(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ：0.005 wt％以下、Si：0.1 〜3.5 wt％、Al：2.0 wt％以下、Mn：2.0 wt％以下を含有する組成になる鋼スラブを加熱保持後に熱間粗圧延し、次いで３パス以上で熱間仕上げ圧延を施し、その後、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施して最終板厚とし、さらに仕上げ焼鈍を施したのち絶縁皮膜を付与することによって無方向性電磁鋼板を製造するにあたり、
熱間仕上げ圧延を、最終１パスの圧下率：30％以上の条件で行うことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項２】
Ｃ：0.005 wt％以下、Si：0.1 〜3.5 wt％、Al：2.0 wt％以下、Mn：2.0 wt％以下を含有した組成になる鋼スラブを加熱保持後に熱間粗圧延し、次いで３パス以上で熱間仕上げ圧延を施し、その後、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施して最終板厚とし、さらに仕上げ焼鈍を施したのち、絶縁皮膜を付与することによって無方向性電磁鋼板を製造するにあたり、
熱間仕上げ圧延を、最終１パスの圧下率：10％以上、かつ最終３パスのトータル圧下率：50％以上（但し、50％は除く）の条件で行うことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の製造方法において、
上記鋼組成に加え、さらにSb:0.1wt％以下及び／又はSn:0.1wt％以下を含有する無方向性電磁鋼板の製造方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３に記載の製造方法において、熱間仕上げ圧延後、熱延板焼鈍し、次いでスケール除去を行ってから、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施す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】
この発明は、磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板の製造方法に関するものであり、特に、かかる無方向性電磁鋼板を、熱間圧延工程に工夫を加えることによって、その後に行う冷間圧延工程や焼鈍工程を特殊な条件で行うことなく通常の条件で行うことによって製造することができる。
【０００２】
【従来の技術】
従来の無方向性電磁鋼板は、含けい素鋼スラブを、熱間圧延後、必要に応じて熱延板焼鈍及びスケール除去を行った後、１回または２回の冷間圧延を施したのち仕上げ焼鈍を施し、さらに絶縁皮膜を付与することによって製造するのが一般的である。磁気特性向上のためには、特開平４−346621号公報に記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上掲公報に記載の方法は、冷間圧延条件や焼鈍条件を厳密に制御することによって行われていることから、製造工程が複雑で製造コストが嵩むという問題がある。
【０００４】
この発明は、上記の問題点を有利に解決するものであり、即ち、熱間圧延段階で十分な歪を付与して集合組織を改善することにより、冷間圧延条件や焼鈍条件を厳密に制御しなくても、優れた磁気特性、特に高磁束密度の電磁鋼板の有利な製造方法を提案することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
さて、発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、以下に述べる知見を得た。
即ち、従来の電磁鋼板の製造方法では、熱間圧延は単に板厚を薄くするためだけに施されており、電磁鋼板に適した集合組織の形成という観点からはほとんど検討されていなかったが、発明者らの鋭意検討の結果、熱間仕上げ圧延における後段スタンドでの圧下率を制御し、前記後段スタンドにおいて、従来通常の工程で採用されている条件よりも強圧下条件で圧延を行えば、冷間圧延条件や焼鈍条件を厳密に制御しなくても、磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板が得られることを見出した。
【０００６】
この発明は、上記の知見に立脚するものであり、その要旨構成は次のとおりである。
即ち、第１発明は、Ｃ：0.005 wt％以下、Si：0.1 〜3.5 wt％、Al：2.0 wt％以下、Mn：2.0 wt％以下を含有する組成になる鋼スラブを加熱保持後に熱間粗圧延し、次いで３パス以上で熱間仕上げ圧延を施し、その後、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施して最終板厚とし、さらに仕上げ焼鈍を施したのち絶縁皮膜を付与することによって無方向性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間仕上げ圧延を、最終１パスの圧下率：30％以上の条件で行うことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法である。
【０００７】
また、第２発明は、Ｃ：0.005 wt％以下、Si：0.1 〜3.5 wt％、Al：2.0 wt％以下、Mn：2.0 wt％以下を含有した組成になる鋼スラブを加熱保持後に熱間粗圧延し、次いで３パス以上で熱間仕上げ圧延を施し、その後、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施して最終板厚とし、さらに仕上げ焼鈍を施したのち、絶縁皮膜を付与することによって無方向性電磁鋼板を製造するにあたり、熱間仕上げ圧延を、最終１パスの圧下率：10％以上、かつ最終３パスのトータル圧下率：50％以上（但し、50％は除く）の条件で行うことを特徴とする無方向性電磁鋼板の製造方法である。
【０００８】
加えて、上記した第１発明又は第２発明において、集合組織を改善してより一層磁束密度を高める場合には、上記鋼組成に加え、さらにSb:0.1wt％以下及び／又はSn:0.1wt％以下を含有することが好ましい。
【０００９】
さらに、上記いずれかの発明において、熱延未再結晶領域を消失させる必要がある場合には、熱間仕上げ圧延後で、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延を施す前に、必要に応じて、熱延板焼鈍を行うことが好ましい。
【００１０】
この発明に従い、熱間圧延、特に熱間仕上げ圧延条件を制御すれば、鋼板中に十分な歪が導入されて圧延組織が効果的に改善され、その後の冷間圧延条件や焼鈍条件を厳密に制御しなくても、所期した目的が有利に達成されるのである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を具体的に説明する。
まず、この発明において、鋼スラブの成分組成を上記の範囲に限定した理由について説明する。
【００１２】
Ｃ：0.005 wt％以下
Ｃは、磁気特性の面からは有害な成分であり、Ｃ含有量が 0.005wt％を超えると磁気時効によって磁気特性が劣化する傾向がある。
従って、Ｃ含有量は 0.005wt％以下に限定した。
【００１３】
Si：0.1 〜3.5 wt％
Siは、固有抵抗を高めることにより、鉄損を低減する有用な成分であり、この効果を十分に発揮させるためには、Si含有量は少なくとも 0.1wt％を必要とするが、3.5 wt％を超えると、磁束密度の低下が著しいばかりでなく、加工性の劣化も招く。
従って、Si含有量は 0.1〜3.5 wt％の範囲に限定した。
【００１４】
Al：2.0 wt％以下、Mn：2.0 wt％以下
Al及びMnは、いずれもSiと同様に比抵抗を増大させる効果があり、この発明には必須の成分であるが、Al及びMnの各含有量は、2.0 wt％を超えるとコストの上昇を招く。
従って、Al及びMnの各含有量は、ともに2.0 wt％以下の範囲内に限定した。
【００１５】
Sb:0.1wt％以下、Sn:0.1wt％以下
SbとSnは、いずれも集合組織を改善し、磁気特性を向上させるのに有用な成分であるため、必要に応じてSbとSnの少なくとも１種を適宜添加することができる。
尚、SbとSnを添加する場合には、各含有量とも0.1wt ％を超えるとコストの上昇を招くことになるため、Sb及びSnの各含有量は0.1 wt％以下の範囲内で添加するのが好ましい。
【００１６】
その他、有害な不純物元素は極力低減するのが望ましく、特にＳ，Ｎ及びＯ等の不純物元素はいずれも 0.005wt％以下まで低減するのが望ましい。
【００１７】
上記の適正成分組成範囲に調整された溶鋼は、好ましくは連続鋳造によってスラブとしたのち、熱間圧延に先立ち加熱処理が施される。
次いで、熱間粗圧延後、熱間仕上げ圧延を行う。
【００１８】
この発明の主な特徴は、熱間仕上げ圧延における後段スタンドでの圧下条件の適正化、より具体的には、前記後段スタンドで強圧下圧延を行うことにあり、これによって、鋼板中に十分な歪が導入されて圧延組織が効果的に改善されるため、その後に行う冷間圧延工程及び焼鈍工程を通常の条件で行っても、優れた磁気特性、特に高磁束密度の電磁鋼板の製造を可能にするものである。
【００１９】
尚、熱間仕上げ圧延における後段スタンドでの圧下率は、具体的には、最終１パスでの圧下率を30％以上とするか、又は最終１パスでの圧下率を10％以上かつ最終３パスでのトータルの圧下率を50％以上とする必要がある。
【００２０】
というのは、この発明では、熱間仕上げ圧延の後段において鋼板に十分な量の歪エネルギーを付与することが重要であるところ、最終１パスでの圧下率が30％未満であるか、又は最終１パスでの圧下率が10％以上30％未満の場合であって最終３パスのトータルの圧下率が50％未満の場合には、鋼板中に十分な歪を導入することができず、圧延組織を効果的に改善できないため、この圧延組織の状態で、冷間圧延及び焼鈍を通常の条件で施しても、磁気特性の改善が期待できないからである。
【００２１】
従って、この発明では、熱間仕上げ圧延における、最終１パスでの圧下率を30％以上、又は最終３パスのトータルの圧下率を50％以上（但し、最終１パスでの圧下率が10％以上）に限定した。
【００２２】
また、最終１パスでの圧下率及び最終３パスでのトータルの圧下率は、それぞれ80％及び90％を超えると、鋼板の通板性及び製造コストの面を悪化させる傾向があることから、最終１パスでの圧下率及び最終３パスでのトータルの圧下率の上限は、それぞれ80％及び90％とすることが好ましい。
【００２３】
さらに、熱延未再結晶領域を消失させる必要がある場合には、熱間仕上げ圧延後、１回若しくは途中焼鈍を含む２回以上の冷間圧延若しくは温間圧延前に、熱延板焼鈍を行うことが好ましい。
【００２４】
尚、この発明では、上述した熱間仕上げ圧延条件に従うことが重要であり、その他の製造条件、即ち、焼鈍、酸洗、冷間圧延、及び絶縁皮膜形成条件等については特に限定せず、通常行われている範囲内で行うことができる。
【００２５】
一例として挙げると、熱間仕上げ圧延後、熱延板を 930℃×３分間の条件で焼鈍し、酸洗ののち圧下率65％の冷間圧延を施した後、絶縁皮膜する。
【００２６】
上述したところは、この発明の実施形態の一例を示したにすぎず、請求の範囲において種々の変更を加えることができる。
【００２７】
【実施例】
実施例１
表１に示す成分組成になる鋼スラブを、1100℃に加熱し、熱間粗圧延後、熱間仕上げ圧延の最終１パスでの圧下率を32％とし、板厚1.2 mmの熱延板とし、酸洗を施したのち冷間圧延を行って板厚を0.5 mmにし、その後、水素と窒素の混合雰囲気にて、850 ℃で1 分間の仕上げ焼鈍を施した。
また、従来例として、同一成分のスラブを、1100℃に加熱し、熱間粗圧延後、熱間仕上げ圧延（熱間仕上げ圧延における、最終１パスでの圧下率は５％）によって板厚2.0 mmの熱延板とし、ついで通常の無方向性電磁鋼板を製造する際の冷間圧延条件にて、板厚を0.5mm にし、その後、上記と同一条件にて焼鈍を施した。
【００２８】
かくして得られた無方向性電磁鋼板について、JIS C 2550に規定されている電磁鋼板試験方法によって磁気測定を行い、最大磁束密度1.5 テスラ( Ｔ) 、周波数50Hzに対する1kg 当たりの鉄損値Ｗ15/50 及び磁化力5000Ａ／ｍでの磁束密度Ｂ50について求めた。これらの結果を表２に示す。
【００２９】
【表１】
0004258028.tif 000002
【００３０】
【表２】
0004258028.tif 000003
【００３１】
表２から明らかなように、この発明の適合例は、どの鋼種とも、従来例に比べて優れた磁気特性を有している。
【００３２】
実施例２
Si：1.24wt％を含有する鋼スラブ( 鋼種：Ａ）、Si：3.46wt％を含有する鋼スラブ( 鋼種：Ｂ）、及びSi：3.80wt％を含有する鋼スラブ( 鋼種：Ｃ）を、それぞれ1120℃に加熱し、熱間粗圧延後、最終３パスでのトータルの圧下率及び最終１パスでの圧下率を表３に示す条件にて、熱間仕上げ圧延を施して、板厚1.2 mmの熱延板とし、次いで、900 ℃で2 分間の熱延板焼鈍を施したのち、酸洗によるスケール除去を施し、その後、冷間圧延を行って板厚を0.5 mmにした後、水素と窒素の混合雰囲気にて、850 ℃で20秒間の仕上げ焼鈍を施した。
尚、鋼種Ａ〜Ｃは、いずれもＣ，Al、Mnの含有量については、この発明の適正範囲内に調整したものである。
【００３３】
かくして得られた無方向性電磁鋼板について、実施例 1と同様な方法で磁気測定を行い、鉄損値Ｗ15/50 及び磁束密度Ｂ50について求めた。これらの結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
0004258028.tif 000004
【００３５】
表３から、熱間仕上げ圧延における、最終１パスでの圧下率が30％以上にも、また、最終１パスでの圧下率が10％以上でかつ最終３パスでのトータルの圧下率が50％以上にも該当しない鋼３，５，７，９は、同じ鋼種で比較した場合、磁気特性が劣っている。また、鋼10,11 は、上記圧下率がこの発明の適正範囲内であるが、Si含有量がこの発明の適正範囲よりも多いため、磁束密度が低い。
【００３６】
一方、鋼組成が適正範囲であり、かつ、熱間仕上げ圧延における、最終１パスでの圧下率が30％以上か、最終１パスでの圧下率が10％以上でかつ最終３パスでのトータルの圧下率が50％以上の少なくとも1 方に該当する鋼１，２，４，６，８は、同じ鋼種で比較した場合、磁気特性が優れている。
【００３７】
【発明の効果】
かくしてこの発明によれば、熱間圧延工程に工夫を加えることによって、その後に行う冷間圧延工程や焼鈍工程を特殊な条件で行うことなく通常の条件で行うことによって、磁気特性に優れた無方向性電磁鋼板を製造することができる。