JPH10110218A - 磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法Info
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- JPH10110218A JPH10110218A JP8264113A JP26411396A JPH10110218A JP H10110218 A JPH10110218 A JP H10110218A JP 8264113 A JP8264113 A JP 8264113A JP 26411396 A JP26411396 A JP 26411396A JP H10110218 A JPH10110218 A JP H10110218A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気特性に優れかつコスト低減がはかれる方
向性電磁鋼板の製造方法を確立する。 【解決手段】 Ｃ：0.005 〜0.080 ％、Si：2.0 〜5.0
％およびMn：0.03〜0.20％を含有するけい素鋼スラブを
素材とする方向性電磁鋼板の製造方法において、該スラ
ブにNb：0.002 〜0.10％を含有させること、熱間圧延終
了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了直後か
ら５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の範囲と
すること、熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲と
することとからなる。
向性電磁鋼板の製造方法を確立する。 【解決手段】 Ｃ：0.005 〜0.080 ％、Si：2.0 〜5.0
％およびMn：0.03〜0.20％を含有するけい素鋼スラブを
素材とする方向性電磁鋼板の製造方法において、該スラ
ブにNb：0.002 〜0.10％を含有させること、熱間圧延終
了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了直後か
ら５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の範囲と
すること、熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲と
することとからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、変圧器やその他
の電気機器の鉄心に用いる磁気特性に優れかつ製造コス
トの低減がはかれる方向性電磁鋼板の製造方法を提案す
るものである。
の電気機器の鉄心に用いる磁気特性に優れかつ製造コス
トの低減がはかれる方向性電磁鋼板の製造方法を提案す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】方向性電磁鋼板には、磁気特性として、
磁束密度が高いこと、鉄損が低いことが要求される。前
者はB8（磁化力800A/mにおける磁束密度）で代表され、
後者はW17/50（周波数50Hzで1.7T まで磁化したときの
エネルギー損失）で代表される。
磁束密度が高いこと、鉄損が低いことが要求される。前
者はB8（磁化力800A/mにおける磁束密度）で代表され、
後者はW17/50（周波数50Hzで1.7T まで磁化したときの
エネルギー損失）で代表される。
【０００３】方向性電磁鋼板が高磁束密度、低鉄損とな
るためには、鉄の磁化容易軸である〈００１〉方位が鋼
板の圧延方向に高度に集積する必要があり、この集合組
織は方向性電磁鋼板の製造工程中、最終仕上げ焼鈍の際
にゴス方位と呼ばれる｛１１０｝〈００１〉方位を有す
る結晶粒を優先的に巨大成長させる２次再結晶と呼ばれ
る現象を通じて形成される。このような結晶方位制御技
術としては、たとえば特公昭33-4710 号公報（方向性を
有する硅素鋼帯を製造する方法）や特公昭40-15644号公
報（高磁束密度一方向性硅素鋼板の製造方法）には、素
材中にAlを含有させ、最終冷間圧延の圧下率を81〜95％
の高圧下にするとともに最終冷間圧延前の焼鈍でAlN を
析出させる技術が、また特公昭46-23820号公報（高磁束
密度電磁鋼板の熱処理法）には、この最終焼鈍における
冷却速度を750 〜950 ℃の温度領域から400 ℃まで２〜
200 秒間で急冷する技術がそれぞれ開示されている。
るためには、鉄の磁化容易軸である〈００１〉方位が鋼
板の圧延方向に高度に集積する必要があり、この集合組
織は方向性電磁鋼板の製造工程中、最終仕上げ焼鈍の際
にゴス方位と呼ばれる｛１１０｝〈００１〉方位を有す
る結晶粒を優先的に巨大成長させる２次再結晶と呼ばれ
る現象を通じて形成される。このような結晶方位制御技
術としては、たとえば特公昭33-4710 号公報（方向性を
有する硅素鋼帯を製造する方法）や特公昭40-15644号公
報（高磁束密度一方向性硅素鋼板の製造方法）には、素
材中にAlを含有させ、最終冷間圧延の圧下率を81〜95％
の高圧下にするとともに最終冷間圧延前の焼鈍でAlN を
析出させる技術が、また特公昭46-23820号公報（高磁束
密度電磁鋼板の熱処理法）には、この最終焼鈍における
冷却速度を750 〜950 ℃の温度領域から400 ℃まで２〜
200 秒間で急冷する技術がそれぞれ開示されている。
【０００４】上記のような製造技術の進歩により、近年
ではB8が1.92T を超える鋼板の工業生産が可能になり、
たとえば板厚が0.23mmの鋼板ではW17/50が0.90W/Kgに達
する製品が工業生産されている。しかしながら今日の高
磁束密度化を主眼とした方向性電磁鋼板の製造方法にお
いては次の２点の問題が生じている。
ではB8が1.92T を超える鋼板の工業生産が可能になり、
たとえば板厚が0.23mmの鋼板ではW17/50が0.90W/Kgに達
する製品が工業生産されている。しかしながら今日の高
磁束密度化を主眼とした方向性電磁鋼板の製造方法にお
いては次の２点の問題が生じている。
【０００５】まず第１点は、磁束密度の向上に伴って製
品の結晶粒径が粗大化し、180 °磁区幅が増大する結
果、渦電流損の増加を招くことである。
品の結晶粒径が粗大化し、180 °磁区幅が増大する結
果、渦電流損の増加を招くことである。
【０００６】また第２点は、高磁束密度化を達成するた
めに複雑な工程が必要になり、これが方向性電磁鋼板の
製造コストを増加させていることである。特に、熱間圧
延前のスラブの高温加熱や最終仕上げ焼鈍における高温
長時間の焼鈍は、方向性電磁鋼板製造の生産コストを増
加させる要因となっており、さらに熱延板焼鈍、中間焼
鈍も、これを省略することができれば製造コストを大き
く削減することができる。
めに複雑な工程が必要になり、これが方向性電磁鋼板の
製造コストを増加させていることである。特に、熱間圧
延前のスラブの高温加熱や最終仕上げ焼鈍における高温
長時間の焼鈍は、方向性電磁鋼板製造の生産コストを増
加させる要因となっており、さらに熱延板焼鈍、中間焼
鈍も、これを省略することができれば製造コストを大き
く削減することができる。
【０００７】これまで、第１の問題点の解決策として、
特公昭50-26493号公報（高磁束密度一方向性電磁鋼板の
冷間圧延方法）には、冷間圧延のパス間温度を所定の温
度に保持して時効させる技術が開示されているが、この
方法によっても２次粒の粒径を完全に制御することは困
難であり、しかも実操業上きわめて煩雑である。
特公昭50-26493号公報（高磁束密度一方向性電磁鋼板の
冷間圧延方法）には、冷間圧延のパス間温度を所定の温
度に保持して時効させる技術が開示されているが、この
方法によっても２次粒の粒径を完全に制御することは困
難であり、しかも実操業上きわめて煩雑である。
【０００８】また第２の問題の回避策として、特公昭61
-7447 号公報（方向性電磁鋼板の製造方法）には鋼中Ｃ
を制限し、さらに仕上げ焼鈍を温度勾配下で行うことに
よって、低温でのスラブ加熱を可能とする方法が、特公
平4-71990 号公報（方向性電磁鋼板及びその製造方法）
にはＣおよびSiを所定の含有量以下に制限することによ
って、低温での仕上げ焼鈍を可能にする方法が、特公昭
59-45730号公報（高磁束密度一方向性珪素鋼板の熱延方
法）には、熱延後の巻き取り温度を高温にて行うことに
よって熱延板焼鈍の省略を可能にする技術が、さらに、
特公平7-94689号公報（磁気特性の優れた一方向性電磁
鋼板の製造方法）には、仕上げ熱延の最終３パスの累積
圧下率と熱間圧延温度とを適正に制御することによっ
て、中間焼鈍を含まない製造工程において熱延板焼鈍の
省略を可能にする方法が、それぞれ開示されている。し
かしながら、以上の方法によって方向性電磁鋼板を製造
する場合、製造コストの低減はある程度達成されるもの
の、未だ十分な磁気特性を有する製品が得られないとい
った欠点があった。
-7447 号公報（方向性電磁鋼板の製造方法）には鋼中Ｃ
を制限し、さらに仕上げ焼鈍を温度勾配下で行うことに
よって、低温でのスラブ加熱を可能とする方法が、特公
平4-71990 号公報（方向性電磁鋼板及びその製造方法）
にはＣおよびSiを所定の含有量以下に制限することによ
って、低温での仕上げ焼鈍を可能にする方法が、特公昭
59-45730号公報（高磁束密度一方向性珪素鋼板の熱延方
法）には、熱延後の巻き取り温度を高温にて行うことに
よって熱延板焼鈍の省略を可能にする技術が、さらに、
特公平7-94689号公報（磁気特性の優れた一方向性電磁
鋼板の製造方法）には、仕上げ熱延の最終３パスの累積
圧下率と熱間圧延温度とを適正に制御することによっ
て、中間焼鈍を含まない製造工程において熱延板焼鈍の
省略を可能にする方法が、それぞれ開示されている。し
かしながら、以上の方法によって方向性電磁鋼板を製造
する場合、製造コストの低減はある程度達成されるもの
の、未だ十分な磁気特性を有する製品が得られないとい
った欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、Nbを所定
量だけ含有させたスラブを所定の条件下で熱間圧延する
ことにより、上記問題を有利に解決するものであり、こ
の発明のうち、請求項１ないし３に記載の発明は、２次
粒が細かく鉄損の低い方向性電磁鋼板を低コストで製造
可能とする方向性電磁鋼板の製造方法を提案することを
目的とするものであり、請求項４に記載の発明は、磁気
特性のより優れる方向性電磁鋼板の製造方法を提案する
ことを目的とするものである。
量だけ含有させたスラブを所定の条件下で熱間圧延する
ことにより、上記問題を有利に解決するものであり、こ
の発明のうち、請求項１ないし３に記載の発明は、２次
粒が細かく鉄損の低い方向性電磁鋼板を低コストで製造
可能とする方向性電磁鋼板の製造方法を提案することを
目的とするものであり、請求項４に記載の発明は、磁気
特性のより優れる方向性電磁鋼板の製造方法を提案する
ことを目的とするものである。
【００１０】なお、これまでけい素鋼スラブにNbを含有
させることにより、方向性電磁鋼板の磁気特性の向上、
あるいは製造コストの低減を図る方法としては、特開昭
52-24116号公報（高磁束密度一方向性電磁鋼板用素材及
びその処理法）や特開平6-25747 号公報（薄手高磁束密
度一方向性電磁鋼板の製造方法）などに開示されている
が、これらの方法においては、いずれも熱間圧延工程に
おいてNb化合物の析出に対する制御がなされていないこ
とから、十分な磁気特性を有する製品が安定して得られ
るとは考えられない。
させることにより、方向性電磁鋼板の磁気特性の向上、
あるいは製造コストの低減を図る方法としては、特開昭
52-24116号公報（高磁束密度一方向性電磁鋼板用素材及
びその処理法）や特開平6-25747 号公報（薄手高磁束密
度一方向性電磁鋼板の製造方法）などに開示されている
が、これらの方法においては、いずれも熱間圧延工程に
おいてNb化合物の析出に対する制御がなされていないこ
とから、十分な磁気特性を有する製品が安定して得られ
るとは考えられない。
【００１１】
【課題を解決するための手段】発明者らは、上記の問題
を解決すべく研究を行った結果、鋼中にNbを含有させた
スラブを厳密に制御した温度条件のもとで熱間圧延する
ことによって、スラブ加熱温度の低温化、仕上げ焼鈍時
間の短縮あるいは熱延板焼鈍の省略などを可能にすると
ともに、２次粒を細かくして鉄損を低減することが可能
であることを見出し、この発明を達成するに至ったもの
である。すなわち、この発明の要旨とするところは以下
の通りである。
を解決すべく研究を行った結果、鋼中にNbを含有させた
スラブを厳密に制御した温度条件のもとで熱間圧延する
ことによって、スラブ加熱温度の低温化、仕上げ焼鈍時
間の短縮あるいは熱延板焼鈍の省略などを可能にすると
ともに、２次粒を細かくして鉄損を低減することが可能
であることを見出し、この発明を達成するに至ったもの
である。すなわち、この発明の要旨とするところは以下
の通りである。
【００１２】 Ｃ：0.005 〜0.080 wt％、Si：2.0 〜
5.0 wt％およびMn：0.03〜0.20wt％を含有するけい素鋼
スラブを素材として、該スラブを1100℃以上の温度に加
熱したのち、熱間圧延し、１回もしくは中間焼鈍を挟む
２回以上の冷間圧延を行ったのち、脱炭焼鈍と最終仕上
げ焼鈍とを施す方向性電磁鋼板の製造方法において、該
スラブにNb：0.002 〜0.10wt％を含有させること、熱間
圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了
直後から５秒間後までの熱延板の平均冷却速度を20〜55
℃／秒の範囲とすることおよび熱延板の巻取り温度を45
0 〜650 ℃の範囲とすることとを特徴とする磁気特性に
優れる方向性電磁鋼板の製造方法（第１発明）であり、
かかる製造方法により、熱延板焼鈍の省略や長時間の仕
上げ焼鈍の時間を短縮しても、磁気特性の優れる方向性
電磁鋼板が得られ、製造コストを大幅に低減させること
ができる。
5.0 wt％およびMn：0.03〜0.20wt％を含有するけい素鋼
スラブを素材として、該スラブを1100℃以上の温度に加
熱したのち、熱間圧延し、１回もしくは中間焼鈍を挟む
２回以上の冷間圧延を行ったのち、脱炭焼鈍と最終仕上
げ焼鈍とを施す方向性電磁鋼板の製造方法において、該
スラブにNb：0.002 〜0.10wt％を含有させること、熱間
圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了
直後から５秒間後までの熱延板の平均冷却速度を20〜55
℃／秒の範囲とすることおよび熱延板の巻取り温度を45
0 〜650 ℃の範囲とすることとを特徴とする磁気特性に
優れる方向性電磁鋼板の製造方法（第１発明）であり、
かかる製造方法により、熱延板焼鈍の省略や長時間の仕
上げ焼鈍の時間を短縮しても、磁気特性の優れる方向性
電磁鋼板が得られ、製造コストを大幅に低減させること
ができる。
【００１３】 第１発明のけい素鋼スラブの成分組成
に加えて、sol.Al：0.050 wt％以下およびＮ：0.020 wt
％以下を含有させる磁気特性の優れる方向性電磁鋼板の
製造方法（第２発明）であり、かかる製造方法によりさ
らなる磁気特性の向上がはかれる。
に加えて、sol.Al：0.050 wt％以下およびＮ：0.020 wt
％以下を含有させる磁気特性の優れる方向性電磁鋼板の
製造方法（第２発明）であり、かかる製造方法によりさ
らなる磁気特性の向上がはかれる。
【００１４】 該スラブに含有するＳ＋Seの値を0.01
0 wt％以下に規制し、かつ、該スラブの加熱温度を1100
℃〜1250℃の範囲にすることを特徴とする第１または第
２発明に記載の磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造
方法（第３発明）であり、かかる製造方法により、低温
域のスラブ加熱温度であっても優れる磁気特性の製品を
得ることができ、製造コストの大幅な低減をはかること
が可能になる。
0 wt％以下に規制し、かつ、該スラブの加熱温度を1100
℃〜1250℃の範囲にすることを特徴とする第１または第
２発明に記載の磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造
方法（第３発明）であり、かかる製造方法により、低温
域のスラブ加熱温度であっても優れる磁気特性の製品を
得ることができ、製造コストの大幅な低減をはかること
が可能になる。
【００１５】 熱間圧延後、850 〜1200℃の温度範囲
で20〜120 秒間の範囲の熱延板焼鈍を施すことを特徴と
する第１，第２または第３発明に記載の磁気特性に優れ
る方向性電磁鋼板の製造方法（第４発明）であり、かか
る製造方法によれば、磁気特性のより優れる製品を得る
ことができる。
で20〜120 秒間の範囲の熱延板焼鈍を施すことを特徴と
する第１，第２または第３発明に記載の磁気特性に優れ
る方向性電磁鋼板の製造方法（第４発明）であり、かか
る製造方法によれば、磁気特性のより優れる製品を得る
ことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】まず、この発明を構成する要件に
ついて、実験例に基づいて以下に述べる。
ついて、実験例に基づいて以下に述べる。
【００１７】Ｃ：0.040 wt％（以下単に％であらわ
す）、Si：3.30％、Mn：0.07％、Se：0.015 ％およびS
b：0.020 ％を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避
的不純物からなる組成の溶鋼と、該溶鋼にNbを0.20％以
下の範囲で含有量を変化させて添加したそれぞれの溶鋼
を鋼塊に鋳造した。
す）、Si：3.30％、Mn：0.07％、Se：0.015 ％およびS
b：0.020 ％を含有し、残部は実質的にFeおよび不可避
的不純物からなる組成の溶鋼と、該溶鋼にNbを0.20％以
下の範囲で含有量を変化させて添加したそれぞれの溶鋼
を鋼塊に鋳造した。
【００１８】これらの鋼塊に1400℃・60分間の加熱処理
を施したのち、熱間圧延しそれぞれ板厚：2.2mm の熱延
板とした。これらの熱延板を酸洗後、冷間圧延を施して
最終板厚：0.35mmの冷延板としたのち、870 ℃の温度で
脱炭焼鈍を行い、その後MgOを主成分とする焼鈍分離剤
を塗布してから、図１に示すヒートパターンにてそれぞ
れ最終仕上げ焼鈍を行った。ここで、図１は短時間の最
終仕上げ焼鈍のヒートパターンを示すグラフである。
を施したのち、熱間圧延しそれぞれ板厚：2.2mm の熱延
板とした。これらの熱延板を酸洗後、冷間圧延を施して
最終板厚：0.35mmの冷延板としたのち、870 ℃の温度で
脱炭焼鈍を行い、その後MgOを主成分とする焼鈍分離剤
を塗布してから、図１に示すヒートパターンにてそれぞ
れ最終仕上げ焼鈍を行った。ここで、図１は短時間の最
終仕上げ焼鈍のヒートパターンを示すグラフである。
【００１９】ついで、上記工程によって得られた各鋼板
に張力コーティングを焼き付けた製品板について、エプ
スタイン試験法により、B8（磁化力：800A/mにおける磁
束密度）およびW17/50（最大磁束密度：1.7T、周波数：
50Hzにおける鉄損）をそれぞれ測定するとともに平均２
次粒径をそれぞれ測定した。Nb含有量と鉄損W17/50、磁
束密度B8および平均２次粒径との関係のグラフを図２に
示す。
に張力コーティングを焼き付けた製品板について、エプ
スタイン試験法により、B8（磁化力：800A/mにおける磁
束密度）およびW17/50（最大磁束密度：1.7T、周波数：
50Hzにおける鉄損）をそれぞれ測定するとともに平均２
次粒径をそれぞれ測定した。Nb含有量と鉄損W17/50、磁
束密度B8および平均２次粒径との関係のグラフを図２に
示す。
【００２０】図２から明らかなように、Nb含有量が0.00
2 〜0.10％の範囲で鉄損が低減し平均２次粒径も小さく
なっている。したがって、Nb添加による鉄損の低減効果
は製品板の２次粒径の細粒化によるといえる。
2 〜0.10％の範囲で鉄損が低減し平均２次粒径も小さく
なっている。したがって、Nb添加による鉄損の低減効果
は製品板の２次粒径の細粒化によるといえる。
【００２１】この実験により、熱延板焼鈍を省略した製
造工程であっても、Nbの添加により良好な磁気特性を有
する製品が得られる可能性のあることが見出された。し
かしながら、図２を見ると、鉄損のばらつきはかなり大
きく、Nbを単に添加するのみでは大幅な鉄損の改善効果
が期待できないことから、この鉄損のばらつきの原因を
調査したところ、Nbを含有するときに磁束密度B8の劣化
が起きる場合があり、このことが鉄損を劣化させている
ことが明らかとなった。
造工程であっても、Nbの添加により良好な磁気特性を有
する製品が得られる可能性のあることが見出された。し
かしながら、図２を見ると、鉄損のばらつきはかなり大
きく、Nbを単に添加するのみでは大幅な鉄損の改善効果
が期待できないことから、この鉄損のばらつきの原因を
調査したところ、Nbを含有するときに磁束密度B8の劣化
が起きる場合があり、このことが鉄損を劣化させている
ことが明らかとなった。
【００２２】ここで、Nb添加によるB8の劣化は、熱間圧
延におけるNb化合物の析出状態が不適正になることによ
るものと考えられる。そこで、Nbを添加した場合に良好
な磁気特性を安定して得るため、熱間圧延時の温度条件
について検討した。
延におけるNb化合物の析出状態が不適正になることによ
るものと考えられる。そこで、Nbを添加した場合に良好
な磁気特性を安定して得るため、熱間圧延時の温度条件
について検討した。
【００２３】図３に、上記実験のNb含有量が0.002 〜0.
10％の範囲の試料について、熱間圧延終了温度と磁束密
度B8との関係のグラフを示す。この図より、熱間圧延終
了温度が850 〜1050℃の範囲にあるとき、B8が高い水準
にあることが分る。したがって、熱間圧延終了温度を適
正に制御することによって、磁束密度の劣化を防止でき
ることが明らかとなった。
10％の範囲の試料について、熱間圧延終了温度と磁束密
度B8との関係のグラフを示す。この図より、熱間圧延終
了温度が850 〜1050℃の範囲にあるとき、B8が高い水準
にあることが分る。したがって、熱間圧延終了温度を適
正に制御することによって、磁束密度の劣化を防止でき
ることが明らかとなった。
【００２４】つづいて、熱間圧延後の冷却条件に関する
実験を行った。Nbを0.010 ％含有する鋼塊を用いて方向
性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間圧延終了温度を85
0 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了直後から５秒間後
までの平均冷却速度を10〜70℃／秒および熱延板の巻取
り温度を450 〜650 ℃とそれぞれの範囲で変化させ、こ
れらの条件以外は前述の実験と同様の工程で製品板と
し、得られた各製品板についてそれぞれ鉄損W17/50を調
査した。これらの調査結果を図４に示す。図４は熱間圧
延終了直後から５秒間後までの平均冷却速度および巻取
り温度と鉄損W17/50との関係のグラフである。
実験を行った。Nbを0.010 ％含有する鋼塊を用いて方向
性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間圧延終了温度を85
0 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延終了直後から５秒間後
までの平均冷却速度を10〜70℃／秒および熱延板の巻取
り温度を450 〜650 ℃とそれぞれの範囲で変化させ、こ
れらの条件以外は前述の実験と同様の工程で製品板と
し、得られた各製品板についてそれぞれ鉄損W17/50を調
査した。これらの調査結果を図４に示す。図４は熱間圧
延終了直後から５秒間後までの平均冷却速度および巻取
り温度と鉄損W17/50との関係のグラフである。
【００２５】図４から明らかなように、熱間圧延終了直
後から５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の範
囲とし、熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲とす
ることによって、優れる磁気特性の方向性電磁鋼板の安
定製造が可能であり、これらの範囲が好適範囲であるこ
とが分る。
後から５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の範
囲とし、熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲とす
ることによって、優れる磁気特性の方向性電磁鋼板の安
定製造が可能であり、これらの範囲が好適範囲であるこ
とが分る。
【００２６】さらに、Nb添加と熱間圧延条件の制御によ
る磁気特性の改善効果を確認する実験を行った。鋼中の
Nb含有量を0.20％以下で変化させ、熱間圧延終了温度を
1000℃、熱間圧延終了から５秒間後までの熱延板の平均
冷却速度を40℃／秒および熱延板の巻取り温度を550 ℃
として、これらの条件以外は前述の実験と同様の工程で
それぞれ方向性電磁鋼板を製造し、得られた各製品板の
磁気特性を調査した。これらの調査結果として、図５に
Nb含有量と鉄損W17/50との関係のグラフを示す。
る磁気特性の改善効果を確認する実験を行った。鋼中の
Nb含有量を0.20％以下で変化させ、熱間圧延終了温度を
1000℃、熱間圧延終了から５秒間後までの熱延板の平均
冷却速度を40℃／秒および熱延板の巻取り温度を550 ℃
として、これらの条件以外は前述の実験と同様の工程で
それぞれ方向性電磁鋼板を製造し、得られた各製品板の
磁気特性を調査した。これらの調査結果として、図５に
Nb含有量と鉄損W17/50との関係のグラフを示す。
【００２７】図５より明らかなように、前掲図２に比し
鉄損のばらつきが少なく、Nb含有量が0.002 〜0.010 ％
の範囲にて安定して低鉄損の製品が得られることがわか
る。よって、Nbを適正量含有させたスラブを厳密に制御
した条件下で熱間圧延することによって、安定して良好
な磁気特性を有する製品が得られることが確かめられ
た。
鉄損のばらつきが少なく、Nb含有量が0.002 〜0.010 ％
の範囲にて安定して低鉄損の製品が得られることがわか
る。よって、Nbを適正量含有させたスラブを厳密に制御
した条件下で熱間圧延することによって、安定して良好
な磁気特性を有する製品が得られることが確かめられ
た。
【００２８】なお、上記実験後、Nbを添加したものと添
加しないものとの脱炭焼鈍板の粒径と集合組織について
調査した。その結果、Nbを添加して磁気特性が改善され
たものは、脱炭焼鈍板の粒径が微細化し、さらに｛１１
１｝〈１１２〉方位の強度が増大していた。また、Nbを
添加したにもかかわらず、熱間圧延条件が適正でなかっ
たため良好な磁気特性が得られなかったものでは、熱延
板中に粗大なNb化合物が析出していたのに対し、良好な
磁気特性が得られたものでは、Nb化合物が均一微細に分
散していた。
加しないものとの脱炭焼鈍板の粒径と集合組織について
調査した。その結果、Nbを添加して磁気特性が改善され
たものは、脱炭焼鈍板の粒径が微細化し、さらに｛１１
１｝〈１１２〉方位の強度が増大していた。また、Nbを
添加したにもかかわらず、熱間圧延条件が適正でなかっ
たため良好な磁気特性が得られなかったものでは、熱延
板中に粗大なNb化合物が析出していたのに対し、良好な
磁気特性が得られたものでは、Nb化合物が均一微細に分
散していた。
【００２９】これらの一連の実験により、Nb含有量と熱
間圧延における温度条件を適正化することによって、磁
気特性に優れる方向性電磁鋼板を低コストで製造できる
方法を確立した。
間圧延における温度条件を適正化することによって、磁
気特性に優れる方向性電磁鋼板を低コストで製造できる
方法を確立した。
【００３０】以上述べたように、この発明では、工程を
省略した場合でも、良好な磁気特性を有する方向性電磁
鋼板の製造を、Nbの適性添加によって可能にしている。
省略した場合でも、良好な磁気特性を有する方向性電磁
鋼板の製造を、Nbの適性添加によって可能にしている。
【００３１】このような鋼中のNbは、NbC, NbNなどの析
出物を形成することによって、熱延板の再結晶組織を微
細化して脱炭焼鈍板の結晶粒径分布や集合組織を改善
し、最終仕上げ焼鈍においては、正常粒成長を抑制する
インイビタとして作用するものと考えられる。このよう
な作用により、鋼中へのNbの添加は、熱延板焼鈍や中間
焼鈍を省略し、仕上げ焼鈍時間を短縮した場合にも良好
な磁気特性が得られることを可能にしたといえる。
出物を形成することによって、熱延板の再結晶組織を微
細化して脱炭焼鈍板の結晶粒径分布や集合組織を改善
し、最終仕上げ焼鈍においては、正常粒成長を抑制する
インイビタとして作用するものと考えられる。このよう
な作用により、鋼中へのNbの添加は、熱延板焼鈍や中間
焼鈍を省略し、仕上げ焼鈍時間を短縮した場合にも良好
な磁気特性が得られることを可能にしたといえる。
【００３２】したがって、Nb添加による磁気特性改善の
ためには、Nb化合物を鋼中に均一・微細に析出させるこ
とが重要であり、このためには熱間圧延条件の適正化が
重要になる。
ためには、Nb化合物を鋼中に均一・微細に析出させるこ
とが重要であり、このためには熱間圧延条件の適正化が
重要になる。
【００３３】この発明で規定する熱間圧延条件により磁
気特性に優れる方向性電磁鋼板が得られる理由は、以下
のような機構によりNb化合物の均一・微細析出が実現さ
れたためと推定される。
気特性に優れる方向性電磁鋼板が得られる理由は、以下
のような機構によりNb化合物の均一・微細析出が実現さ
れたためと推定される。
【００３４】すなわち、熱間圧延終了温度が低すぎる場
合、圧延中にNb化合物（NbC, NbN等）が析出し、この析
出物の分布が不均一になる。逆に熱間圧延終了温度が高
すぎる場合、圧延後の冷却過程における温度履歴が不均
一になり、析出状態に不均一さが生じると考えられる。
合、圧延中にNb化合物（NbC, NbN等）が析出し、この析
出物の分布が不均一になる。逆に熱間圧延終了温度が高
すぎる場合、圧延後の冷却過程における温度履歴が不均
一になり、析出状態に不均一さが生じると考えられる。
【００３５】さらに、熱間圧延終了直後から５秒間後ま
での間において、熱延板を平均冷却速度20℃／秒以上で
急冷することによって、Nb化合物の析出物が微細化する
ものと考えられる。しかし、この平均冷却速度が55℃／
秒を超えると、熱延板中の固溶Nbが過飽和となり、析出
物が減少しその絶対量が不足するために磁気特性が劣化
するものと考えられる。
での間において、熱延板を平均冷却速度20℃／秒以上で
急冷することによって、Nb化合物の析出物が微細化する
ものと考えられる。しかし、この平均冷却速度が55℃／
秒を超えると、熱延板中の固溶Nbが過飽和となり、析出
物が減少しその絶対量が不足するために磁気特性が劣化
するものと考えられる。
【００３６】また、熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃
の範囲とすることによって良好な磁気特性が得られる理
由は、板厚方向でのNb化合物の析出個数の分布が、この
温度範囲で適正なものになるためではないかと推定され
る。
の範囲とすることによって良好な磁気特性が得られる理
由は、板厚方向でのNb化合物の析出個数の分布が、この
温度範囲で適正なものになるためではないかと推定され
る。
【００３７】つぎに、この発明において使用するけい素
鋼素材の成分組成について述べる。この発明の成分組成
は、Ｃ：0.005 〜0.080 ％、Si：2.0 〜5.0 ％およびM
n：0.03〜0.20％を基本成分とする鋼に、Nb：0.002 〜
0.10％の範囲で含有させる。以下、この発明において成
分組成を上記範囲に限定した理由ならび好適成分組成に
ついて述べる。
鋼素材の成分組成について述べる。この発明の成分組成
は、Ｃ：0.005 〜0.080 ％、Si：2.0 〜5.0 ％およびM
n：0.03〜0.20％を基本成分とする鋼に、Nb：0.002 〜
0.10％の範囲で含有させる。以下、この発明において成
分組成を上記範囲に限定した理由ならび好適成分組成に
ついて述べる。
【００３８】Ｃ：0.005 〜0.080 ％ Ｃは、変態を利用して熱延組織を改善するのに有用な成
分であり、含有量は少なくとも0.005 ％を必要とする
が、0.080 ％を超えると脱炭焼鈍において脱炭不良を起
すので好ましくない。したがってその含有量は0.005 ％
以上、0.080 ％以下とする。
分であり、含有量は少なくとも0.005 ％を必要とする
が、0.080 ％を超えると脱炭焼鈍において脱炭不良を起
すので好ましくない。したがってその含有量は0.005 ％
以上、0.080 ％以下とする。
【００３９】Si：2.0 〜5.0 ％ Siは、電気抵抗を高めて鉄損を低減させる主要な成分で
あり、含有量は少なくとも2.0 ％を必要とするが、5.0
％を超えると冷間圧延が困難となり好ましくない。した
がってその含有量は2.0 ％以上、5.0 ％以下とする。
あり、含有量は少なくとも2.0 ％を必要とするが、5.0
％を超えると冷間圧延が困難となり好ましくない。した
がってその含有量は2.0 ％以上、5.0 ％以下とする。
【００４０】Mn：0.03〜0.20％ Mnは、鋼の熱間加工性の改善に有効に寄与するだけでな
く、ＳもしくはSeが混在する場合には、MnS やMnSe等の
析出物を形成し抑制剤としての機能を発揮するので、そ
の含有量は0.03％以上、0.20％以下の範囲を必要とす
る。
く、ＳもしくはSeが混在する場合には、MnS やMnSe等の
析出物を形成し抑制剤としての機能を発揮するので、そ
の含有量は0.03％以上、0.20％以下の範囲を必要とす
る。
【００４１】Nb：0.002 〜0.10％ Nbは、熱間圧延での冷却条件を適正に制御することによ
って、従来の製造工程を大幅に簡略化しても良好な磁気
特性を得ることを可能とする有効な成分である。また、
Nbには２次再結晶粒径を微細化して渦電流損を低減させ
る働きも有する。含有量が0.002 ％未満ではそれらの効
果が十分でなく、一方、0.10％を超えるとNb化合物が粗
大析出し、磁気特性にかえって悪影響を及ぼす。したが
ってその含有量は0.002 ％以上、0.10％以下とする。
って、従来の製造工程を大幅に簡略化しても良好な磁気
特性を得ることを可能とする有効な成分である。また、
Nbには２次再結晶粒径を微細化して渦電流損を低減させ
る働きも有する。含有量が0.002 ％未満ではそれらの効
果が十分でなく、一方、0.10％を超えるとNb化合物が粗
大析出し、磁気特性にかえって悪影響を及ぼす。したが
ってその含有量は0.002 ％以上、0.10％以下とする。
【００４２】一方、通常の方向性電磁鋼板と同様に、抑
制力補強成分として、上記成分組成に加えてＳ，Seおよ
びAl, Ｎ等を含有させることも良好な磁気特性を得るた
めに有効である。
制力補強成分として、上記成分組成に加えてＳ，Seおよ
びAl, Ｎ等を含有させることも良好な磁気特性を得るた
めに有効である。
【００４３】ＳおよびSeは、スラブの加熱温度が低温で
あるとき、ＳおよびSeの含有量が多いと不均一な析出が
起り、かえって磁気特性劣化の原因となる。このため、
この発明（第３発明）では、スラブの加熱熱温度を低温
化する場合には、Ｓ＋Se含有量を0.010 ％以下とする。
さらに、この発明ではNbの添加によって、抑制剤形成成
分としてのＳおよびSeの働きを補完している。
あるとき、ＳおよびSeの含有量が多いと不均一な析出が
起り、かえって磁気特性劣化の原因となる。このため、
この発明（第３発明）では、スラブの加熱熱温度を低温
化する場合には、Ｓ＋Se含有量を0.010 ％以下とする。
さらに、この発明ではNbの添加によって、抑制剤形成成
分としてのＳおよびSeの働きを補完している。
【００４４】また、Alは、Ｎと結合してAlN として析出
し、インヒビタとして正常粒（ゴス方位の粒）以外の粒
成長を抑制する効果を有し、Nb化合物の作用を高める働
きをもつ。この効果の発現のために、Alは、sol.Alとし
て0.050 ％以下の範囲で含有させ、Ｎは、0.020 ％以下
で含有させることが好ましい。但し、sol.Alが0.050％
を超える場合やＮが0.020 ％を超える場合は析出AlN が
粗大化し、２次再結晶粒の成長を阻害し、磁気特性を劣
化させるので、sol.Alは0.050 ％以下、Ｎは0.020 ％以
下とする。
し、インヒビタとして正常粒（ゴス方位の粒）以外の粒
成長を抑制する効果を有し、Nb化合物の作用を高める働
きをもつ。この効果の発現のために、Alは、sol.Alとし
て0.050 ％以下の範囲で含有させ、Ｎは、0.020 ％以下
で含有させることが好ましい。但し、sol.Alが0.050％
を超える場合やＮが0.020 ％を超える場合は析出AlN が
粗大化し、２次再結晶粒の成長を阻害し、磁気特性を劣
化させるので、sol.Alは0.050 ％以下、Ｎは0.020 ％以
下とする。
【００４５】上述した成分組成とすることによってこの
発明の目的は達成されるが、これらのほかにも抑制力の
補強のために、Sb, Bi, Mo, Cu, ＰおよびSnなどを添加
してもよい。
発明の目的は達成されるが、これらのほかにも抑制力の
補強のために、Sb, Bi, Mo, Cu, ＰおよびSnなどを添加
してもよい。
【００４６】SbおよびBiは、粒界に偏析して抑制力を高
める効果を、またMoは、２次粒の核をゴス方位にせん鋭
化させる効果をそれぞれ有し、これらはいずれも含有量
が0.001 〜0.20％の範囲でそれらの効果が顕著である。
める効果を、またMoは、２次粒の核をゴス方位にせん鋭
化させる効果をそれぞれ有し、これらはいずれも含有量
が0.001 〜0.20％の範囲でそれらの効果が顕著である。
【００４７】Cuは、Mnと同様にＳやSeと結合して析出物
を形成し抑制力を高める成分であり、その効果は含有量
が0.01〜0.30％の範囲がよい。
を形成し抑制力を高める成分であり、その効果は含有量
が0.01〜0.30％の範囲がよい。
【００４８】Ｐは、Sbと同様に粒界に偏析して抑制力を
高める成分であり、含有量が0.010％未満では添加効果
に乏しく、一方0.030 ％を超えると磁気特性、表面性状
を不安定化させるので、その含有量は0.010 〜0.030 ％
の範囲がよい。
高める成分であり、含有量が0.010％未満では添加効果
に乏しく、一方0.030 ％を超えると磁気特性、表面性状
を不安定化させるので、その含有量は0.010 〜0.030 ％
の範囲がよい。
【００４９】Snは、鉄損の低減に有効な成分であり、0.
008 〜0.025 ％の範囲で含有させることがよい。
008 〜0.025 ％の範囲で含有させることがよい。
【００５０】なお、上記の各成分において、Ｃ，Ｓ，S
e, AlおよびＮ等はそれぞれの機能を果たしたのち、Ｃ
は主として脱炭焼鈍時に、Ｓ，Se, AlおよびＮ等は仕上
げ焼鈍後半の鈍化焼鈍において除去されるので、製品の
地鉄中には不純物として微量残存するのみである。
e, AlおよびＮ等はそれぞれの機能を果たしたのち、Ｃ
は主として脱炭焼鈍時に、Ｓ，Se, AlおよびＮ等は仕上
げ焼鈍後半の鈍化焼鈍において除去されるので、製品の
地鉄中には不純物として微量残存するのみである。
【００５１】つぎに、この発明の製造方法について述べ
る。上記した成分組成を有する方向性電磁鋼板用素材
（スラブ）は、従来より公知のいかなる方法によっても
製造することができる。ついで、この電磁鋼板用素材
は、通常の熱間圧延によって熱延板としコイルに巻取ら
れる。
る。上記した成分組成を有する方向性電磁鋼板用素材
（スラブ）は、従来より公知のいかなる方法によっても
製造することができる。ついで、この電磁鋼板用素材
は、通常の熱間圧延によって熱延板としコイルに巻取ら
れる。
【００５２】この発明は、上記熱間圧延工程において、
熱間圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲、熱間圧延終了
直後から５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の
範囲および熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲と
することによって、従来必要とされてきた工程の大幅な
省略を可能とする。
熱間圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲、熱間圧延終了
直後から５秒間後までの平均冷却速度を20〜55℃／秒の
範囲および熱延板の巻取り温度を450 〜650 ℃の範囲と
することによって、従来必要とされてきた工程の大幅な
省略を可能とする。
【００５３】ここで、熱間圧延終了時から熱延板の巻取
りまでの温度条件が上記各条件をはずれると、熱延板中
にNb化合物が均一・微細に析出しなくなり磁気特性を損
ねることになるため、この発明のNbを含有させた素材を
用いる場合には、上記条件下での巻取りを含む熱間圧延
を行うことが圧倒的に有利であり、かつ上記条件を必須
とするものである。
りまでの温度条件が上記各条件をはずれると、熱延板中
にNb化合物が均一・微細に析出しなくなり磁気特性を損
ねることになるため、この発明のNbを含有させた素材を
用いる場合には、上記条件下での巻取りを含む熱間圧延
を行うことが圧倒的に有利であり、かつ上記条件を必須
とするものである。
【００５４】なお、この発明の構成の主要部分は、鋼中
へのNbの添加と熱間圧延工程における温度制御によっ
て、良好な２次再結晶を容易にするところにあるが、こ
のNbの添加により、スラブの加熱温度をより低温化する
ことができる。スラブ加熱温度の低温化技術としては、
前掲特開昭52-24116号公報にNb等の窒化物形成成分を所
定量含有させる方法が開示されている。ところが、この
方法では析出物の分散状態に対する制御が行なわれてい
ないため、十分に満足できる磁気特性が得られるとはい
えなかった。
へのNbの添加と熱間圧延工程における温度制御によっ
て、良好な２次再結晶を容易にするところにあるが、こ
のNbの添加により、スラブの加熱温度をより低温化する
ことができる。スラブ加熱温度の低温化技術としては、
前掲特開昭52-24116号公報にNb等の窒化物形成成分を所
定量含有させる方法が開示されている。ところが、この
方法では析出物の分散状態に対する制御が行なわれてい
ないため、十分に満足できる磁気特性が得られるとはい
えなかった。
【００５５】これに対し、発明者らはとくにNbに着目
し、Nb化合物の分散析出状態を制御し、磁気特性を改善
する方法を確立したが、さらに鋼中のＳ＋Se量を規制す
ることによって、スラブ加熱温度をより低温化しても良
好な磁気特性の製品が得られることが判明し、この発明
（第３発明）を達成した。すなわち、スラブに含有する
Ｓ＋Se量を0.010 ％以下とした上でスラブ加熱温度を11
00〜1250℃の範囲とすることでも磁気特性に優れる方向
性電磁鋼板を得ることができる。
し、Nb化合物の分散析出状態を制御し、磁気特性を改善
する方法を確立したが、さらに鋼中のＳ＋Se量を規制す
ることによって、スラブ加熱温度をより低温化しても良
好な磁気特性の製品が得られることが判明し、この発明
（第３発明）を達成した。すなわち、スラブに含有する
Ｓ＋Se量を0.010 ％以下とした上でスラブ加熱温度を11
00〜1250℃の範囲とすることでも磁気特性に優れる方向
性電磁鋼板を得ることができる。
【００５６】上記において、鋼中のＳおよびSeは、MnS
およびMnSeとして析出し、２次再結晶に影響を及ぼす
が、スラブ加熱温度が低い場合、MnS およびMnSeの固溶
が不完全になり、ＳおよびSeの偏析が生じて磁気特性を
劣化させる。これに対し、ＳおよびSeの含有量を低減す
ることは、このような偏析の発生を回避し、さらにNbを
含有させることによって、ＳおよびSeを減少させた場合
でも良好な磁気特性を得ることができる。これは、鋼中
に均一・微細に析出したNb化合物がインヒビタとして作
用することにより、MnS およびMnSeが減少した場合でも
良好な２次再結晶化が進行するためと考えられる。
およびMnSeとして析出し、２次再結晶に影響を及ぼす
が、スラブ加熱温度が低い場合、MnS およびMnSeの固溶
が不完全になり、ＳおよびSeの偏析が生じて磁気特性を
劣化させる。これに対し、ＳおよびSeの含有量を低減す
ることは、このような偏析の発生を回避し、さらにNbを
含有させることによって、ＳおよびSeを減少させた場合
でも良好な磁気特性を得ることができる。これは、鋼中
に均一・微細に析出したNb化合物がインヒビタとして作
用することにより、MnS およびMnSeが減少した場合でも
良好な２次再結晶化が進行するためと考えられる。
【００５７】熱間圧延後は、１回または中間焼鈍を挟む
２回以上の冷間圧延ののち、通常の脱炭焼鈍と最終仕上
げ焼鈍を施し、必要に応じて張力コーティングを施して
製品板とする。
２回以上の冷間圧延ののち、通常の脱炭焼鈍と最終仕上
げ焼鈍を施し、必要に応じて張力コーティングを施して
製品板とする。
【００５８】以上述べた方法により、熱延板焼鈍工程を
省略した場合でも磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製
造が可能であるが、鋼中析出物の分散状態をより均一・
微細に制御するために、850 〜1200℃の温度範囲で20〜
120 秒間の時間範囲の熱延板焼鈍工程を付加させること
で（第４発明）、さらに優れる磁気特性を得ることがで
きる。さらに、上記熱延板焼鈍の有無にかかわらず、圧
下率が20〜40％の範囲の一次冷間圧延後に、800 〜1200
℃の温度範囲で30〜240 秒間の時間範囲の中間焼鈍を施
すことによって、さらに優れた磁気特性が得られる。
省略した場合でも磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製
造が可能であるが、鋼中析出物の分散状態をより均一・
微細に制御するために、850 〜1200℃の温度範囲で20〜
120 秒間の時間範囲の熱延板焼鈍工程を付加させること
で（第４発明）、さらに優れる磁気特性を得ることがで
きる。さらに、上記熱延板焼鈍の有無にかかわらず、圧
下率が20〜40％の範囲の一次冷間圧延後に、800 〜1200
℃の温度範囲で30〜240 秒間の時間範囲の中間焼鈍を施
すことによって、さらに優れた磁気特性が得られる。
【００５９】
実施例１ Ｃ：0.040 ％、Si：3.30％、Mn：0.07％、Se：0.015 ％
およびSb：0.020 ％を含有し残部は実質的にFeおよび不
可避的不純物からなる組成のスラブならびに上記成分組
成にNbを0.03％以下の範囲で含有量を変化させて含有さ
せた組成の各スラブを、1400℃の温度で60分間の加熱
後、下記の条件で熱間圧延しそれぞれ板厚：2.2mm の熱
延板とした。 ・熱間圧延終了温度：700 ℃、1000℃ ・熱間圧延終了直後から５秒間後までの熱延板の平均冷
却速度：10℃／秒、30℃／秒 ・熱延板巻取り温度：500 ℃、700 ℃
およびSb：0.020 ％を含有し残部は実質的にFeおよび不
可避的不純物からなる組成のスラブならびに上記成分組
成にNbを0.03％以下の範囲で含有量を変化させて含有さ
せた組成の各スラブを、1400℃の温度で60分間の加熱
後、下記の条件で熱間圧延しそれぞれ板厚：2.2mm の熱
延板とした。 ・熱間圧延終了温度：700 ℃、1000℃ ・熱間圧延終了直後から５秒間後までの熱延板の平均冷
却速度：10℃／秒、30℃／秒 ・熱延板巻取り温度：500 ℃、700 ℃
【００６０】かくして得られた各熱延板を酸洗後、圧下
率：85％の冷間圧延を施して最終板厚：0.35mmの冷延板
としたのち、840 ℃の温度で脱炭焼鈍を行い、その後Mg
O を主成分とする焼鈍分離剤を塗布してから前掲図１に
示したヒートパターンにてそれぞれ最終仕上げ焼鈍を施
した。以上の工程により得られた各鋼板に張力コーティ
ングを焼付け製品板とし、それぞれの製品板について磁
気特性を調査した。各製品板の磁気特性の調査結果を表
１にまとめて示す。
率：85％の冷間圧延を施して最終板厚：0.35mmの冷延板
としたのち、840 ℃の温度で脱炭焼鈍を行い、その後Mg
O を主成分とする焼鈍分離剤を塗布してから前掲図１に
示したヒートパターンにてそれぞれ最終仕上げ焼鈍を施
した。以上の工程により得られた各鋼板に張力コーティ
ングを焼付け製品板とし、それぞれの製品板について磁
気特性を調査した。各製品板の磁気特性の調査結果を表
１にまとめて示す。
【００６１】
【表１】
【００６２】表１より明らかなように、Nb含有量が0.00
2 〜0.10％の範囲、熱間圧延終了温度が850 〜1050℃の
範囲、熱間圧延終了直後から５秒間後までの平均冷却速
度が20〜55℃／秒の範囲および熱延板の巻取り温度が45
0 〜650 ℃の範囲にあるこの発明の適合例は、熱延板焼
鈍を省略し、仕上げ焼鈍を短時間化したにもかかわら
ず、いずれも良好な磁気特性を示している。
2 〜0.10％の範囲、熱間圧延終了温度が850 〜1050℃の
範囲、熱間圧延終了直後から５秒間後までの平均冷却速
度が20〜55℃／秒の範囲および熱延板の巻取り温度が45
0 〜650 ℃の範囲にあるこの発明の適合例は、熱延板焼
鈍を省略し、仕上げ焼鈍を短時間化したにもかかわら
ず、いずれも良好な磁気特性を示している。
【００６３】実施例２ Ｃ：0.035 ％、Si：3.20％、Mn：0.07％、Sb：0.020 ％
ならびにNbおよびＳ，Seを種々の量含有し、残部は実質
的にFeおよび不可避不純物からなる組成の各スラブを、
それぞれ1150℃の温度で60分間加熱したのち、熱間圧延
し板厚：2.2mmの熱延板とした。
ならびにNbおよびＳ，Seを種々の量含有し、残部は実質
的にFeおよび不可避不純物からなる組成の各スラブを、
それぞれ1150℃の温度で60分間加熱したのち、熱間圧延
し板厚：2.2mmの熱延板とした。
【００６４】このとき、熱延板終了温度：1000℃、熱延
板の平均冷却速度（圧延終了直後から５秒間後まで）：
50℃／秒、熱延板巻取り温度：550 ℃とした。これらの
熱延板に1000℃・１分間の熱延板焼鈍を施し、酸洗後、
圧下率：85％の冷間圧延を施し最終板厚：0.35mmの冷延
板としたのち、870 ℃の温度で脱炭焼鈍を行った。その
後MgO を主成分とする焼鈍分離剤を塗布してから前掲図
１に示したヒートパターンにて最終仕上げ焼鈍を行った
のち張力コーティングを焼付けそれぞれ製品板とした。
かくして得られた各製品板について調査した磁気特性の
調査結果を表２にまとめて示す。
板の平均冷却速度（圧延終了直後から５秒間後まで）：
50℃／秒、熱延板巻取り温度：550 ℃とした。これらの
熱延板に1000℃・１分間の熱延板焼鈍を施し、酸洗後、
圧下率：85％の冷間圧延を施し最終板厚：0.35mmの冷延
板としたのち、870 ℃の温度で脱炭焼鈍を行った。その
後MgO を主成分とする焼鈍分離剤を塗布してから前掲図
１に示したヒートパターンにて最終仕上げ焼鈍を行った
のち張力コーティングを焼付けそれぞれ製品板とした。
かくして得られた各製品板について調査した磁気特性の
調査結果を表２にまとめて示す。
【００６５】
【表２】
【００６６】表２より明らかなように、スラブ加熱温度
を1150℃と従来に比し低くした場合にも、この発明を適
用することによって良好な磁気特性が得られており、こ
の場合、Ｓ＋Se含有量を0.010 ％以下とする（第３発
明）ことによって、さらに磁気特性は向上している。
を1150℃と従来に比し低くした場合にも、この発明を適
用することによって良好な磁気特性が得られており、こ
の場合、Ｓ＋Se含有量を0.010 ％以下とする（第３発
明）ことによって、さらに磁気特性は向上している。
【００６７】実施例３ Ｃ：0.07％、Si：3.30％、Mn：0.07％、sol.Al：0.025
％、Ｎ：0.008 ％、Se：0.020 ％およびSb：0.025 ％を
含有し、残部は実質的にFeおよび不可避的不純物からな
る組成のスラブならびに上記成分組成にNbを0.20％以下
の範囲で含有量を変化させて含有させた組成の各スラブ
を、1400℃の温度で60分間加熱後、熱間圧延終了温度：
1000℃、熱延板の平均冷却速度（圧延終了直後から５秒
間後まで）：40℃／秒、熱延板巻取り温度：600 ℃とす
る条件のもとに熱間圧延して厚板：2.2mm の熱延板とし
た。
％、Ｎ：0.008 ％、Se：0.020 ％およびSb：0.025 ％を
含有し、残部は実質的にFeおよび不可避的不純物からな
る組成のスラブならびに上記成分組成にNbを0.20％以下
の範囲で含有量を変化させて含有させた組成の各スラブ
を、1400℃の温度で60分間加熱後、熱間圧延終了温度：
1000℃、熱延板の平均冷却速度（圧延終了直後から５秒
間後まで）：40℃／秒、熱延板巻取り温度：600 ℃とす
る条件のもとに熱間圧延して厚板：2.2mm の熱延板とし
た。
【００６８】これらの熱延板を中央で２分割し、一方に
は1000℃の温度で１分間の熱延板焼鈍を施したのち、他
の一方はそのままの状態でそれぞれ酸洗し、圧下率：30
％の１次冷間圧延を施し、ついで1100℃の温度で１分間
の中間焼鈍を行った。その後、酸洗、２次冷間圧延を施
して最終板厚：0.23mmの冷延板とし、870 ℃の温度での
脱炭焼鈍ののち、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を塗布
してから前掲図１に示すヒートパターンにて最終仕上げ
焼鈍し、張力コーティングを焼付けてそれぞれ製品板と
した。かくして得られた各製品板について調査した磁気
特性の調査結果を表３にまとめて示す。
は1000℃の温度で１分間の熱延板焼鈍を施したのち、他
の一方はそのままの状態でそれぞれ酸洗し、圧下率：30
％の１次冷間圧延を施し、ついで1100℃の温度で１分間
の中間焼鈍を行った。その後、酸洗、２次冷間圧延を施
して最終板厚：0.23mmの冷延板とし、870 ℃の温度での
脱炭焼鈍ののち、MgO を主成分とする焼鈍分離剤を塗布
してから前掲図１に示すヒートパターンにて最終仕上げ
焼鈍し、張力コーティングを焼付けてそれぞれ製品板と
した。かくして得られた各製品板について調査した磁気
特性の調査結果を表３にまとめて示す。
【００６９】
【表３】
【００７０】表３より明らかなように、Nbを0.002 〜0.
10％の範囲で含有させたこの発明の適合例は、いずれも
良好な磁気特性を示しており、これらは熱延板焼鈍を付
加することによって、さらに鉄損が低減することを示し
ている。
10％の範囲で含有させたこの発明の適合例は、いずれも
良好な磁気特性を示しており、これらは熱延板焼鈍を付
加することによって、さらに鉄損が低減することを示し
ている。
【００７１】
【発明の効果】この発明の請求項１ないし４に記載の発
明は、方向性電磁鋼板を製造するにあたり、限定された
素材成分組成にNbを含有させ、熱間圧延での圧延終了温
度、圧延終了後の冷却速度および熱延板巻取り温度など
を特定するものであり、この請求項１または２に記載の
発明によれば、熱延板焼鈍を省略したり仕上げ焼鈍を短
時間化したりしても良好な磁気特性が得られるなど、経
済性に優れるとともに磁気特性に優れる方向性電磁鋼板
が製造できる。
明は、方向性電磁鋼板を製造するにあたり、限定された
素材成分組成にNbを含有させ、熱間圧延での圧延終了温
度、圧延終了後の冷却速度および熱延板巻取り温度など
を特定するものであり、この請求項１または２に記載の
発明によれば、熱延板焼鈍を省略したり仕上げ焼鈍を短
時間化したりしても良好な磁気特性が得られるなど、経
済性に優れるとともに磁気特性に優れる方向性電磁鋼板
が製造できる。
【００７２】また、請求項３に記載の発明は、Ｓ＋Se含
有量を制限することにより、スラブの加熱温度を低温化
しても良好な磁気特性を得ることができ、大幅なコスト
低減がはかれるものであり、さらに、請求項４に記載の
発明は、温度および時間を特定した熱延板焼鈍を付加す
ることにより、より優れる磁気特性を有する方向性電磁
鋼板の製造を可能とするものである。
有量を制限することにより、スラブの加熱温度を低温化
しても良好な磁気特性を得ることができ、大幅なコスト
低減がはかれるものであり、さらに、請求項４に記載の
発明は、温度および時間を特定した熱延板焼鈍を付加す
ることにより、より優れる磁気特性を有する方向性電磁
鋼板の製造を可能とするものである。
【図１】単時間の最終仕上げ焼鈍のヒートパターンを示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】Nb含有量と鉄損W17/50、磁束密度B8および平均
２次粒径との関係のグラフである。
２次粒径との関係のグラフである。
【図３】熱間圧延終了温度と磁束密度B8との関係のグラ
フである。
フである。
【図４】熱間圧延終了直後から５秒間後までの平均冷却
速度および巻取り温度と鉄損W1 7/50との関係のグラフで
ある。
速度および巻取り温度と鉄損W1 7/50との関係のグラフで
ある。
【図５】Nb含有量と鉄損W17/50との関係のグラフであ
る。
る。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃ：0.005 〜0.080 wt％、Si：2.0 〜5.
0 wt％およびMn：0.03〜0.20wt％を含有するけい素鋼ス
ラブを素材として、該スラブを1100℃以上の温度に加熱
したのち、熱間圧延し、１回もしくは中間焼鈍を挟む２
回以上の冷間圧延を行ったのち、脱炭焼鈍と最終仕上げ
焼鈍とを施す方向性電磁鋼板の製造方法において、 該スラブにNb：0.002 〜0.10wt％を含有させること、 熱間圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延
終了直後から５秒間後までの熱延板の平均冷却速度を20
〜55℃／秒の範囲とすることおよび熱延板の巻取り温度
を450 〜650 ℃の範囲とすることとを特徴とする磁気特
性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 Ｃ：0.005 〜0.080 wt％、Si：2.0 〜5.
0 wt％、Mn：0.03〜0.20wt％、sol.Al：0.050 wt％以下
およびＮ：0.020 wt％以下を含有するけい素鋼スラブを
素材として、該スラブを1100℃以上の温度に加熱したの
ち、熱間圧延し、１回もしくは中間焼鈍を挟む２回以上
の冷間圧延を行ったのち、脱炭焼鈍と最終仕上げ焼鈍と
を施す方向性電磁鋼板の製造方法において、 該スラブにNb：0.002 〜0.10wt％を含有させること、 熱間圧延終了温度を850 〜1050℃の範囲とし、熱間圧延
終了直後から５秒間後までの熱延板の平均冷却速度を20
〜55℃／秒の範囲とすることおよび熱延板の巻取り温度
を450 〜650 ℃の範囲とすることとを特徴とする磁気特
性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 該スラブに含有するＳ＋Seの値を0.010
wt％以下に規制し、かつ、該スラブの加熱温度を1100℃
〜1250℃の範囲にすることを特徴とする請求項１または
２に記載の磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方
法。 - 【請求項４】 熱間圧延後、850 〜1200℃の温度範囲で
20〜120 秒間の範囲の熱延板焼鈍を施すことを特徴とす
る請求項１，２または３に記載の磁気特性に優れる方向
性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264113A JPH10110218A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8264113A JPH10110218A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10110218A true JPH10110218A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17398685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8264113A Pending JPH10110218A (ja) | 1996-10-04 | 1996-10-04 | 磁気特性に優れる方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10110218A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006132095A1 (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Nippon Steel Corporation | 磁気特性が極めて優れた方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| WO2011013858A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| JP2011195875A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| RU2503728C1 (ru) * | 2010-05-25 | 2014-01-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Способ изготовления листа электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой |
| CN109983143A (zh) * | 2016-11-25 | 2019-07-05 | 杰富意钢铁株式会社 | 无取向性电磁钢板及其制造方法 |
-
1996
- 1996-10-04 JP JP8264113A patent/JPH10110218A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006132095A1 (ja) * | 2005-06-10 | 2006-12-14 | Nippon Steel Corporation | 磁気特性が極めて優れた方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| KR100953755B1 (ko) | 2005-06-10 | 2010-04-19 | 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤 | 자기 특성이 극히 우수한 방향성 전자강판의 제조 방법 |
| US7857915B2 (en) | 2005-06-10 | 2010-12-28 | Nippon Steel Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet extremely excellent in magnetic properties and method of production of same |
| JP4954876B2 (ja) * | 2005-06-10 | 2012-06-20 | 新日本製鐵株式会社 | 磁気特性が極めて優れた方向性電磁鋼板及びその製造方法 |
| EP2460902A1 (en) * | 2009-07-31 | 2012-06-06 | JFE Steel Corporation | Grain-oriented magnetic steel sheet |
| JP2011047045A (ja) * | 2009-07-31 | 2011-03-10 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板 |
| WO2011013858A1 (ja) * | 2009-07-31 | 2011-02-03 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 方向性電磁鋼板 |
| EP2460902A4 (en) * | 2009-07-31 | 2013-02-20 | Jfe Steel Corp | CORNORATED MAGNETIC STEEL PLATE |
| RU2496905C1 (ru) * | 2009-07-31 | 2013-10-27 | ДжФЕ СТИЛ КОРПОРЕЙШН | Лист электротехнической стали с ориентированными зернами |
| JP2011195875A (ja) * | 2010-03-18 | 2011-10-06 | Jfe Steel Corp | 方向性電磁鋼板の製造方法 |
| RU2503728C1 (ru) * | 2010-05-25 | 2014-01-10 | Ниппон Стил Энд Сумитомо Метал Корпорейшн | Способ изготовления листа электротехнической стали с ориентированной зеренной структурой |
| CN109983143A (zh) * | 2016-11-25 | 2019-07-05 | 杰富意钢铁株式会社 | 无取向性电磁钢板及其制造方法 |
| US11142813B2 (en) | 2016-11-25 | 2021-10-12 | Jfe Steel Corporation | Non-oriented electrical steel sheet and manufacturing method therefor |
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