JP2002363646A - 脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 脱炭焼鈍を必要とせずに良好な磁気特性を有
する鏡面一方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％でC：0.005%以下、Si:2.5〜4.5
%、酸可溶性Al:0.020〜0.040%、N:0.0030〜0.010%、0.0
03%≦(S+0.405Se)≦0.014%、Mn:0.05〜0.14%を含有する
スラブを1280℃未満の温度域に加熱し、熱間圧延し、熱
延板焼鈍を施すかもしくは施さず85%以上の圧下率の最
終冷間圧延にて最終板厚とし、脱炭することなく一次再
結晶焼鈍を施し、次いでSiO2と反応しない成分を主体と
する焼鈍分離剤を塗布して一次再結晶仕上焼鈍を施す一
方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延における
仕上げ圧延の開始温度を975℃超とし、かつ仕上げ圧延
での最終スタンドにおける圧下率R2および該最終スタン
ドの一つ前のスタンドにおける圧下率R1を、0.3≦R1の
時は0.1<R2または0.3≦R2の時は0.1<R1、を満たすよう
にする。
する鏡面一方向性電磁鋼板の製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％でC：0.005%以下、Si:2.5〜4.5
%、酸可溶性Al:0.020〜0.040%、N:0.0030〜0.010%、0.0
03%≦(S+0.405Se)≦0.014%、Mn:0.05〜0.14%を含有する
スラブを1280℃未満の温度域に加熱し、熱間圧延し、熱
延板焼鈍を施すかもしくは施さず85%以上の圧下率の最
終冷間圧延にて最終板厚とし、脱炭することなく一次再
結晶焼鈍を施し、次いでSiO2と反応しない成分を主体と
する焼鈍分離剤を塗布して一次再結晶仕上焼鈍を施す一
方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延における
仕上げ圧延の開始温度を975℃超とし、かつ仕上げ圧延
での最終スタンドにおける圧下率R2および該最終スタン
ドの一つ前のスタンドにおける圧下率R1を、0.3≦R1の
時は0.1<R2または0.3≦R2の時は0.1<R1、を満たすよう
にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、変圧器等の鉄芯と
して使用され、特に鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製
造方法に関する。
して使用され、特に鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は、主として変圧器そ
の他の電気機器の鉄芯材料として使用され、磁性特性、
鉄損特性等の磁気特性に優れていることが要求される。
一方向性電磁鋼板は、最終仕上焼鈍工程において二次再
結晶をさせ、鋼板面に｛１１０｝面を、圧延方向に＜０
０１＞軸を有する、所謂、Ｇｏｓｓ組織を発達させるこ
とによって製造される。良好な磁気特性をもつ一方向性
電磁鋼板を得るためには、磁化容易軸である＜００１＞
軸を、圧延方向に高度に揃えることが必要である。
の他の電気機器の鉄芯材料として使用され、磁性特性、
鉄損特性等の磁気特性に優れていることが要求される。
一方向性電磁鋼板は、最終仕上焼鈍工程において二次再
結晶をさせ、鋼板面に｛１１０｝面を、圧延方向に＜０
０１＞軸を有する、所謂、Ｇｏｓｓ組織を発達させるこ
とによって製造される。良好な磁気特性をもつ一方向性
電磁鋼板を得るためには、磁化容易軸である＜００１＞
軸を、圧延方向に高度に揃えることが必要である。
【０００３】高い磁束密度を有する一方向性電磁鋼板の
製造技術の代表的なものとして、田口らによって特公昭
４０−１５６４４号公報に開示された技術、あるいは、
今中らによって特公昭５１−１３４６９号公報に開示さ
れた技術がある。前者においてはＡｌＮおよびＭｎＳを
インヒビターとして機能させ、後者においてはＭｎＳ、
ＭｎＳｅ、Ｓｂを主なインヒビターとして機能させてい
る。
製造技術の代表的なものとして、田口らによって特公昭
４０−１５６４４号公報に開示された技術、あるいは、
今中らによって特公昭５１−１３４６９号公報に開示さ
れた技術がある。前者においてはＡｌＮおよびＭｎＳを
インヒビターとして機能させ、後者においてはＭｎＳ、
ＭｎＳｅ、Ｓｂを主なインヒビターとして機能させてい
る。
【０００４】これらいずれの技術も、ＭｎＳをインヒビ
ターとして用いるが、二次再結晶時にインヒビターとし
て機能するのに必要な量のＭｎＳを完全に固溶させるた
めには、熱間圧延において、スラブを１４００℃程度の
高温に加熱しなければならない。このスラブ加熱温度
は、普通鋼スラブの加熱温度よりも２００℃以上も高
く、このことに起因して設備費やエネルギーコストが増
大し、また、品質面でも、鋼板端部の耳割れや、高温ス
ラブ加熱時の結晶粒粗大化に起因する線状二次再結晶不
良が発生しやすいという問題がある。
ターとして用いるが、二次再結晶時にインヒビターとし
て機能するのに必要な量のＭｎＳを完全に固溶させるた
めには、熱間圧延において、スラブを１４００℃程度の
高温に加熱しなければならない。このスラブ加熱温度
は、普通鋼スラブの加熱温度よりも２００℃以上も高
く、このことに起因して設備費やエネルギーコストが増
大し、また、品質面でも、鋼板端部の耳割れや、高温ス
ラブ加熱時の結晶粒粗大化に起因する線状二次再結晶不
良が発生しやすいという問題がある。
【０００５】以上のような技術に対し、特開昭５９−５
６５２２号公報において、Ｍｎを０．０８〜０．４５
％、Ｓを０．００７％以下とし、ＭｎＳをインヒビター
として用いないようにすることによって、低温スラブ加
熱を可能にする方向性珪素鋼板の製造方法が開示され
た。ところで、工業化された従来の一方向性電磁鋼板の
製造においては、前記のインヒビターを用いるいずれの
場合でも、製造過程で、炭素を０．０４質量％を超えて
含むことが必須であった。
６５２２号公報において、Ｍｎを０．０８〜０．４５
％、Ｓを０．００７％以下とし、ＭｎＳをインヒビター
として用いないようにすることによって、低温スラブ加
熱を可能にする方向性珪素鋼板の製造方法が開示され
た。ところで、工業化された従来の一方向性電磁鋼板の
製造においては、前記のインヒビターを用いるいずれの
場合でも、製造過程で、炭素を０．０４質量％を超えて
含むことが必須であった。
【０００６】ＣとともにＳｉを３〜４％程度を含有する
通常の方向性電磁鋼は、鋳造から熱延までの熱履歴の過
程でγ−α変態を生ずるが、この変態による組織の微細
化、均質化が、成品板の二次再結晶を安定して生成させ
る上に有効と考えられている。一方、製品においては、
非磁気時効性を確保するため、Ｃ量を０．００５０％以
下まで低下させる必要があることから、脱炭焼鈍が必須
であった。特に、後天的にインヒビターを形成させる低
温スラブ加熱を用いる一方向性電磁鋼板の製造では、一
次再結晶粒径を一定範囲に制御するために、焼鈍温度を
成分により変化させる必要があるが、この焼鈍温度につ
いては、脱炭および表層での酸化層の生成と併せて制御
せねばならず、実操業では大変な注意と監視を必要とす
る。
通常の方向性電磁鋼は、鋳造から熱延までの熱履歴の過
程でγ−α変態を生ずるが、この変態による組織の微細
化、均質化が、成品板の二次再結晶を安定して生成させ
る上に有効と考えられている。一方、製品においては、
非磁気時効性を確保するため、Ｃ量を０．００５０％以
下まで低下させる必要があることから、脱炭焼鈍が必須
であった。特に、後天的にインヒビターを形成させる低
温スラブ加熱を用いる一方向性電磁鋼板の製造では、一
次再結晶粒径を一定範囲に制御するために、焼鈍温度を
成分により変化させる必要があるが、この焼鈍温度につ
いては、脱炭および表層での酸化層の生成と併せて制御
せねばならず、実操業では大変な注意と監視を必要とす
る。
【０００７】脱炭焼鈍は、通常、湿潤含水素雰囲気で、
およそ８００〜９００℃で行う。このとき、同時に、鋼
中のＳｉが酸化して、表層にＳｉＯ2を形成する。これ
と焼鈍分離剤のＭｇＯとが反応して、フォルステライト
を主体とするグラス皮膜が形成される。このグラス皮膜
は、トランスとして鋼板を積層した際の相間抵抗の向上
に有効である。
およそ８００〜９００℃で行う。このとき、同時に、鋼
中のＳｉが酸化して、表層にＳｉＯ2を形成する。これ
と焼鈍分離剤のＭｇＯとが反応して、フォルステライト
を主体とするグラス皮膜が形成される。このグラス皮膜
は、トランスとして鋼板を積層した際の相間抵抗の向上
に有効である。
【０００８】一方、鋼板表面を何らかの方法で鏡面的に
平滑にすることで、磁気特性、特に、鉄損を大幅に低減
できることは良く知られている（例えばIEEE Transacti
onson Magnetics, vol. MAG-11, NO6, November 1975 P
1655、米国特許３７８５８８２号明細書など）。鏡面一
方向性電磁鋼板の製造方法としては、米国特許３７８５
８８２号明細書などに記載されているように、焼鈍分離
剤としてＳｉＯ2と反応しないアルミナを塗布する方法
や、特開平５−３１１２３７号公報に記載されているよ
うに、焼鈍分離スペーサーが水和水分を含まないよう、
静電塗布などを用いて塗布する方法が知られている。し
かしながら、これらの方法は、脱炭焼鈍を行う技術に基
づいているため、該方法においては、内部酸化層が生成
し、十分な磁気特性の向上が得られずにいた。
平滑にすることで、磁気特性、特に、鉄損を大幅に低減
できることは良く知られている（例えばIEEE Transacti
onson Magnetics, vol. MAG-11, NO6, November 1975 P
1655、米国特許３７８５８８２号明細書など）。鏡面一
方向性電磁鋼板の製造方法としては、米国特許３７８５
８８２号明細書などに記載されているように、焼鈍分離
剤としてＳｉＯ2と反応しないアルミナを塗布する方法
や、特開平５−３１１２３７号公報に記載されているよ
うに、焼鈍分離スペーサーが水和水分を含まないよう、
静電塗布などを用いて塗布する方法が知られている。し
かしながら、これらの方法は、脱炭焼鈍を行う技術に基
づいているため、該方法においては、内部酸化層が生成
し、十分な磁気特性の向上が得られずにいた。
【０００９】このような内部酸化層を生成させない鏡面
一方向性電磁鋼板の製造方法として、特開平７−１１８
７５０号公報では、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しな
い酸化度の雰囲気ガス中で行うことを開示している。ま
た、特開平１１−１０６８２７号公報では、さらに脱炭
焼鈍前における鋼板最表層のＳｉ濃度を低くしておくこ
とで、脱炭焼鈍中における酸化層の形成を抑制し、脱炭
性を向上させることを開示している。
一方向性電磁鋼板の製造方法として、特開平７−１１８
７５０号公報では、脱炭焼鈍をＦｅ系酸化物の形成しな
い酸化度の雰囲気ガス中で行うことを開示している。ま
た、特開平１１−１０６８２７号公報では、さらに脱炭
焼鈍前における鋼板最表層のＳｉ濃度を低くしておくこ
とで、脱炭焼鈍中における酸化層の形成を抑制し、脱炭
性を向上させることを開示している。
【００１０】しかしながら、これら開示の技術における
脱炭焼鈍方法には、精密な操業管理が必要で、安定して
満足のゆく鏡面状態を得るのは困難であった。また、特
開平８−３６４８号公報では、非水和性酸化物焼鈍分離
剤中のアルカリ金属を、仕上げ焼鈍前の鋼板の酸化物量
により求められる値より多く含有させることを開示して
いるが、この技術においても、満足のゆく結果は得られ
ていない。
脱炭焼鈍方法には、精密な操業管理が必要で、安定して
満足のゆく鏡面状態を得るのは困難であった。また、特
開平８−３６４８号公報では、非水和性酸化物焼鈍分離
剤中のアルカリ金属を、仕上げ焼鈍前の鋼板の酸化物量
により求められる値より多く含有させることを開示して
いるが、この技術においても、満足のゆく結果は得られ
ていない。
【００１１】また、特開平４−２５９３２９号公報で
は、脱炭焼鈍を行わず、焼鈍分離剤としてアルミナを塗
布して製造する、打ち抜き性が優れた方向性電磁鋼板の
製造方法が提案されている。この方法は、Ｍｎを１．０
〜３．０％と多量に含有することで、Ｃが少なくともγ
−α変態を起こさせることを目的とするものであるが、
仕上げ焼鈍温度を９００℃とするため、鉄損の低いもの
は得られない。
は、脱炭焼鈍を行わず、焼鈍分離剤としてアルミナを塗
布して製造する、打ち抜き性が優れた方向性電磁鋼板の
製造方法が提案されている。この方法は、Ｍｎを１．０
〜３．０％と多量に含有することで、Ｃが少なくともγ
−α変態を起こさせることを目的とするものであるが、
仕上げ焼鈍温度を９００℃とするため、鉄損の低いもの
は得られない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、低温スラブ
加熱を前提として、脱炭焼鈍の必要が無いほど溶鋼での
Ｃ含有量を減じて、磁気特性に優れた鏡面一方向性電磁
鋼板を安定して製造することができる方法を提供するこ
とを目的とする。
加熱を前提として、脱炭焼鈍の必要が無いほど溶鋼での
Ｃ含有量を減じて、磁気特性に優れた鏡面一方向性電磁
鋼板を安定して製造することができる方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは下記のとおりである。 （１）質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：２．５
〜４．５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２０〜０．０４０
％、Ｎ：０．００３０〜０．０１０％、０．００３％≦
（Ｓ＋０．４０５Ｓｅ）≦０．０１４％、Ｍｎ：０．０
５〜０．１４％、を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなるスラブを、１２８０℃未満の温度域に加熱
し、熱間圧延し、熱延板焼鈍を施すかもしくは施さず
に、８５％以上の圧下率を適用する最終冷間圧延によっ
て最終板厚とし、その後、脱炭することなく一次再結晶
焼鈍を施し、次いで、ＳｉＯ2と反応しない成分を主体
とする焼鈍分離剤を塗布して二次再結晶仕上焼鈍を施す
一方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延におけ
る仕上げ圧延の開始温度を９７５℃超とし、かつ、仕上
げ圧延での仕上げ最終スタンドにおける圧下率Ｒ２、お
よび、該最終スタンドの一つ前のスタンドにおける圧下
率Ｒ１を、以下の条件１もしくは条件２のどちらかを満
たすようにすることを特徴とする脱炭焼鈍を必要としな
い鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。
ろは下記のとおりである。 （１）質量％で、Ｃ：０．００５％以下、Ｓｉ：２．５
〜４．５％、酸可溶性Ａｌ：０．０２０〜０．０４０
％、Ｎ：０．００３０〜０．０１０％、０．００３％≦
（Ｓ＋０．４０５Ｓｅ）≦０．０１４％、Ｍｎ：０．０
５〜０．１４％、を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不
純物からなるスラブを、１２８０℃未満の温度域に加熱
し、熱間圧延し、熱延板焼鈍を施すかもしくは施さず
に、８５％以上の圧下率を適用する最終冷間圧延によっ
て最終板厚とし、その後、脱炭することなく一次再結晶
焼鈍を施し、次いで、ＳｉＯ2と反応しない成分を主体
とする焼鈍分離剤を塗布して二次再結晶仕上焼鈍を施す
一方向性電磁鋼板の製造方法において、熱間圧延におけ
る仕上げ圧延の開始温度を９７５℃超とし、かつ、仕上
げ圧延での仕上げ最終スタンドにおける圧下率Ｒ２、お
よび、該最終スタンドの一つ前のスタンドにおける圧下
率Ｒ１を、以下の条件１もしくは条件２のどちらかを満
たすようにすることを特徴とする脱炭焼鈍を必要としな
い鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１４】 ０．３≦Ｒ１ の時は ０．１＜Ｒ２ （条件１） ０．３≦Ｒ２ の時は ０．１＜Ｒ１ （条件２） ただし、 Ｒ１＝（ｔf2−ｔf1）／ｔf2 Ｒ２＝（ｔf1−ｔf）／ｔf1 ｔf：仕上げ厚み（ｍｍ） ｔf1：仕上げ最終スタンドの入り口厚み（ｍｍ） ｔf2：仕上げ最終スタンドの一つ前のスタンドの入り口
厚み（ｍｍ） （２）前記熱間圧延における仕上げ圧延での仕上げ最終
スタンドにおける圧下率Ｒ２、および、該最終スタンド
の一つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、いずれも、
０．３以上とすることを特徴とする（１）の脱炭焼鈍を
必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方
法。 （３）前記一次再結晶焼鈍後、二次再結晶仕上焼鈍を施
すまでの間に、走行するストリップの状態において、ア
ンモニアガスを用いて窒化処理を施すことを特徴とする
（１）もしくは（２）の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を
有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 （４）前記二次再結晶仕上焼鈍後の鋼板の全酸化物質量
が０．７ｇ／ｍ2未満であることを特徴とする（１）〜
（３）のいずれかの脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有す
る一方向性電磁鋼板の製造方法。 （５）前記一次再結晶焼鈍時、雰囲気の酸化度（ＰH2O
／ＰH2）を０．０１未満とし、焼鈍温度を８００〜９２
０℃、均熱時間を３０〜２００秒とすることを特徴とす
る（１）〜（４）のいずれかの脱炭焼鈍を必要としない
鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 （６）前記焼鈍分離剤として、主にアルミナを用いるこ
とを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの脱炭焼鈍を
必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方
法。 （７）前記焼鈍分離剤として、主に非活性ＭｇＯを用い
ることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの脱炭焼
鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造
方法。 （８）前記二次再結晶仕上焼鈍における昇温加熱時、８
００℃までの雰囲気の酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０
１未満とすることを特徴とする（１）〜（７）のいずれ
かの脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁
鋼板の製造方法。（９）前記二次再結晶仕上焼鈍におけ
る昇温加熱時の雰囲気を、Ｎ2、Ｈ2、および、不活性ガ
スの混合ガス雰囲気とし、かつ、Ｎ2を５０ｖｏｌ％以
上とすることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかの
脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板
の製造方法。
厚み（ｍｍ） （２）前記熱間圧延における仕上げ圧延での仕上げ最終
スタンドにおける圧下率Ｒ２、および、該最終スタンド
の一つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、いずれも、
０．３以上とすることを特徴とする（１）の脱炭焼鈍を
必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方
法。 （３）前記一次再結晶焼鈍後、二次再結晶仕上焼鈍を施
すまでの間に、走行するストリップの状態において、ア
ンモニアガスを用いて窒化処理を施すことを特徴とする
（１）もしくは（２）の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を
有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 （４）前記二次再結晶仕上焼鈍後の鋼板の全酸化物質量
が０．７ｇ／ｍ2未満であることを特徴とする（１）〜
（３）のいずれかの脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有す
る一方向性電磁鋼板の製造方法。 （５）前記一次再結晶焼鈍時、雰囲気の酸化度（ＰH2O
／ＰH2）を０．０１未満とし、焼鈍温度を８００〜９２
０℃、均熱時間を３０〜２００秒とすることを特徴とす
る（１）〜（４）のいずれかの脱炭焼鈍を必要としない
鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 （６）前記焼鈍分離剤として、主にアルミナを用いるこ
とを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの脱炭焼鈍を
必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方
法。 （７）前記焼鈍分離剤として、主に非活性ＭｇＯを用い
ることを特徴とする（１）〜（５）のいずれかの脱炭焼
鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造
方法。 （８）前記二次再結晶仕上焼鈍における昇温加熱時、８
００℃までの雰囲気の酸化度（ＰH2O／ＰH2）を０．０
１未満とすることを特徴とする（１）〜（７）のいずれ
かの脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁
鋼板の製造方法。（９）前記二次再結晶仕上焼鈍におけ
る昇温加熱時の雰囲気を、Ｎ2、Ｈ2、および、不活性ガ
スの混合ガス雰囲気とし、かつ、Ｎ2を５０ｖｏｌ％以
上とすることを特徴とする（１）〜（８）のいずれかの
脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板
の製造方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明者は、従来注目されていなかった、仕上熱間圧延
の後段の最終２パスにおける圧下率に着目し、この最終
２パスにおける圧下による歪現象を利用して、低温スラ
ブ加熱を前提とする圧下率８５％以上の最終強圧下冷間
圧延による製造プロセスによって製造される磁気特性に
優れた一方向性電磁鋼板を、脱炭焼鈍することなく安定
して製造する方法を確立すべく研究を重ね、本発明を完
成するに至った。
本発明者は、従来注目されていなかった、仕上熱間圧延
の後段の最終２パスにおける圧下率に着目し、この最終
２パスにおける圧下による歪現象を利用して、低温スラ
ブ加熱を前提とする圧下率８５％以上の最終強圧下冷間
圧延による製造プロセスによって製造される磁気特性に
優れた一方向性電磁鋼板を、脱炭焼鈍することなく安定
して製造する方法を確立すべく研究を重ね、本発明を完
成するに至った。
【００１６】本発明が対象とする一方向性電磁鋼板は、
従来用いられている製鋼法によって得られる溶鋼を、連
続鋳造して直接にスラブとするか、或は鋳型に注入し、
凝固させて鋼塊とし、これを分塊圧延してスラブとし、
次いで、熱間圧延して熱延板とし、必要に応じて焼鈍を
施した後、８５％超の圧下率を適用する１回の冷間圧延
工程或は８５％超の圧下率を適用する最終冷間圧延工程
を含む、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、その後、一次再結晶焼鈍、窒化、焼鈍分離
剤の塗布、最終仕上焼鈍を施すプロセスによって製造さ
れる。
従来用いられている製鋼法によって得られる溶鋼を、連
続鋳造して直接にスラブとするか、或は鋳型に注入し、
凝固させて鋼塊とし、これを分塊圧延してスラブとし、
次いで、熱間圧延して熱延板とし、必要に応じて焼鈍を
施した後、８５％超の圧下率を適用する１回の冷間圧延
工程或は８５％超の圧下率を適用する最終冷間圧延工程
を含む、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、その後、一次再結晶焼鈍、窒化、焼鈍分離
剤の塗布、最終仕上焼鈍を施すプロセスによって製造さ
れる。
【００１７】本発明者は、熱間圧延における仕上げ圧延
（以下、単に「仕上げ圧延」という）の最終２パス後の
材料の圧下率に注目して、種々の観点から広範囲にわた
って研究を進めた結果、仕上げ圧延の最終２パス後の材
料の歪み蓄積現象と製品の磁気特性が密接に関係してい
ることを知見した。以下に、熱延仕上げ最終スタンドと
その一つ前のスタンドにおける圧下率配分と磁気特性の
関係について、実験にもとづき詳細に説明する。
（以下、単に「仕上げ圧延」という）の最終２パス後の
材料の圧下率に注目して、種々の観点から広範囲にわた
って研究を進めた結果、仕上げ圧延の最終２パス後の材
料の歪み蓄積現象と製品の磁気特性が密接に関係してい
ることを知見した。以下に、熱延仕上げ最終スタンドと
その一つ前のスタンドにおける圧下率配分と磁気特性の
関係について、実験にもとづき詳細に説明する。
【００１８】Ｃ＝０．００３質量％、Ｓｉ＝３．１５〜
３．３５質量％、Ａｌ＝０．０２５〜０．０２７質量
％、Ｎ＝０．００７８〜０．００８３質量％を含有する
スラブを、１１５０℃でスラブ加熱後熱延し、熱延仕上
げ温度を１０００〜１０５０℃とし、仕上げ圧延の最終
パスの圧下率（Ｒ２）、及び、その１つ前のパスの圧下
率（Ｒ１）を、それぞれ種々変更して、様々な板厚の熱
延鋼板を得た。
３．３５質量％、Ａｌ＝０．０２５〜０．０２７質量
％、Ｎ＝０．００７８〜０．００８３質量％を含有する
スラブを、１１５０℃でスラブ加熱後熱延し、熱延仕上
げ温度を１０００〜１０５０℃とし、仕上げ圧延の最終
パスの圧下率（Ｒ２）、及び、その１つ前のパスの圧下
率（Ｒ１）を、それぞれ種々変更して、様々な板厚の熱
延鋼板を得た。
【００１９】それら熱延鋼板には、その後、１１２０℃
で３分間の熱延板焼鈍を施し、酸洗を行った後、２００
〜２５０℃の温間圧延で、最終冷間圧延率を９０％一定
として、圧延最終製品厚みを０．２２〜０．５０ｍｍと
した。その後、体積率でＮ2：Ｈ2＝４５：５５、露点＋
２０℃の非脱炭雰囲気中で、８２０〜８６０℃、９０秒
の一次再結晶焼鈍を施し、一次再結晶粒径を２１〜２４
μｍとした。
で３分間の熱延板焼鈍を施し、酸洗を行った後、２００
〜２５０℃の温間圧延で、最終冷間圧延率を９０％一定
として、圧延最終製品厚みを０．２２〜０．５０ｍｍと
した。その後、体積率でＮ2：Ｈ2＝４５：５５、露点＋
２０℃の非脱炭雰囲気中で、８２０〜８６０℃、９０秒
の一次再結晶焼鈍を施し、一次再結晶粒径を２１〜２４
μｍとした。
【００２０】その後、走行するストリップの状態におい
て、アンモニアを含む雰囲気を用いて、鋼中全Ｎが２０
０〜２２０ｐｐｍとなるように窒化処理を行った。その
後、アルミナを主体とする焼鈍分離剤を塗布して、１２
００℃まで、体積率でＮ2：Ｈ2＝２５：７５の雰囲気中
で、昇温速度１５℃／時間の二次再結晶焼鈍を行ない、
引き続き、Ｈ2：１００％の雰囲気中で、１２００℃×
３０時間の純化処理を行った。その後、燐酸アルミニウ
ムとクロム酸を主成分とする絶縁張力皮膜を焼付けて形
成した。
て、アンモニアを含む雰囲気を用いて、鋼中全Ｎが２０
０〜２２０ｐｐｍとなるように窒化処理を行った。その
後、アルミナを主体とする焼鈍分離剤を塗布して、１２
００℃まで、体積率でＮ2：Ｈ2＝２５：７５の雰囲気中
で、昇温速度１５℃／時間の二次再結晶焼鈍を行ない、
引き続き、Ｈ2：１００％の雰囲気中で、１２００℃×
３０時間の純化処理を行った。その後、燐酸アルミニウ
ムとクロム酸を主成分とする絶縁張力皮膜を焼付けて形
成した。
【００２１】その結果の磁気特性（磁束密度Ｂ
8（Ｔ））を図１に示す。図１から明らかなように、仕
上げ圧延の最終２パスのうち、少なくとも一方の圧下率
が０．３以上で、かつ、他方の圧下率が０．１以上の場
合には、Ｂ8は１．８４Ｔを超え、一方向性電磁鋼板の
規格を満たすことができる。さらに、最終２パスの圧下
率がともに０．３以上の場合には、Ｂ8が１．９０Ｔ以
上の高い磁束密度を有する製品が得られている。
8（Ｔ））を図１に示す。図１から明らかなように、仕
上げ圧延の最終２パスのうち、少なくとも一方の圧下率
が０．３以上で、かつ、他方の圧下率が０．１以上の場
合には、Ｂ8は１．８４Ｔを超え、一方向性電磁鋼板の
規格を満たすことができる。さらに、最終２パスの圧下
率がともに０．３以上の場合には、Ｂ8が１．９０Ｔ以
上の高い磁束密度を有する製品が得られている。
【００２２】また、同じ素材及び製法で、熱延仕上げ圧
延率を、Ｒ１＝Ｒ２＝０．３２とＲ１＝Ｒ２＝０．５の
２種類とし、冷間圧延率を種々変更した場合における磁
気特性（磁束密度Ｂ8（Ｔ））を、図２に示す。最終冷
間圧延率を８５％以上とすると、Ｂ8が１．９０Ｔ以上
の高い磁束密度を有する製品が得られている。本発明に
おいて、１．９０Ｔ以上の高い磁束密度を有する製品が
得られる学術的もしくは技術的理由については必ずしも
明らかではないが、本発明者は、次のように推察してい
る。
延率を、Ｒ１＝Ｒ２＝０．３２とＲ１＝Ｒ２＝０．５の
２種類とし、冷間圧延率を種々変更した場合における磁
気特性（磁束密度Ｂ8（Ｔ））を、図２に示す。最終冷
間圧延率を８５％以上とすると、Ｂ8が１．９０Ｔ以上
の高い磁束密度を有する製品が得られている。本発明に
おいて、１．９０Ｔ以上の高い磁束密度を有する製品が
得られる学術的もしくは技術的理由については必ずしも
明らかではないが、本発明者は、次のように推察してい
る。
【００２３】新井ら（Materials Science ForumVols.20
4-206(1996)pp.617-622）によると、冷間圧延率が９５
％になるとＧｏｓｓ方位からのずれが大きくなり磁束密
度は低下している。この場合は、Ｓ＝３．３％、Ｃ＝
０．０５％であり、熱延時にはγ相が存在する。一方、
岩永ら（Journal of Materials Engineering and Perfo
rmance Volume3(2) April 1994 p223）によると、９５
％の冷間圧延率でも良好な磁束密度が得られている。こ
の理由については、熱延板に相当する段階での集合組織
が通常と異なるため、高冷間圧延率で磁気特性が良好に
なると述べられている。
4-206(1996)pp.617-622）によると、冷間圧延率が９５
％になるとＧｏｓｓ方位からのずれが大きくなり磁束密
度は低下している。この場合は、Ｓ＝３．３％、Ｃ＝
０．０５％であり、熱延時にはγ相が存在する。一方、
岩永ら（Journal of Materials Engineering and Perfo
rmance Volume3(2) April 1994 p223）によると、９５
％の冷間圧延率でも良好な磁束密度が得られている。こ
の理由については、熱延板に相当する段階での集合組織
が通常と異なるため、高冷間圧延率で磁気特性が良好に
なると述べられている。
【００２４】本発明では、Ｃ含有量が少ないので、全工
程でγ相を有することはなくα単相である。故に、本発
明の場合は、岩永らの場合に対応していて、高冷間圧延
率で良好な磁気特性が得られると考えられる。このと
き、一次再結晶集合組織において、ＧｏｓｓのΣ９対応
方位が強くなるのである。α単相材では、熱延での終わ
りの方のスタンドにおける比較的高圧下率の圧延で歪み
が蓄積され、続く熱延板焼鈍で再結晶が各部位で起こ
り、冷間圧延前粒径が比較的小さくなるため、種々の方
位が存在することになり、続く高圧延率での冷間圧延で
適切な集合組織となると推定される。
程でγ相を有することはなくα単相である。故に、本発
明の場合は、岩永らの場合に対応していて、高冷間圧延
率で良好な磁気特性が得られると考えられる。このと
き、一次再結晶集合組織において、ＧｏｓｓのΣ９対応
方位が強くなるのである。α単相材では、熱延での終わ
りの方のスタンドにおける比較的高圧下率の圧延で歪み
が蓄積され、続く熱延板焼鈍で再結晶が各部位で起こ
り、冷間圧延前粒径が比較的小さくなるため、種々の方
位が存在することになり、続く高圧延率での冷間圧延で
適切な集合組織となると推定される。
【００２５】以下に、本発明の諸条件に係る限定理由を
説明する。まず、本発明に係る一方向性電磁鋼板の成分
組成について説明すると、次のとおりである。 Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下 Ｃが最終製品に０．００５％を超えて存在すると、所
謂、トランス等の電気機器に用いられている時に磁気時
効が起こり、機器特性が劣化するので、従来は、一方向
性電磁鋼板の製造の途中で脱炭焼鈍が必須である。しか
し、本発明では脱炭焼鈍を行わないので、Ｃを０．００
５ｍａｓｓ％以下とする。このＣ含有量が、本発明にお
ける大きな特徴の一つである。
説明する。まず、本発明に係る一方向性電磁鋼板の成分
組成について説明すると、次のとおりである。 Ｃ：０．００５ｍａｓｓ％以下 Ｃが最終製品に０．００５％を超えて存在すると、所
謂、トランス等の電気機器に用いられている時に磁気時
効が起こり、機器特性が劣化するので、従来は、一方向
性電磁鋼板の製造の途中で脱炭焼鈍が必須である。しか
し、本発明では脱炭焼鈍を行わないので、Ｃを０．００
５ｍａｓｓ％以下とする。このＣ含有量が、本発明にお
ける大きな特徴の一つである。
【００２６】Ｓｉ：２．５〜４．５ｍａｓｓ％ Ｓｉは、鋼板の比抵抗を高め、鉄損の低減に寄与する。
Ｓｉ含有量が、２．５ｍａｓｓ％未満では鉄損低減効果
が十分ではなく、また、純化と２次再結晶のため行われ
る高温での仕上げ焼鈍において、α−γ変態による結晶
方位のランダム化が生じ、十分な磁気特性が得られな
い。一方、Ｓｉ含有量が４．５ｍａｓｓ％を超えると、
冷間圧延性が損なわれ、製造が困難となる。したがっ
て、Ｓｉ含有量は、２．５〜４．５ｍａｓｓ％とする。
なお、好ましくは、３．０〜３．７ｍａｓｓ％である。
Ｓｉ含有量が、２．５ｍａｓｓ％未満では鉄損低減効果
が十分ではなく、また、純化と２次再結晶のため行われ
る高温での仕上げ焼鈍において、α−γ変態による結晶
方位のランダム化が生じ、十分な磁気特性が得られな
い。一方、Ｓｉ含有量が４．５ｍａｓｓ％を超えると、
冷間圧延性が損なわれ、製造が困難となる。したがっ
て、Ｓｉ含有量は、２．５〜４．５ｍａｓｓ％とする。
なお、好ましくは、３．０〜３．７ｍａｓｓ％である。
【００２７】Ｍｎ：０．０５〜０．１４ｍａｓｓ％ Ｍｎは不可避的に溶鋼に存在するものであるが、本発明
においては窒化処理をするので、Ｍｎは、インヒビター
元素として必須でない。しかし、Ｍｎは熱間脆性による
熱間圧延時の割れを防止するのに有効な元素であり、そ
の効果は０．０５ｍａｓｓ％未満では得られない。一
方、Ｍｎを０．１４ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱
延加熱時に、ＭｎＳ、ＭｎＳｅの固溶が不均一になり、
磁気特性の変動の要因となり品質が安定しない。したが
って、Ｍｎ含有量は、０．０５〜０．１４ｍａｓｓ％と
する。なお、好ましくは、０．０８〜０．１１ｍａｓｓ
％である。
においては窒化処理をするので、Ｍｎは、インヒビター
元素として必須でない。しかし、Ｍｎは熱間脆性による
熱間圧延時の割れを防止するのに有効な元素であり、そ
の効果は０．０５ｍａｓｓ％未満では得られない。一
方、Ｍｎを０．１４ｍａｓｓ％を超えて添加すると、熱
延加熱時に、ＭｎＳ、ＭｎＳｅの固溶が不均一になり、
磁気特性の変動の要因となり品質が安定しない。したが
って、Ｍｎ含有量は、０．０５〜０．１４ｍａｓｓ％と
する。なお、好ましくは、０．０８〜０．１１ｍａｓｓ
％である。
【００２８】酸可溶性Ａｌ：０．０２０〜０．０４０ｍ
ａｓｓ％ Ａｌは、ＡｌＮを形成してインヒビターとして作用する
元素である。Ａｌ含有量が、０．０２０ｍａｓｓ％未満
では抑制力の確保が十分ではなく、一方、０．０４０ｍ
ａｓｓ％を超えるとその効果が損なわれるので、酸可溶
性Ａｌの含有量は、０．０２０〜０．０４０ｍａｓｓ％
とする。なお、好ましい範囲は、０．０２４〜０．０３
０ｍａｓｓ％である。
ａｓｓ％ Ａｌは、ＡｌＮを形成してインヒビターとして作用する
元素である。Ａｌ含有量が、０．０２０ｍａｓｓ％未満
では抑制力の確保が十分ではなく、一方、０．０４０ｍ
ａｓｓ％を超えるとその効果が損なわれるので、酸可溶
性Ａｌの含有量は、０．０２０〜０．０４０ｍａｓｓ％
とする。なお、好ましい範囲は、０．０２４〜０．０３
０ｍａｓｓ％である。
【００２９】Ｎ：０．００３０〜０．０１０ｍａｓｓ％ Ｎは、ＡｌＮを形成してインヒビターとして作用する元
素である。本発明では、ＡｌＮを熱延加熱時にはほぼ完
全に析出させるので、Ｎ含有量は、Ａｌ含有量とのバラ
ンスで制限を受ける。Ｎ含有量が、０．００３０ｍａｓ
ｓ％未満では抑制力の確保が十分ではなく、二次再結晶
不良で磁気特性が劣化し、一方、０．０１０ｍａｓｓ％
を超えると、ブリスターなる欠陥（膨れ）が生じるの
で、Ｎ含有量は、０．００３０〜０．０１０ｍａｓｓ％
とする。好ましい範囲は、０．００６〜０．００８ｍａ
ｓｓ％である。
素である。本発明では、ＡｌＮを熱延加熱時にはほぼ完
全に析出させるので、Ｎ含有量は、Ａｌ含有量とのバラ
ンスで制限を受ける。Ｎ含有量が、０．００３０ｍａｓ
ｓ％未満では抑制力の確保が十分ではなく、二次再結晶
不良で磁気特性が劣化し、一方、０．０１０ｍａｓｓ％
を超えると、ブリスターなる欠陥（膨れ）が生じるの
で、Ｎ含有量は、０．００３０〜０．０１０ｍａｓｓ％
とする。好ましい範囲は、０．００６〜０．００８ｍａ
ｓｓ％である。
【００３０】ＳｅとＳ：０．００３ｍａｓｓ％≦Ｓ＋
０．４０５Ｓｅ≦０．０１４ｍａｓｓ％ 高温度での熱延加熱で析出物を完全固溶させることを前
提とする一方向性電磁鋼板の製造では、ＳとＳｅは、Ｍ
ｎＳとＭｎＳｅを形成してインヒビターとして作用する
有力な元素である。しかし、本発明は、１２８０℃以下
の比較的低温でのスラブ加熱であるので、両元素の含有
量は少ない方がよい。
０．４０５Ｓｅ≦０．０１４ｍａｓｓ％ 高温度での熱延加熱で析出物を完全固溶させることを前
提とする一方向性電磁鋼板の製造では、ＳとＳｅは、Ｍ
ｎＳとＭｎＳｅを形成してインヒビターとして作用する
有力な元素である。しかし、本発明は、１２８０℃以下
の比較的低温でのスラブ加熱であるので、両元素の含有
量は少ない方がよい。
【００３１】本発明では低温スラブ加熱であるため、鋳
造時の析出物分布がそのまま残存するので、Ｓｅ、Ｓの
含有量が多いと、熱延加熱時に温度不均一が生じ、その
結果、析出物の不均一性が発生して、二次再結晶後、磁
性変動（所謂、スキッドマーク）を生じることになる。
このため、ＳｅとＳは、「Ｓ＋０．４０５Ｓｅ」で規定
することとし、その上限を０．０１４％とする。また、
Ｓｅ、Ｓの含有量が少なすぎると、二次再結晶が不安定
になるので、「Ｓ＋０．４０５Ｓｅ」の下限を０．００
３％とする。
造時の析出物分布がそのまま残存するので、Ｓｅ、Ｓの
含有量が多いと、熱延加熱時に温度不均一が生じ、その
結果、析出物の不均一性が発生して、二次再結晶後、磁
性変動（所謂、スキッドマーク）を生じることになる。
このため、ＳｅとＳは、「Ｓ＋０．４０５Ｓｅ」で規定
することとし、その上限を０．０１４％とする。また、
Ｓｅ、Ｓの含有量が少なすぎると、二次再結晶が不安定
になるので、「Ｓ＋０．４０５Ｓｅ」の下限を０．００
３％とする。
【００３２】なお、本発明においては、インヒビター成
分として、上記した元素のほかに、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐ、Ｃ
ｒ、Ｃｕも有利に作用するので、それぞれ前記成分に併
せて含有させることもできる。これらの成分の好適な添
加範囲は、それぞれが、０．０２〜０．３％である。更
に、Ｎｉは０．０３〜０．３％、Ｍｏ、Ｃｄは０．００
５〜０．３％で効果がある。
分として、上記した元素のほかに、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｐ、Ｃ
ｒ、Ｃｕも有利に作用するので、それぞれ前記成分に併
せて含有させることもできる。これらの成分の好適な添
加範囲は、それぞれが、０．０２〜０．３％である。更
に、Ｎｉは０．０３〜０．３％、Ｍｏ、Ｃｄは０．００
５〜０．３％で効果がある。
【００３３】次に、本発明の製造工程について説明す
る。前記成分からなる溶鋼を連続鋳造により直接スラブ
とするか、或は鋳型に注入し、凝固させて鋼塊とし、こ
れを分塊圧延してスラブとした後、１２８０℃未満の温
度域に加熱しその後、熱間圧延を施す。また、近年普及
し始めている、鋳造厚みが３０〜７５ｍｍの、所謂、薄
スラブ鋳造を行い、粗圧延を省略して仕上げ圧延を行う
方法を用いてもよい。
る。前記成分からなる溶鋼を連続鋳造により直接スラブ
とするか、或は鋳型に注入し、凝固させて鋼塊とし、こ
れを分塊圧延してスラブとした後、１２８０℃未満の温
度域に加熱しその後、熱間圧延を施す。また、近年普及
し始めている、鋳造厚みが３０〜７５ｍｍの、所謂、薄
スラブ鋳造を行い、粗圧延を省略して仕上げ圧延を行う
方法を用いてもよい。
【００３４】この熱間圧延における仕上げ圧延の最終ス
タンドにおける圧下率Ｒ２、および、最終スタンドの一
つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、以下の条件のう
ちいずれかを満たすようにすることが、本発明の最大の
特徴である。 ０．３≦Ｒ１ の時は ０．１＜Ｒ２ （条件１） ０．３≦Ｒ２ の時は ０．１＜Ｒ１ （条件２） ただし、 Ｒ１＝（ｔf2−ｔf1）／ｔf2 Ｒ２＝（ｔf1−ｔf）／ｔf1 ｔf：仕上げ厚み（ｍｍ） ｔf1：仕上げ最終スタンドの入り口厚み（ｍｍ） ｔf2：仕上げ最終スタンドの一つ前のスタンドの入り口
厚み（ｍｍ） 以上の温度、圧下率条件を満たすようにすることで、Ｃ
を含有しなくても、良好な磁気特性を有する一方向性電
磁鋼板を製造することができる。
タンドにおける圧下率Ｒ２、および、最終スタンドの一
つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、以下の条件のう
ちいずれかを満たすようにすることが、本発明の最大の
特徴である。 ０．３≦Ｒ１ の時は ０．１＜Ｒ２ （条件１） ０．３≦Ｒ２ の時は ０．１＜Ｒ１ （条件２） ただし、 Ｒ１＝（ｔf2−ｔf1）／ｔf2 Ｒ２＝（ｔf1−ｔf）／ｔf1 ｔf：仕上げ厚み（ｍｍ） ｔf1：仕上げ最終スタンドの入り口厚み（ｍｍ） ｔf2：仕上げ最終スタンドの一つ前のスタンドの入り口
厚み（ｍｍ） 以上の温度、圧下率条件を満たすようにすることで、Ｃ
を含有しなくても、良好な磁気特性を有する一方向性電
磁鋼板を製造することができる。
【００３５】さらに、Ｒ１、Ｒ２がともに０．３以上で
あれば、より良好な磁気特性を得ることができる。圧下
率の上限は磁気特性の点からは特に規定しないが、通常
の熱間圧延設備の能力では、１パス当たりの圧下率の限
界は０．６位である。また、仕上げ圧延の開始温度は、
９７５℃超とする必要がある。９７５℃以下では、強圧
下による集合組織の改善効果がない。上記開始温度の上
限については特に規定しないが、本発明のスラブ加熱温
度は１２８０℃未満であるため、通常は１１５０℃以下
となる。
あれば、より良好な磁気特性を得ることができる。圧下
率の上限は磁気特性の点からは特に規定しないが、通常
の熱間圧延設備の能力では、１パス当たりの圧下率の限
界は０．６位である。また、仕上げ圧延の開始温度は、
９７５℃超とする必要がある。９７５℃以下では、強圧
下による集合組織の改善効果がない。上記開始温度の上
限については特に規定しないが、本発明のスラブ加熱温
度は１２８０℃未満であるため、通常は１１５０℃以下
となる。
【００３６】熱間圧延により１．５〜２０ｍｍの板厚と
した鋼板には、所望とする磁気特性に応じて、熱延板焼
鈍を施すかもしくは省略して、続いて、冷間圧延を施
す。このとき、最終冷間圧延の圧下率は８５％以上とす
る必要がある。この圧下率が８５％未満では、二次再結
晶が十分に進行せず、磁気特性が劣化する。圧下率の上
限は特に規定しないが、通常の冷間圧延機で圧下率を９
６％以上とするには、熱間圧延での仕上げ板厚を非常に
厚くしなければならないので、９６％以上の圧下率は、
現実的ではない。
した鋼板には、所望とする磁気特性に応じて、熱延板焼
鈍を施すかもしくは省略して、続いて、冷間圧延を施
す。このとき、最終冷間圧延の圧下率は８５％以上とす
る必要がある。この圧下率が８５％未満では、二次再結
晶が十分に進行せず、磁気特性が劣化する。圧下率の上
限は特に規定しないが、通常の冷間圧延機で圧下率を９
６％以上とするには、熱間圧延での仕上げ板厚を非常に
厚くしなければならないので、９６％以上の圧下率は、
現実的ではない。
【００３７】冷間圧延により０．１５〜０．５０ｍｍの
板厚とした鋼板には、続いて、一次再結晶焼鈍を施す。
このときの焼鈍温度は８００〜９２０℃とするのが好ま
しい。さらに、一次再結晶粒径を適正な範囲の粒径にす
るよう、焼鈍温度を適宜調整するのが好ましい。本発明
では脱炭焼鈍しないので、鋼板表面にＳｉＯ2が形成さ
れ難く、それにより、フォルステライトを主とするグラ
ス皮膜を有さない鏡面一方向性電磁鋼板を製造すること
ができる。しかしながら、一方向性電磁鋼板は成分とし
てＳｉを多く含むので、実際の工業生産での一次再結晶
焼鈍では、最低限のＳｉＯ2は形成され、グラス皮膜は
形成される。
板厚とした鋼板には、続いて、一次再結晶焼鈍を施す。
このときの焼鈍温度は８００〜９２０℃とするのが好ま
しい。さらに、一次再結晶粒径を適正な範囲の粒径にす
るよう、焼鈍温度を適宜調整するのが好ましい。本発明
では脱炭焼鈍しないので、鋼板表面にＳｉＯ2が形成さ
れ難く、それにより、フォルステライトを主とするグラ
ス皮膜を有さない鏡面一方向性電磁鋼板を製造すること
ができる。しかしながら、一方向性電磁鋼板は成分とし
てＳｉを多く含むので、実際の工業生産での一次再結晶
焼鈍では、最低限のＳｉＯ2は形成され、グラス皮膜は
形成される。
【００３８】したがって、更に安定して鏡面状態を形成
させるためには、鋼板表面のＳｉＯ 2と反応しない成分
からなる焼鈍分離剤を用いる必要がある。この目的のた
めには、様々な無機鉱物質を用いることが可能である
が、特に、取り扱いの容易さや経済性の点から、アルミ
ナを用いるのが好ましい。また、本発明では脱炭焼鈍し
ないため、一次再結晶焼鈍後にＳｉＯ2がほとんど形成
されないことから、非活性のＭｇＯを用いても鏡面状態
を得ることができる。
させるためには、鋼板表面のＳｉＯ 2と反応しない成分
からなる焼鈍分離剤を用いる必要がある。この目的のた
めには、様々な無機鉱物質を用いることが可能である
が、特に、取り扱いの容易さや経済性の点から、アルミ
ナを用いるのが好ましい。また、本発明では脱炭焼鈍し
ないため、一次再結晶焼鈍後にＳｉＯ2がほとんど形成
されないことから、非活性のＭｇＯを用いても鏡面状態
を得ることができる。
【００３９】さらに良好な鏡面状態を得るためには、
（ａ）一次再結晶焼鈍時の雰囲気、（ｂ）二次再結晶仕
上げ焼鈍での雰囲気調整、（ｃ）一次再結晶焼鈍もしく
は二次再結晶焼鈍後における酸化層の除去、などの手段
の１つ以上を用いることが好ましい。これらの手段によ
り、二次再結晶後の鋼板における全酸化物質量を０．７
ｇ／ｍ2未満となるようにする。
（ａ）一次再結晶焼鈍時の雰囲気、（ｂ）二次再結晶仕
上げ焼鈍での雰囲気調整、（ｃ）一次再結晶焼鈍もしく
は二次再結晶焼鈍後における酸化層の除去、などの手段
の１つ以上を用いることが好ましい。これらの手段によ
り、二次再結晶後の鋼板における全酸化物質量を０．７
ｇ／ｍ2未満となるようにする。
【００４０】（ａ）一次再結晶焼鈍においてＳｉＯ2の
形成を極力低減し、二次再結晶焼鈍後にグラス皮膜を鋼
板の全域で均一に形成させないためには、焼鈍雰囲気の
酸化度ＰH2O／ＰH2を０．０１未満とするのが望まし
い。 （ｂ）二次再結晶焼鈍での昇温加熱中、８００℃までの
焼鈍雰囲気の酸化度（ＰH2O／ＰH2）が０．０２未満で
あれば、二次再結晶焼鈍後にグラス皮膜を鋼板の全域で
均一に形成させないことが可能である。雰囲気の酸化度
の調整方法としては、Ｈ2の混合率を変える方法が好ま
しい。また、昇温加熱時の雰囲気を、Ｎ2、Ｈ2、及び、
不活性ガスの混合ガス雰囲気とし、かつ、Ｎ2を５０ｖ
ｏｌ％未満として焼鈍すると、グラス皮膜はほとんど形
成されない。
形成を極力低減し、二次再結晶焼鈍後にグラス皮膜を鋼
板の全域で均一に形成させないためには、焼鈍雰囲気の
酸化度ＰH2O／ＰH2を０．０１未満とするのが望まし
い。 （ｂ）二次再結晶焼鈍での昇温加熱中、８００℃までの
焼鈍雰囲気の酸化度（ＰH2O／ＰH2）が０．０２未満で
あれば、二次再結晶焼鈍後にグラス皮膜を鋼板の全域で
均一に形成させないことが可能である。雰囲気の酸化度
の調整方法としては、Ｈ2の混合率を変える方法が好ま
しい。また、昇温加熱時の雰囲気を、Ｎ2、Ｈ2、及び、
不活性ガスの混合ガス雰囲気とし、かつ、Ｎ2を５０ｖ
ｏｌ％未満として焼鈍すると、グラス皮膜はほとんど形
成されない。
【００４１】一次再結晶焼鈍後の鋼板には、インヒビタ
ー強化のため、窒化処理が施される。窒化増量が０．０
０５０％未満ではインヒビターの強化にほとんど寄与せ
ず、一方、０．０１５０％を超えるとグラス皮膜を破壊
する。それ故、窒化増量は、０．００５０〜０．０１５
０％に制限することが好ましい。窒化処理は、走行する
ストリップ状態でアンモニアガスを用いて行なうのが好
ましい。
ー強化のため、窒化処理が施される。窒化増量が０．０
０５０％未満ではインヒビターの強化にほとんど寄与せ
ず、一方、０．０１５０％を超えるとグラス皮膜を破壊
する。それ故、窒化増量は、０．００５０〜０．０１５
０％に制限することが好ましい。窒化処理は、走行する
ストリップ状態でアンモニアガスを用いて行なうのが好
ましい。
【００４２】また、一次再結晶焼鈍後、二次再結晶仕上
げ焼鈍までの間に焼鈍分離剤を塗布し、コイルの形に巻
き取る。塗布方法として、水スラリーにして塗布後乾燥
する方法や、静電塗布によるドライコートを用いること
ができる。また、アルミナ等を用いる場合で、鋼板への
付着力が十分でない場合は、有機または、無機の増粘剤
を混合してもよい。
げ焼鈍までの間に焼鈍分離剤を塗布し、コイルの形に巻
き取る。塗布方法として、水スラリーにして塗布後乾燥
する方法や、静電塗布によるドライコートを用いること
ができる。また、アルミナ等を用いる場合で、鋼板への
付着力が十分でない場合は、有機または、無機の増粘剤
を混合してもよい。
【００４３】コイルには、引き続き、二次再結晶仕上げ
焼鈍を施す。二次再結晶仕上げ焼鈍においては、１〜３
０℃／時の昇温速度で昇温する。このときの雰囲気は、
Ｎ2、Ｈ2、および、不活性ガスの混合ガス雰囲気である
が、本発明では、鋼板表面の酸化層がほとんどないの
で、インヒビターであるＡｌＮの早期分解を抑制し、良
好な磁気特性を得るために、雰囲気ガス中のＮ2を５０
ｖｏｌ％以上とするのが好ましい。
焼鈍を施す。二次再結晶仕上げ焼鈍においては、１〜３
０℃／時の昇温速度で昇温する。このときの雰囲気は、
Ｎ2、Ｈ2、および、不活性ガスの混合ガス雰囲気である
が、本発明では、鋼板表面の酸化層がほとんどないの
で、インヒビターであるＡｌＮの早期分解を抑制し、良
好な磁気特性を得るために、雰囲気ガス中のＮ2を５０
ｖｏｌ％以上とするのが好ましい。
【００４４】その後、１１００℃以上まで昇温した後、
Ｈ2１００％の雰囲気中で１０時間以上加熱し、鋼板に
純化処理を施す。二次再結晶後の鋼板は、焼鈍分離剤を
洗浄、除去した後、絶縁皮膜を焼き付けて、製品とす
る。絶縁皮膜としては、張力を付与できるものが、良好
な磁気特性を得る点から好ましく、コロイド状シリカと
燐酸を主体とするものや、アルミナ・ゾルとホウ酸を主
成分とするものを用いるのが好ましい。
Ｈ2１００％の雰囲気中で１０時間以上加熱し、鋼板に
純化処理を施す。二次再結晶後の鋼板は、焼鈍分離剤を
洗浄、除去した後、絶縁皮膜を焼き付けて、製品とす
る。絶縁皮膜としては、張力を付与できるものが、良好
な磁気特性を得る点から好ましく、コロイド状シリカと
燐酸を主体とするものや、アルミナ・ゾルとホウ酸を主
成分とするものを用いるのが好ましい。
【００４５】さらに磁気特性を向上させるために、公知
の磁区細分化処理を施してもよい。
の磁区細分化処理を施してもよい。
【００４６】
【実施例】以下、実施例について説明する。 （熱間圧延鋼帯の準備）質量％で、Ｃ：０．００３％、
Ｓｉ：３．２０％、Ｍｎ：０．１０％、Ｓ：０．００７
８％、酸可溶性Ａｌ：０．０２７％、Ｎ：０．００７５
％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる２
５２ｍｍ厚のスラブを、１１５０℃の温度に加熱した
後、まず粗圧延し、続いて、仕上げ熱間圧延を、入り口
温度１０２５〜１０５０℃で開始し、６つの仕上げスタ
ンドで、以下の板厚条件に従って３．８ｍｍと２．４ｍ
ｍの熱間圧延鋼帯を準備した。巻き取り温度は５３０〜
６００℃であった。
Ｓｉ：３．２０％、Ｍｎ：０．１０％、Ｓ：０．００７
８％、酸可溶性Ａｌ：０．０２７％、Ｎ：０．００７５
％を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなる２
５２ｍｍ厚のスラブを、１１５０℃の温度に加熱した
後、まず粗圧延し、続いて、仕上げ熱間圧延を、入り口
温度１０２５〜１０５０℃で開始し、６つの仕上げスタ
ンドで、以下の板厚条件に従って３．８ｍｍと２．４ｍ
ｍの熱間圧延鋼帯を準備した。巻き取り温度は５３０〜
６００℃であった。
【００４７】 （ａ）条件：９３→６５→５０→３０→１６．０→６．
７→３．８（ｍｍ） （ｂ）条件：８０→５５→３０→１５→ ５．５→４．
７→３．８（ｍｍ） （ｃ）条件：９３→６５→５０→２０→ ７．０→４．
２→２．４（ｍｍ） （ｄ）条件：８０→５５→３０→１５→ ３．４→２．
９→２．４（ｍｍ） （実施例１）この熱延板に、１１００℃に３０秒保持
し、９００℃に３０秒保持して急冷する熱延板焼鈍を施
し、次いで酸洗をし、その後、パス間の温度を１７５〜
２２５℃として冷間圧延し、０．２２ｍｍ、０．４０ｍ
ｍの板厚とした。
７→３．８（ｍｍ） （ｂ）条件：８０→５５→３０→１５→ ５．５→４．
７→３．８（ｍｍ） （ｃ）条件：９３→６５→５０→２０→ ７．０→４．
２→２．４（ｍｍ） （ｄ）条件：８０→５５→３０→１５→ ３．４→２．
９→２．４（ｍｍ） （実施例１）この熱延板に、１１００℃に３０秒保持
し、９００℃に３０秒保持して急冷する熱延板焼鈍を施
し、次いで酸洗をし、その後、パス間の温度を１７５〜
２２５℃として冷間圧延し、０．２２ｍｍ、０．４０ｍ
ｍの板厚とした。
【００４８】その後、８５５℃で９０秒の均熱の一次再
結晶焼鈍を、Ｎ2：２５％、Ｈ2：７５％、Ｄｐ＝０℃
（ＰH2O／ＰH2：０．００８１）の雰囲気ガス中で行っ
た。その後、走行するストリップ状態下でアンモニアガ
スで窒化し、２２０〜２５０ｐｐｍの窒素含有量とし
た。次いで、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
して、１２００℃まで、Ｎ2＝９０％、Ｈ2＝１０％雰囲
気中、５℃／時間の昇温速度で昇温する二次再結晶焼鈍
を施した。その後、Ｈ2＝１００％での１２００℃×３
０時間の純化処理を施し、次いで、平坦化処理で張力絶
縁皮膜を焼き付け、さらに、レーザー照射により磁区細
分化処理を施した後、磁気特性を測定した。この結果を
表１と表２に示す。
結晶焼鈍を、Ｎ2：２５％、Ｈ2：７５％、Ｄｐ＝０℃
（ＰH2O／ＰH2：０．００８１）の雰囲気ガス中で行っ
た。その後、走行するストリップ状態下でアンモニアガ
スで窒化し、２２０〜２５０ｐｐｍの窒素含有量とし
た。次いで、アルミナを主成分とする焼鈍分離剤を塗布
して、１２００℃まで、Ｎ2＝９０％、Ｈ2＝１０％雰囲
気中、５℃／時間の昇温速度で昇温する二次再結晶焼鈍
を施した。その後、Ｈ2＝１００％での１２００℃×３
０時間の純化処理を施し、次いで、平坦化処理で張力絶
縁皮膜を焼き付け、さらに、レーザー照射により磁区細
分化処理を施した後、磁気特性を測定した。この結果を
表１と表２に示す。
【００４９】
【表１】
【００５０】
【表２】
【００５１】表１及び表２から、本発明の熱間圧延にお
ける仕上げ圧延の圧下率Ｒ１及びＲ２が、ともに３０％
以上の場合には、いずれの板厚においても、良好な磁気
特性が得られているのに対し、上記圧下率Ｒ１及びＲ２
がいずれも３０％未満の比較例の場合には、磁気特性が
劣る結果となっていることが解る。
ける仕上げ圧延の圧下率Ｒ１及びＲ２が、ともに３０％
以上の場合には、いずれの板厚においても、良好な磁気
特性が得られているのに対し、上記圧下率Ｒ１及びＲ２
がいずれも３０％未満の比較例の場合には、磁気特性が
劣る結果となっていることが解る。
【００５２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、熱間圧延の仕上げ入り口温度、熱間圧延における最
終２パスの圧下率、及び、冷間圧延率を規定することに
より、脱炭することなく、低温スラブ加熱を前提とする
製造方法で、良好な磁気特性を安定して得ることができ
る。それ故、本発明は工業的効果が極めて大きいもので
ある。
は、熱間圧延の仕上げ入り口温度、熱間圧延における最
終２パスの圧下率、及び、冷間圧延率を規定することに
より、脱炭することなく、低温スラブ加熱を前提とする
製造方法で、良好な磁気特性を安定して得ることができ
る。それ故、本発明は工業的効果が極めて大きいもので
ある。
【図１】熱間圧延最終２パスの圧下率と磁気特性（磁束
密度Ｂ8（Ｔ））との関係を示すグラフである。
密度Ｂ8（Ｔ））との関係を示すグラフである。
【図２】冷間圧延の圧下率と磁気特性（磁束密度Ｂ
8（Ｔ））との関係を示すグラフである。
8（Ｔ））との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩康 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 村上 健一 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 Ｆターム(参考） 4K033 AA02 FA01 FA03 FA05 FA12 HA02 HA04 JA01 JA07 LA01 MA00 MA03 5E041 AA02 CA01 CA02 HB11 NN01
Claims (9)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｃ：０．００５％以下、 Ｓｉ：２．５〜４．５％、 酸可溶性Ａｌ：０．０２０〜０．０４０％、 Ｎ：０．００３０〜０．０１０％、 ０．００３％≦（Ｓ＋０．４０５Ｓｅ）≦０．０１４
％、 Ｍｎ：０．０５〜０．１４％、 を含有し、残部Ｆｅおよび不可避的不純物からなるスラ
ブを、１２８０℃未満の温度域に加熱し、熱間圧延し、
熱延板焼鈍を施すかもしくは施さずに、８５％以上の圧
下率を適用する最終冷間圧延によって最終板厚とし、そ
の後、脱炭することなく一次再結晶焼鈍を施し、次い
で、ＳｉＯ2と反応しない成分を主体とする焼鈍分離剤
を塗布して二次再結晶仕上焼鈍を施す一方向性電磁鋼板
の製造方法において、熱間圧延における仕上げ圧延の開
始温度を９７５℃超とし、かつ、仕上げ圧延での仕上げ
最終スタンドにおける圧下率Ｒ２、および、該最終スタ
ンドの一つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、以下の
条件１もしくは条件２のどちらかを満たすようにするこ
とを特徴とする脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一
方向性電磁鋼板の製造方法。 ０．３≦Ｒ１ の時は ０．１＜Ｒ２ （条件１） ０．３≦Ｒ２ の時は ０．１＜Ｒ１ （条件２） ただし、 Ｒ１＝（ｔf2−ｔf1）／ｔf2 Ｒ２＝（ｔf1−ｔf）／ｔf1 ｔf：仕上げ厚み（ｍｍ） ｔf1：仕上げ最終スタンドの入り口厚み（ｍｍ） ｔf2：仕上げ最終スタンドの一つ前のスタンドの入り口
厚み（ｍｍ） - 【請求項２】 前記熱間圧延における仕上げ圧延での仕
上げ最終スタンドにおける圧下率Ｒ２、および、該最終
スタンドの一つ前のスタンドにおける圧下率Ｒ１を、い
ずれも、０．３以上とすることを特徴とする請求項１に
記載の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電
磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 前記一次再結晶焼鈍後、二次再結晶仕上
焼鈍を施すまでの間に、走行するストリップの状態にお
いて、アンモニアガスを用いて窒化処理を施すことを特
徴とする請求項１もしくは２に記載の脱炭焼鈍を必要と
しない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項４】 前記二次再結晶仕上焼鈍後の鋼板の全酸
化物質量が０．７ｇ／ｍ2未満であることを特徴とする
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の脱炭焼鈍を必
要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項５】 前記一次再結晶焼鈍時、雰囲気の酸化度
（ＰH2O／ＰH2）を０．０１未満とし、焼鈍温度を８０
０〜９２０℃、均熱時間を３０〜２００秒とすることを
特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の脱
炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の
製造方法。 - 【請求項６】 前記焼鈍分離剤として、主にアルミナを
用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１
項に記載の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向
性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項７】 前記焼鈍分離剤として、主に非活性Ｍｇ
Ｏを用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれ
か１項に記載の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一
方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項８】 前記二次再結晶仕上焼鈍における昇温加
熱時、８００℃までの雰囲気の酸化度（ＰH2O／ＰH2）
を０．０１未満とすることを特徴とする請求項１ないし
７のいずれか１項に記載の脱炭焼鈍を必要としない鏡面
を有する一方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項９】 前記二次再結晶仕上焼鈍における昇温加
熱時の雰囲気を、Ｎ 2、Ｈ2、および、不活性ガスの混合
ガス雰囲気とし、かつ、Ｎ2を５０ｖｏｌ％以上とする
ことを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記
載の脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174725A JP2002363646A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001174725A JP2002363646A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002363646A true JP2002363646A (ja) | 2002-12-18 |
Family
ID=19015969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001174725A Withdrawn JP2002363646A (ja) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | 脱炭焼鈍を必要としない鏡面を有する一方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002363646A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101450853B1 (ko) | 2012-11-07 | 2014-10-14 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| WO2015045397A1 (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| WO2017111511A1 (ko) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| WO2020012666A1 (ja) | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001174725A patent/JP2002363646A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101450853B1 (ko) | 2012-11-07 | 2014-10-14 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| WO2015045397A1 (ja) * | 2013-09-26 | 2015-04-02 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| KR101756606B1 (ko) | 2013-09-26 | 2017-07-10 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 방향성 전기 강판의 제조 방법 |
| US9978489B2 (en) | 2013-09-26 | 2018-05-22 | Jfe Steel Corporation | Method of producing grain oriented electrical steel sheet |
| WO2017111511A1 (ko) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판 및 그 제조방법 |
| WO2020012666A1 (ja) | 2018-07-13 | 2020-01-16 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| KR20210018433A (ko) | 2018-07-13 | 2021-02-17 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 방향성 전자 강판 및 그의 제조 방법 |
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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