(57)【要約】【課題】無方向性電磁鋼板の高級グレードの製造に関して、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得る製造方法において、熱間仕上温度が高いと圧延をできるだけ高速通板する必要があり、ミスロールを起こしやすかったり、熱延板の形状を制御し難いという問題を解決する。【解決手段】鋼中のＳｎ含有量を０．０２〜０．４％含有させ、更にＣｕを０．０８〜０．５％含有させることにより、熱間仕上温度を従来よりも低くしても熱延板の金属組織を再結晶を促進した組織を得られ、ミスロールを起こし難く、形状のよい、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得られる無方向性電磁鋼板の製造方法。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ  ：０．００８％以下、
１．８％≦（％Ｓｉ＋２×％Ａｌ）≦５％、
Ｍｎ：０．０２〜１．０％、
Ｓ  ：０．００１５％以下、
Ｓｎ：０．０２〜０．４％、
Ｎ  ：０．００２０％以下
を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼をスラブ加熱し、熱延し、熱延板を焼鈍することなく冷延、仕上焼鈍を行う高級無方向性電磁鋼板を製造する方法において、熱間圧延するに際して、仕上温度を９７０℃以上とすると共に熱間仕上圧延後１秒間ないし７秒間を無注水とし、しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする高級無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】
質量％で、さらにＣｕを０．０８〜０．５％含有させ、熱間圧延するに際して、仕上温度を９５０℃以上とすることを特徴とする請求項１に記載の高級無方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無方向性電磁鋼板の高級グレードの製造に関して、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得られる製造方法を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、無方向性電磁鋼板の高級グレード（ＪＩＳ  ５０Ａ４７０以上）は、スラブをスラブ加熱し、熱延して熱延板とし、これを熱延板焼鈍する。熱延板焼鈍は、いわゆるリジングの発生防止と製品磁気特性の改善のため行い、その後、酸洗、冷延、仕上焼鈍、そして必要に応じてコーティングし、製品とする。しかしこの熱延板焼鈍を採用することにより、製造コストの上昇のみならず、製造工程の延長に伴う納期管理、工程管理の煩雑さを避けることができなかった。
【０００３】
そこでこの熱延板焼鈍を省略する方法として、特許文献１に、Ｃ：０．００８％以下，１．８％≦（％Ｓｉ＋２×％Ａｌ）≦５％、Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｓ：０．００１５％以下、Ｎ：０．００２０％以下、残部鉄よりなる無方向性電磁鋼スラブをスラブ加熱し、熱間圧延するに際して、仕上温度を少なくとも１０００℃以上とすると共に熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法が提案されている。
この方法の要旨は、Ｓ，Ｎの含有量を低減し、熱間仕上温度を１０００℃以上とし、無注水時間をとることにより、熱延板の金属組織を従来法では加工組織であったものを、再結晶を促進した組織に変え、熱延板焼鈍材並に磁気特性を向上することにある。
【０００４】
また特許文献２に、Ｃ：０．００８％以下、１．８％≦（％Ｓｉ＋２×％Ａｌ）≦５％，Ｍｎ：０．０２〜０．５％、Ｓ：０．００１５％以下、Ｎ：０．００２０％以下、残部鉄よりなる無方向性電磁鋼スラブを１１００〜１２００℃でスラブ加熱し、熱間仕上圧延するに際して、上側と下側のロールの周速を少なくとも５％以上異ならせる異周速圧延を少なくとも１パス実施し、熱間仕上温度を少なくとも９５０℃以上とすると共に、熱間仕上圧延後１秒〜７秒間無注水とし、しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特公昭６２−６１６４４号公報
【特許文献２】
特開平３−１３８３１７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１によれば、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の製品を得られるものの、熱間仕上温度を安定して１０００℃以上確保するには、スラブ加熱温度を１２００℃程度以上に高めにせざるを得なかった。スラブ加熱を高温にするとＳ，Ｎの固溶量が増え、続く熱延で微細析出物を生成するため、特許文献１ではこの悪影響をさけるべく、Ｓ：０．００１５％以下、Ｎ：０．００２０％以下として、Ｓ，Ｎの固溶量を予め少なくしているのであるが、少量といえども生成する微細析出物により磁気特性が劣化しやすかった。また、熱間仕上温度を１０００℃以上確保するために、粗圧延、仕上圧延をできるだけ高速で通板せざるを得ず、ミスロールが起こりやすかったり、熱延板の形状を制御しにくいという問題があった。
【０００７】
また特許文献２の方法によれば、熱間仕上温度を９５０℃以上と特許文献１の方法よりも下げることができるが、仕上圧延で異周速圧延を行うため熱延板の形状制御や板厚のばらつきが大きく、これに起因する製品の鋼板形状、板厚のばらつきが大きいという欠点があった。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題を解決し、熱間仕上温度を特許文献１の方法よりも低く、形状、板厚のばらつきが小さい、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得られる製造方法を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するため、以下の構成を要旨とする。
（１）  質量％で、
Ｃ  ：０．００８％以下、    １．８％≦（％Ｓｉ＋２×％Ａｌ）≦５％、
Ｍｎ：０．０２〜１．０％、  Ｓ  ：０．００１５％以下、
Ｓｎ：０．０２〜０．４％、  Ｎ  ：０．００２０％以下
を含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物よりなる鋼をスラブ加熱し、熱延し、熱延板を焼鈍することなく冷延、仕上焼鈍を行う高級無方向性電磁鋼板を製造する方法において、熱間圧延するに際して、仕上温度を９７０℃以上とすると共に熱間仕上圧延後１秒間ないし７秒間を無注水とし、しかる後、注水冷却して７００℃以下の温度で巻き取ることを特徴とする高級無方向性電磁鋼板の製造方法。
（２）  質量％で、さらにＣｕを０．０８〜０．５％以下含有させ、熱間圧延するに際して、仕上温度を９５０℃以上とすることを特徴とする前記（１）に記載の高級無方向性電磁鋼板の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。
本発明者らは良好な磁気特性を得られる高級無方向性電磁鋼板用熱延板の製造方法を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、鋼中にＳｎを０．０２％以上０．４％以下含有させること、Ｃｕを添加することが非常に有効であることを見出した。
【００１１】
図１は、本発明者が行なった実験結果の一例である。
Ｃ：０．００１８％、Ｓｉ：１．９％、Ａｌ：０．２％、Ｍｎ：０．２６％、Ｓ：０．００１２％、Ｎ：０．００１４％、Ｃｕ：０．０２％、Ｓｎを種々の含有量を含む無方向性電磁鋼スラブを１１６０℃でスラブ加熱し、熱間仕上温度を９７１〜９７６℃、熱間仕上圧延後２秒無注水とし、しかる後、注水冷却して６００℃で巻き取った。その後、酸洗し０．５０ｍｍに冷延し、８８０℃×６０秒の仕上焼鈍を行い、コーティングを塗布して製品とした。このときのＳｎ含有量と磁束密度Ｂ５０の関係を図１に示す。
Ｓｎが０．０２％以上であると磁束密度Ｂ５０が高くなり、Ｓｎ，Ｃｕを複合添加した場合には更に磁束密度Ｂ５０が高くなることが分かる。
【００１２】
図２の実験は、Ｃ：０．００１２％、Ｓｉ：１．９％、Ａｌ：０．３％、Ｍｎ：０．２５％、Ｎ：０．００１５％を含み、（ａ）Ｓｎ：０．０１４％、Ｃｕ：０．０２％、（ｂ）Ｓｎ：０．０２５％、Ｃｕ：０．０２％、（ｃ）Ｓｎ：０．０２７％、Ｃｕ：０．１２％を含む無方向性電磁鋼スラブを１１６０℃でスラブ加熱し、熱間仕上温度を種々変更し、熱間仕上圧延後１秒無注水とし、しかる後、注水冷却して６３０℃で巻き取った。
【００１３】
その後、酸洗し０．５０ｍｍに冷延し、８８０℃×６０秒の仕上焼鈍を行い、コーティングを塗布して製品とした。このときの熱間仕上温度と磁束密度Ｂ５０の関係を図２に示す。
（ｂ）Ｓｎ：０．０２５％、Ｃｕ：０．０２％では熱間仕上温度が９７０℃以上で、（ｃ）Ｓｎ：０．００２７％、Ｃｕ：０．１２％では熱間仕上温度が９５０℃以上でＢ５０：１．６９Ｔ以上（Ｓｉ：１．９％、Ａｌ：０．３％という鋼組成の素材で熱延板焼鈍を付加した製品の磁束密度Ｂ５０）以上となることが分かる。
【００１４】
Ｓｎを０．０２％以上とした場合、これに加えＣｕを０．０８％以上含有した場合に、良好な磁気特性を得られる理由は未解明の部分が多いが、以下のように考えられる。
本発明法では、熱間圧延後、無注水の間に熱延板を再結晶、正常粒成長させる。Ｓｎは粒界偏析元素であり、冷間圧延前までに粒界に偏析し、冷間圧延し、続く仕上焼鈍での再結晶時に、冷延前の結晶粒界近傍で核発生頻度の高い｛１１１｝方位粒の核発生を抑制し、磁束密度が高くなり、熱間圧延温度を低くしても熱延板焼鈍を付加した製品の磁束密度Ｂ５０を得られるものと考えられる。また、ＣｕもＳｎとの相互作用により結晶粒界近傍で核発生頻度の高い｛１１１｝方位粒の核発生を抑制すると考えられる。
【００１５】
以下に本発明の限定理由を説明する。以下の成分は鋼中に含まれる質量％である。
Ｃは、熱間圧延中にオーステナイト、フェライト２相域とさせないことと、０．００８％を超えると磁気時効により製品の磁気特性を劣化させるので、０．００８％以下とした。
【００１６】
％Ｓｉ＋２×％Ａｌ：％Ｓｉ＋２×％Ａｌが１．８％以上で、かつＣが０．００８％以下であれば、熱間圧延中にオーステナイト、フェライト２相域とならず結晶粒成長し易い。また、低鉄損を得るため固有抵抗を上げる必要から、％Ｓｉ＋２×％Ａｌは１．８％以上とした。更に、％Ｓｉ＋２×％Ａｌが５％を超えると冷延性が劣化するため、上限は５％とした。
【００１７】
Ｍｎは、熱延性をよくするために０．０２％以上添加する。上限の１．０％は経済的理由によるものである。
【００１８】
Ｓは、微細な硫化物あるいは酸硫化物をつくり、１次再結晶温度を高める有害な作用を演ずるため、０．００１５％以下とした。
【００１９】
ＮはＴｉＮ、ＡｌＮの析出を最小限にし、結晶粒成長の抑制を回避するため０．００２０％以下とする。
【００２０】
Ｓｎは、図１に示すように、０．０２％以上とすると磁束密度Ｂ５０を高くでき、図２に示すように熱間仕上温度９７０℃以上で熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁束密度を得られる。上限の０．４％は効果が飽和するためである。
【００２１】
Ｃｕは、Ｓｎと複合添加し、０．０８％以上含有すると、図１に示すように磁束密度Ｂ５０を高くでき、図２に示すように熱間仕上温度９５０℃以上で熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁束密度を得られる。上限の０．５％は効果が飽和するためである。
【００２２】
熱間仕上温度をＳｎ単独添加で９７０℃以上、Ｓｎ，Ｃｕ複合添加の場合は９５０℃以上と限定した理由は、図２に示すように熱延板焼鈍を省略しても、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁束密度を得られるからである。
【００２３】
熱間圧延後の無注水時間は、再結晶、正常粒成長に少なくとも１秒は要し、これ未満では磁束密度が低くなるため下限は１秒とし、上限の７秒は、無注水時間が７秒を超えるとその分注水時間が短縮され、７００℃以下で巻き取ることが工業的に困難となるためである。
巻き取り温度は、７００℃を超えると酸洗性が悪化するため７００℃以下とした。好ましくは６５０℃以下である。
【００２４】
【実施例】
Ｃ：０．００３％、Ｓｉ：２．０％、Ｍｎ：０．２０％、Ｓｏｌ．Ａｌ：０．３％、Ｓ：０．０００４〜０．００１１％、Ｎ：０．０００５〜０．００１４％、Ｓｎ，Ｃｕを種々含有する無方向性電磁鋼板スラブを１１６０℃でスラブ加熱し、熱間仕上温度を種々変更して熱間圧延し、熱間圧延後の無注水時間を１秒とし、巻き取り温度は６４０℃、熱延板板厚は２．５ｍｍとした。続いて酸洗し、０．５０ｍｍに冷延し、８８０℃×６０秒の連続焼鈍をし、絶縁皮膜を塗布して製品とした。この時のＳｎ，Ｃｕ含有量、熱間仕上温度と磁気特性の関係を表１に示す。
【００２５】
Ｓｎのみを本発明の範囲で添加したＮｏ．３〜６、９〜１５では、所望のＢ８  を得るために確保すべき熱間仕上温度は従来の１０００℃から９７０℃にまで下げられ、更にＣｕを添加した場合（Ｎｏ１６〜１８、２１〜２５）では、熱間仕上温度は従来の１０００℃から９５０℃にまで下げられることが確認できた。
【００２６】
【表１】
2004263286.tif 000003
【００２７】
【発明の効果】
以上の如く本発明によれば、熱延板焼鈍を省略して、熱延板焼鈍を付加した製品と同等以上の磁気特性を得られる高級無方向性電磁鋼板の製造方法において、特定範囲のＳｎ更にＣｕを添加することにより、熱間仕上温度の下限を緩和可能とし、これに伴いミスロールの発生が抑制でき、熱延板の形状も制御しやすくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｓｎ，Ｃｕ含有量と磁束密度Ｂ５０の関係図である。
【図２】Ｓｎ，Ｃｕ含有量、熱間仕上温度と磁束密度Ｂ５０の関係図である。
【図１】
2004263286.tif 000004
【図２】
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