JPS62104008A - 一方向性けい素鋼板の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、一方向性けい素鋼板の製造方法に間し、と
くにその１１気特性の有利な改善を図ろうとするもので
ある。

一方向性けい素鋼板に要求される磁気特性は、高い磁束
密度と低い鉄損であり、一般に磁束密度はＢｍ＋（Ｔ）
で、また鉄損はＷ％（ｗ／Ｎ！Ｊｌの値で評価されるこ
とが多い。

（従来の技術） 良好な磁気特性を一方向性けい素鋼板に付与する手段の
一つとして、熱延板を、冷間圧延に先立って高温焼鈍し
、さらにその後の冷却に際して、炭化物やインヒビター
と称せられる析出物の一つであるＡＩＩＮなどの析出分
散状態を制御する方法が知られている。例えば特公昭４
Ｂ−２３８２０号公報や特公昭５９−４８９３４号公報
に記載の方法では、少量のＣ１Ｍを含有する素材から得
られた熱延板を、前者においては、７５０〜１２００℃
の温度範囲で焼鈍した後、１５０〜９５０℃の温度領域
から４００℃までを２〜２００秒間で急冷することによ
り、一方後者においては、ｉ　ｏａｏ〜１２００℃の温
度域に保持した後、９００〜９８０℃の温度域の所定温
度に達するまでの時間を２０〜５００秒とし、次いでこ
の所定温度から空温までを１０℃／Ｓ以上の速度で急冷
することによって磁気特性の改善を図っている。

しかしながらこれらの方法では、主にＡ１２Ｎの析出制
御を意図しているため、４００℃以下の低温域の冷却に
ついてはとくにｍ制がなく、単に急冷処理を施すに止っ
ていた。

他方、特公昭３８−１４００９号公報では、熱ロール帯
鋼を７９０〜９５０℃の間の温度で固溶化処理した後、
５４０℃以下の温度に速やかに急冷し、次いで３１０〜
４８０℃に保った後、更に急冷する方法が提案されてい
る。この方法は、３１０〜４８０℃に保持する間にレン
ズ状炭化物を瑛出せしめることによって磁気特性の改善
を図ることを眼目としている。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、熱延板焼鈍後の冷却に際して、上記した如
き従来法とは異なる冷却条件を適用することにより、す
なわち酸可溶性Ｍを実質的に含有しない熱延板の焼鈍後
の冷却に際して、４００℃以下の温度域を、従来とは異
なる条件の下に冷却することにより、従来法で製造され
た一方向性けい素鋼板に比べ一段と優れた磁気特性を有
する一方向性けい素鋼板を製造しようとするものである
。

（問題点を解決するための手段） すなワチコノ発明ハ、Ｃ：０．０１０〜０．０８０　ｗ
ｔ％（以下単に２で表わす）およびＳｉ：　　２．５〜
４．０％を含み、かつ１次再結晶粒成長抑制剤としてＳ
およびＳｅのうち少なくとも一種：　　０．００８〜ｏ
、ｏｓｏ％を、０．０２〜０．２０％のＭｎと共に含有
し、さらに酸可溶性Ａｌの混入を０．０１０ｗｔ＄未満
に抑制した組成になるけい素鋼熱延板に、熱延板焼鈍を
施し、ついで中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延によっ
て最終板厚としたのち、脱炭焼鈍ついで最終仕上げ焼鈍
を施す一連の工程よりなる一方向性けい素鋼板の製造方
法において、上記熱延板焼鈍につき、８００〜１１００
℃の温度域に加熱してからこの温度域に１〜１０分間保
持し、その後の冷却に際して７７０〜４００℃間の滞留
時間を６０秒未満、４００〜３００℃間の滞留時間を６
０秒未満、そして３００〜２００℃間の滞留時間を３０
秒以上とする制御冷却を施すことを特徴とする一方向性
けい素鋼板の製造方法である。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明において、素材の成分組成を上記の範囲に
限定した理由について説明する。

Ｃ：　　０．０１０〜０．０８０％ Ｃは、熱延板焼鈍後の冷却過程において、適量の微細炭
化物を析出させ、冷延・焼鈍後の一次再結晶組織を均質
化するための有用成分であるが、含有量がｏ、ｏｉｏｘ
に満たないとその添加効果に乏しく、一方０゜０８０ｘ
を超えて多量に添加されると、最終冷延後の脱炭焼鈍に
長時間を必要とするので、含有！＋、ｔ　Ｏ，０１０〜
０．０８０％とした。

Ｓｉ　：　　２．５〜４．０％ Ｓｉは、十分に低い鉄損を得るには少なくとも２．５ｚ
が必要であり、一方４．０χを超えると冷延性が劣化す
るので、含有量は２，５〜４．Ｏｘの範囲に限定した。

Ｓおよび／またはＳｅ：　　０．００８〜０．０５（１
％、　Ｍｎ：　０．０２〜０．２０％ Ｓ　、　ＳｅはＭｎと結合して、−次回結晶粒成長抑制
剤（インヒビター）を形成する有用成分であるが、イン
ヒビターとして有効に作用させるためには、Ｍｎ　：　
０．０２〜０．０８０ も一種：　　０．００８〜ｏ、　ｏｓｏ％を含有せしめ
る必要がある。

なお−次頁結晶粒成長のより効果的な抑制のためには、
Ｓｂ、　Ｂｉ、　Ｐｂ、　Ａｓ、　Ｓｎ、　Ｚｎ、　Ｎ
ｏおよび−などの元素を併せて含有させることは有利で
ある。

酸可溶性ＡＩ２：　ｏ、ｏｉｏｘ未満 酸可溶性Ｍは、２回冷延工程で製造する場合には、２次
再結晶粒の（１１０）［００１］方位いわゆるゴス方位
への集積度を高める上でむしろ有害であるので、０．０
１０％未満に制限した。

次にこの発明で対象とする熱延板は、公知の製鋼法、鋳
造法、熱延法によって製造することができ、通常は１．
２〜３．５ｔ＊の厚さを有することが望ましい。という
のは熱延板の厚さが上記範囲を外れると、２次再結晶粒
のゴス方位集積度が低下するからである。

かくして得られた熱延板には、冷間圧延に先立って焼鈍
が施されるが、この発明ではかかる熱延板焼鈍がとりわ
け重要である。

まず加熱温度については、８００℃未満では、炭化物を
十分に固溶させられず、一方１１００℃を超えるとイン
ヒビターが粗大化して、後工程における一次再結晶粒成
長の抑制作用の低下を招くので、８００〜１１００℃の
温度域で焼鈍を行う必要がある。

また加熱時間については、炭化物の固溶の点からは８０
０℃以上の温度域に１分以上あれば十分であるが、金属
組織の改良の点からは、均熱温度の低い場合にはより長
く、高い場合にはより短かくする必要がある。しかしな
がら加熱時間が長くなりすぎると、インヒビターの析出
物が粗大化するので１０分間以下程度に抑えることが好
ましい。

ところで小さい昇温速度で加熱する場合には、高温域の
滞留時間が長くなるので場合によっては、均熱時間をと
らなくともよい。このような意味から、加熱時間につい
ては、均熱時間ではなく、ａＯＯ℃以上の温度域の滞留
時間として、１分〜１０分の範囲に限定した。次に冷却
については、７７０〜４００℃の間は、６０秒未満の短
時間で通過するように、急冷させる必要がある。という
のはこの温度領域を徐冷すると、鋼中Ｃが、結晶粒界等
に析出粗大化するため、この温度域より低温で結晶粒内
に析出する微細炭化物の量が不足するという不都合を招
くからである。

４００℃以下の温度域の冷却条件については、以下の実
験データを参照して説明する。

第１図に、Ｃ：　０．０４１％、　Ｓｉ　：　３．０５
％、！４ｎ：　０．０６５Ｘ。

Ｓｅ：　０．０１６％、　Ｓ　：　Ｏ，００５％、　Ｓ
ｂ：　０．０２０１およびＭ：０．０ＯＩＫを含有し、
残部実質的にＦｅよりなる２、０ｍ＋厚の熱延板を、空
気中で９５０℃、　３ｍ１ｎ均熱後、４００℃まで２０
秒で冷却し、次いで４００℃以下の温度域を種々の条件
下に冷却し、その後圧下率ニアｏｚの第一次冷延、Ｈ２
中１０００℃、１１ｎの中間焼鈍、圧下率二〇２χの第
二次冷延を経て０．２３４Ｉｌ厚に仕上げ、その後湿Ｈ
２中で８５０℃、３１ｎの脱炭焼鈍を施したのち、８ｇ
Ｏを主体とする分離剤を塗布してから、Ｈ２中テ１２０
０℃、　１０ｈ　（７）ＢＯＸ　焼！４ヲ施り、　−ｃ
　得ター　方向性けい素鋼板の鉄損Ｗ％について調べた
結果を、熱延板焼鈍後冷却中の所定温度領域における滞
留時間の関係で示す。

この調査において所定温度域での滞留時間は、冷却方法
として、気水吹付、ガスジェット吹付、空気中放冷、水
中焼入等を適宜組合せることによって変更した。

同図から明らかなように、熱延板焼鈍後の冷却に際して
、４００〜３００℃の間の１留時間を６０秒未満でかつ
３００℃〜２００℃の間の滞留時間を３０秒以上とする
ことによってはじめて良好な鉄損値が得られている。

従ってこの発明では、冷却途中における４００〜３００
℃問および３００〜２００℃間での滞留時間をそれぞれ
６０秒未満、３０秒以上の範囲に制御することとしたの
である。

７７０〜４００℃の温度域を６０秒未満、４００〜３０
０℃の温度域を６０秒未満で通過させる方法としては、
例えば、Ｈ２，Ｎ、、　Ａｒ、空気等のガスジェットや
ミスト、フォグ等の気水噴射あるいは、水冷ロールに鋼
板を接触させるＯ−ル冷却等公知の急冷方法を適用でき
る。また３００〜２００℃の温度域に３０秒以上滞留さ
せるためには、自然放冷、保温カバー内通過、所定温度
に保持した炉内通過等公知の方法を適用できる。なおか
かる熱延板焼鈍および冷却中の雰囲気については、特別
の制約はない。

次に焼鈍後の熱延板は、中間焼鈍を挟む２回以上の冷延
により最終仕上げ板厚とする。このとき中間焼鈍は、８
００〜１１００℃の温度域で、均熱時間を低温側では長
く、高温側では短かくとるのが良い。また最終冷延の圧
下率は４０〜７５％程度とするのが好適である。

次いで、７００〜１０００℃の温度域で脱炭焼鈍を施し
、鋼中Ｃを０．００３％以下まで低減する。

次いで、ＨＩＩＩＯを主体とする焼鈍分離剤を塗布して
から、最終仕上げ焼鈍を施す。この最終仕上げ焼鈍は、
１１００℃〜１２５０℃の温度域のＮ２中で鋼中のＳ　
、　Ｓｅ、　Ｎ等の不純物元素が十分低減するのに必要
な時間均熱する。なお昇温の際に、８００〜９２０℃の
温度域の所定温度で保持するか、あるいはこの温度域を
除熱するかして、２次再結晶組織を十分発達させること
は有利である。

（実施例） 実施例１ Ｃ：　　０．０４５％、　Ｓｉ：　　３．４１％　、Ｍ
ｎ：　　０．０７８Ｘ　、　Ｓ：　　０．００２１．　
Ｓｅ：　　０．０２５％　、　Ｓｂ：　　０．０３０Ｘ
　Ｆａ可ＷＪ性Ａ１２　：　　ｏ、ｏｏｉｘを含有し、
残部実質的にＦｅの組成になる３、０ｆｆｉ厚の熱延板
（素材Ａ）に、Ｎ２中で９５０℃、２００ｓ（ただし８
００℃以下の滞留時間：３５０ｓ）の焼鈍を施し、その
後表１に示す種々の冷却条件下に冷却した。

冷却後の鋼板は、Ｎ２中での１０００℃、６０Ｓの中間
焼鈍を挟み、最終冷延の圧下率が６５％である２回冷延
法により最終板厚０．２７ｍとした。次いで湿Ｈ２中で
８５０℃、　５ＩＩｌｉｎの脱炭焼鈍を施したのち、Ｈ
ｇ。

を主体とする分離剤を塗布してから、Ｎ２中で８５０”
Ｑ、３０ｈの焼鈍を施し、ついでＮ２中で１２００℃、
１０ｈの最終仕上げ焼鈍を施した。

かくして得られた成品の磁気特性について調べた結果を
表１に示す。

実施例２ Ｃ：　　０．０４１％　、　Ｓｉ：　　２．９４％　、
Ｍｎ：　　０．０７５％　、　Ｓ：　　０．０２４％　
、　Ｎｏ：　　０．０２０％および酸可溶性　Ｍ：０．
００１％を含有し、残部実質的にＦｅの組成になる３、
０ｍ＋厚の熱延板（素材Ｂ）を空気中で９５０℃。

３ａ＋ｉｎ焼鈍後、表１に示す種々の条件下に冷却し、
その後、実施例１と同じ工程で処理して成品を得た。

かくして得られた一方向性けい素鋼板の磁気特性につい
て調べた結果を表１に示す。

実施例３ Ｃ：　　０．０３７％、　Ｓｔ：　　３．０１％、Ｍｎ
：　　０．０５５Ｘ　、　Ｓ：　　０．０１５％および
酸可溶性Ａ１２：　　０．００２％を含有し、残部実質
的にＦｅの組成になる３、０越厚の熱延板（素材Ｃ）を
、実施例２と同じ条件で分離剤塗布工程まで処理し、次
いで常温から１２００℃まで２０’Ｃ／ｈの速度で昇温
したのち、Ｎ２中で１２００℃、５ｈ均熱する最終仕上
げ焼鈍を施した。

かくして得られた成品の磁気特性について調べた結果を
、同じく表１に示す。

表１に示した結果から明らかなように、熱延板焼鈍後の
冷却に際して、所定温度域の滞留時間をこの発明で規定
した範囲に制御した場合（冷却方法ａ、ｂおよびＣ）は
いずれも、鉄損が低くかつ磁束密度の高い一方向性けい
素鋼板が得られた。

これに対し冷却条件がこの発明の適正範囲を逸脱した場
合　（冷却方法ｄ、ｅおよびｆ）は、鉄損および磁束密
度とも良好なものは得られなかった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、インヒビターとしてＭｎＳ
、　ＭｎＳｅを使用する一方向性けい素鋼板につき、そ
の熱延板焼鈍工程叫おける冷却条件を調整するという簡
単な操作によって、磁気特性を従来材よりも格段に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱延板焼鈍後の冷却過程における４００〜３
００℃問および３００〜２００℃間での滞留時間が、製
品の鉄損特性に及ぼす影響を示したグラフである。 第１図 ’ｎ１５０　（Ｍ号） ０≦ｏ、ｑ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０１０〜０．０８０ｗｔ％およびＳｉ：２
   ．５〜４．０ｗｔ％ を含み、かつ１次再結晶粒成長抑制剤としてＳおよびＳ
   ｅのうち少なくとも一種：０．００８〜０．０５０ｗｔ
   ％を、０．０２〜０．２０ｗｔ％のＭｎと共に含有し、
   さらに酸可溶性Ａｌの混入を０．０１０ｗｔ％未満に抑
   制した組成になるけい素鋼熱延板に、熱延板焼鈍を施し
   、ついで中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延によつて最
   終板厚としたのち、脱炭焼鈍ついで最終仕上げ焼鈍を施
   す一連の工程よりなる一方向性けい素鋼板の製造方法に
   おいて、 上記熱延板焼鈍につき、８００〜１１００℃の温度域に
   加熱してからこの温度域に１〜１０分間保持し、その後
   の冷却に際して７７０〜４００℃間の滞留時間を６０秒
   未満、４００〜３００℃間の滞留時間を６０秒未満、そ
   して３００〜２００℃間の滞留時間を３０秒以上とする
   制御冷却を施すことを特徴とする一方向性けい素鋼板の
   製造方法。