JPS63418A - 表面疵の少な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】 （産業上の利用分野） この発明は、無方向性電磁鋼板の製造方法に関し、とく
に鋼スラブの加熱方法に工夫を加えることによって製品
仮における表面疵の発生を効果的に防止しようとするも
のである。

（従来の技術） 無方向性電磁鋼板は、主に発電機や電動機などの電気機
器の鉄心として使用されるもので、基本的には鉄損値や
磁束密度等の磁気特性にすぐれていることが重要である
。

また鋼板製品の表面には、通常電気的絶縁被膜が施され
、積層して使用する場合に鋼板と銅板の層間を電気的に
絶縁し、過電流の１員失を低減する方策がとられている
。

しかしながら、この製品表面に疵があり、鋼板表面が平
滑でない場合には、商品価値が低下するのみならず、鉄
心組立時の締付けによって絶縁性が低下し、局所的に発
熱を起こし、電気機器の事故発生原因になる。また、製
品コイルから鉄心を打抜き積み高さ管理で自動的に積層
しているラインでは、占積率が著しく低下し、積層枚数
に異常をきたしてライン停止に至る場合もある。従って
鉄心製造業者は極度に注意をはらっており、表面疵のな
い製品を造ることが電磁鋼板の重要な要素の一つになっ
ている。

無方向性電磁鋼板は、公知の方法で造られたスラブを、
加熱または保温均熱処理したのち、熱間圧延を施して得
た熱延板を素材として製造されている。このスラブ加熱
に当っては、熱間圧延時の形状、効率、材質等を勘案し
て、１０００’Ｃ以上通常は１２００°Ｃ程度の高温に
て加熱均熱化が施される。

ところでかかる加熱処理に際しては、主にプソンヤ一式
の加熱炉が用いられていることから炉内移ｔＪＪ時に裏
面すり疵が発生したり、加熱の際に発生する多量のスケ
ールが加熱炉の摸業性を…うばかりでなく、粒界酸化に
伴う表面欠陥が発生するという問題を含んでいた。

かかる問題の解決策として、加熱の機構および雰囲気を
変える方法あるいは酸化防止剤を塗布する方法など従来
から種々の方法が提案されている。

たとえばスラブ裏面すり疵対策としては、特公昭５４−
４００５４号公報において、スキッド上を摺動せずに移
動する方式のウオーキングビーム式加熱炉が提案されて
いる。

また特開昭５７−２８２９号公報ではスラブ表面に炭化
物、酸化物、硫化物等の粉末を塗布して表面を保護する
方法が提案されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら上掲の特公昭５４−４００５４号公報に開
示のウオーキングビーム式加熱炉は、すり疵の防止に関
しては有効であるものの、表面スケールに起因した表面
疵に対する防止効果は十分と１よいい難かった。

また特開昭５７−２８２９号公報に開示の方法では、作
業性が低下するのみならず、スラブの酸化抑制が不十分
なことやそれ自身の除去性が悪いところに問題を残して
いた。

そこで発明者らは、上記の問題を解決すべく鋭意研究を
重ねた結果、従来のガス燃焼型の加熱炉と雰囲気制御コ
■ができる誘導加熱炉とを併用すれば、経済的にスラブ
加熱が達成できるだけでなく、高温域でのスケール発生
が効果的に抑制され、もって従来懸念された表面疵の発
生やそれに伴う占積率および層間抵抗の低下が有利に解
決され、品質および歩留り向上の点で極めて有効である
ことを究明した。

なお、スラブ加熱に誘導加熱を適用する方法自体はこれ
までにも、いくつか報告されていて、例えば、特公昭４
４−１５０４７号公報や特公昭５２−４７１７９号公報
などがあり、前者はガス加熱炉との複合加熱における最
適エネルギー制御に関したものであり、後者は誘４１加
熱におけるスラブ端部の温度低下を防止する方法である
。この他にもスラブ誘導加熱炉の設備に関するものもい
（つか知られている。

しかしながら従来、誘導加熱を無方向性電磁鋼のスラブ
加熱に適用したものとしては、見あたらない。

無方向性電磁鋼スラブに対し、上記の如き種々のトラブ
ルを発生させずに効果的にスラブを加熱することができ
、ひいては品質が良好な無方向性電磁綱板を歩留りよく
製造することができる方法を提案することが、この発明
の目的である。

（問題点を解決するための手段） すなわちこの発明は、 Ｃ：　０．０２−ｔＸ　　（以下単に％で示す）以下、
Ｓｉ　：　３．５％以下、 Ｍｎ　：　０．１〜１．０％、 Ａｌ　：　１．０％以下および Ｓ：０，０２％以下 を含有する組成になる鋼スラブを、加熱処理したのち、
熱間圧延を施し、ついで１回または中間焼なましを挟む
２回の冷間圧延を施して最終板厚の冷延Ｅ＋＆とし、し
かるのち仕上げ焼なましを施す一連の工程からなる無方
向性電磁柵板の製造方法において、 該綱スラブを加熱処理するに際し、まずガス燃焼型のス
ラブ加熱炉で鋼スラブの中心温度が８００〜１０００℃
に達するまで加熱し、ついでスラブ中心温度が８００℃
を下回らない間に該綱スラブをスラブ誘導加熱炉に装入
して、０２含有量が１％以下の雰囲気中においてスラブ
中心温度が１０５０−１２５０℃に達するまで加熱する
ことを特徴とする表面疵の少ない無方向性電磁鋼板の製
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、鋼スラブ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：　０．０２％以下 Ｃは、０．０２２より多いと磁気特性が劣化するので、
０．０２％以下の範囲に限定した。

Ｓｉ　：　３．５％以下 Ｓｉは、電気抵抗を高め、鉄損値を低（する効果がある
ので、目標とする鉄を負値（グレード）に応じて添加さ
れるが、添加量があまりに増えると跪くなって冷間圧延
ができなくなるので、Ｓｉは３．５′を以下にする必要
がある。

門ｎ：０．１　〜１．０χ Ｍｎは、熱間圧延時の割れを防止するのに有効に寄与す
る元素であるが、０．１χより少ないと上記の割れ防止
効果に乏しく、一方１．０χより多いと磁気特性が劣化
するので、Ｍｎ含を量は０．１〜１．０χの範囲に限定
した。

Ａｌ　：　１．０％以下 ＡＩは、磁気特性の向上に有効に寄与する元素であるが
、１．０χより多いと割れ易くなるので、Ａ１は１．０
％以下にする必要がある。

Ｓ　：　０．０２％以下 Ｓは、結晶粒の成長を阻害して磁気特性を劣化させるの
で極力低減させることが望ましいが、０．０２％以下の
範囲で許容できる。

以上基本成分について説明したが、その他磁気特性改善
成分としてＳｂ、　ＳｎおよびＲＥＭなどをそれぞれＳ
ｂ　：　０．００５〜０．０５０χ、Ｓｎ　：　０．０
２〜０．４：、　ＲＥＭ：　ｏ、ｏｏｓ〜０．０５χの
範囲で含有させることもできる。

さて上記の好適成分に調整した鋼スラブは、まず従来型
のガス燃焼型スラブ加熱炉で加熱されるが、このとき、
スラブ中心温度が８００−１０００℃に達するまで加熱
し、ついで炉から抽出してスラブ中心温度が８００℃を
下まわらない間にスラブ誘導加熱炉に装入し、スラブ中
心温度が１０５０°Ｃ以上、１２５０℃以下の範囲に加
熱すると共に、炉内ガス雰囲気中の酸素濃度を１ｚ以下
に維持することがこの発明の重要な特徴である。

予備加熱にあたるガス燃焼型スラブ加熱炉でのスラブ中
心温度を８００〜１０００℃の範囲としたのは、８００
℃以下では誘導加熱炉で必要な温度まで高めるのに長時
間を要し、エネルギーコストが高くなるからであり、一
方上限の１０００°Ｃ規制はこれ以上高くするとガス燃
焼炉内でのスケール発生が急激に進行するようになるか
らである。

誘導加熱炉装入時のスラブ中心温度を８００℃以上とし
たのは、同禄にエネルギーコストの面からである。また
誘導加熱炉でのスラブ加熱におけるスラブ中心温度の適
正範囲を１０５０−１２５０℃の範囲に限定したのは次
の理由による。すなわち上記の温度範囲内にスラブを加
熱するのは、種々のスラブサイズから経済的に熱延板と
するためであるが、処理温度が下限に満たないと経済的
な熱延板の製造が困難となり、一方、スラブ加熱温度が
上限を超えると＾ＩＮやＭｎＳが溶体化し、熱延時に微
細に析出して冷延、焼鈍工程での粒成長を阻害して磁気
特性の急激な劣化を招（からである。

さらに誘導加熱処理において、処理雰囲気中の０□温度
を１ｚ以下の範囲に限定したのは、雰囲気中の０□量が
１χを超えると加熱時におけるスラブ表面酸化物の生成
量が著しく増大し、ひいては製品仮における表面疵の発
生を充分に防止できなくなるからである。

第１図に、Ｃ０，００３χ、Ｓｉ３．１５！　、Ｍｎ０
．１９：　、八１０．５９χおよびＳｏ、００２Ｘを含
有する組成になる鋼スラブを、ガス燃焼型スラブ加熱炉
でスラブ中心温度が９００℃になるまで加熱した後、ス
ラブ３ｉ　ＬＸ加熱炉に移し、この炉内０２量を種々に
変化させた雰囲気中において１０〜５０分間加熱して中
心温度が図に示されている温度に達してから１０分保持
した後に抽出したときの、スラブ表面酸化減量に及ぼす
雰囲気中のＯ！量の影響について調べた結果を示す。

また第２図には、抽出した加・熱スラブそれぞれに熱間
圧延を施して２すＯｍｍの熱延コイルとし、ついで公知
の冷延２回法で０．３５ｍｎ１の製品厚に仕上げた冷延
鋼板につき、２０ｍを１ブロツクとして疵が発生したブ
ロック数の割合を加熱中の雰囲気中Ｏｔ量との関係で示
す。

第１図および第２図に示したとおり、加熱雰囲気中のｏ
ｚｆｆｉを１％以下に抑えることによって加熱中におけ
る酸化Ｍｌを著しく低減することができると共、に表面
疵の発生′率を０．５％以下に低減でき安定して表面疵
の少ない製品が得られることがわかる。

（実施例） 寒侮■よ Ｃ０，００４χ、Ｓｉ３．２５χ、ＭｎＯ，１８％　、
＾１０．３５χおよびＳｏ、００３χを含有する組成に
なる厚さ２３０　ｓ＊の連鋳スラブを、スラブ厚みの中
心部に熱電対を挿入して測温できるように・して、ガス
燃焼式ウオーキングビーム型のスラブ加熱炉に装入して
スラブ中心温度が９００℃に達するまで加熱した後、直
ち゛に雰囲気中０□量０．５χのスラブ誘導加熱炉に移
してからスラブ中心温度が１２００℃になるまで昇温し
、１０分保持してから熱間圧延を施して２．Ｏｌ−厚の
熱延鋼板に仕上げた。

一方、同一チャージのスラブを従来法のガス燃焼式ウオ
ーキングビーム型のスラブ加熱炉にて１２００℃に加熱
した後、熱間圧延により２．０龍厚の熱延鋼板とした。

次いで各熱延鋼板を酸洗にてスケールを除去した後、０
．９０ｍｍの中間厚となし、９００℃、１．５分の中間
焼きなましを施してから、２回目の冷間圧延を施して０
．３５ｍｍの製品板厚に仕上げた後、９５０℃、２分間
の仕上げ焼なましを施した。なおこの仕上げ焼なましに
おいては、絶縁被膜の被成処理も併せて行った。

かくして得られた最終製品板の疵発生率、層間抵抗およ
び磁気特性について調べた結果を表１に示す。

表１ 同表に示した成績から明らかなように、この発明に従っ
て得られた無方向性電磁鋼板は、従来材に比較して表面
に疵が少な（、また層間抵抗も高かった０ 実施例２ Ｃ０，００３χ、Ｓｉ２．８５Ｚ　、Ｍｎ０．１８！　
、　ＡＩｏ、３１５χおよびＳｏ、００３χを含存する
組成になる厚さ２３（１ｍｍの鋼スラブを、実施例１と
同様にガス燃焼式ウォ゛−キングビーム型のスラブ加熱
炉と誘導加熱炉とで加熱処理した後、熱延にて２．０ｍ
ｍ厚の熱延鋼板に°仕上げた。ついで該熱延鋼板に、９
００℃、２分間“の熱延仮焼なましを施した後、酸洗処
理し、１回の冷間圧延で０．５０＋ｕの製品板厚とした
のち、９５０″Ｃ１３分間の仕上焼なましと絶縁被膜被
成処理を施した。

かくして得られた無方向性電磁鋼コイルの２０ｍを１ブ
ロツクとし、疵が発生したブロック数の割合とコイル長
手方向３ケ所の磁気特性を測定した。

その結果、表面疵発生率は０．１％　、またＬｓｚｓ。

：２．９５±０．０３（Ｗ／にｇ）、Ｂｓｏ：１．６８
±０．０１（Ｔ）と表面の平滑性の高い無方向性電磁鋼
板が得られた。

実施例３ Ｃ０，００５Ｘ、、ＳｉＯ，２０Ｘ　、　Ｍｎ０．１５
Ｘ　、Ｓｏ、００５ＸおよびＡＩｏ、００４χを含む組
成になる厚さ２３０　鰭の鋼スラブを、実施例１と同様
にガス燃焼式ウオーキングビーム式加熱炉と誘導加熱炉
とで加熱処理した後、熱延にて２．３ｍｍ厚の熱延鋼板
に仕上げた。ついで該熱延鋼板を酸洗でスケールを除去
した後、１回の冷間圧延で０．５０ｍｍの製品板厚とし
たのち、８００°Ｃ１２分間の仕上げ焼なましと絶縁被
膜被成処理を施した。

かくして得られた無方向性電磁瑠コイルの磁気特性を長
手方向３ケ所で、又２０ｍ長さを１ブロツクとした表面
疵のブロック比の発生割合を測定した。

その結果、鋼板の表面疵発生率は０．１χ、またＷＩＳ
／Ｓ。は５．６９±０．０５（讐／ｋｇ）、Ｂ、。は１
．７８±０．０１（Ｔ）であった。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、無方向性電磁鋼板の製造に
当り、従来懸念された発面疵発生のおそれなしに、磁気
特性に優れた製品を良好な歩留りのちとに得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、スラブ誘４加熱炉における雰囲気中の０２が
スラブ酸化減量に及ぼす影響を示したグラブ、 第２図は、鋼スラブの加熱時における雰囲気中の０２量
と製品板における疵発生率との関係を示したグラフであ
る。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｃ：０．０２ｗｔ％以下、 Ｓｉ：３．５ｗｔ％以下、 Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％、 Ａｌ：１．０ｗｔ％以下および Ｓ：０．０２ｗｔ％以下 を含有する組成になる鋼スラブを、加熱処理したのち、
   熱間圧延を施し、ついで１回または中間焼なましを挟む
   ２回の冷間圧延を施して最終板厚の冷延銅板とし、しか
   るのち仕上げ焼なましを施す一連の工程からなる無方向
   性電磁鋼板の製造方法において、 該銅スラブを加熱処理するに際し、まずガス燃焼型のス
   ラブ加熱炉で鋼スラブの中心温度が８００〜１０００℃
   に達するまで加熱し、ついでスラブ中心温度が８００℃
   を下回らない間に該鋼スラブをスラブ誘導加熱炉に装入
   して、Ｏ＿２含有量が１％以下の雰囲気中においてスラ
   ブ中心温度が１０５０〜１２５０℃に達するまで加熱す
   ることを特徴とする表面疵の少ない無方向性電磁鋼板の
   製造方法。