JPH0347601A - 連続鋳造一方向性電磁鋼スラブの熱間幅圧下圧延方法 - 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） 本発明は一方向性電磁鋼の製造に際しての熱間圧延技術
の分野に属するものであり、更に詳しくは、連続鋳造法
で得られる一層サイズの広幅一方向性電磁鋼連続鋳造ス
ラブを高温で加熱後、連続鋳造スラブから種々のサイズ
の熱延板を得るために広範囲な熱間幅大圧下圧延を行う
ことを可能とした熱間圧延法に関するものである。

（従来の技術） 一方向性電磁鋼は、高い磁束密度と低い鉄損とをもつ優
れた磁気特性により変圧器などの鉄心材料として広く用
いられている。

近年、この種の技術分野でもより一層の優れた磁気特性
をもたせることに加えて、より安価に供給することが望
まれており、換言すれば如何に生産性を高めて且つ歩留
を向上させ、製造コストを低減するかが当該技術者にと
って解決すべき課題である。

周知のごとく、現在では一方向性電磁鋼スラブはこうい
った生産性向上、材質安定化等の観点から、その殆どが
連続鋳造法により製造されている。

連続鋳造法における生産性は、その鋳造速度と鋳造サイ
ズによって決定されるもので、前者の鋳造速度に関して
は、鋳造安定性から制約される最高速度が選択されてい
るが、後者の鋳造サイズは、通常の熱間圧延工程におい
て、所望の熱延板サイズを作り出すのに最も適したスラ
ブサイズが決められており、しかも熱延板サイズは多様
であるため、供給するスラブサイズも多様なものとなら
ざるを得ず、必ずしも鋳造安定性から制約される最大幅
での鋳造が、常になされているとはいえない。

換言すると、連続鋳造法での生産性を更に向上させるた
めに、連続鋳造スラブ幅を設備能力から制約されるサイ
ズまで拡大集約することが望まれている。

その−例として、特に電磁鋼についての言及はないが、
例えば特公昭５９−４２５６１号公報では竪型大径ロー
ルを用いて高歩留を可能とした幅大圧下圧延技術が提案
され、一方、特公平１−１２５８１号公報では中低炭素
鋼の割れ、疵の発生を防止しつつ熱間幅圧下圧延を行う
ための最適素材成分、鋳片冷却速度および保温温度と時
間に関する技術が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） 本発明者等は、連続鋳造スラブの熱間幅大圧下圧延が、
連続鋳造工程の生産性の向上に極めて有効であることに
鑑み、連続鋳造一方向性電磁鋼スラブに対し前述した幅
大圧下圧延技術を適用し連続鋳造工程の生産性向上を図
ることを検討した。

ところが、本発明が対象とする一方向性電磁鋼は、成品
での磁気特性を発現させるために連続鋳造スラブを１３
００℃以上の高温長時間加熱した後に熱間圧延を行って
おり、この場合、熱間圧延により得られた熱延板の耳部
には耳割れと言われる欠陥が発生し歩留の低下および酸
洗、冷間圧延時の稼働率の低下を招いている。

また、近年、一方向性電磁鋼は、特に低鉄損化のためｓ
ｉ、ｍおよび（ｌの増加に加えて、Ｃｕ。

Ｓｎ、Ｓｂ等の添加が行われるようになってきたが、特
に５ｌｊｌおよびＣ量の増加により熱延板の耳割れは多
発する傾向が現れている。

上記の問題を抱えた状態で、連続鋳造一方向性電磁鋼ス
ラブを幅大圧下圧延、即ち連続鋳造スラブ端部への強加
工を主体とした圧延を行うと耳割れは更に助長されるも
のであり、この熱延板の耳割れの助長を伴わないで、連
続鋳造スラブの幅大圧下圧延ができることが、連続鋳造
工程での一方向性電磁鋼スラブの製造における生産性の
向上を図る上で極めて重要である。

本発明は、一方向性電磁鋼熱延板の耳割れの助長を伴わ
ないばかりか、史に耳割れが改善できる一方向性電磁鋼
スラブの幅大圧下圧延をｎＪ能とし、もって連続鋳造工
程での一方向性電磁鋼スラブの製造における生産性の向
上を図るものである。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨は次のとおりである。すなわち、連続鋳造
により製造した一方向性電磁鋼スラブを１３００℃以上
の高温に加熱後、幅圧下圧延機を用いて６０關以上の熱
間幅大圧下圧延を施し所望のサイズの熱延板を得ること
により、連続鋳造工程での生産性の向上を図る、連続鋳
造一方向性電磁鋼スラブの熱間幅圧下圧延方法において
、上記スラブを加熱後抽出した直後でスラブの表面温度
が１２００℃以上１３８０℃以下の高温下で幅圧下圧延
機を用いて上記の幅大圧下圧延を行うことを特徴とする
一方向性電磁鋼連続鋳造スラブの熱間幅圧下圧延方法で
ある。

（作　　用） 以下本発明の詳細な説明する。

周知の如く一方向性電磁鋼板の製造において熱延板の耳
部に耳割れが発生するのは、連続鋳造一方向性電磁鋼ス
ラブに含有されているインヒビター形成元素の固溶を充
分に行わせることを目的として＾温でかつ長時間のスラ
ブ加熱をするため、スラブの結晶粒が大きく粗大化し、
これが再結晶することなく熱延板へと圧延されることか
ら耳割れが発生すると考えられている。

ところで、高温に加熱した後の連続鋳造スラブを熱間圧
延工程の粗圧延段階において、バーＩＶが約４０ｍ＋ｍ
のところでエッヂャーロールによりバーの幅圧下を行い
、バーの幅方向端部の再結晶を促進させることにより、
粗大化した結晶粒に起因する熱延板の耳割れを防止する
方法として、特開昭ＧＯ−２００９１８号公報、特開昭
６２−１１１３７２１号公報等の技術が既に知られてい
る。

しかし、本発明者等が意図するところの一方向性電磁鋼
の製造法においで１．連続鋳造工程の生産性向上を目的
として広幅で鋳造ｊ２、その後、熱間圧延工程で幅大圧
下圧延を行うためには、スラブ厚の厚い段階で、ｋつ１
バスの圧下；を大きくとり少ないパス回数で幅大圧下圧
延を行わなければならない。なぜならば成品で目的とす
る一方向性電磁鋼板の磁性を発現させるためには、極力
圧延中の板の温度を高温に維持することが必要なためで
ある。この点において、熱間圧延工程の粗圧延段階では
バー厚が薄いために設備能力上、幅圧下圧延量が通常８
０ｍｍ以下しかとれず、それ以上の幅大圧下ｊ丁延は不
呵能である。即ち、幅大圧下圧延を最小バス回数で行う
ためには、粗圧延段階以前のスラブ厚が厚い段階で行わ
なければならず、上記公知技術は適用は困難である。

本発明は、高温加熱された連続鋳造スラブを幅大圧下圧
延することにより、悪化する耳割れの対策を種々検討し
、耳割れの少ない幅大圧下圧延技術を確立したものであ
る。

第１図は０．０７％Ｃ−３，２５％Ｓｌ　−０，１３％
Ｓｎ　−０，０５％Ｃｕ成分系の一方向性電磁鋼試験片
を１４００℃に加熱後、９００℃〜１４００℃のそれぞ
れの温度で高温引張り試験を行い、各温度での断面収縮
率を測定したいわゆるグリ−プル試験結果である。この
図かられかるように、該成分系における一方向性電磁鋼
は１１００℃近傍の温度領域において著しい断面収縮率
の低ド即ち延性低ドが発現している。

また、この延性低ド温度領域（１１００℃）でスラブを
急冷後、粒界での偏析状況を観察すると、第２図のよう
に粒界近傍へのＳの偏析が多く見られる。

このことを第３図の状態図と照らし合わせて考えると、
一方向性電磁鋼は高温下からの冷却過程において、α相
−σ＋γ相−α相とネハう相変態を起こし、その途中過
程であるα十γ２相領域において、各相のＳの溶解度積
が異なることに起因する粒界へのＳの濃厚偏析が発生す
る。そしてγ相の比率が高くなるにつれて粒界偏析部の
占める割合が多くなり、その結果としてγ比率最大とな
る温度域１１００℃近傍で著しい延性低下が発現するも
のと考えられる。

本発明者等は上記の結果を踏まえて、一方向性電磁鋼の
耳割れを防上シ、つり幅大圧下圧延を行うためには、粒
界へのＳ等の元素の偏析が少ない領域、即ち、延性良好
領域となる１２００℃〜１３８０℃の温度域での幅大圧
下圧延を行うことにより、耳割れの少ない熱延板が得ら
れることを見出した。

本発明において、連続鋳造一方向性電磁鋼スラブを、熱
間圧延する前段に１３００℃以上の高温で加熱する理由
は、連続鋳造スラブに含有されているインヒビター形成
元素の固溶を充分に行い、最終成品に優れた磁気特性を
付与させるためである。

第４図はＭｎ：０．０５％、Ｓ　：Ｑ、０２５％含有す
る素材を、ｇｏｏ　’ｃ以上に加熱していった場合の各
加熱温度でのα、γ相に残存するＭｎ５ｌａを示してい
る。この図で明らかなように、ＭｎＳの充分な固溶には
１３００℃以上の加熱が必要である。昌°い換えると、
連続鋳造スラブの加熱温度が１３００℃未満の場合、イ
ンヒビター形成元素の固溶が充分に行われないため優れ
た成品の磁気特性は得られない。

また、幅大圧下圧延を行う温度領域として１２００℃〜
１３８０℃が最適である理由は、ひとつは前述したよう
に１２００℃未満の温度領域で粒界へＳ等の濃厚偏析が
進行し、この際に連続鋳造スラブ端部への強加工を加え
ると、耳割れを助長することから下限温度１２００℃が
定められ、一方、１３８０”ｃより高温状態となった連
続鋳造スラブの粒界部は溶融温度に近づいており、スラ
ブの溶断等の問題が発生するため上限温度１３８０℃と
した。

次に、本発明が対象とする幅大圧下圧延時の幅圧下量を
、６０關以上を狙いとしているのは、連続鋳造一方向性
電磁鋼スラブの幅圧下圧延を行う際に、ＢＯ龍未満の幅
圧下量であれば生産性向上に対する寄与も少なく、熱延
工程の粗圧延段階でのエッヂャーロールによる幅圧下圧
延でも、耳割れを悪化させることなく所望の熱延板が得
られるのに対し、本発明は、少なくとも約１０％以上の
大きな連続鋳造工程の生産性向上が得られるＢ０關以上
の幅大圧下圧延を主目的とし、そのような幅大圧下圧延
を行った際に生じる熱延板の耳割れの増加を防止するの
みならず、むしろ良好にすることを特徴とするからであ
る。

本発明が意図するところの連続鋳造生産性を大きく向上
させる幅大圧下圧延を行うための熱間幅圧下圧延機の選
択については、幅圧下圧延時に、６０ｍｍ以上の幅大圧
下圧延がｎ■能となるカリバーロールまたはフラットロ
ールを強化したエツチャー等が適合するが、これに限定
されない。しかしながら、前述したように、高温下での
幅圧下圧延が耳割れ防ＩＬに最適であることから、スラ
ブの温度確保のため１バスで所望サイズまでの幅圧下が
可能であることが好まし、＜、ｎつできるだけ加熱炉と
の設備間隔が短距離であることが望ましい。また幅大圧
下圧延を施した際に生ずるフィッシュテールの面積を減
少させるためには大径ロールの使用が有効であることは
既に特公昭５９−４２５６１号公報で提案されているの
で、これを採用することが望ましい。

一方向性電磁鋼スラブの成分組成は、本発明においては
何ら限定するものではないが、下記の範囲が望ましい。

（Ｃ）は０．０２５〜０．０８５％の範囲が望ましい。

これは０．０２５％未満では二次再結晶が不安定となる
ためであり、０．０８５％を超えると脱炭焼鈍での所要
時間が長くなり経済的に不利となるためである。〔Ｓ１
〕は２，５〜４．５％の範囲が望ましい。これは２，５
％未満では良好な鉄損が得られないためであり、４．５
％を超えると冷延性が著しく劣化するためである。　（
Ｍｎ　）　、　　（Ｓ）　、　　（Ｓｏｆｆｉ、ＡＲ）
　、　　（Ｎ）　。

［Ｃｕ）、（Ｓ、ｎ）はインヒビター元素として必要に
応じて２種以上添加するもので、それぞれ、０、旧〜０
．ＩＯ％、Ｑ　、、　ＯＩ〜０，０４％、０．００５〜
０．０８５％、０．００２　〜ｏ、ｏｉｏ　　％、　０
．旧〜０．５０％、　０．０５〜０．５０９６が望まし
い。其の他（Ｓｂ　）、　　（Ｂｉ　）、　　（Ｖ〕。

（Ｎｉ）、　　［Ｃｒ］、　　（Ｂ１等を必要に応じて
添加する。

以下に実施例を詳細に説明する。

（実施例１） 成分組成が、Ｃ：　０．０９％、Ｓ　１　：　３．２５
％、Ｍｎ：０．０７％、Ｐ　；　０．０１％、Ｓ　：０
．０２８％、Ａｌ　：０．０２７％、Ｎ　：　０．００
９０％、Ｃｕ：０．０５％、Ｓ　ｎ：ｏ、１０％、残部
実質的にＦｅよりなり、サイズが２５０龍厚Ｘ　１２０
０ｍｍ幅の連続鋳造スラブを、１４００℃にガス加熱し
、幅圧下圧延時の温度を、１１００℃、　１２５０℃、
　＋３００’Ｃの３水準と、幅圧下圧延量を、Ｏｍｍ、
　　１００ｍｍ、　４００關の３水準で熱間幅圧下圧延
を行った後、粗圧延上程、仕上圧延１程を経て板厚２．
５ｍｓ＋の熱延板を得た。その後公知の一方向性電磁鋼
板の製造方法で、酸洗、予備冷延、熱延板焼鈍を行い、
冷間圧延によって板厚０．２２０＋ａｍの冷延板を得た
。得られた冷延板を、公知の方法で脱炭焼鈍し焼付分離
剤を塗布した後に最終焼鈍を行い、張力コーティングを
施して高磁束密度一方向性電磁鋼板を製造した。この製
造工程における熱延板耳割れ深さの最悪値、成品の磁気
特性を第１表に示す。

第１表から■は耳割れと磁気特性が大きく劣る。

■は連続鋳造工程の生産性が劣る。

■〜［株］はいずれも耳割れ良好で連続鋳造工程の生産
性が向上し磁気特性の面においても問題ない（その中で
も■と■は特に耳割れと磁気特性を良好に保ちつつ連続
鋳造工程の生産性が向上している。）。

（実施Ｍ２） 成分組成が、Ｃ：０．０４４％、Ｓ　ｉ：３．０％、Ｍ
ｎ：０．０６％、Ｐ　：　０．０１％、Ｓ　：０．０２
０％、Ａｌ　：０．００２％、Ｎ　：　０．００４０％
、Ｃυ：０．１７％、残部実質的にＦＯよりなり、サイ
ズ２５０ｍ厚Ｘ１２００＋ｕ＋幅の連続鋳造スラブを、
１４００℃にガス加熱し、幅圧下圧延時の温度を、１ｉ
ｏｏ℃、　１２５０℃、　１３００℃の３水準と、幅圧
下圧延量を、Ｏｕ＋、　　１００龍、　　４００ｕ＋の
３水準で、熱間幅圧下圧延を行った後、粗圧延工程、仕
上圧延工程を経て板厚２．５鶴の熱延板を得た。その後
公知の一方向性電磁鋼板の製造方法で、酸洗、予備冷延
を行い、中間焼鈍を施した後、冷間圧延によって板厚ｏ
、ａｏｏ關の冷延板を得た。得られた冷延板を公知の方
法で脱炭焼鈍し焼付分離剤を塗布した後に最終焼鈍を行
い張力コーティングを施して一方向性電磁鋼板を製造し
た。この一方向性電磁鋼板製造の際の熱延板耳割れ深さ
の最悪値、成品の磁気特性を第２表に示す。

本発明範囲にある■〜［株］はいずれも耳割れ良好で連
続鋳造工程の生産性が向上し磁気特性の面においても問
題ない。

（発明の効果） 本発明によれば一方向性電磁鋼熱延板の耳割れの助長を
伴わないばかりか更に改善しつつ一方向性電磁鋼連続鋳
造スラブの幅大圧下圧延を可能とし、もって連続鋳造工
程での一方向性電磁鋼連続鋳造スラブの製造における生
産性の向上を図ることができるものであり工業的効果は
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一方向性電磁鋼試験片の各試験温度とその時の
断面収縮率の関係図。第２図は一方向性電磁鋼試験片の
粒界部近傍のＳ濃度を示した図。 第３図は０．０７％ＣのときのＦｅ−８ｉ状態図。第４
図は一方向性電磁鋼の加熱温度とＭｎ５（α。 γ相）の固溶曲線の関係図である。 復代理人　弁理士　田村弘明 ６− と　＃　　ダ　θＯ 断面収縮＝ｌ　（％） ＳＬＣｗｔＺ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 連続鋳造により製造した一方向性電磁鋼スラブを１３０
   ０℃以上の高温に加熱後、幅圧下圧延機を用いて６０ｍ
   ｍ以上の熱間幅大圧下圧延を施し所望のサイズの熱延板
   を得ることにより、連続鋳造工程での生産性の向上を図
   る、連続鋳造一方向性電磁鋼スラブの熱間幅圧下圧延方
   法において、 上記スラブを加熱後抽出した直後でスラブの表面温度が
   １２００℃以上１３８０℃以下の高温下で幅圧下圧延機
   を用いて上記の幅大圧下圧延を行うことを特徴とする連
   続鋳造一方向性電磁鋼スラブの熱間幅圧下圧延方法。