JPH01225723A - 磁気特性の優れた無方向性珪素鋼板の製造方法 - 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〕 本発明は，磁気特性の優れた無方向性珪素鋼板の製造方
法に関する。

〔従来の技術及び解決すべき課題〕

電磁鋼板の磁気特性を支配する重要な因子として．鋼中
に析出するＡΔ．　ＭｎＳ等のサイズおよび分布状態が
ある。これは、これらの析出物自体が磁壁移動の障害物
となって低磁場磁気特性および鉄損特性を劣化させるこ
とに加え、再結晶焼鈍段階での粒成長性を阻害すること
に起因したフェライト粒の粒成長不良により，磁気特性
に好ましい集合組織の発達に悪鰺響を及ぼすためである
。

磁壁或いは粒界移動に対しては、こうした析出物は粗大
且つ疎に分布している程好ましいことが知られておシ、
こうした背景に基づいて、電磁鋼板の製造プロセスにお
いて、再結晶焼鈍前にＡΔ或いはＭｎＳの析出、粗大化
を図る技術が開示されている。例えば、スラブ加熱温度
を低下させて、スラブ中の粗大Ａｍの再固溶を抑制する
技術（特開昭４９−３８８１４号等）、微細な非金属介
在物の生成を伴うＳ、Ｏ量を低減する技術（特公昭！５
６−２２９３１号等）、Ｃａ、ＲＥＭ添加による硫化物
の形態制御技術（特開昭５５−８４０９号等）、熱間圧
延前でのスラブ保熱によるＡｌＮ粗大化技術（特開昭５
２−１０８３１８号、特開昭５４−４１２１９号１％開
昭５８−１２３８２５号等）、熱延後の超高温巻取りに
よる自己焼鈍効果を利用したｋｔＨの粗大化とフェライ
ト粒成長技術（特開昭５４−７６４２２号等）等がその
例である。

ところで、製造プロセスにおける省エネルギーの観点に
立つと、熱間圧延時に連鋳スラブを直送圧延することが
有利である。しかし。

このようなプロセスを採用する場合、上記したｋｔＮ、
Ｍｎｓの析出粗大化が不十分となるという問題があり、
これを解決するため、スラブを熱延前に保熱するという
技術が開示されている。

しかし、実際の製造プロセスにおいて、連間スラブをた
とえ均熱時間が短くても一旦加熱炉や均熱炉に・要人す
るというような方法は。

直送圧延本来の省エネルギーのメリットを享受できない
ばかりか、ＡｆｌＪの析出を狙いとする場合、均熱時間
が矧いとスラブ内外部での析出の不均一を生じてしまう
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこのような問題に忘みなされたものでゃ連鋳ス
ラブを保熱、均熱を行うことなく直送圧延することによ
シ、熱延段階では不可避的に析出するＡｌＮ以外はＡｌ
Ｎの析出を抑えるとともに、粗圧延−仕上圧延間でデイ
レイ時間を設けることによりＡｌＮの析出核を導入し、
続く熱延板焼鈍処理によって均−且つ粗大なＡｌＮの析
出を図ることにより、再結晶焼鈍時に極めて均−且つ良
好なフェライト粒成長を可能としたものである。

すなわち、本発明はＣ：０．００５ｗｔ％以下。

８１　：　１．０〜４．０ｗｔ　％　、　Ｍｎ　：　０
．１〜１．０ｗ１％、Ｐ　：０．１ｗｔ％以下、Ｓ　：
　０．００５ｗｔチ以下、Ａｌ：０．１〜２．０ｗｔ％
、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる連続鋳造スラブ
を特定の温度域にて保熱または加熱することなく直ちに
圧下率１０チ以上で２０駕以上の厚さまで粗圧延し、続
く仕上圧延との間で粗圧延バーの表面温度が９００℃以
上の温度域にて４０秒以上の時間的間隔をおいた後、仕
上圧延して６５０℃以下で巻取る工程と、該熱延板をＳ
ＯＯ〜９５０℃の均熱温度にて。

ｅｘｐ　（−０，０２２Ｔ−）−２１，６）≦ｔ＜ｅｘ
ｐ（−０，０３０Ｔ＋３１．９）但し、Ｔ：均熱温度（
”Ｃ） ｔ：均熱時間（分） を満足する時間均熱する熱延板焼鈍を行う工程とを経た
後、１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延と
、８５０〜１１００℃の範囲での最終連、続焼鈍とを行
うようにすることをその特徴とする。

以下、本発明の詳細をその限定理由とともに説明する。

本発明では、Ｃ：０．００５ｗｔチ以下、Ｓｉ：１．０
〜４．０ｗｔ％、　Ｍｎ　：　０．１〜１．０ｗｔ　％
　、　Ｐ：　０．１　ｗｔ％以下、　Ｓ　：　０．００
５ｗｔ％以下、　ｋＡ　：　０．１〜２．０ｗｔチを含
有する連続鋳造スラブを、特定の温度域にて保熱または
加熱することなく直ちに圧下率１０％以上で２０−以上
の厚さまで粗圧延し１次いで所定の時間的間隔（以下、
待機時間と称す）をおいた後仕上圧延を行う。

本発明では、上記時期時間においてｋｔＮの析出核を導
入し、後の熱延板焼鈍においてＡＬＮの速か且つ均一な
析出、粗大化を図るものである。そして、上記粗圧延で
は、歪の導入と凝固組織の破壊によって、続く待機期間
における短時間で均一なＡｌＮ析出核の導入を促すもの
であり、このため１０チ以上、好ましくは２０チ以上の
圧下率を確保する。

また、ｆｆｌ圧延バーの厚さが薄過ぎると待機期間にお
いてｋｔＮの析出核が十分に導入される前にバーの冷却
が進み、適切な析出及び仕上圧延温度の確保が難しくな
る。このため粗圧延バーの厚さは２０　ｍ　ｓ好ましく
は３０曙をその下限とする。

粗圧延後、仕上圧延までの待機では、仕上圧延温度の確
保と、　ＡｌＮの析出ノーズでの析出核の生成を、有効
に促す目的から、粗圧延バー表面温度で９００℃以上を
確保する。また待機時間は４０秒以上とする。第１図は
３チ珪素鋼（第１表中ｇＡ−４，粗圧延終了温度：１１
００℃、粗圧延バー厚：３ｚｍ）を例に、粗圧延後の待
機時１１Ｊｆｆ（ｆｆｌ圧延終了〜仕上圧延開始間の時
間）が熱延板中のＡｌＮ析出核サイズに及ぼす影響と粗
圧延バー表面温度の経時的変化を示したもので、　Ａｌ
Ｎ析出核を十分導入するためには、待機時間を４０秒以
−ヒ、好ましくは６０秒以上確保する必要があることが
判る。

一方、待機時間を長くとり過ぎると粗圧延バーの表面温
度が９００℃よシも下がってしまい、仕上圧延が難しく
なる。第１図の粗圧延終了温度１１００℃、厚さ３２＋
ｎｍの粗圧延バーの場合、待機時間約２分強で粗圧延バ
ーの表面温度は９００°Ｃまで下降している。このよう
に待機時間は、粗圧延終了温度と粗圧延バーの厚さに応
じ、仕上開始温度が９００℃を下回らないように定める
必要がある。

なお、この待機時間とは１通常の走行時間及びデイレイ
時間（意図的な待機時間）とを含む粗圧延終了から仕上
圧延開始までの時間を指す１本発明を実施するには１通
常はデイレイ時間を設ける必要があると思われるが、圧
延間の走行時間が上記待機時間を満す場合には、特にデ
イレイ時間を設ける必要はない。

また、待機時間中のエツジ部の温度補償を行うため、エ
ツジ態勢を行うことができ、これにより本発明をよシ効
果的に実施することができる。

本発明では、粗圧延後の待機はあくまでｋｔＨの析出核
を導入するためのもので、完全な析出処理は、熱延板の
熱延処理段階で行う。

このため、仕上げ圧延後の巻取９時にコイル長手方向で
のＡ７Ｎの析出の不均一を生じさせないために１巻取温
度を６５０℃り下とし。

巻取９時にはＡｌＮは析出させないａまた、続く熱延板
焼鈍時に熱延板表面にスケールが残存した場合、電化に
よる特性劣化が問題となる。このような問題に対しては
熱延板焼鈍前の酸洗により脱スケールを図ることが有効
であり、この酸洗における脱スケール性の観点からも巷
取υを６５０℃以下とすることが好ましい。

熱延板は１次いで熱延板焼鈍工程に付される。本発明で
はこの熱延板焼鈍をＡｌＮの析出ノーズ近傍の８００〜
９５０℃で行うことにより。

ｋＬＨの析出、凝集粗大化を図る。ここで、熱延板焼鈍
温度が８００℃未満では、　ＡｌＮの凝集粗大化が十分
図れず、、また、９５０℃を超えると、　Ａ１．Ｈの析
出促進によってフェライト粒の異常粒成長をきたす。

また、焼鈍の均熱時間ｔは上記均熱温度Ｔとの関係で所
定の範囲に規制される。第２図は、３％Ｓｉ鋼を例に、
熱延板中のＡｌＮ平均サイズ及び最終焼鈍後の磁気特性
に及ぼす熱延板均熱時間の影響を示したもので、均熱温
度に応じ熱延板均熱時間に最適範囲が存在していること
が判る。そして、これらを含めた実験の結果、第３図に
示すように、均一時間Ｌ（ｍｉ　ｎ　）は均熱温度Ｔ　
（°Ｃ）との関係で１次のような条件ｔ−満足させる必
要があることが判った。

ｅｘｐ（−０，０２２Ｔ−１−２１，６）りｔ≦ｅｘｐ
　（−０，０３０Ｔ＋３１．９　）すなわち１本発明が
目的とする十分なＡｌＨの凝集粗大化とフェライト粒の
再結晶粒成長を図るためには、をンｅｘｐ（−０，０２
２Ｔ＋２１．６）を７．７４足させる必要がある。一方
、必要以上の均熱を行なうと９００℃以上では主として
フェライト粒の異常粒成長が、また９００℃以下では主
として窒化層の形成による特性劣化が問題と々す、均熱
時間ｔ（分）が、３ＸＩ）（−０，０３０Ｔ−）−３１
，９）を超えると、これらの問題を生じる。なお、窒化
に対しては、予め酸洗してスケールを除去するのが有効
であるが、実用上許容できる範囲として、上記上限を規
定した。

以上のような、熱間圧延工程及び熱延板焼鈍工程を経た
鋼板には、１回または中間焼鈍るはさむ２回以上の冷間
圧延がなされ、最終的に８５０〜１１．００℃の範囲で
最終仕上焼鈍が施される。

ここで最終焼鈍の均熱温度が８５０℃未満では、目的と
する優れた鉄損と磁束密度が得られない。一方、１１０
０℃を超えると、コイル通板上及びエネルギーコスト上
実用的ではなく、加えて磁気特性面でも、フェライト粒
の異常粒成長によシ逆に鉄損値が増大してしまう。

次に１本発明の鋼成分の限定理由を説明する。

Ｃは熱延板熱処理時におけるフェライト粒の粒成長を確
保し、フェライト相の安定化に伴うＡｌＮの固溶限の低
下を通してＡｌＮの凝集粗大化を図るため、製鋼段階で
０．００５　ｗｔφ以下とする。

Ｓｉは１．０ｗｔ％未満では固有抵抗の低下により十分
な低鉄損化が図れない。一方、４．０ｗｔチを超える素
材の脆化により冷間圧延が困難になる。

Ｓは、　ＭｎＳの絶対量を減少させることによって磁気
特性の改善を図るためその上限を規定する。すなわち、
Ｓは０．００５　ｗｔ％以下とすることによシ、直送圧
延におけるＭｎＳの悪影響を無視できるレベルとするこ
とができる。

Ａ／、はｓｏ、１ｗｔチ未満ではＡｌＮの粗大化を十分
図ることができず、　Ａ１．Ｈの微細析出が避けられな
い。一方、　２．０ｗｔ　’ｌｒ　を超えてもそれに見
合う磁気特性上の効果がないばかりか、溶接性及び脆化
の而で問題を生じる。

〔実施例〕

第１表の組成の４α鋳造スラブを素材とし。

熱間圧延−Ａ延板焼鈍−酸洗一冷間圧延一最終連読゛暁
鈍の工ｙを経て無方向性１磁鋼板を製造した。得られた
電磁Δ板の磁気特性及び熱延板の性状等を熱延、熱延板
焼鈍及び最終焼鈍の各条件とともに第２表に示す。

＊：比較鋼 〔発明の効果〕 以上述べた本発明によれば、直送圧延を行いながら、熱
延板段階でのＡｌＮの析出粗大化を十分確保し、再結晶
焼鈍時に極めて均−且つ良好なフェライト粒成長を図る
ことができ、このため直送圧延のメリットを十分生かし
て磁気特性の優れた無方向性電磁鋼板を経済的に製造す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は粗圧延後の待機時間が熱延板中のＡｌＮ析出核
サイズに及ぼす影響と、粗圧延バー表面温度の経時変化
を示したものである。第２図は３％Ｓｉ鋼に関し、熱延
板中のＡｌＮ平均サイズ及び磁気特性に及ぼす熱延板均
熱時間の影響を示したものである。 第３図は熱低板焼鈍時における均熱温度と均熱時間の適
正範囲を示すものである。 特許出願人　　日本鋼管株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　Ｃ：０．００５ｗｔ％以下、Ｓｉ：１．０〜４．０ｗ
   ｔ％、Ｍｎ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｐ：０．１ｗｔ％
   以下、Ｓ：０．００５ｗｔ％以下、Ａｌ：０．１〜２．
   ０ｗｔ％、残部Ｆｅ及び不可避的不純物からなる連続鋳
   造スラブを特定の温度域にて保熱または加熱することな
   く直ちに圧下率１０％以上で２０ｍｍ以上の厚さまで粗
   圧延し、続く仕上圧延との間で粗圧延バーの表面温度が
   ９００℃以上の温度域にて４０秒以上の時間的間隔をお
   いた後、仕上圧延して６５０℃以下で巻取る工程と、該
   熱延板を８００〜９５０℃の均熱温度にて、 ｅｘｐ（−０．０２２Ｔ＋２１．６）≦ｔ≦ｅｘｐ（−
   ０．０３０Ｔ＋３１．９） 但し、Ｔ：均熱温度（℃） ｔ：均熱時間（分） を満足する時間均熱する熱延板焼鈍を行う工程とを経た
   後、１回または中間焼鈍をはさむ２回以上の冷間圧延と
   、８５０〜１１００℃の範囲での最終連続焼鈍とを行う
   ことを 特徴とする磁気特性の優れた無方向性珪素鋼板の製造方
   法。