JP2516441B2 - 耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
近年の製鋼脱ガス技術の進歩により、溶鋼段階で鋼中
炭素を50ppm以下まで低減させることが可能になり、こ
うした極低炭素鋼が各種鉄鋼製品の基本素材となりつつ
ある。
炭素を50ppm以下まで低減させることが可能になり、こ
うした極低炭素鋼が各種鉄鋼製品の基本素材となりつつ
ある。
特に無方向性電磁鋼板の製造分野においては、従来、
熱延鋼板あるいは冷延鋼板の段階で脱炭焼鈍が行われて
いたのに対し、製鋼段階で炭素を50ppm以下(好ましく
は30ppm以下)まで低減することが一般化している。こ
れは、電磁鋼板に対する最も重要な品質特性として、磁
気時効があげられ、その主因となる鋼中残留固溶炭素の
低減が不可欠なためである。
熱延鋼板あるいは冷延鋼板の段階で脱炭焼鈍が行われて
いたのに対し、製鋼段階で炭素を50ppm以下(好ましく
は30ppm以下)まで低減することが一般化している。こ
れは、電磁鋼板に対する最も重要な品質特性として、磁
気時効があげられ、その主因となる鋼中残留固溶炭素の
低減が不可欠なためである。
しかし、製鋼脱炭を行った電磁鋼板は、スラブ組織の
粗粒化とともに、熱間圧延時の動的回復、再結晶が緩慢
となり、一般に{100}〈011〉を主方位とするストリー
ク状フェライト組織が発達し易い。このようなストリー
ク状フェライト組織が発生すると、冷間圧延時における
リジング発生の原因となるばかりでなく、熱延巻取り時
に十分なフェライトの再結晶が進行せず、十分な磁束密
度が得られない。こうした傾向は、今日の主要プロセス
である連続鋳造、連続熱間圧延においてより顕著にな
る。
粗粒化とともに、熱間圧延時の動的回復、再結晶が緩慢
となり、一般に{100}〈011〉を主方位とするストリー
ク状フェライト組織が発達し易い。このようなストリー
ク状フェライト組織が発生すると、冷間圧延時における
リジング発生の原因となるばかりでなく、熱延巻取り時
に十分なフェライトの再結晶が進行せず、十分な磁束密
度が得られない。こうした傾向は、今日の主要プロセス
である連続鋳造、連続熱間圧延においてより顕著にな
る。
こうした問題を解決するため、鋼中のSi、Al量に対し
て、 の範囲で炭素を含有させる方法(特公昭48−49617
号)、低温鋳造によるスラブ凝固組織の細粒化(特公昭
49−39526号)、連続鋳造スラブに分塊圧延相当の圧
延、再加熱を付加することにより凝固組織を再結晶させ
る方法(特公昭49−38813号)などが開示されている
が、その効果は十分なものとは言い難い。また、高Si化
に伴って一般的に実施される熱延鋼板の焼鈍処理によ
り、リジングはある程度改善されることが知られてい
る。熱延板の焼鈍によりリジングを改善する方法として
は、例えば特公昭55−34675号等が開示されている。し
かし、極低C化により発達したストリーク状組織は、
{100}〈011〉の主方位を維持したまま再結晶する傾向
にあり、熱延板焼鈍を実施しても完全にはリジングを防
止することはできない。
て、 の範囲で炭素を含有させる方法(特公昭48−49617
号)、低温鋳造によるスラブ凝固組織の細粒化(特公昭
49−39526号)、連続鋳造スラブに分塊圧延相当の圧
延、再加熱を付加することにより凝固組織を再結晶させ
る方法(特公昭49−38813号)などが開示されている
が、その効果は十分なものとは言い難い。また、高Si化
に伴って一般的に実施される熱延鋼板の焼鈍処理によ
り、リジングはある程度改善されることが知られてい
る。熱延板の焼鈍によりリジングを改善する方法として
は、例えば特公昭55−34675号等が開示されている。し
かし、極低C化により発達したストリーク状組織は、
{100}〈011〉の主方位を維持したまま再結晶する傾向
にあり、熱延板焼鈍を実施しても完全にはリジングを防
止することはできない。
本発明は、以上のような従来の問題に鑑み、ストリー
ク状組織が発達する熱間圧延時における素材の変形様式
を根本から変えることを狙いとして、縦溝を有するロー
ルで熱間圧延を行うことをその骨子とするものである。
ク状組織が発達する熱間圧延時における素材の変形様式
を根本から変えることを狙いとして、縦溝を有するロー
ルで熱間圧延を行うことをその骨子とするものである。
溝付きロールによる圧延技術に関しては、従来、二方
向性電磁鋼板の製造を目的として冷間圧延に対して検討
された例がある。その基本技術は、特公昭54−10922
号、特公昭53−30098号、特開昭50−140317号、特開昭5
1−6123号、特開昭51−110419号に開示されているが、
これらはいずれも(100)立方集合組織の形成を狙いと
したものである。
向性電磁鋼板の製造を目的として冷間圧延に対して検討
された例がある。その基本技術は、特公昭54−10922
号、特公昭53−30098号、特開昭50−140317号、特開昭5
1−6123号、特開昭51−110419号に開示されているが、
これらはいずれも(100)立方集合組織の形成を狙いと
したものである。
従って、熱間圧延段階での溝ロール圧延に関しては、
冷間圧延素材として検討された例はなく、まして無方向
性電磁鋼板の製造プロセスとして開示された技術はな
い。
冷間圧延素材として検討された例はなく、まして無方向
性電磁鋼板の製造プロセスとして開示された技術はな
い。
本発明は、熱間圧延段階で縦溝付きロールにより圧延
を行うことにより、極低炭素ケイ素鋼において問題とな
る熱間圧延時のストリーク状フェライト組織の発達を抑
制すると同時に、通常のフラット圧延における平面歪状
態での変形に対し、ストリップ幅方向への変形を有効に
与えることにより、熱延板の再結晶集合組織を制御し、
これによって磁束密度の改善をも図ろうとするものであ
る。
を行うことにより、極低炭素ケイ素鋼において問題とな
る熱間圧延時のストリーク状フェライト組織の発達を抑
制すると同時に、通常のフラット圧延における平面歪状
態での変形に対し、ストリップ幅方向への変形を有効に
与えることにより、熱延板の再結晶集合組織を制御し、
これによって磁束密度の改善をも図ろうとするものであ
る。
このような本発明の特徴は、重量%で、C≦0.004
%、Si:1.0〜7.0%、Mn:0.1〜1.0%、P≦0.06%、S≦
0.005%、Al:0.1〜1.0%、N≦0.005%、残部Feおよび
不可避的不純物からなる連続鋳造スラブを、直接または
加熱炉にて再加熱後、熱間圧延し、該熱間圧延の仕上圧
延工程においては、最終スタンドを含まない1スタンド
以上の圧延機列において、ロール面周方向にロール周方
向とのなす角度が5°以下の縦溝を有し且つこの縦溝が
ロール長手方向で間隔をおいて複数形成された圧延ロー
ルにて圧延を行い、且つ最終スタンドを含む1スタンド
以上の圧延機列において、縦溝を有しない平滑圧延ロー
ルにて平坦化圧延を行った後、鋼帯を巻取り、熱延板焼
鈍工程を経た後または熱延後焼鈍工程を経ることなく、
酸洗、冷間圧延、焼鈍を行うようにしたことにある。
%、Si:1.0〜7.0%、Mn:0.1〜1.0%、P≦0.06%、S≦
0.005%、Al:0.1〜1.0%、N≦0.005%、残部Feおよび
不可避的不純物からなる連続鋳造スラブを、直接または
加熱炉にて再加熱後、熱間圧延し、該熱間圧延の仕上圧
延工程においては、最終スタンドを含まない1スタンド
以上の圧延機列において、ロール面周方向にロール周方
向とのなす角度が5°以下の縦溝を有し且つこの縦溝が
ロール長手方向で間隔をおいて複数形成された圧延ロー
ルにて圧延を行い、且つ最終スタンドを含む1スタンド
以上の圧延機列において、縦溝を有しない平滑圧延ロー
ルにて平坦化圧延を行った後、鋼帯を巻取り、熱延板焼
鈍工程を経た後または熱延後焼鈍工程を経ることなく、
酸洗、冷間圧延、焼鈍を行うようにしたことにある。
このような本発明によれば、連続熱間圧延における変
形の態様が、平面歪状態での変形から幅拡がりを伴う変
形に移行し、これによって高Si鋼板において問題となる
ストリーク状フェライト組織の発達が軽減され、冷間圧
延時のリジング発生が効果的に抑制される。
形の態様が、平面歪状態での変形から幅拡がりを伴う変
形に移行し、これによって高Si鋼板において問題となる
ストリーク状フェライト組織の発達が軽減され、冷間圧
延時のリジング発生が効果的に抑制される。
以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説明す
る。
る。
(鋼中成分) C:本発明は、製鋼脱炭を行うことによる利点を最大限に
享受し、その上で熱間圧延時の組織形成の問題を解決す
ることに主眼をおいているため、Cは最終製品において
実用上許容される限界として、その上限を0.004%に規
定する。磁気時効の観点からは、Cは少ない方が好まし
いため下限は限定しないが、実質的には製鋼脱ガス技術
の限界がその下限である。
享受し、その上で熱間圧延時の組織形成の問題を解決す
ることに主眼をおいているため、Cは最終製品において
実用上許容される限界として、その上限を0.004%に規
定する。磁気時効の観点からは、Cは少ない方が好まし
いため下限は限定しないが、実質的には製鋼脱ガス技術
の限界がその下限である。
Si:本発明は、リジング発生が問題となる高Si電磁鋼板
に適用されるべき技術である。従って、(Si+Al)量で
ほぼ1.6%以上の組成におけるフェライト単相領域の鋼
種に対して特に有用である。そこで本発明では、実用上
リジングが問題となる1.0%をSiの下限とする。上限に
関しては、本発明は実用的なSi量の範囲では総てに適用
可能な技術であるが、7.0%を超えるSi量の鋼に関して
は、製造法の困難さに加えて利用技術に関するメリット
がなく、このため本発明では7.0%をSiの上限とする。
に適用されるべき技術である。従って、(Si+Al)量で
ほぼ1.6%以上の組成におけるフェライト単相領域の鋼
種に対して特に有用である。そこで本発明では、実用上
リジングが問題となる1.0%をSiの下限とする。上限に
関しては、本発明は実用的なSi量の範囲では総てに適用
可能な技術であるが、7.0%を超えるSi量の鋼に関して
は、製造法の困難さに加えて利用技術に関するメリット
がなく、このため本発明では7.0%をSiの上限とする。
Al:AlはSiと同様にフェライト安定化元素であり、単独
に添加した場合、ほぼ2.0%でα単相組織となる。上述
したように、本発明は実質的には(Si+Al)≧1.6%の
鋼に対して有用な技術であり、一般的な無方向性電磁鋼
板に添加される限界として、Alの上限を1.0%と規定す
る。下限に関しては、AlNの微細分布抑制に対する実用
上の必要レベルとして、0.1%に規定する。
に添加した場合、ほぼ2.0%でα単相組織となる。上述
したように、本発明は実質的には(Si+Al)≧1.6%の
鋼に対して有用な技術であり、一般的な無方向性電磁鋼
板に添加される限界として、Alの上限を1.0%と規定す
る。下限に関しては、AlNの微細分布抑制に対する実用
上の必要レベルとして、0.1%に規定する。
その他の元素に関しては、本発明の作用効果との関係で
特段の制限が加えられる必要はないが、磁気特性に関す
る成分元素本来の影響を配慮し、Mn:0.1〜1.0%、P≦
0.06%、S≦0.005%、N≦0.005%に規定する。
特段の制限が加えられる必要はないが、磁気特性に関す
る成分元素本来の影響を配慮し、Mn:0.1〜1.0%、P≦
0.06%、S≦0.005%、N≦0.005%に規定する。
(熱間圧延条件) 本発明の最も重要な構成要件は、熱間圧延条件であ
る。すなわち、連続鋳造スラブを直接あるいは加熱炉に
て再加熱後、熱間圧延に供するに際し、粗圧延に引続い
て行われるタンデム圧延機による仕上げ圧延工程で、最
終スタンドを含まない1スタンド以上の圧延機列で、ロ
ール面周方向に縦溝を有し且つこの縦溝がロール長手方
向で間隔をおいて複数形成された圧延ロールを用いて熱
間圧延を行い、且つ最終スタンドを含む1スタンド以上
の圧延機列で、縦溝を持たない平滑圧延ロールにより平
坦化圧延を行う。
る。すなわち、連続鋳造スラブを直接あるいは加熱炉に
て再加熱後、熱間圧延に供するに際し、粗圧延に引続い
て行われるタンデム圧延機による仕上げ圧延工程で、最
終スタンドを含まない1スタンド以上の圧延機列で、ロ
ール面周方向に縦溝を有し且つこの縦溝がロール長手方
向で間隔をおいて複数形成された圧延ロールを用いて熱
間圧延を行い、且つ最終スタンドを含む1スタンド以上
の圧延機列で、縦溝を持たない平滑圧延ロールにより平
坦化圧延を行う。
本発明では、溝ロール圧延とこれに引続く平坦化圧延
により、コイル幅方向への変形が付加され、冶金時には
クロス圧延に似た圧延がタンデム圧延で可能となる。こ
れにより、強い異方性の発達が抑制され、結果的にはス
トリーク状フェライトの比率が軽減する。
により、コイル幅方向への変形が付加され、冶金時には
クロス圧延に似た圧延がタンデム圧延で可能となる。こ
れにより、強い異方性の発達が抑制され、結果的にはス
トリーク状フェライトの比率が軽減する。
以上のような縦溝付きロールは、その効果を最大限に
発揮し得る溝形状が存在する。すなわち、ロールの縦溝
は、その間隔l(mm)(隣接する縦溝中心間の間隔l)
と深さd(mm)が、当該圧延ロールの入側素材厚t(m
m)に対し、下記(1)式の条件、より好ましくは下記
(2)式の条件を満足させることが好ましい。
発揮し得る溝形状が存在する。すなわち、ロールの縦溝
は、その間隔l(mm)(隣接する縦溝中心間の間隔l)
と深さd(mm)が、当該圧延ロールの入側素材厚t(m
m)に対し、下記(1)式の条件、より好ましくは下記
(2)式の条件を満足させることが好ましい。
d/l≧112.5・(d/t)-1 ………(1) d/l≧225・(d/t)-1 ………(2) 第1図は、第1表の鋼−1について、溝形状とロール
入側板厚が冷圧時のリジング発生に及ぼす影響を調べた
ものであり、上記(1)式の条件、より望ましくは上記
(2)式の条件を満たすことにより、リジングを効果的
に抑制できることが判る。
入側板厚が冷圧時のリジング発生に及ぼす影響を調べた
ものであり、上記(1)式の条件、より望ましくは上記
(2)式の条件を満たすことにより、リジングを効果的
に抑制できることが判る。
なお、本発明では縦溝の溝幅は特に限定しないが、一
般的には溝幅をwとした場合、縦溝の間隔lとの関係で
0.6l≦w≦0.9l程度の範囲とすることが好ましい。溝幅
wが0.6 l未満では圧延した際のコイル幅方向での変
形作用が低下する傾向があり、一方、0.9lを超えるとコ
イル幅方向の変形作用は大きくなるが、縦溝間の凸部分
が小さくなるためロール表面の摩耗によるロール研磨回
数が増加するので、経済的でない。
般的には溝幅をwとした場合、縦溝の間隔lとの関係で
0.6l≦w≦0.9l程度の範囲とすることが好ましい。溝幅
wが0.6 l未満では圧延した際のコイル幅方向での変
形作用が低下する傾向があり、一方、0.9lを超えるとコ
イル幅方向の変形作用は大きくなるが、縦溝間の凸部分
が小さくなるためロール表面の摩耗によるロール研磨回
数が増加するので、経済的でない。
また、本発明では、縦溝の配列について、特に溝がロ
ール周方向に対してなす角度が、表面欠陥(微小ヘゲ)
発生との関係で問題となる。すなわち、ロール周方向に
対して角度を有する溝を設ける場合、通板上の要請から
傾きが正反対の溝を対称的に設ける必要がある。そし
て、このようにして溝を設ける場合、傾き角度がある程
度大きくなると溝どうしの交差が不可避となり、このよ
うな縦溝ロールで板を圧延すると、転写された凸部が平
坦化圧延時にロールとの摩擦により潰れ、微小なラミネ
ーションが形成されてしまう。第2図は、第1表の鋼−
4を用い、縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を調べたものであり、基本的には、ロ
ール周方向とのなす角度が5°超の溝を有するロールで
圧延した場合に微小ヘゲの発生頻度が増大する。このた
め本発明では、縦溝とロール周方向のなす角度を5°以
下と規定した。
ール周方向に対してなす角度が、表面欠陥(微小ヘゲ)
発生との関係で問題となる。すなわち、ロール周方向に
対して角度を有する溝を設ける場合、通板上の要請から
傾きが正反対の溝を対称的に設ける必要がある。そし
て、このようにして溝を設ける場合、傾き角度がある程
度大きくなると溝どうしの交差が不可避となり、このよ
うな縦溝ロールで板を圧延すると、転写された凸部が平
坦化圧延時にロールとの摩擦により潰れ、微小なラミネ
ーションが形成されてしまう。第2図は、第1表の鋼−
4を用い、縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を調べたものであり、基本的には、ロ
ール周方向とのなす角度が5°超の溝を有するロールで
圧延した場合に微小ヘゲの発生頻度が増大する。このた
め本発明では、縦溝とロール周方向のなす角度を5°以
下と規定した。
(熱延後の条件) 上述したような条件で熱間圧延された鋼帯は、巻取り
後、必要に応じて熱延板焼鈍される。この熱延板焼鈍
は、APライン等の連続焼鈍炉で行ってもよい。次いで鋼
帯は酸洗、冷間圧延、焼鈍の各工程を経て製品とされ
る。
後、必要に応じて熱延板焼鈍される。この熱延板焼鈍
は、APライン等の連続焼鈍炉で行ってもよい。次いで鋼
帯は酸洗、冷間圧延、焼鈍の各工程を経て製品とされ
る。
第1表に供試鋼の化学組成を示す。
これらの供試鋼は、いずれも転炉溶製後、PH脱ガス設
備にて所定の炭素量まで脱炭した後、連続鋳造にて200m
mtのスラブとした。該スラブを1140℃に加熱後、粗圧延
を経て仕上圧延に供した。この仕上圧延では、最終スタ
ンド前の特定のスタンドにおてい、従来の平滑ロー
ル、ロール周方向に対して角度を有する溝付きロール
(比較法)、および本発明の規定する縦溝付きロール
でそれぞれ圧延を行い、最終スタンドで2.0mmtとした。
巻取り後、一部供試材を除き720〜860℃の範囲での箱焼
鈍あるいは850〜950℃の範囲での連続焼鈍を行った。ま
た冷間圧延後の鋼帯(0.5mmt)については、各鋼のSi量
に応じて、800〜980℃の温度で焼鈍を行った。得られた
鋼帯のリジング高さ、磁気特性等をその圧延条件ととも
に第2表、第3表に示す。
備にて所定の炭素量まで脱炭した後、連続鋳造にて200m
mtのスラブとした。該スラブを1140℃に加熱後、粗圧延
を経て仕上圧延に供した。この仕上圧延では、最終スタ
ンド前の特定のスタンドにおてい、従来の平滑ロー
ル、ロール周方向に対して角度を有する溝付きロール
(比較法)、および本発明の規定する縦溝付きロール
でそれぞれ圧延を行い、最終スタンドで2.0mmtとした。
巻取り後、一部供試材を除き720〜860℃の範囲での箱焼
鈍あるいは850〜950℃の範囲での連続焼鈍を行った。ま
た冷間圧延後の鋼帯(0.5mmt)については、各鋼のSi量
に応じて、800〜980℃の温度で焼鈍を行った。得られた
鋼帯のリジング高さ、磁気特性等をその圧延条件ととも
に第2表、第3表に示す。
第1図は溝形状とロール入側板厚が冷圧時のリジング発
生に及ぼす影響を示したグラフ、第2図は縦溝付きロー
ルにおける縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を示したグラフである。
生に及ぼす影響を示したグラフ、第2図は縦溝付きロー
ルにおける縦溝のロール周方向とのなす角度が微小ヘゲ
発生に及ぼす影響を示したグラフである。
Claims (3)
- 【請求項1】重量%で、C≦0.004%、Si:1.0〜7.0%、
Mn:0.1〜1.0%、P≦0.06%、S≦0.005%、Al:0.1〜1.
0%、N≦0.005%、残部Feおよび不可避的不純物からな
る連続鋳造スラブを、直接または加熱炉にて再加熱後、
熱間圧延し、該熱間圧延の仕上圧延工程においては、最
終スタンドを含まない1スタンド以上の圧延機列におい
て、ロール面周方向にロール周方向とのなす角度が5°
以下の縦溝を有し且つこの縦溝がロール長手方向で間隔
をおいて複数形成された圧延ロールにて圧延を行い、且
つ最終スタンドを含む1スタンド以上の圧延機列におい
て、縦溝を有しない平滑圧延ロールにて平坦化圧延を行
った後、鋼帯を巻取り、熱延板焼鈍工程を経た後または
熱延板焼鈍工程を経ることなく、酸洗、冷間圧延、焼鈍
を行うことを特徴とする耐リジング性の優れた無方向性
電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項2】隣接する縦溝中心間の間隔l(mm)と縦溝
の深さd(mm)が、当該圧延ロールの入側素材厚t(m
m)に対して、以下の条件を満足する圧延ロールを用い
ることを特徴とする請求項(1)記載の耐リジング性の
優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。 d/l≧112.5・(d/t)-1 - 【請求項3】隣接する縦溝中心間の間隔l(mm)と縦溝
の深さd(mm)が、当該圧延ロールの入側素材厚t(m
m)に対して、以下の条件を満足する圧延ロールを用い
ることを特徴とする請求項(1)記載の耐リジング性の
優れた無方向性電磁鋼板の製造方法。 d/l≧225・(d/t)-1
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1335157A JP2516441B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1335157A JP2516441B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03197620A JPH03197620A (ja) | 1991-08-29 |
JP2516441B2 true JP2516441B2 (ja) | 1996-07-24 |
Family
ID=18285409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1335157A Expired - Lifetime JP2516441B2 (ja) | 1989-12-26 | 1989-12-26 | 耐リジング性の優れた無方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2516441B2 (ja) |
-
1989
- 1989-12-26 JP JP1335157A patent/JP2516441B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03197620A (ja) | 1991-08-29 |
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