JPS6254023A - 高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法 - 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〕 本発明は、無方向性電磁鋼板の高級グレードの製造に関
連して、とくに熱間圧延での仕上圧延条件のコントロー
ルにより再結晶化を促進することによって、熱延板焼鈍
を省略して、リジングの無い、低鉄損・高磁束密度の無
方向性電磁鋼板を製造する方法を提供するものである。

〔従来の技術〕

通常、無方向性電磁鋼板の高級グレード（ＪＩＳ　Ｓ１
８以上）を熱間圧延する際、１１００℃〜１３００℃で
スラブ加熱され、２〜６ノヤスの粗圧延、４〜７／４ス
の仕上圧延を経て、巻取られて、熱延板となる。その操
業条件は、使用する熱間圧延機によって違ってくるが、
スラブ厚は１２０〜２５０糟、仕上圧延温度は７５０℃
〜９００℃、巻取温度は６００℃〜７００℃、熱延板厚
は１．６ｍ〜２．５　ｍが普通である。

その後、いわゆるリジングの発生を防止して、製品の磁
気特性を改善させるために、熱延板焼鈍を付加し、酸洗
、冷間圧延、焼鈍、そして必要に応じて、コーティング
し、製品をつくる。

すなわち、高級グレード（ＪＩＳ　８１８以上）では、
Ｓｉ量が多く再結晶温度が高温となるため、冷延板の一
回焼鈍だけでは、所定の磁気特性を付与せしめることが
困難である。更に、かかるＳｉＭの多い素材の熱延板で
は、一部表面層のみが再結晶して、中心層は圧延組織を
有する未再結晶組織から構成されている場合が普通であ
る。

したがって、熱延板をそのまま冷延して焼鈍した場合に
は、磁気特性の確保が難しいのみならず、いわゆるリジ
ングが圧延方向と平行な縦じまとして現れ易いために、
通常、熱延板焼鈍を付加した工程が必要であった。

熱延板焼鈍を付加する場合、連続加熱式あるいは・マツ
チ加熱式の違いに応じて、均熱温度７００℃〜１０５０
℃で、１〜１０分から１０時時間間の範囲で処理される
のが普通である。しかし、この熱延板焼鈍を採用するこ
とにより、製造価格の上昇のみならず、製造工程の延長
ＶＣ伴う納期管理。

工程管理の煩雑さを避けることが出来なかった。

そこで、この熱延板焼鈍を省略する方法として、特公昭
５７−４３１３２号公報記載の方法が提案されている。

この方法は、熱間圧延での巻取温度を高温にすることに
よって、巻取ったコイル状態そのままでの自己熱により
−Ｃ自己焼鈍し、熱延板焼鈍工程の代わりを行うもので
ある。

しかしながら、この方法は、引続く熱延板の酸洗段階に
おいて、酸洗性が著しく劣化すること、自己焼鈍時にコ
イル内の各位置における冷却速度の差からコイル幅方向
と長手方向に均一な磁気特性が得難い事などの重大な問
題点があり、熱延板焼鈍の代替え技術として、工業的な
利用に障害がある・ さらにその２として、特開昭５６−３３４３６号公報に
は、珪素鋼スラブを熱間圧延した後に高温でコイル状に
巻取シ、その後そのコイルの保温カバーをかぶせて自己
焼鈍させる方法が記載されている。この方法によれば、
製造される珪素鋼板の長手方向および幅方向両方向で均
一に再結晶が施され、鋼板全体でほぼ均一な磁気特性が
えられる。しかし、この方法を行う場合コイルが高温に
保持される時間はさらに長時間となり、処理後の熱延板
を酸洗する際の脱スケール性は、前述の例に比較しても
、さらに悪化するという間呟があった。

一方、最近、これらの問題を解決することを意「・１し
て、特開昭、６０−１３８０１４号公報記載の方法が提
案された。この提案の方法の特徴とするところは、Ｓｌ
≦４．０　％、Ａｔ≦１．０係のスラブを熱間圧延した
後コイル状に巻取る前にｓｏｏ℃以上の温度で３０秒以
上５分以下の時間保持し、その後６００℃未満の温度で
コイル状に巻取ることを特徴とする無方向性珪素鋼板の
製造方法であシ、上記長時間の高温保持のために、保温
テーブルを使用することが記載されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、上記特開昭６０−１３８０１４号公報で提案
されている方法は、以下に記載する理由によシ、実際の
設備での工業的実施は不可能である。

周知のごとく、現状の連続熱間圧延設備では、仕上圧延
機でのライン速度は、１０００　ｍｐｍにも達し、仕上
圧延機から巻取機の間のホットランテーブルを通過する
時間は僅か数秒〜土数秒しか、かからないのが現状であ
る。かかる現状の設備に於いて、上記特開昭６０−１３
８０１４号にもとすいて、ホットランテーブル上で８０
０℃以上の温度で３０秒以上もの長時間保持することは
、安定な操業条件下においては、全く不可能であシ、従
って特開昭６０−１３８０１４号公報記載の方法は現実
的な方法とは言い難い。

これに対して、本発明に従った方法は、熱間仕上圧延後
の積極的な長時間の保温は全く不要のみならず、仕上圧
延後に僅か数秒間の無注水で再結晶を行わせることがで
き、その後は十分な時間注水冷却が行なえて、脱スケー
ル性を良好ならしめる低温巻取りの実施が可能な無方向
性電磁鋼板の製造方法である。

すなわち、本発明は、現状の連続熱間圧延設備において
、確実に実施でき、そして、安定して所期の効果が得ら
れる技術の開発に成功したものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、　（Ｃｌ　Ｏ，０１％以下、１．８係≦（
Ｉｔｓ　ｉ　：］＋２（ＡＬ〕）≦５ｔｓ、［Ｓ］　０
．００１５％以下、Ｉ”Ｎ：）　０．００２０％以下の
無方向性電磁鋼スラブを熱間圧延するに際して、熱間仕
上温度を少なくとも１０００℃以上とすると共に、熱間
仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、しかる後、注水冷
却して７００℃以下の温度で巻取ることを特徴とする高
級無方向性電磁鋼板の製造方法である。

以下この発明の詳細な説明する。

■成分組成 この発明において、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。

先づ本発明の前提条件である［Ｃａ　、　Ｃｓ　ｉ　］
　、ｒニーＡｇについては、〔Ｃａが多量に含有される
と、熱間圧延中にオーステナイト・フェライト２相域範
囲が広がシ、さらに脱炭焼鈍に長時間を要するだけでな
く、磁気特性の面からも不利であるので、ｏ、ｏｉ＊以
下とした。

次に、〔Ｓｉ〕＋２〔Ａｔ〕が１．８チ以上で且つ〔Ｃ
ａ０．０１％以下であれば、熱延中オーステナイト相が
発生せず、結晶粒が成長し易い。また、低鉄損を得るた
め、固有抵抗を上げる必要から、［ｓｔ］＋２１：Ａ／
、１は１．８チ以上とした。更に、　［ｓｓ〕＋　２　
〔ｙ〕が５％を越えると冷延性が劣化するため、５チ以
下に制限する必要がある。

次に本発明において、清浄鋼を構成する［Ｓ）、［Ｎ］
については、〔Ｓ〕は微細な硫化物あるいは酸硫化物を
つくり、１次再結晶温 演するため、極力少ない方が望ましい。さらに、本発明
においては、熱間仕上温度を高目に確保するため、必然
的にスラブ加熱温度を例えば、１２００℃以上といった
高目に保持する必要があり、その分だけ〔Ｓ〕の固溶量
が多くなるため、予め少なくしておくことが必須であり
、０．００１５％以下で目的が達成できる。

［Ｎ）は熱延中でのＡｔＮ析出を最小限にし、［Ｓ］と
同様に、１次再結晶粒のインヒビター効果を弱めるため
Ｋは、極力少ない方が望ましく，０．００２０チ以下で
目的が達成出来る。

本発明者等は無方向性電磁鋼素材中の（”Ｓ）、［Ｎ）
量と１次再結晶温度との関係について実験を行った結果
、［８］０．０　０　１　５％以下、［”Ｎｌ２．００
２０％以下と減少させることにより、通常の（Ｓ］．Ｃ
Ｎ］含有鋼（例えば［：Ｓ］　０．０　０　４　０チ，
（Ｎ′３０．００３０係）に対して、少なくとも５０℃
以上１次再結晶温度を低下させることかでき、これ【よ
って、後述のごとく、仕上圧延温度が最低１０００℃、
数秒間の無注水で効果的に再結晶を行なわせることがで
き、工業的実施が極めて容易となるものである。

その他の成分元素については、特に限定する理由はない
．しかしながら、鋼中に残留した微量〔Ｓ〕を安定化す
るために，　［：Ｃａ：ｌあるいは希土類元素など添加
することも有効である。

■熱間圧延 上記の如く成分調整されたスラブは、通常加熱炉中で均
熱された後、粗圧延，仕上圧延を経て、熱延板となる。

この際に、仕上温度を１０００℃以上に確保することに
より、熱延板の金属組織を、再結晶を促進させた組織に
変えることができ、これにより磁気特性を熱延板焼鈍材
差に向上させることが出来る。

なお、仕上温度の上限については、本発明の目的の点か
ら、特に限定する理由はないが、加熱炉操炉の観点から
約１１５０１：が上限であろう．これらの仕上温度を確
保した際にも、仕上圧延直後に水冷を施すと、未再結晶
組織である圧延組織が残シ易く、所定の目的を達成でき
ない．従って、仕上圧延温度なくとも再結晶促進に必要
な時間、即ち１秒以上を無注水で極力保温に努める必要
がある．この場合の無注水時間は、秒単位の極短時間で
十分再結晶促進の目的は達成できるが、酸洗性を問題と
する場合には、短時間で無注水を中止して、その後強制
冷却しながら巻取れば良い。即ち、本発明の一つの特徴
は、前述の自己焼鈍法の場合と異なシ、高温巻取すする
必要が全くないので、所定時間無注水後に強冷却して、
低温巻取りが可能となる点である。巻取温度は、７００
℃以下、好ましくは６５０℃以下であり、これてより酸
洗性の良好なホットコイルを得ることが出来るものであ
る。

この場合、無注水時間が７秒を超えると、その分だけ注
水時間が短縮され、７００℃以下で巻取ることが工業的
に困難となるものである。

第１図は、仕上温度及び保持時間（無注水時間）とりジ
ング発生の有無、磁性との関係の一例を示したものであ
る。本実験に供した素材の成分組成中の〔Ｓ〕は０．０
０１０％、〔Ｎ〕は０．００１５％で、１２８０℃に加
熱後に種々な仕上温度で熱延して、板厚２．５ｍとなし
、仕上圧延後に種々の無注水時間をとシ、その後水冷し
てコイルの巻取シ、所定の冷延工程を経て、板厚０．５
０ｍ＋の製品を得た結果である。

この第１図から、８１８クラスの場合、リジングの発生
を防止し、熱延板焼鈍材並（Ｂ５０で１．６９Ｔ゛以上
）の磁性を得る場合には、第１図の破線で囲む如く、仕
上温度を約１０００℃以上とし、且つ無注水時間を少な
くとも１秒以上取ればよい。

次に第２図の写真（ａ）は、上記実験において、仕上温
度９５０℃×無注水１秒（その後注水冷却、以下同じ）
の場合の熱延板組織の顕微鏡写真（Ｘ３０）を示し、写
真ｆｂ）は、仕上温度１０５０℃×無注水１．５秒間の
場合の写真（ａ）と同様な顕微鏡写真を示す。尚、写真
（ｃ）は、通常材の熱延板組織を示したものである。写
真（ａ）では、圧延組織が若干残っている。−万写真（
ｂ）では、十分な粒成長が見られ、本発明の効果が確認
出来る。

上記熱延条件を達成するために、スラブ加熱温度を高目
に、例えば、１２００℃以上に確保する必要があるが、
あくまでも付随的な条件である。

しかし、１３００℃以上で高温・長時間加熱すると、ス
ラブ結晶粒が粗大化し、それらの粗大粒が熱延板まで圧
延組織として残存しゃすくなシ、製品でリジングが発生
することになるため、仕上温度確保に必要な以上まで高
温・長時間加熱するのは、好ましくない。さらに、粗圧
延後の板厚および熱延板の板厚を厚目、例えば熱延板２
．５〜３．５日庫にするのも、好ましい方向であるが、
絶対的な条件ではない。

一方、仕上＠度を高目に確保する上で重要なことは、板
幅の温度ばらつきを極力低減させることである。圧延中
の冷却水の制御、圧延圧下スケノー−ルの改善、さらに
は、エツジ・ヒーターの如き設備で積極的に板幅端部を
加熱することも効果がある。

また、どうしても板幅端部の仕上温度低下が避けられな
い時には、巻取シ後、コイル端部を再結晶させるて十分
な条件で、短時間加熱することを採用しても良い。

本発明の方法は、従来のコイルの自己熱による自己焼鈍
ではないため疋、高温巻取りは全く不要であるが、無注
水で巻き取った後に、例えば水中に急冷しても効果は消
失しない。

第３図は、巻取温度と脱スケール性の関係を示したもの
である。巻取温度は７００℃以下、好ましくは６５０℃
以下である。

以下この発明の実施例について、説明する。

〔実施例〕

第１表に示す２種類の成分を含む溶鋼を、連続鋳造によ
シ、２５０ｍ厚のスラブとなした後、スラブ加熱し、第
２表に示す種々の条件で熱延を行い、６３０℃で巻取シ
、熱延板として、酸洗後、８０％の圧下率で冷延し、次
いで、８８０℃×１分の仕上焼鈍を行った。その結果を
第２辰に示す。

第２表からも明らか々如く、比較例１．２は、仕上温度
が低いため、リジングが発生し、また磁気特性も悪い。

比較例３では、リジングは発生しないが、磁性水準が劣
る。これに対して、本発明例１，２によれば、リジング
は発生せず、磁気特性が良好であり、従来例（熱延板焼
鈍材）並の磁気特性が得られている。

〔発明の効果〕

以上の如く本発明によれは、従来技術に見られた種々の
難点を伴うこと無く、熱延板焼鈍工程を省略することが
できるものであり、無方向性電磁鋼板の製造に大きく寄
与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱延仕上温度及び仕上直後の保持時間と、リ
ジング発生の有無、磁気特性との関係の一例を示すグラ
フ、第２図（ａ）　（ｂ）　（Ｃ）は、熱延板組織の金
属顕微鏡写真図（Ｘ３０）、第３図は、熱延巻取温度と
熱延板の脱スケール性の関係を示すグラフである。 第１図 原住木時間Ｃ秒） 第３図 巻取温度（°Ｃ〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔Ｃ〕０．０１％以下、１．８％≦（〔Ｓｉ〕＋２〔Ａ
   ｌ〕）≦５％、〔Ｓ〕０．００１５％以下、〔Ｎ〕０．
   ００２０％以下の無方向性電磁鋼スラブを熱間圧延する
   に際して、熱間仕上温度を少なくとも１０００℃以上と
   すると共に、熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、
   しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻取るこ
   とを特徴とする高級無方向性電磁鋼板の製造方法。