の目的に゛適
合しない。

この実験ではＳ、Ｓｅｔ　ＡＩ　＋　Ｓｂ＋　Ｓｎ又は
Ｍｏを一次粒成長抑制剤（インヒビター）として、単独
には０．００２０〜０．０７０％の範囲内で、あるいは
複合量としては０．１２％以下で含有させてるが、これ
らは熱延時の歪速度の大小とは無関係に（１１０）　＜
００１＞方位の二次再結晶粒を得るためにはとくに好ま
しい添加元素である。ただしこれらの元素は存在してさ
えいれば十分なものではなくて、前述の如く均一にかつ
微細に分布している方が好ましく、歪速度を大きくとる
ことにより特性が向上する一因として、インヒビターの
より一層の微細均一化作用も考えられる。

（実施例） 表２に示す化学組成の漱（１）〜（６）のスラブを２．
ＯＵ板厚に仕上げる最終バスにおける歪速度；を表２に
併記した種々の条件を設定して熱間圧延した後、１次冷
間圧延により０．５５１１ｍ厚とし、９５０℃で５分間
の中間焼鈍を行ったのち、０．２３ｍｍ厚まで２次冷間
圧延し、ついで脱炭焼鈍、仕上げ焼鈍を施した後、鉄損
（Ｌ　ｑ／ｓｏ　＋　Ｗ／　ｋｇ）を測定しその結果を
表２にあわせ示した。

；が（１）式の条件を満足する場合にのみ、ＷＩＴ／Ｓ
。

（誓／ｋｇ）が０，９０未満となるが、２が（１）式の
条件を満足しない場合にはＷＩＴ／Ｓ。が０．９０をは
るかにこえることがわかる。ただしＣ含有量が０．１０
％を越えると５を大きくしても効果は少ない。

（発明の効果） この発明により、一方向性けい素鋼板の低鉄損化がもた
らされるのはすでにあきらかである上、従来熱延板につ
いててノルマ焼鈍と呼ばれる再結晶焼鈍がしばしば施さ
れていたのに対しこの、発明によると、高ひずみ速度圧
延により再結晶率が高くなるのでノルマ焼鈍の如き工程
を省略することができるメリットも加わる。

なお、従来、熱延組成の微細化のための手法として、Ｃ
含有量を高目にする方法がとられていたが、この場合−
成粒成長抑制元素をスラブ均熱中に完全固溶させるよう
に高温均熱を必要とし、それが又組織の粗大化もたらす
という悪循環をしていたのに反してこの発明によりＣ含
有量を有利に低下することができるので低い、均熱温度
の採用で省エネルギー上も大きなメリットである。

またＣ含有量を十分低下することができるので、再結晶
しやすく、再結晶温度とを低下させ得ることによる省エ
ネルギー効果も著しい。

【図面の簡単な説明】

第１図はＣ−；相関グラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ含有量２．０〜４．０ｗｔ％のけい素素材に熱
   間圧延を経て、冷間圧延と焼鈍処理を含む一連の工程に
   より一方向性けい素鋼板を製造するに当たり、けい素鋼
   素材のＣ含有量を０．１０ｗｔ％以下に規制するととも
   にそのＣ含有量に応じて下記の式に従うひずみ速度■を
   もって、上記熱間圧延の少なくとも最終パスにおける圧
   下を行うことを特徴とする、低鉄損一方向性けい素鋼板
   の製法 記 ■≧３３０／（０．１６＋Ｃ（ｗｔ％）） 式中、■；ひずみ速度（ｓ＾−＾１）